Повышение спроса на газомоторные тепловые насосы

После случившегося в марте 2011 года разрушительного землетрясения, последствия которого серьезно сказались на системе электроснабжения Японии, в стране заметно вырос спрос на тепловые насосы с газомоторным приводом (GHP). Эти устройства представляют собой системы для кондиционирования и обогрева, созданные на базе тепловых насосов, где в качестве привода компрессора используется двигатель, работающий на газе. Применение газовых тепловых насосов позволяет существенно сократить потребление электроэнергии, особый интерес представляет использование таких систем в качестве коммерческих кондиционеров.

Газовые тепловые насосы впервые появились на японском рынке 25 лет назад. Согласно проведенным исследованиям, японский рынок этих систем до мартовского землетрясения и цунами находился в состоянии застоя. Максимальный годовой объем продаж — примерно 50 000 изделий — пришелся на 2000 год и с тех пор постоянно падал. После природной катастрофы началось восстановление разрушенных структур, и рынок стал вновь быстро расти. Этому способствовало изменение политики Японии в области энергопотребления. Сейчас рост настолько серьезен, что производство не поспевает за спросом.

Статистика Министерства экономики, торговли и промышленности Японии показывает, что в 2011 году производство газовых тепловых насосов увеличилось на 26,4% по отношению к предыдущему году и составило 23 984 изделия. При этом объем продаж вырос на 25,9% и достиг 24 370 изделий. В первой половине 2012 года объемы производства газовых тепловых насосов продолжали расти, и если темп этого роста сохранится, то в этом году на рынок будет поставлено более 30 000 газовых тепловых насосов.

Некоторые японские производители также прилагают усилия для продвижения тепловых насосов с газовым приводом на зарубежные рынки такие, как Южная Корея, Юго-Восточная Азия, Австралия, Латинская Америка, Ближний Восток и Китай. Там они, в частности, создают специализированные торговые сети в партнерстве с местными газовыми компаниями.

Необходимость энергосбережения вызвала рост рынка GHP

Прошлым летом, чтобы избежать отключений в периоды пикового потребления в условиях значительного недостатка электроэнергии, японские компании Tokio Electric Power (TEPCO) и Tohoku Electric Power поставили цель — снизить на 15% потребление электричества в регионах, которые они обслуживают.

Поскольку одним из основных потребителей электроэнергии в современных зданиях являются системы кондиционирования, очевидно, что в первую очередь меры по энергосбережению должны были коснуться этой сферы.

Руководствуясь соображениями экономии, многие потребители заменили старые кондиционеры новыми моделями, отличающимися более высокой эффективностью. В сегменте бытового оборудования производители начали продвигать устройства, оснащенные различными функциями, предназначенными для уменьшения расхода электроэнергии. Компания Panasonic предложила систему управления Econavi, автоматическую систему очистки и систему Ene Charge, экономящую электричество при работе на обогрев.

Hitachi Appliances продвигает систему дистанционного управления с кнопкой «easy eco» для включения режима энергосбережения. Бытовой кондиционер Kirigamine компании Mitsubishi Electric получил приз генерального директора Агентства природных ресурсов и энергетики за сохранение энергии. Daikin представила технологию управления кондиционером, которая позволяет создать ощущение более низкой температуры в помещении, чем на самом деле, например, кажется, что в комнате 26 градусов при установленной температуре 28 градусов. Fujitsu General предложила функцию определения излишнего расхода энергии. Бытовой кондиционер Sharp Plasmacluster использует эффект Коанда (физическое явление, при котором струя газа или жидкости «прилипает» к поверхности) для создания мягких потоков воздуха. Mitsubishi Heavy Industries (MHI) рекламирует такие технологии, как двойной роторный компрессор, высокоэффективный теплообменник и векторный инвертор РАМ. Toshiba выступает с оригинальными функциями: голосовым управлением и режимом «холодной» работы, при котором потребляется всего 45 Вт энергии.

В сегменте коммерческих систем кондиционирования газовые тепловые насосы являются наиболее простым и быстрым способом перехода от использования электричества к другой форме энергии. Согласно исследованию, проведенному министерством экономики, торговли и промышленности Японии, в коммерческом секторе на силовые установки и освещение приходится 48,8% потребляемой энергии, на кондиционирование и обогрев — 27,4%, на горячую воду — 14,8%. Сейчас на тепловые насосы с газомоторным приводом приходится около 25% от общей мощности установок кондиционирования в коммерческом секторе. Если уровень их использования будет расти, потребность в электроэнергии на кондиционирование и отопление в пиковые летние и зимние месяцы может значительно снизиться.

Изменения в энергетической политике

В 2012 году на токийской выставке HVAC&R Japan компания Tokio Gas представила на своем стенде широкую гамму газовых тепловых насосов, разработанных совместно с ведущими производителями климатического оборудования. Большое количество компаний готовятся выпустить на рынок собственные системы на основе тепловых насосов с газовым приводом. Потребители также показывают возросший интерес к использованию газа вследствие недостатка электроэнергии и роста тарифов, последовавших после остановки ядерных реакторов из-за аварии на АЭС «Фукусима».

В марте 2012 года японская Газовая ассоциация выступила спонсором проводимого в Токио симпозиума «Новые требования в газовом кондиционировании». На симпозиуме с программным докладом «Направления будущей энергетической политики и перспективы газового кондиционирования» выступил представитель Агентства по природным ресурсам и энергетике. Внимание в докладе было акцентировано на необходимости приложить максимум усилий для экономии электричества и других видов энергии, на ускорении развития и максимально возможном использовании энергии из возобновляемых источников, а также на постепенном переходе от ядерной энергетики к эффективному использованию ископаемого топлива.

Соблюдение оптимального баланса между использованием электроэнергии и газа становится обязательным условием проведения компаниями социально ответственной политики по выравниванию уровней потребления электроэнергии и сокращению пиковой нагрузки. В этой связи у газовых тепловых насосов есть большое будущее как у системы, дополняющей тепловые насосы с электрическим приводом компрессора. Следует отметить, что это применимо не только к Японии, испытывающей из-за катастрофы угрозу нехватки электроэнергии, но и для всего мира.

Основные типы и характеристики GHP

По типу коммерческие системы на базе газовых тепловых насосов можно разделить на две большие группы: VRF-системы и чиллеры. Большинство устройств — VRF-системы, появившиеся на рынке в 1992 году. В последние годы технология GHP продолжает активно развиваться в основном благодаря совершенствованию управления двигателем. Применение систем весьма разнообразно, они могут устанавливаться и в торговых центрах, и в школах, и в больницах.

Как и тепловые насосы с электрическим приводом, GHP весьма привлекательны с точки зрения энергосбережения. В числе преимуществ такого оборудования можно отметить: легкий запуск в холодных регионах за счет использования для разогрева вторичного тепла от газового мотора; способность сохранять параметры обогрева при низкой наружной температуре; небольшие эксплуатационные расходы; возможность использовать для обогрева вторичное тепло от мотора.

Кроме того, данная технология позволяет создавать газовые системы когенерации, совмещающие выработку электроэнергии и нагрев воды.

Последние достижения в развитии технологии

В качестве привода в тепловых насосах может использоваться автомобильный двигатель, при этом характеристики двигателя серьезно влияют на производительность системы. Применение последних технологий, позволивших заметно уменьшить габариты и скорость вращения автомобильных двигателей, дало возможность существенно увеличить эффективность GHP-систем при частичной нагрузке. Новое поколение газовых тепловых насосов даже может независимо вырабатывать электроэнергию для небольшого количества осветительных приборов.

Развитие мирового рынка

Крупнейшими рынками газовых тепловых насосов сейчас являются Япония и Южная Корея.

Японские производители в первый раз вышли на зарубежные рынки в 1990-х, в 2005 году объем экспорта достиг 7300 изделий. В Европе, Австралии, США и Латинской Америке уже образовались устойчивые тренды, в то время как китайский рынок не демонстрирует того роста, которого все ожидали.

Рис. Распространение GHP на мировом рынке

Большая доля японского рынка принадлежит компании Panasonic (включая Sanyo). Затем следуют Yanmar и Aisin. GHP-системы производит и продает также Hitachi Appliances. MHI продает OEM-системы, поставляемые Aisin.

Объем южнокорейского рынка газовых тепловых насосов в середине 2000-х составлял примерно 10 000 изделий. К 2010 году он, однако, сократился на 90%, в основном из-за того, что государство уменьшило субсидии на приобретение оборудования с газовым приводом. Недавнее возобновление программ стимулирования привело к тому, что в 2011 году рынок снова вырос, и его объем составил почти 2500 изделий.

Японские производители, включая Aisin, Panasonic, Hitachi, Yanmar и MHI, вышли на рынок Южной Кореи. Aisin лидирует по количеству проданных изделий, Panasonic (включая Sanyo) — по объему продаж в денежном выражении. Однако последовавший за коллапсом Lehman Brothers в 2008 году рост иены серьезно подорвал конкурентоспособность японских производителей. Среди местных южнокорейских производителей GHP-системы выпускает компания LG, купившая LS Mtron.

В Европе некоторый спрос на газовые тепловые насосы наблюдается в Италии и Германии. Антиядерные настроения, усилившиеся в Европе после аварии на японской АЭС, могут дать импульс европейскому рынку систем с газовым приводом. Ориентируясь на потенциальную возможность роста спроса, японские производители заключают партнерские соглашения с европейскими газовыми компаниями и демонстрируют свои GHP-системы на выставках климатического оборудования.

Китайский рынок газовых тепловых насосов относительно мал — в 2011 году было продано лишь 200–300 изделий. Низкий спрос объясняется отсутствием в Китае газовой инфраструктуры и относительно высокими ценами на газ.

В Австралии, в отдельных регионах имеются проблемы с газоснабжением, но в целом количество установок GHP растет.

В Юго-Восточной Азии ожидается рост рынка GHP в тех странах, где развита инфраструктура поставок газа. С учетом запасов газа Россия может рассматриваться в перспективе как огромный потенциальный рынок продаж газовых тепловых насосов.

Кризис поставок электроэнергии и потребность в газовом кондиционировании

По оценкам экспертов, мировой рынок кондиционеров в 2012 году вырастет на 5% по отношению к 2011-му, и объем продаж составит 100 миллионов изделий. Однако дальнейшему росту этого огромного рынка может помешать нехватка электроэнергии.

Альтернативой электрическим двигателям в кондиционерах могут стать двигатели внутреннего сгорания для газовых тепловых насосов.

Приход в климатическую индустрию новых игроков, например, из автомобильной промышленности, имеющих за плечами огромный опыт производства двигателей, подстегнет интерес к тепловым насосам с газовым приводом. Кроме того, крайне привлекательной кажется и предоставляемая этими устройствами возможность снизить нагрузку на электрические сети в пиковые летние и зимние месяцы. Растут ожидания роста их рыночного потенциала, прежде всего в Японии, которая по-прежнему испытывает нехватку электроэнергии из-за аварии на АЭС. Ожидается, что такие же тенденции усилятся и на мировом рынке в целом.

Правила использования материалов сайта