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清潔能源的使用,離我們還遠嗎?

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本文來源: 博世熱力技術 作者: 谷慶海 花麗翠,由 電小二 整理編輯!轉載請注明來源!

2019年8月18日,冰島人為消亡的Okjokull冰川建立了一座特殊的紀念碑,用來悼念地球上因氣候變化而失去的第一座冰川。科學家們已發出警告,如果氣候變化不能得到合理的改善,地球上其他冰川也會面臨相同命運。
近年來,歐洲的罕見極端天氣逐漸增多,根本原因離不開全球氣候變暖。為了避免更多的極端惡劣天氣出現,歐盟委員會為歐盟地區設立了減排目標——截至2050年,溫室氣體排放量需降低85%~90%,其中住宅領域減排量為88%~91%。除整體目標外,歐盟委員會還按照“是否有溫室氣體排放交易體系”給各行業設立了不同的目標。例如,發電與工業領域存在具體的排放交易體系,交通、住宅與農業則暫無排放交易體系,但相應的減排目標受到法律約束。在歐洲住宅領域的能源消耗中,采暖占比超過總數的70%。由此看來,要實現2050年的遠期目標,意味著到時幾乎所有的采暖應用須實現低碳減排。
2018年11月,國際能源機構(IEA)發布了《世界能源展望2018》報告。該報告指出,二氧化碳排放量在連續3年持平后,于2017年增長了1.6%,這與應對氣候變化的遠期目標相差甚遠。同時,IEA還對2040年的能源使用情況進行了4種結構性假設,分別是:現行政策情景(CPS,Current Policies Scenario),即現今政策沒有變化的情況;新政策情景(NPS,New Policies Scenario),包括已公布的新政策和新目標;可持續發展情景(SDS,Sustainable Development Scenario),旨在實現氣候目標,并提供普遍的能源獲取和清潔空氣;以及電氣化未來情景(FiES,Future is Electric Scenario),體現電力行業在未來日益重要的作用。從全球來看,與CPS相比,IEA相信NPS的前景更加光明,并將其作為主要方案。
再將目光鎖定在歐洲,在歐盟能效標準實施的背景下,即使延續CPS,2040年一次能源總需求量也會下降,同時天然氣依然為主要能源,強調清潔高效及低碳應用。由此可見,歐洲各國為了達到歐盟委員會制定的標準,都分別采取了不同的行動以限制溫室氣體的排放,尤其是在清潔能源的研發和使用方面。
據BRG(英國建筑與能源咨詢公司)統計,目前在歐洲燃氣壁掛爐仍是最主要的供熱方案,2018年市場占比達到88%,銷量高達750萬臺;熱泵(獨立熱泵與混合能源熱泵)占比則逐年增加,2018年銷售設備數量已達90萬臺。其中,在燃氣壁掛爐市場規模前十名的國家中,博世市場份額達到20.4%,銷量排名第一。在德國和英國,博世的市場份額更是高達30%和29%。而從燃氣壁掛爐的應用方案來看,德國與英國又略有差異。德國的供暖設備以系統爐應用為主,主要原因是德國的住宅居住空間普遍較大,有足夠空間安裝水箱,有水箱的系統爐,其熱水舒適度比兩用爐更高。另外,德國的房屋保溫好,室內所需的采暖負荷不大,因此使用系統爐更為環保經濟。而在英國,相較于系統爐,兩用爐安裝簡單且占用空間小,并且通過安裝可遠程控制的鍋爐溫控器,用戶可以靈活控制家中的兩用爐。不難發現,英國的供暖設備安裝條件與中國更為相似,在公寓和別墅應用場景,中國的使用者都可以借鑒英國的安裝及應用經驗。
在這樣的大背景下,德國政府于2018年推出了HEG(High Efficiency Gas,高能效天然氣)應用,包括Micro CHP, 混合熱泵(Hybrid HP)和燃氣熱泵(Gas Heat Pump),以及低碳天然氣(氫動力)應用。這一年,HEG方案銷量大約為8000套,雖然目前僅占德國燃氣采暖設備1%的市場份額,但有政府的政策和博世等制造商的積極支持,以及德國高收入家庭更愿意在房屋供暖方面進行投入等客觀原因,發展前景一直被市場看好。


此外,能夠實現低碳天然氣應用的氫動力也在歐洲各國的視野范圍之內。除了最早投入氫能開發利用的德國,英國、法國、荷蘭、比利時及丹麥也有部分城市開始利用氫動力供能。在英國,由于燃氣能源日均消耗量是電能的5倍,為了降低碳排放,英國的解決方案是甲烷去碳化,即使用氫燃料。2017年,英國利茲已試點將燃氣管網全部轉化為氫氣管網。據英國政府估計,到2050年,英國低碳氫燃料的潛在市場將達到每年700TWh,相當于目前天然氣市場的規模。博世熱力技術位于英國Worcester的工廠也已建立氫氣鍋爐的研發基地,為英國市場提供更多的氫能源使用設備。在荷蘭,政府則推崇使用全天候數字化多能源控制系統,這是一種利用數字化實現燃氣壁掛爐、熱泵及太陽能系統的有效統一控制的系統程序。博世熱力技術正是全天候多能源公司的代表之一:利用太陽能發電系統,可以實現儲能/充電技術;利用數字通信系統,可以實現智能家居控制;利用燃氣壁掛爐+空氣源熱泵空調采暖系統,可以在實現自動控制的同時,優化運行策略,最大化節省運行費用并提高用戶舒適度。
清潔能源采暖是長期系統工程。中國能源結構與發達國家有較大差異,在選取合適經驗借鑒的同時,應不斷完善價格機制、補貼機制,從供給側、消費側等各方面同時推進。在加強頂層設計的同時,有關部門、地方政府和企業也要因地制宜、因城施策,加強能源供應和資金支持力度,不斷創新技術,大力推進集中供暖、燃氣供暖、電供暖和地熱供暖及生物質能供暖,逐步提高清潔取暖的比重,引導清潔能源與傳統供熱協調發展。另外,企業應當專注末端產品和技術的創新,借助智能化、數字化趨勢,追求高效能源利用的供暖系統解決方案,主動迎接清潔能源時代帶來的機遇和挑戰。
*文中部分數據來源于European commission(歐盟委員會)、BRG(英國建筑與能源咨詢公司)及IEA(國際能源機構)所公開發表的報告

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本文來源: 博世熱力技術 作者: 谷慶海 花麗翠,由 電小二 整理編輯!轉載請注明來源!

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