“双碳”背景之下，作为可充分发挥各能源优势，经济效益与环保效益均处较高水平的多能互补供暖模式，不少业内人士强调其不仅当下可为，且未来可期。本文便聚焦多能互补，探讨其在供暖系统中的应用及推广策略……
搭配方式及应用要点
采用多能互补，能够通过能源之间的相互补充和综合梯级利用，从而提升能源系统的综合利用效率，达到1 1＞2的效果，兼具节能与环保。
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可行性的搭配方式有哪些？
在暖通空调行业主要有以下几种组合方式：太阳能光热 电动空气源热泵系统、太阳能光热光伏 地源热泵系统、太阳能光热 燃气供暖热水炉 电动空气源热泵系统等。家用领域则包含：空气源热泵 壁挂炉系统、太阳能光热 壁挂炉系统、太阳能光伏发电 空气源热泵系统。
目前而言，家用领域的多能互补供暖系统应用较为广泛，也是业内企业探讨的重点，对此，中国建筑金属结构协会辐射供暖供冷委会专家陈科对家用领域几种多能互补供暖系统的优势及局限性进行了具体分析——
1）空气源热泵 壁挂炉系统
优势：①常温环境下，空气源热泵制热效率较高，能够降低运行成本。低温环境下，则可以利用壁挂炉的制热功能来确保供暖的持续稳定。②与壁挂炉联合运行，能够避免热泵在除霜过程中的水温波动对室内温度造成影响。③通过空气源热泵可以弥补两用型壁挂炉制取生活热水时的供暖不足。
局限性：①两套设备存在一定重复投资，增加了初投资成本。②为保障系统稳定，两套设备并联需要增加缓冲水箱，对户型面积有一定要求。③控制系统较复杂，需根据实际阶梯电价和气价综合考虑。
2）太阳能光热 燃气壁挂炉系统
优势：可以充分利用太阳能收集热量，减少燃气用能。而夜间和阴雨天，壁挂炉还可以正常工作满足采暖和生活热水需求。
局限性：①存在重复投资，初始购买成本较高。②太阳能光热设备的安装位置受限。③控制系统较复杂，对换热水箱的设计有特殊要求。
3）太阳能光伏发电 空气源热泵系统
优势：①充分利用光伏发电，减少了市政用电量。②配合光伏发电电力上传系统，可以大幅提高系统的经济回报性。
局限性：①初投资成本较大。②光伏发电对光伏场地要求较大，一般的高层住宅几乎无法安装。③若要提高效率，需要做光伏直驱热泵。
总体而言，不同的多能互补供暖系统优势具有一定共通之处：即能充分发挥组合系统长处，实现对能源的充分利用。但是其前提条件是不同系统进行了高效耦合，才能够最大限度发挥系统优势。
对此，还需要考虑多重因素，“因为多能互补供暖系统能否高效运行受多因素影响，如能源结构、能源政策、能源价格，区域气候特征，建筑类型、用途与面积，系统设备投资费用与回收期望，消费者经济可接受度，谁主谁辅、能源占比范围、工况转换点（按能源价格高低决定系统运行经济型，还是按室外室内温度设定值）等。”爱客多副总经理张保红表示。
而其核心搭配原理无外乎以下几点：①系统在不同工况下的效率和能力发挥。②不同地区的能源情况及价格。③不同系统在应用过程中的碳排放量。
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多能互补供暖系统发展空间
结合能源利用情况，不同多能互补供暖系统发展空间不尽相同，陈科表示，“‘双碳’之下，空气源热泵 燃气壁挂炉以及太阳能光伏发电 空气源热泵的多能互补组合方式，将会有更大的发展空间。”
但同时陈科也补充道，空气源热泵只有达到较高的系统效率，在全周期碳排放上才具有优势。因此在具体应用中，无论是选型还是末端都需要多方位衡量。以空气源热泵 燃气壁挂炉系统为例，要注意以下几方面：
1）需要具备一套集中控制系统，能够调取空气源热泵和壁挂炉两者的通讯协议，并可根据实际的能源单价和设备效率作出相对合理的逻辑判断。
2）由于空气源热泵的冬季采暖水温较低，低水温工况下，普通壁挂炉换热器易被腐蚀，建议配套冷凝式壁挂炉。
3）如果采用热泵为主的供暖系统，在末端选择上需要考虑更大换热面积的辐射末端，比如地暖，或者带换热风机的低温散热器。
多能互补供暖系统的推广策略
如前文所述，“双碳”背景之下，多能互补供暖模式发展可期，但是其认知度尚待提高，一方面多能互补供暖系统应用区域受限；另一方面，则是因为初始投资成本较高，用户望而却步。所以在推广多能互补供暖系统时，企业还应从以上两方面入手，进行提前布局。
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因地制宜
由于各地气候环境、用户需求等差异化明显，不同的多能互补供暖模式在各地区的适用性与发展空间也不尽相同。张保红表示，在光照条件较好的地区，可以推广与屋顶光伏计划相结合的供暖系统；东南沿海地区则可以推广利用海上风电资源进行供热的互补系统。
具体而言，适宜对空气源热泵 燃气壁挂炉互补系统进行推广的区域应具备以下特征：
1）非炎热地区。
2）夏热冬冷地区和寒冷地区。
3）全部采用天然气采暖运行成本较高的区域。
4）电力碳排放因子较高的区域。
太阳能光伏发电 空气源热泵供暖系统则可于全年光照充足的区域、农村住宅及电力供给不足的地区进行重点推广。
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提前布局合理方案
除推广要“因地制宜”之外，现阶段用户对多能互补供暖系统的认知度也亟待提高，对企业而言，当务之急还应该制定高性价比的解决方案，尽量降低产品初投资成本，提高系统运行效率，让更多消费者能够享受到产品的舒适，从而增进消费者认知。
对此，业内企业可从以下几方面提前布局：
1）热泵和壁挂炉、光伏发电等企业之间应建立充分合作关系，打通相关协议，共同研究出多能互补供暖系统高效运行的相关控制策略。
2）分析各区域的气候特征和能源的单价情况，找到最优的多能源互补系统应用场景，同时结合自身情况，推出相关多能互补配套产品。
3）深入了解“双碳”战略，学习碳排放权交易相关的知识，主动打通复杂的碳核查流程，以减少碳排放量，获取地方政府补贴的同时，也为用户获取国家/地方碳排放权交易所产生的额外收益。
后 记
目前而言，囿于研发难度以及初始投资成本等较高，多能互补供暖市场亟待开拓，而这还需业内专家和有志企业群策群力，以推出更稳定的多能互补供暖系统，以较高的节能性及舒适度，提升消费者认知。
原创 龙飞天传媒
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