燃气空调的经济效益与环境效益_经营管理

摘要

摘要：结合工程实例，分析了燃气空调相对于电空调的经济效益、环境效益和社会效益。关键词：燃气空调；经济效益；环境效益；社会效益Economic and Environmental Benefits of Gas Air-c

摘要：结合工程实例，分析了燃气空调相对于电空调的经济效益、环境效益和社会效益。

关键词：燃气空调；经济效益；环境效益；社会效益

Economic and Environmental Benefits of Gas Air-conditioner

ZHA0 Xia，JIANG Nian，GUO Qiang

Abstract：The economic，environmental and social benefits of gas air-conditioner compared to electric air-conditioner are analyzed with an engineering example.

Key words：gas air-conditioner；economic benefit；environmental benefit；social benefit

1 概述

随着国民经济的发展和人民生活水平的日益提高，我国空调的使用量不断增大，同时电力消耗增大。我国的能源结构主要是以矿物燃料为主，据中国电力企业联合会数据，2010年全国新增电源规模7000×10⁴kW，其中火电(煤炭发电)占60%左右。空调使用量的增大促使电力消耗量的增加，从而要使用更多的煤炭进行发电。矿物燃料燃烧产生大量污染物，大量SO₂、NO_x等有害气体及CO₂等温室气体的排放日益成为各国政府和公众关注的焦点。因此为空调寻找一种更加环保合理的能源替代电能成为我国乃至全世界面临的一个重要问题。随着环保要求日益提高和西气东输工程的开展，改变全国大中城市的能源结构，引入与推广清洁能源——天然气已成为一种发展趋势。用天然气作为空调能源，是一种合理的选择，燃气空调将有非常广阔的发展前景。

发展燃气空调，既可以缓解由于大量使用电空调引起的高温季节的电力紧张，又增加了夏季的用气量，可以调节用电用气的季节不平衡。此外，在我国大力发展燃气空调，可以比较合理地消费天然气，适应我国西气东输工程的要求，受到国家能源政策的支持。

2 燃气空调的经济效益

许多学者和国内的一些企业针对以天然气作为驱动能源的空调的经济性作了相关研究，一致认为燃气空调比电空调更具竞争力。目前天津工业商业用户天然气价格与等热量的电力价格之比约为1:3.25，吸收式燃气空调供热费用低于电空调，以天然气为燃料的吸收式燃气空调的制冷费用与电空调相比很有竞争力。吸收式燃气空调不仅具有用电少、环境污染小等优点，而且其建设造价和运行费用(未包括折旧费和人工费等)均低于常规用电集中空调^[1]。在目前的能源价格条件下，天然气热泵的年单位面积总成本低于电动冷热水机组、燃气锅炉和冷水机组^[2]。如果燃气空调采用冷热电联产技术，可大幅度提高能源利用率，其能源综合利用率可达到80%～90%。与大型热电联产比较，冷热电联产可以减少输配电系统和供热管网的造价，对降低成本和减轻污染都十分有利。下面以天津市西青区某公司使用燃气空调的实例来说明燃气空调相对于电力空调在经济上的优势。

① 项目概况

天津市西青区某公司总建筑面积为400m²，冷负荷为140W/m²。电力价格为0.8元(kW·h)，天然气价格为2.4元/m³，天然气低热值为35.112MJ/m³。建筑物的年供冷时间为130d，每天供冷时间为10h。

② 系统与设备

该公司燃气热泵空调制冷系统见图1。根据该公司基本情况，选用DGP-H560M2G2型燃气热泵机组，安装在屋顶，该机组长为1.800m，宽为1.060m，高为2.248m，质量为840kg。该型号燃气热泵机组的技术参数见表1，其外形见图2。

表1 DGP-H560M2G2型燃气热泵机组技术参数

电源		220V，50Hz
供冷能力/kW		56.0
供暖能力/kW		63.0
电气特性	供冷运转电流/A	7.4
	供冷电功率/kW	1.36
	供暖运转电流/A	6.0
	供暖电功率/kW	1.12
	启动电流/A	30
燃气消耗量/(m³·h^-1)	供冷	3.5
燃气消耗量/(m³·h^-1)	供暖	4.0

③ 燃气配套工程情况

该项目燃气管道接自附近DN 200mm中压管道，建设中-低压调压柜1台，以3000Pa的低压燃气供给燃气热泵机组作为能源。

④ 经济比较

燃气空调采用上述燃气热泵机组1台，造价为18.96×10⁴元；电力空调采用电制冷螺杆机组1台，造价为12.64×10⁴元。

建筑物的冷负荷为56kW，年供冷时间为1300h。运行负荷系数：电制冷螺杆机组取0.66，燃气热泵机组取0.6。室内机或者室内风机盘管耗电量基本一致，在此不作比较。

若要满足建筑物的冷负荷，燃气热泵机组每年满负荷运行需要消耗电量1768kW·h，消耗天然气4550m³，考虑燃气热泵机组运行负荷系数为0.6，因此燃气热泵机组每年的运行费用为7400.64元/a。

电制冷螺杆机组的电功率为19.2kW，若要满足建筑物的冷负荷每年至少需要消耗24960kW·h电量，考虑电制冷螺杆机组运行负荷系数为0.66，因此电制冷螺杆机组每年的运行费用达13178.88元/a。

虽然燃气热泵机组比电制冷螺杆机组造价高一些，但是其运行费用比电制冷螺杆机组低很多，从长远的使用情况来看，燃气热泵具有明显的经济优势。而且燃气热泵机组可根据负荷调节燃气及电的输入量，负荷一般根据室内情况精确控制，即室内机开1台，主机只开启1台室内机的负荷，负荷系数一般为0.55～0.65，故实际使用时将更加节省。电制冷螺杆机在使用过程中，1台室内机开启则系统必须运转，机组及水泵也必须运转，负荷系数一般为0.65～0.80，这是水系统最大的劣势。燃气热泵机组采用空气冷却，无水系统，无需机房及冷却塔、水泵等附属设备，不会产生水处理、除垢防锈等后期维护费用，因此在实际使用过程中将会更加节省运行费用。而且燃气热泵机组室外机可直接放在屋顶或地面，具有占地面积小、节省空间等优势。

3 燃气空调的环境效益

燃气空调的主要优点在于它能提高能源的利用率。据统计，电力空调主机的一次能源利用率远低于燃气空调的一次能源利用率。因此，限制电力空调使用量，加快燃气空调的发展速度是今后能源合理利用的方向，采用燃气空调是平衡电力和燃气能源的最佳选择。

使用燃气空调最显著的优势就是环保，天然气是公认的绿色能源，天然气比燃煤电力要清洁得多。据有关资料，同等热量的天然气与燃煤相比，燃用天然气的烟气中的颗粒物是燃煤的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。我国现在超过80%的电力来自火力发电，在火力发电约30%转换效率的情况下^[1]，获得电能的代价巨大，约70%的一次能源要浪费掉，而燃煤污染占所有污染的40%，因此，电空调无疑是给中国环境污染雪上加霜。

另外，燃气吸收式空调的工作原理是以水为制冷剂，利用水在高真空状态下低沸点的特性，在蒸发器内沸腾而吸收大量的热量，从而制取空调所需冷水。用溴化锂作为吸收剂，把蒸发器内沸腾后的水蒸气吸收，经燃气加热解吸，再反复利用，如此不断循环，完全不用氯氟烃及其替代品，而溴化锂对人体无毒、无害，不会危害大气臭氧层，且可减少温室气体二氧化碳排放量。这对保护臭氧层、减少由于制冷剂而带来的温室效应具有重要意义。

4 燃气空调的社会效益

我国北方大部分为冬冷夏热地区，供暖期多达150d，供冷期多达120d甚至更多。现行供暖政策按建筑面积收取供暖费，低于实际的供热成本，使供热部门负担过重。北方大量燃气锅炉的出现，供暖用气也大幅增加，由此冬季燃气供应紧张，而夏季天然气供应能力大量搁置，能源结构很不合理，给燃气运营企业增加运营成本。燃气空调的推广将优化用气结构，使用气均衡发展，也将改善城市能源结构。每年夏季空调用电使得供电紧张，电力严重超负荷，而此时天然气供应大量闲置。积极推广燃气空调对缓解城市供电压力有巨大的促进作用，在削减夏季高峰电力负荷的同时，又能填补夏季燃气使用的低谷^[3]。由此可见，燃气空调具有很好的社会效益。

参考文献：

[1] 刘梦觉.供热方式的技术与经济性分析[J].煤气与热力，2007，27(7)：89-90.

[2] 逯红梅，秦朝蔡，余斌，等.燃气机热泵在夏热冬冷地区应用的经济性分析[J].煤气与热力，2008，28(11)：A09-A10.

[3] 吕毅.燃气热泵系统技术经济分析[J].煤气与热力，2009，29(8)：A31-A32.

(本文作者：赵霞姜念郭强天津市燃气集团第三销售分公司天津 300112)