燃氣空調的經濟效益與環境效益

    隨著國民經濟的發展和人民生活水平的日益提高，我國空調的使用量不斷增大，同時電力消耗增大。我國的能源結構主要是以礦物燃料為主，據中國電力企業聯合會數據，2010年全國新增電源規模7 000×10⁴ kW，其中火電(煤炭發電)占60％左右�？照{使用量的增大促使電力消耗量的增加，從而要使用更多的煤炭進行發電。礦物燃料燃燒產生大量污染物，大量S02、NO。等有害氣體及CO：等溫室氣體的排放日益成為各國政府和公眾關注的焦點。因此為空調尋找一種更加環保合理的能源替代電能成為我國乃至全世界面臨的一個重要問題。隨著環保要求日益提高和西氣東輸工程的開展，改變全國大中城市的能源結構，引入與推廣清潔能源——天然氣已成為一種發展趨勢。用天然氣作為空調能源，是一種合理的選擇，燃氣空調將有非常廣闊的發展前景。

  發展燃氣空調，既可以緩解由于大量使用電空調引起的高溫季節的電力緊張，又增加了夏季的用氣量，可以調節用電用氣的季節不平衡。此外，在我國大力發展燃氣空調，可以比較合理地消費天然氣，適應我國西氣東輸工程的要求，受到國家能源政策的支持。

    許多學者和國內的一些企業針對以天然氣作為驅動能源的空調的經濟性作了相關研究，一致認為燃氣空調比電空調更具競爭力。目前天津工業商業用戶天然氣價格與等熱量的電力價格之比約為1：3．25，吸收式燃氣空調供熱費用低于電空調，以天然氣為燃料的吸收式燃氣空調的制冷費用與電空調相比很有競爭力。吸收式燃氣空調不僅具有用電少、環境污染小等優點，而且其建設造價和運行費用 (未包括折舊費和人工費等)均低于常規用電集中空調。在目前的能源價格條件下，天然氣熱泵的年單位面積總成本低于電動冷熱水機組、燃氣鍋爐

和冷水機組。如果燃氣空調采用冷熱電聯產技術，可大幅度提高能源利用率，其能源綜合利用率可達到80％～90％。與大型熱電聯產比較，冷熱電聯產可以減少輸配電系統和供熱管網的造價，對降低成本和減輕污染都十分有利。下面以天津市西青區某公司使用燃氣空調的實例來說明燃氣空調相對于電力空調在經濟上的優勢。

  (1)項目概況

     天津市西青區某公司總建筑面積為400 m²，冷負荷為140 W／m²。電力價格為0．8形(kW．h)，天然氣價格為2.4形m。，天然氣低熱值為35.112MJ／m³。筑物的年供冷時間為130 d，每天供冷時建間為10 h。

    ②系統與設備

該公司燃氣熱泵空調制冷系統見圖1。根據該谷司基本情況，選用DGP—H560M2G2型燃氣熱泵機組，安裝在屋頂，該機組長為1.800 m，寬為1.0607，高為2.248 m，質量為840 kg。

 

該項目燃氣管道接自附近DN 200 mm中壓管道，建設中一低壓調壓柜1臺，以3 000 Pa的低壓磊氣供給燃氣熱泵機組作為能源。  

  ④經濟比較

    燃氣空調采用上述燃氣熱泵機組1臺，造價為18.96×10⁴元；電力空調采用電制冷螺桿機組1苜，造價為12.64×10⁴元。

    建筑物的冷負荷為56 kW，年供冷時間為1 300 1。著砭負荷系數：電制冷螺桿機組取0．66，燃氣熱零機磐取0.6。室內機或者室內風機盤管耗電量基卒一致，在此不作比較。

若要滿足建筑物的冷負荷，燃氣熱泵機組每年學負荷運行需要消耗電量1 768 kW.h，消耗天然氣4 550 m³，考慮燃氣熱泵機組運行負荷系數為0·6，因此燃氣熱泵機組每年的運行費用為7 400.64元/a。

     電制冷螺桿機組的電功率為19.2 kW，若要滿足建筑物的冷負荷每年至少需要消耗24 960 kW.h電量，考慮電制冷螺桿機組運行負荷系數為0.66,因此電制冷螺桿機組每年的運行費用達13 178.88 元a。

    雖然燃氣熱泵機組比電制冷螺桿機組造價高一些，但是其運行費用比電制冷螺桿機組低很多，從長遠的使用情況來看，燃氣熱泵具有明顯的經濟優勢。要且燃氣熱泵機組可根據負荷調節燃氣及電的輸人量，負荷一般根據室內情況精確控制，即室內機開1臺，主機只開啟1臺室內機的負荷，負荷系數一般為0-55～0.65，故實際使用時將更加節省。電制冷螺!哿在使用過程中，1臺室內機開啟則系統必須運轉，機組及水泵也必須運轉，負荷系數一般為0.65～0.80，這是水系統****的劣勢。燃氣熱泵機組采用空氣冷卻，無水系統，無需機房及冷卻塔、水泵等附屬設備，不會產生水處理、除垢防銹等后期維護費用，因此在實際使用過程中將會更加節省運行費用。吁且燃氣熱泵機組室外機可直接放在屋頂或地面，具有。占地面積小、節省空間等優勢。

    燃氣空調的主要優點在于它能提高能源的利用率i據統計，電力空調主機的一次能源利用率遠低三鑒氣空調的一次能源利用率。因此，限制電力空調使用量，加快燃氣空調的發展速度是今后能源合理利用的方向，采用燃氣空調是平衡電力和燃氣能  辣的****選擇。

    使用燃氣空調最顯著的優勢就是環保，天然氣是公認的綠色能源，天然氣比燃煤電力要清}吉得多。據有關資料，同等熱量的天然氣與燃煤相比，燃用天然氣的煙氣中的顆粒物是燃煤的1／600，二氧化硫是燃煤的1／120，一氧化碳是燃煤的1／9，二氧化碳不足燃煤的，2／3。我國現在超過80％的電力來自火力發電，在火力發電約30％轉換效率的情況下，獲得電能的代價巨大，約70％的一次能源要浪費掉，而燃煤污染占所有污染的40％，因此，電空調無疑是給中國環境污染雪上加霜。

    另外，燃氣吸收式空調的工作原理是以水為制冷劑，利用水在高真空狀態下低沸點的特性，在蒸發器內沸騰而吸收大量的熱量，從而制取空調所需冷水。用溴化鋰作為吸收劑，把蒸發器內沸騰后的水蒸氣吸收，經燃氣加熱解吸，再反復利用，如此不斷循環，完全不用氯氟烴及其替代品，而溴化鋰對人體無毒、無害，不會危害大氣臭氧層，且可減少溫室氣體二氧化碳排放量。這對保護臭氧層、減少由于制冷劑而帶來的溫室效應具有重要意義。

    我國北方大部分為冬冷夏熱地區，供暖期多達150 d，供冷期多達120 d甚至更多�，F行供暖政策按建筑面積收取供暖費，低于實際的供熱成本，使供熱部門負擔過重。北方大量燃氣鍋爐的出現，供暖用氣也大幅增加，由此冬季燃氣供應緊張，而夏季天然氣供應能力大量擱置，能源結構很不合理，給燃氣運營企業增加運營成本。燃氣空調的推廣將優化用氣結構，使用氣均衡發展，也將改善城市能源結構。每年夏季空調用電使得供電緊張，電力嚴重超負荷，而此時天然氣供應大量閑置。積極推廣燃氣空調對緩解城市供電壓力有巨大的促進作用，在削減夏季高峰電力負荷的同時，又能填補夏季燃氣使用的低谷。由此可見，燃氣空調具有很好的社會效益。