石墨烯電地暖等采暖技術優勢和發展 

一、石墨烯電采暖的技術優勢
　　這里所說的石墨烯電采暖主要是指以石墨烯電熱膜、石墨烯發熱電纜為主要發熱材料的電采暖系統，其特點是直接將電能轉化成熱能，不需要通過水、導熱油等中間介質進行熱的傳遞。因此，“電-熱水鍋爐”、三種熱泵形式等不在本建議案的討論范圍以內。石墨烯電采暖的優勢概括如下：
　　1、環保。電能是最清潔能源，使用過程中不存在任何污染。雖然在以煤炭為原料的火力發電廠會有污染物排放，但是發電廠遠離人口密集的城市，對人類的影響相對于城市供熱鍋爐要小的多。而且集中的、大型發電廠的污染物控制，也比供熱鍋爐要易于治理的多。燃氣鍋爐包括小型壁掛爐雖然比燃煤鍋爐的污染物排放量小，但是與電采暖相比同樣存在污染物排放的問題，尤其是小型壁掛爐在用于高層樓房供暖時的局部污染已經引起城市居民和環保部門的高度重視。
　　2、熱效率不比鍋爐集中供暖系統低。有些專家僅僅從宏觀上、或單從能源的一次轉換效率上對比和評價電采暖，認為從低品位的化石燃料煤炭轉化成高品位的電能（轉化效率約30%），然后再把高品位的電能用于供暖，比鍋爐集中供熱效率低很多。但是如果把集中供暖管路的熱損失、末端控制的靈活程度、推廣熱計量的難度，以及水資源的消耗、鍋爐房和熱中轉站的占地及維護維修和設備更新、運行管理的復雜性等等綜合考慮和評價對比，由于電采暖的電-熱轉換效率幾乎100%，綜合熱效率并不比集中鍋爐低。當然，“電-熱水鍋爐”供暖方式與本文所說的電采暖是沒有可比性的，不作為評價電采暖效率的依據。
　　3、石墨烯電采暖具有削峰填谷作用?？疾旖Y果證明，在我國任何一個電力緊張的城市，冬季的夜間電力仍然是過剩的。由于電力的不可儲存性，致使不少發電廠夜間空轉，造成極大的資源能源浪費。而大部分熱電聯產廠是為解決供暖所建，設備利用效率低，可以說是另一種形式的資源能源浪費。因此，任何一座城市，均應該結合當地電力供應側的實際狀況適當發展電采暖。另外，以我公司在其北京地區的石墨烯電熱膜電地暖系統測試數據為例，當石墨烯電熱膜上覆3cm水泥結合后，保證整個冬季全天室溫在18℃時的夜間（23:00–7:00）用電比例占65-70%，具有明顯的用電削峰填谷作用。如果在水泥結合層中適當添加低溫相變蓄熱材料后（技術和產品均是成熟的），可以實現僅僅使用夜間電力用于全天供暖（注：與北京市煤改電所用的高溫蓄熱材料不同）。
　　4、石墨烯電采暖最利于行為節能。對于同樣的圍護結構條件，供暖能耗的高低主要取決于供暖系統的可控制性，即：“節能在于可控”。電采暖尤其石墨烯電地暖，每個房間都設置有智能化溫度控制器，形成獨立的供暖單元，并可以按房間功能分時段、按需要控制溫度，使系統自動開/閉。在所有的供暖方式中，是行為節能最為徹底的。同時，也是最為靈活的供暖方式之一，用戶可以根據天氣和身體條件選擇供暖時間和供暖溫度，比集中供熱方便。
　　5、幾乎沒有維修維護和管理費用。對于按照國家相關標準經過嚴格“設計、選材、施工、調試和驗收”的電采暖系統，在其壽命周期內幾乎沒有維護維修，與集中供熱方式相比，沒有管理費用、不存在收費難的問題。真正實現了“我的費用我做主”，也完全符合國家花大力氣推廣的供熱計量改革和供暖商品化的大政方針。
　　6、初投資低運行成本也并不高。從包括“熱源、控制系統到散熱末端”的整個供暖系統的設備構成和占地、鍋爐房以及采暖建筑物使用壽命周期內不同供暖系統投資進行經濟性評價，電采暖系統的投資比集中供熱以及其他多種采暖形式要低很多。至于用戶的運行成本，從熱負荷計算和能源轉換效率以及控性的靈活性加上當地的能源價格是可以大概估計出的。而目前不少用戶反應電采暖耗電量大、運行成本高的主要原因是圍護結構差和小馬拉大車。因為在高能耗建筑中，盡管使用任何一種供暖方式都存在運行成本高的問題，但是對于獨立的電采暖方式來說，對用戶的影響顯然比集中供熱方式要大。因此，不少電采暖企業對于沒有做外墻保溫的建筑寧可放棄也不會承接設計使用的電采暖工程，以避免以后的諸多矛盾產生。事實上，北方供暖城市大量的電采暖運行結果表明，只要建筑物做了外墻保溫，雖然不能達到65%節能標準，用戶的冬季運行成本平均水平要低于集中供熱收費，對于有峰谷電價政策的城市，運行成本明顯低于集中供熱收費。
　　二、行業發展建議
　　選擇采暖形式，“沒有最好的，只有合適的”。如同其他獨立采暖形式一樣，在我國北方的大部分地區，電采暖只能是集中供熱的補充形式之一，而在這些城市的邊緣地區或城市中心區的個別建筑，電采暖有可能是最佳的供暖形式。如何才能發揮電采暖的技術優勢，根據建筑物所在地的資源、能源以及采暖需要選擇適合的電采暖形式，并保證系統的安全運行、達到理想的采暖效果并保證較低的能源消耗？為此，提出以下幾點建議：
　　1、立項調研。如同十年前的水地暖一樣，電地暖一直是在打、壓和倍受爭議中艱難起步和發展起來的。目前，電采暖的諸多優點正在逐步被人們認可、大量成功的電采暖應用案例包括一些城市的市政府機關辦公大樓、工廠、學校等建筑也在采用了電采暖，并且取得了很好的應用效果，這對推動電采暖行業的快速發展起到了很好的作用。但是，如果按照國家現行的有關設計規范的強制性條款，這些建筑均不可以使用電采暖。因此，建議政府主管部門立項，政府主管部門、專家學者、設計院、行業協會和電采暖相關的領軍企業共同參與，調查了解并客觀評價電采暖系統技術和應用現狀，總結經驗、找出問題，去偽存真、推出技術成熟可靠的電采暖技術和產品。同時給出適合推廣電采暖的必要充分條件和指導性意見，并在此基礎上修訂相關標準，為適合電采暖的應用設計清理政策性障礙。
　　2、加強標準的制訂和宣貫。電采暖尤其電熱膜電采暖一直缺失行業應用標準，從而造成行業的無序發展和市場的混亂。一些無德電熱材料供應商和地暖公司置用戶的安全于不顧，致使不少電采暖工程出現安全問題，這些均是由于標準缺失所造成的。因此，建議（1）加緊標準的編制并在保證標準質量的同時盡量縮短審核、報批的時間。（2）已經獲批執行的標準建議在政府主管部門領導下、由行業協會組織專家宣貫。2011年1月1日開始執行的建筑工業行業標準《低溫輻射電熱膜》（JG/T286-2010）由于至今沒有組織宣貫，很難發揮標準應有的作用，也是電熱膜市場仍然十分混亂的原因之一。即將獲批的電采暖相關的應用標準標《地面輻射供暖（冷）技術規程》（JGJ142）和《低溫輻射電熱膜供暖技術規程》的宣貫比產品標準更加重要，建議在標準頒布實施后由政府主管部門組織宣貫，讓標準真正在規范行業健康發展、推進行業技術進步等方面發揮主導作用。（3）對于正在實施的標準應伴隨著技術的進步，及時組織修編，以跟上科技快速發展的步伐，也避免了部分商家鉆標準缺失的空子。
　　3、階梯電價政策制訂應考慮電采暖因素。由國家發改委牽頭制訂的階梯電價指導性意見正在全國各地結合當地實際情況制訂實施細則。如果一刀切地按用電量推行階梯電價政策，毫無疑問不僅對全國已經安裝有電采暖用戶影響很大，對于適合電采暖的新建建筑的設計使用也會有很大的影響，不少從事電采暖行業的人們認為階梯電價政策的實施對電采暖行業是毀滅性的打擊。盡管也存在不同的電聲音，但是建議政府主主管部門協調各相關部門，結合當地冬季電力供應情況，考慮電采暖的諸多優勢，制訂出推進適合電采暖應用區域的發展同時又不違背國家政策的具體實施方案。北京市發改委答記者問的說明，“正在執行峰谷電價政策的用戶繼續執行原有政策，不執行階梯電價政策”，值得各地效仿。而沒有執行峰谷電價政策的城市和地區，也應該根據當地冬季電力供應情況，制訂峰谷電價政策。
　　4、發揮行業組織優勢，引領行業健康發展。行業組織有引領行業科技進步和規范行業健康發展的責任和義務。但是現有電采暖相關的行業組織的話語權太小、控制行業健康發展可利用的有效手段太少，推動力和影響力自然也就很小。建議政府主管部門借鑒國外的先進經驗，建立執行力強的行業組織，并放權給他們，發揮行業組織有專人負責、熟悉行業的特點，以引領電采暖行業健康、有序的發展。