在政策的推动下，燃气采暖设备的节能改造势在必行，同时，许多老旧壁挂炉的使用时间已经超过标准规定的8年判废期，正急需更换。基于此，本文中，北京市公用事业科学研究所有限公司科技研发中心副主任兰涛，将从“壁挂炉置换的政策背景、调研分析、不同设备节能减排效果对比”三大方面介绍关于老旧壁挂炉更新置换的调研成果。

壁挂炉置换的政策背景

《北京市打赢蓝天保卫战三年行动计划》和《北京市民用建筑节能降碳工作方案暨“十四五”时期民用建筑绿色发展规划》都对燃气采暖设备的节能降碳性能水平提出一定的要求，规定“新、改、扩建工程禁止使用能效标识2级及以下的燃气采暖热水炉，氮氧化物排放达到燃气采暖热水炉国家标准规定的5级要求”，“鼓励业主及时更新为高效低碳绿色设备”。

调研分析

本次从广泛调研、实验室检测、入户检测三大方面进行调研分析，再提出老旧壁挂炉置换改造的方案。其中，调研部分包括行业调研、使用分布调研、入户调研。

1.行业调研：

天然气属于清洁能源，国家相关政策促进天然气消费占比提高；华北地区的城市燃气管网系统相对比较完善，天然气消费比重也在不断提高。

·根据《加快推进天然气利用的意见》 (发改能源 (2017)1217号)，2018年我国天然气消费量占能源消费总量的比例约8%，2020年能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内，非化石能源消费比重15%，天然气消费比重力争达到10%。

·逐步将天然气培育成为我国现代清洁能源体系的主体能源之一，到 2030年力争将天然气在一次能源消费中的占比提高到15%左右。

·华北地区(北京、天津、河北、山西、内蒙古) 是第二大用气量区域，在清洁能源改造和清洁空气行动计划等政策推动下，城镇燃气用气量持续快速的增长，2018年用气量约404亿立方米，较2015年增长45.1%；用气人口1.16亿人，较2015年增长16.6%。华北地区的城市燃气管网系统相对比较完善，天然气作为清洁能源在一次能源中的比重不断提高。

·北京市近几年的天然气用量连续保持在170亿立方米左右。

2.使用分布调研：

根据北京市公用事业科学研究所有限公司和北京市燃气集团共同统计，北京市685万的燃气用户中，燃气壁挂炉用户数量为122.3万，2级及2级以下能效的占88.7万台，其中50万台以上的使用时间已经超过标准规定的8年判废期，处于急需更换的情况。

2015年以来，北京地区既有燃气壁挂炉中约有22.7万台因故障报废或产权人技术升级而进行了更新置换，约占超过判废年限的燃气壁挂炉数量的29.2%，全部为居民自行采购。其中仍然更新为普通炉的占比为73.2%。兰涛表示，更新为普通炉的占比非常大，所以产品的性价比还是居民的第一考虑因素。

以下为城区、郊区壁挂炉总量的统计图，普通炉大部分集中在北京市城区，而郊区的17万台大部分为2016、2017年“煤改气”采购的一级能效壁挂炉。所以目前节能降碳的目标是城区的88.71万台普通炉。

3.入户调研：

分为家庭情况、采暖炉运行情况和建筑情况，详细调研结果见下图。兰涛表示，调研小组和居民、代理商和厂家都有进行面对面沟通的充分交流。除了安全因素，居民依次考虑的因素是价格、舒适、便捷、节能减排。

根据单位面积耗能及户均面积估计，北京市每年燃气采暖炉采暖耗气量约为10-12亿m3，根据实际入户问卷调查的统计结果估算则在11-13亿m3。

居民独立采暖用气量统计

居民、壁挂炉代理商、壁挂炉厂家的看法：

·安全＞价格＞舒适＞便捷＞节能减排

·产品价格：普通炉4000-6000元，烟气回收冷凝炉6000-7000元，全预混炉8000-10000元，空气源热泵1.3-1.6万元。

·改造费用:普通炉0元，两种冷凝炉300元以内，空气源热泵(配电箱、膨胀罐、水泵、线材等) 共需5000-6000元。

随后，兰涛对比了全预混冷凝炉、户式空气源热泵、集中式空气源热泵系统（10万平）三种路线的改造费用，全预混冷凝炉在价格上占据比较大的优势。各地政府针对居民户式空气源热泵置换改造的补贴金额存在比较大的差异，另外集中式空气源热泵系统（10万平）也存在需要解决征地的问题。

不同设备节能减排效果对比

除了价格，调研报告还对比了三种路线的节能减排的水平（能效和排放）。为确保实验结果的准确性，调研小组分别进行了实验室内的测试和现场测试，同时考察实际运行和理论计算差异。实验结果见下图。

·置换效果评估的重要性在于：燃气采暖炉在当前条件下很少满负荷运行，因为热水需求导致采暖炉的负荷一般不低于24kW，而随着建筑节能标准的逐步提高，采暖炉的采暖负荷越发过剩。

·部分负荷下的高效率正是冷凝式采暖炉特别是全预混冷凝炉的优势所在，使用寿命8年以上的普通大气式采暖炉满负荷与部分负荷热效率均处于较低水平。

使用寿命8年以上的普通大气式采暖炉氮氧化物排放水平也较差，检测样本NOx排放量均在100mg/kwh以上，平均NOx排放154mg/kwh,与三级排放水平相当。

根据以上数据，调研小组做了两个方案进行比较。

方案一：将北京市现有的约88.71万台普通炉替换为全预混冷凝炉。替换完成后，北京市每个采暖季采暖炉NOx排放量减少1781吨，同比减排96%，全市NOx减排比例为1.5%。为达到上述目标，结合调研数据，如采用集采的方式使厂家或代理商为居民提供更优惠的价格，如气价能有一定程度的优惠，政府每台补贴1000元左右即可，按照88.71万台在3年补贴年限内全部置换计算，政府总投入为9亿元左右，同时能够带动20亿以上的周边产品市场。

方案二：如果88.71万台普通炉全部置换为户内空气源热泵，单纯热泵本身的节能减排效果是较好的，但考虑到热泵属于二次能源、华北电网的整体发电热效率不及40%、华北电网的绿电比例很低，整体节能减排效果还要依赖绿电比例的提高速度。

未来氢能利用水平的提升，会进一步提高燃气壁挂炉的碳减排水平，与绿电比例提升相比，哪一个推进更快，效果更大还不明确空气源热泵1.6-2.2万元的总体改造单价与全预混冷凝炉7000-8000元的集采改造单价相比有一定差距，在厂家让利的情况下，政府仍要为每台热泵需要补贴1.1-1.7万元。

总结

目前调研结果对燃气壁挂炉发展有利，但“双碳”政策不可避免会为未来能源结构带来巨大改变，企业应尽可能提升产品技术水平，借鉴国内外政策和先进技术，提升燃气采暖热水炉产品减污降碳水平，扩大应用前景。