近日，中國科學院廣州能源研究所研發(fā)的燃氣熱泵技術(shù)通過了合肥通用機電產(chǎn)品檢測院有限公司的檢測，其中標準工況下的制熱能效（從燃氣熱值算起的一次能效）高達173%。
目前國際上燃氣熱泵技術(shù)主要被日韓企業(yè)所壟斷，主要生產(chǎn)商包括松下、大金、三菱重工、洋馬、電裝、愛信和LG等，高峰時年產(chǎn)值達到200億元人民幣。廣州能源所儲能技術(shù)研究室馮自平研究員團隊在科技部863計劃、中國科學院STS等項目的支持下，突破了燃氣熱泵多聯(lián)機、燃氣熱泵冷熱水機等系列核心技術(shù)，實現(xiàn)了燃氣熱泵技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，為我國建筑能源領(lǐng)域低碳發(fā)展提供了創(chuàng)新技術(shù)。
燃氣熱泵是以燃氣發(fā)動機驅(qū)動的蒸汽壓縮式熱泵機組，夏季制冷、冬季制熱，可以以天然氣、液化石油氣、甲醇、H2等為燃料。其基本原理是燃氣驅(qū)動發(fā)動機輸出軸功，帶動開啟式壓縮機，與空氣進行熱交換從而實現(xiàn)高效制冷制熱。在制熱工況下，燃氣熱泵不僅從空氣中吸收了熱量，而且有效回收了發(fā)動機的余熱，由此獲得遠高于燃氣鍋爐的能效。與電熱泵技術(shù)相比，燃氣熱泵由于可以回收余熱，冬季不易結(jié)霜，因此機組制熱能效和供暖的舒適性得到大幅度提高；與此同時，燃氣熱泵通過改變發(fā)動機轉(zhuǎn)速可以實現(xiàn)全變頻運轉(zhuǎn)，供熱量在環(huán)境溫度降低至-12℃時依然不衰減。該技術(shù)以遍布城市的管道燃氣為能源，實現(xiàn)了一次能源的高效利用。
北方冬季供暖在我國建筑能耗中占有很大比重，僅北京市就有10億平方供暖面積，大部分采用燃氣鍋爐，每年消耗燃氣200億立方，由此給城市能源供應和財政帶來沉重負擔。與此同時，隨著人民生活水平的提高和工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市電力負荷峰谷差越來越大，而空調(diào)是造成電力負荷峰谷差的主要設(shè)備。燃氣熱泵技術(shù)的研發(fā)，將為冬季供暖節(jié)能和夏季空調(diào)節(jié)能提供最新技術(shù)。冬季以燃氣熱泵代替鍋爐，可以減少40%以上的燃氣消耗；夏季以燃氣熱泵代替電空調(diào)，可以降低50%以上的配電容量和高峰用電。因此，燃氣熱泵技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，將有力推動我國建筑節(jié)能和電力負荷峰谷差的削減。
在關(guān)鍵核心技術(shù)突破的同時，廣州能源所長期重視科研成果的產(chǎn)業(yè)化。目前，該產(chǎn)品已在多地的寫字樓、賓館和工廠等開展示范應用，項目遍及重慶、北京、西安和杭州等地，獲得了良好的節(jié)能效果。以位于北京順義的國家工程中心為例，該項目建筑面積10000平方米，安裝了9臺燃氣熱泵機組。在2023年出現(xiàn)極寒天氣的情況下，11月至次年3月的供暖費用只有10元/平方米，遠低于北京市45元/平方米的工商業(yè)集中供暖收費標準。
今后，廣州能源所將繼續(xù)加大研發(fā)力度，全面推進國內(nèi)國際兩個市場，為我國“雙碳”目標的實現(xiàn)貢獻力量。
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