碳晶电暖器在甘肃电能替代项目中的应用研究

许多红+丁筱筠+郭靖琪+张雷

摘 要 使用碳晶电暖器替代原有供热方式简单便捷、安全可靠、布置灵活、温度可控、节能率高。符合国家大气污染治理和能源发展政策，符合国网甘肃省电力公司电能替代工作战略部署，具有良好的社会效益和经济效益，应该大力推广。

关键词 电能 项目 研究

中图分类号：TM614 文献标识码：A

0引言

近年来，我国大气和环境污染问题越来越严重，对人类健康造成了巨大威胁，已经引起全社会甚至全世界的关注。为此，中央政府频繁出台政策、措施，鼓励企业和社会开展包括电能替代在内的各项治理雾霾和大气污染的项目。

由于历史原因，目前甘肃境内不少单位冬季采暖仍然使用燃煤锅炉，采暖效率低、环境污染大；同时供暖设备自动化程度低，各燃煤锅炉还需要配备存煤场地，占地面积大，浪费资源。为此，甘肃省电力公司积极响应国家大气污染治理和能源发展政策，力所能及地实施电能替代项目，积极推广电采暖新技术的应用，取得了良好的社会效益和经济效益。

1电能替代项目建设必要性

1.1雾霾和环境治理的要求

当前，环保形势严峻，严重雾霾频繁发生，雾霾治理已经成为我国当前社会的头等大事，党和政府高度重视节能减排工作，党的十八大把生态文明建设纳入中国特色社会主义事业总体布局。考虑到1952年从12月5日到12月8日的4天里，仅伦敦市因严重雾霾而死亡的人数就达4000人，雾霾治理不但已经成为关系我国国计民生的问题，甚至已经上升为国民存续的问题。如何创新能源消费理念，构建与能源发展方式转变和能源战略转型相适应的绿色能源消费模式，成为当前我国面临的重大课题。治理雾霾的重点是降低煤炭消费比重，就我国北方冬季取暖问题而言，必须改变以前燃煤为主的低效和粗放的供暖方式。

1.2 电力企业自身发展的要求

近年来，国家电网公司积极推进“以电代煤、以电代油、电从远方来”战略，一方面是相应国家号召，另一方面也是为了自身发展要求。2013年国家电网公司推出《国家电网公司电能替代实施方案》，首次提出具体分步骤深入推进计划和措施；2015年国家电网公司发布了《国家电网公司2015年全面深入推进电能替代行动计划》，提出确保全年完成650亿、力争实现750亿千瓦时替代电量的目标，要求国网公司各单位紧紧抓住国家能源消费革命、防治大气污染的有利时机，深挖市场潜力，进一步扩大替代范围和实施规模，提高电能占终端能源消费的比重，促进国网公司售电市场稳定增长和健康发展，为推进生态文明建设做出更大贡献。

2电采暖技术的特点及碳晶电采暖的特征

随着历史的发展和技术不断进步，电采暖的方式也向多样化、智能化发展，例如随着峰谷电价的施行出现了蓄热锅炉，直热式电采暖发热体有金属向碳纤维、碳晶发展等等。

2.1电采暖设备技术特点

（1）能量转化效率高：电热转换效率高，系统效率可达98%以上；

（2）控制系统智能化、节能率高：控制系统自动合理运行，在保证房间温度均衡的前提下，提高能源利用效率；

（3）运行安全可靠：具有多重（过温、过压、过流、短路等）自动保护功能，实现了机电一体化；

（4）采暖数据易于采集和集成化处理，并可与物联网、互联网相连；

2.2碳晶电采暖的特征

使用碳晶电暖器替代原有供热方式简单便捷、安全可靠、布置灵活、温度可控、节能率高。其主要特征为：

2.2.1热效率高

系统电热转换效率可达98%以上

2.2.2辐射传热

碳晶电暖器与普通电暖器的最大优点是增加热辐射。碳晶电热板在电场作用下，碳分子团在电场作用下发生布朗运动，每个碳分子点，以远红外线和对流的形式对外传递热量，会产生大量的波长8--18u的远红外线，受热体接收到远红外线后，能量被吸收转换为热能，使受热体的温度升高，可大大增加传热效果。

2.2.3对流效果好

碳晶板本身的发热原理和模式决定了其对流效果远好于普通电源器，产品制造时针对碳晶电暖器的发热原理及模式，经过设计和优化，可找到了适合对流的最佳结构模式。

2.2.4控制系统先进、智能，节能率高

此类集中控制系统可实现较为复杂的远程控制，通过PC端或者手机APP直接控制温控器的各项动作，相应的温控器的各项动作也可直接反应给PC端或手机APP，PC端或手机APP再根据需要传输信号控制温控器。此类控制系统不需要建立固定的PC端安装场所，只需电脑或者手机安装相应的程序即可，此系统具有能耗统计及分析、故障申报等多种功能，但此类控制系统需要无线wifi，也就是说确保每个温控器都能接收到wifi信号。未来的采暖方式唯以电采暖，电采暖在在节能减排方面的优势得到了广大消费者的认可，国家能源部发言人在记者发言会上说，如果全国都使用电采暖，特别是点采暖中节能比较明显的碳晶采暖，我国承诺的到2020年碳排放减少40%～45%的目标将轻松实现，期间，碳排放将减少80%，PM值也将得到很好的解决。

对比集中供暖改造，采用碳晶电暖系统取暖，初投资成本低，运行费用低，产品寿命长，运行周期长。这应该作为甘肃省电力公司电能替代项目主要选用的方式。

3实施效果

采用碳晶电暖系统取暖，符合国家大气污染治理和能源发展政策，符合国网甘肃省电力公司电能替代工作戰略部署，符合甘肃省电力企业发展要求。

项目实施后，使用传统锅炉供暖一个采暖季平均每一百平方需要约三吨煤供暖，碳晶电暖系统的实施每年可减少煤的消耗约10.4吨，转化成标准煤约7.45t（1t煤=0.7143t标煤），可减少二氧化碳排放量18.6t、碳粉尘5.06t、二氧化硫0.55t，氮氧化物0.26t（每节约了1t标准煤，就减少污染排放2.493t二氧化碳、0.68t碳粉尘、0.075t二氧化硫、0.035t氮氧化物），环境效益显著。

参考文献

[1] 周有学.电能替代技术推广措施探讨[J].中国电业，2015（10）.endprint