石墨烯电地暖等采暖技术优势和发展 

一、石墨烯电采暖的技术优势
　　这里所说的石墨烯电采暖主要是指以石墨烯电热膜、石墨烯发热电缆为主要发热材料的电采暖系统，其特点是直接将电能转化成热能，不需要通过水、导热油等中间介质进行热的传递。因此，“电-热水锅炉”、三种热泵形式等不在本建议案的讨论范围以内。石墨烯电采暖的优势概括如下：
　　1、环保。电能是最清洁能源，使用过程中不存在任何污染。虽然在以煤炭为原料的火力发电厂会有污染物排放，但是发电厂远离人口密集的城市，对人类的影响相对于城市供热锅炉要小的多。而且集中的、大型发电厂的污染物控制，也比供热锅炉要易于治理的多。燃气锅炉包括小型壁挂炉虽然比燃煤锅炉的污染物排放量小，但是与电采暖相比同样存在污染物排放的问题，尤其是小型壁挂炉在用于高层楼房供暖时的局部污染已经引起城市居民和环保部门的高度重视。
　　2、热效率不比锅炉集中供暖系统低。有些专家仅仅从宏观上、或单从能源的一次转换效率上对比和评价电采暖，认为从低品位的化石燃料煤炭转化成高品位的电能（转化效率约30%），然后再把高品位的电能用于供暖，比锅炉集中供热效率低很多。但是如果把集中供暖管路的热损失、末端控制的灵活程度、推广热计量的难度，以及水资源的消耗、锅炉房和热中转站的占地及维护维修和设备更新、运行管理的复杂性等等综合考虑和评价对比，由于电采暖的电-热转换效率几乎100%，综合热效率并不比集中锅炉低。当然，“电-热水锅炉”供暖方式与本文所说的电采暖是没有可比性的，不作为评价电采暖效率的依据。
　　3、石墨烯电采暖具有削峰填谷作用。考察结果证明，在我国任何一个电力紧张的城市，冬季的夜间电力仍然是过剩的。由于电力的不可储存性，致使不少发电厂夜间空转，造成极大的资源能源浪费。而大部分热电联产厂是为解决供暖所建，设备利用效率低，可以说是另一种形式的资源能源浪费。因此，任何一座城市，均应该结合当地电力供应侧的实际状况适当发展电采暖。另外，以我公司在其北京地区的石墨烯电热膜电地暖系统测试数据为例，当石墨烯电热膜上覆3cm水泥结合后，保证整个冬季全天室温在18℃时的夜间（23:00–7:00）用电比例占65-70%，具有明显的用电削峰填谷作用。如果在水泥结合层中适当添加低温相变蓄热材料后（技术和产品均是成熟的），可以实现仅仅使用夜间电力用于全天供暖（注：与北京市煤改电所用的高温蓄热材料不同）。
　　4、石墨烯电采暖最利于行为节能。对于同样的围护结构条件，供暖能耗的高低主要取决于供暖系统的可控制性，即：“节能在于可控”。电采暖尤其石墨烯电地暖，每个房间都设置有智能化温度控制器，形成独立的供暖单元，并可以按房间功能分时段、按需要控制温度，使系统自动开/闭。在所有的供暖方式中，是行为节能最为彻底的。同时，也是最为灵活的供暖方式之一，用户可以根据天气和身体条件选择供暖时间和供暖温度，比集中供热方便。
　　5、几乎没有维修维护和管理费用。对于按照国家相关标准经过严格“设计、选材、施工、调试和验收”的电采暖系统，在其寿命周期内几乎没有维护维修，与集中供热方式相比，没有管理费用、不存在收费难的问题。真正实现了“我的费用我做主”，也完全符合国家花大力气推广的供热计量改革和供暖商品化的大政方针。
　　6、初投资低运行成本也并不高。从包括“热源、控制系统到散热末端”的整个供暖系统的设备构成和占地、锅炉房以及采暖建筑物使用寿命周期内不同供暖系统投资进行经济性评价，电采暖系统的投资比集中供热以及其他多种采暖形式要低很多。至于用户的运行成本，从热负荷计算和能源转换效率以及控性的灵活性加上当地的能源价格是可以大概估计出的。而目前不少用户反应电采暖耗电量大、运行成本高的主要原因是围护结构差和小马拉大车。因为在高能耗建筑中，尽管使用任何一种供暖方式都存在运行成本高的问题，但是对于独立的电采暖方式来说，对用户的影响显然比集中供热方式要大。因此，不少电采暖企业对于没有做外墙保温的建筑宁可放弃也不会承接设计使用的电采暖工程，以避免以后的诸多矛盾产生。事实上，北方供暖城市大量的电采暖运行结果表明，只要建筑物做了外墙保温，虽然不能达到65%节能标准，用户的冬季运行成本平均水平要低于集中供热收费，对于有峰谷电价政策的城市，运行成本明显低于集中供热收费。
　　二、行业发展建议
　　选择采暖形式，“没有最好的，只有合适的”。如同其他独立采暖形式一样，在我国北方的大部分地区，电采暖只能是集中供热的补充形式之一，而在这些城市的边缘地区或城市中心区的个别建筑，电采暖有可能是最佳的供暖形式。如何才能发挥电采暖的技术优势，根据建筑物所在地的资源、能源以及采暖需要选择适合的电采暖形式，并保证系统的安全运行、达到理想的采暖效果并保证较低的能源消耗？为此，提出以下几点建议：
　　1、立项调研。如同十年前的水地暖一样，电地暖一直是在打、压和倍受争议中艰难起步和发展起来的。目前，电采暖的诸多优点正在逐步被人们认可、大量成功的电采暖应用案例包括一些城市的市政府机关办公大楼、工厂、学校等建筑也在采用了电采暖，并且取得了很好的应用效果，这对推动电采暖行业的快速发展起到了很好的作用。但是，如果按照国家现行的有关设计规范的强制性条款，这些建筑均不可以使用电采暖。因此，建议政府主管部门立项，政府主管部门、专家学者、设计院、行业协会和电采暖相关的领军企业共同参与，调查了解并客观评价电采暖系统技术和应用现状，总结经验、找出问题，去伪存真、推出技术成熟可靠的电采暖技术和产品。同时给出适合推广电采暖的必要充分条件和指导性意见，并在此基础上修订相关标准，为适合电采暖的应用设计清理政策性障碍。
　　2、加强标准的制订和宣贯。电采暖尤其电热膜电采暖一直缺失行业应用标准，从而造成行业的无序发展和市场的混乱。一些无德电热材料供应商和地暖公司置用户的安全于不顾，致使不少电采暖工程出现安全问题，这些均是由于标准缺失所造成的。因此，建议（1）加紧标准的编制并在保证标准质量的同时尽量缩短审核、报批的时间。（2）已经获批执行的标准建议在政府主管部门领导下、由行业协会组织专家宣贯。2011年1月1日开始执行的建筑工业行业标准《低温辐射电热膜》（JG/T286-2010）由于至今没有组织宣贯，很难发挥标准应有的作用，也是电热膜市场仍然十分混乱的原因之一。即将获批的电采暖相关的应用标准标《地面辐射供暖（冷）技术规程》（JGJ142）和《低温辐射电热膜供暖技术规程》的宣贯比产品标准更加重要，建议在标准颁布实施后由政府主管部门组织宣贯，让标准真正在规范行业健康发展、推进行业技术进步等方面发挥主导作用。（3）对于正在实施的标准应伴随着技术的进步，及时组织修编，以跟上科技快速发展的步伐，也避免了部分商家钻标准缺失的空子。
　　3、阶梯电价政策制订应考虑电采暖因素。由国家发改委牵头制订的阶梯电价指导性意见正在全国各地结合当地实际情况制订实施细则。如果一刀切地按用电量推行阶梯电价政策，毫无疑问不仅对全国已经安装有电采暖用户影响很大，对于适合电采暖的新建建筑的设计使用也会有很大的影响，不少从事电采暖行业的人们认为阶梯电价政策的实施对电采暖行业是毁灭性的打击。尽管也存在不同的电声音，但是建议政府主主管部门协调各相关部门，结合当地冬季电力供应情况，考虑电采暖的诸多优势，制订出推进适合电采暖应用区域的发展同时又不违背国家政策的具体实施方案。北京市发改委答记者问的说明，“正在执行峰谷电价政策的用户继续执行原有政策，不执行阶梯电价政策”，值得各地效仿。而没有执行峰谷电价政策的城市和地区，也应该根据当地冬季电力供应情况，制订峰谷电价政策。
　　4、发挥行业组织优势，引领行业健康发展。行业组织有引领行业科技进步和规范行业健康发展的责任和义务。但是现有电采暖相关的行业组织的话语权太小、控制行业健康发展可利用的有效手段太少，推动力和影响力自然也就很小。建议政府主管部门借鉴国外的先进经验，建立执行力强的行业组织，并放权给他们，发挥行业组织有专人负责、熟悉行业的特点，以引领电采暖行业健康、有序的发展。