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隨著全球能源形勢日益緊張,氣候變暖等問題嚴重威脅人們的日常生活和社會的經(jīng)濟發(fā)展,世界各國都在尋求新的能源替代戰(zhàn)略,以期在可持續(xù)發(fā)展中獲取優(yōu)勢地位。與此同時,人們的生活水平在不斷提高,對生活質(zhì)量有了更高的要求,僅就熱水供需而言,能源的大量消耗與人們對熱水的需求存在著巨大的矛盾,因此節(jié)能熱水成為了熱水市場的發(fā)展方向。
●節(jié)能熱水器市場一分為二,太陽能與空氣能平分秋色
目前熱水市場上的節(jié)能產(chǎn)品主要為太陽能熱水器和空氣能熱泵熱水器。在太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中,太陽能熱水器的熱利用轉(zhuǎn)換技術無疑是最為成熟的,其產(chǎn)業(yè)化進程也較光伏電池、太陽能發(fā)電等產(chǎn)業(yè)領先一步。特別是此類技術在農(nóng)村市場得到了廣泛的認可和應用,為緩解農(nóng)村能源短缺、改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境和農(nóng)民的生活起到了積極作用。自20世紀80年代太陽能熱水器列入國家“六五”和“七五”科技攻關項目以來,中國太陽能熱水器市場迅速發(fā)展,現(xiàn)在的年生產(chǎn)量是歐洲的2倍、北美的4倍,現(xiàn)已成為世界上最大的太陽能熱水器生產(chǎn)國和最大的太陽能熱水器市場,并仍在以每年20%~30%的速度遞增。
熱泵技術是通過消耗少量電能,把熱量從低溫熱源(空氣、水、土壤)轉(zhuǎn)移到高溫熱源的一種技術。20世紀70年代,隨著1973年“能源危機”的出現(xiàn),國外熱泵市場進入黃金時期,在美國,1971年至1976年間,熱泵產(chǎn)量由8.2萬套/年猛增至30萬套/年,1977年躍升至50萬套/年;日本的年產(chǎn)量也超過50萬套;國際能源機構和歐盟各國也紛紛制定了熱泵發(fā)展計劃。我國直到20世紀50年代才著手研究熱泵技術,但80年代后期日益受到重視,隨著熱泵技術的不斷提高,熱泵產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。如今,熱泵技術是各項節(jié)能技術中一項成熟先進的技術,已明確列入我國的國家行業(yè)標準和政策文件中。《中華人民共和國節(jié)約能源法》、《2000-2015年新能源和可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃要點》、《可再生能源法》等法規(guī)中都明確提出要推廣使用熱泵技術。在眾多大型熱水招投標項目中,太陽能與空氣能熱泵熱水系統(tǒng)各顯千秋,平分秋色。
●工程應用使太陽能與空氣能由形同陌路變?yōu)橛H密無間
眾所周知,陽光并不是永遠充足的。除了夜晚無光照之外,即使在白天,一年也只有1/3時間日照充分,而另外1/3時間為日照不足,1/3時間無光照,僅僅靠從太陽中提取的能量來制取熱水是遠遠不夠的,因此,所有的太陽能熱水工程上,均需采用輔助的加熱手段,通常以電作為輔助能源,遇到夜晚、雨雪、陰天等情況,太陽能不能發(fā)揮作用時,實際上變成了用電來制取熱水。這種“變臉”使得原本的節(jié)能工程變成了耗能工程。日前,筆者就北京某師大留學生公寓的熱水工程改造一事做了探訪,以前校方在200人的留學生公寓樓頂,鋪設了五六十平方米的太陽能集熱器,同時配備了120千瓦的電鍋爐作為輔助加熱手段,每天供4小時熱水。而實際運行過程中,一年下來,發(fā)現(xiàn)平均每天耗電竟然高達360度。因此,校方希望用空氣能熱泵這種更節(jié)能的輔助加熱手段來彌補太陽能的不足,通過改造,維持原有的用水需求,平均每天只需耗電40度。
據(jù)了解,目前越來越多的太陽能熱水新建項目和改造項目中,都指定了熱泵作為輔助加熱手段,而摒棄了燃氣、燃油、電鍋爐等需要消耗一次性不可再生能源的方式。大型熱水工程的應用,為太陽能和空氣能兩種節(jié)能熱水產(chǎn)品架起了橋梁,兩者之間不再是形同陌路,而是優(yōu)勢互補,變得越來越親密無間。