（工商管理专业论文）大连市水源热泵供热技术发展战略研究.pdf

大连理工大学专业学位硕士学位论文 摘要 水源热泵供热技术是一种较新型的清洁能源供热技术，具有高效节能和环保减排两 大突出优点，在水源充足的情况下，特别适合作为城市区域供热热源，是国家积极推荐 的节能供热方式。 大连市是全国水源热泵规模化应用示范城市。经过两年的努力，水源热泵区域供热 技术目前已经在大连展开应用，但是总体效果并不理想，大规模的水源热泵供热系统在 供热市场上缺乏竞争力。目前大连市仍然在摸索、寻找合适的发展方向，希望水源热泵 大规模的在城市供热系统中发挥作用。 为了响应国家节能降耗的能源政策，推进水源热泵技术在大连市的规模化应用，为 大连市创造一个清洁、美丽的城市环境。本文利用s w o t 分析方法和价值链分析法针 对大连市供热市场中的传统供热方式和水源热泵供热方式进行了对比，从市场的角度分 析了水源热泵供热方式的优势和不足，并提出在水源热泵技术市场化的过程中扬长避 短，结合大连市周边火力发电厂联合发展水源热泵供热技术。 文章中为水源热泵供热系统在大连的规模化应用制定出了适合的发展战略，能够为 相关企业和部门在热泵项目决策上提供参考，也为类似的新型清洁能源技术进入大连市 场提供了一种分析方法。 关键词：水源热泵；s w o t 分析法；发展战略 大连市水源热泵供热技术发展战略研究 d e v e l o p m e n ts t r a t e g ys t u d yo nw a t e rs o u r c eh e a tp u m ph e a t i n g t e c h n o l o g yo f d a l i a n a b s t r a c t w a t e r s o u r c eh e a tp u m pi sak i n do fn e wc l e a ne n e r g yh e a t i n gt e c h n o l o g y ，i ti sh i g h e f f i c i e n c y ，e n e r g ys a v i n g ，e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n ，a n de m i s s i o nr e d u c t i o n , i ft h ew a t e ri s e n o u g h ，t h i st e c h n o l o g yi sv e r ys u i t a b l et ob eu s e da sc i t yd i s t r i c th e a t i n gs o u r c e ，i ti sa l l e n e r g ys a v i n gh e a t i n gw a ye n c o u r a g e db yn a t i o n a lp o l i c y d a l i a ni st h em o d e lc i t yo fw a t e r - s o u r c eh e a tp u m pc o s m i c a l l ya p p l i c a t i o ni n c h i n a t h r o u g h2y e a r sw o r k , t h ew a t e r - s o u r c eh e a tp u m pt e c h n o l o g yi sr e c e n t l ya p p l i e di nd a l i a n ， b u tt h eg e n e r a le f f e c ti sf a u l t y ，t h ew a t e r - s o u r c eh e a tp u m ps y s t e mi sl a c ko fc o m p e t i t i v e p o w e ra th e a t i n gm a r k e t d a l i a ng o v e r n m e n ti sh o p et of i n daa d v a n t a g e dw a y t oa p p l yt h e w a t e r - s o u r c eh e a tp u m pi nc i t y sh e a t i n gs y s t e m i nr e s p o n s et on a t i o n a ls a v i n ge n e r g ya n dr e d u c i n gc o n s u m p t i o no fe n e r g yp o l i c y , p r o m o t el a r g e - s c a l ea p p l i c a t i o no f h e a tp u m pt e c h n o l o g yi nd a l i a n ，a n dt oc r e a t eac l e a na n d b e a u t i f u lu r b a ne n v i r o n m e n t , f r o mt h em a r k e tp o i n to fv i e w , t h ep a p e rc o n t r a s t e dt h e t r a d i t i o n a lh e a t i n gs y s t e ma n dw a t e r s o u r c eh e a tp u m ps y s t e m ，u s i n gt h esw o ta n a l y s i sa n d v a l u ec h a i na n a l y s i s ，a n da n a l y z e dt h es t r e n g t h sa n dw e a k n e s s e so ft h ew a t e r - s o u r c eh e a t p u m ps y s t e m i tp r o p o s e dt ou s ea d v a n t a g e sa n da v o i d i n gd i s a d v a n t a g e s ，a n dd e v e l o p m e n to f w a t e r - s o u r c eh e a tp u m pt e c h n o l o g yc o m b i n e dw i t ht h es u r r o u n d i n gt h e r m a lp o w e rp l a n ti n d a l i a n t h ep a p e re s t a b l i s h e ds u i t a b l ed e v e l o p m e n ts t r a t e g i e sf o rl a r g e - s c a l ea p p l i c a t i o no fh e a t p u m pt e c h n o l o g y ，p r o v i d e sd e c i s i o n - m a k i n gi n f o r m a t i o nf o rt h er e l e v a n te n t e r p r i s e sa n d d e p a r t m e n t si nt h eh e a tp u m pp r o j e c t ，a l s op r o v i d e sam e t h o do fa n a l y s i sf o ra n o t h e rs i m i l a r n e wc l e a ne n e r g yt e c h n o l o g i e st oe n t e rt h em a r k e ti nd a l i a n k e yw o r d s ：w a t e r - s o u r c eh e a tp u m p ；s w o ta n a l y s i s ；d e v e l o p m e n ts t r a t e g i e s i i 大连理工大学专业学位硕士学位论文 大连理工大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位 论文版权使用规定”，同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送 交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理 工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也 可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。 作者签名：专方- j 予作者签名： 重丝篁 导师签名： 独创性说明 作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得大连理 工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志 对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：盔丛日期： 兰竺! ：兰：z 大连理工大学专业学位硕士学位论文 1绪论 1 1城市能源问题和水源热泵供热技术 1 1 1 中国能源概况及能源战略 能源是人类社会存在与发展的物质基础，是人类生存的保障。人类社会发展和能源 利用是密不可分的，随着社会的进步，人类对能源的需求逐年剧增，能源问题已经成为 一个在全世界范围内倍受关注的严峻问题。 中国是世界能源消费大国，据统计目前中国能源消耗量占世界第二，按照我国现在 的经济增长速度预测，在未来的5 0 6 0 年里，中国能源消费将快速增长为世界第一。 中国能源的总体形势不容乐观，首先我国能源总储量不足，保障程度不高。在我国 现有化石能源储量中，煤炭占世界总量的1 6 ，石油占1 8 ，天然气占0 7 ，三者加 和折合成标准油当量占世界化石能源总储量的比例不足1 1 。与占世界人口2 1 的人口 比例相比较，中国人均能源拥有量相对较低，只有世界平均水平的5 8 。其次我国能源 结构不理想，优质能源短缺，造成能源环境问题相对突出。我国是世界上少数几个以煤 炭为主要能源的国家之一，目前煤炭在我国一次能源消费比例中占到7 0 ，煤炭高效、 清洁利用的难度远比油、气燃料大得多，由于煤炭的大量开采和消费，已经造成了对环 境的严重污染和对公众健康的危害。2 0 0 0 年我国s 0 2 排放量为1 9 9 5 万吨，目前酸雨区 域已占国土面积的4 0 ，两控区达1 1 4 ，是目前世界三大酸雨区之一。在我国酸雨及 其他环境污染造成的损失大约是国民生产总值的1 6 ，约一千多亿人民币，中国已经 成了世界上污染最严重的国家之一。第三是能源利用效率低下，产品单位能耗高。我国 能源从开采、加工与转换、储运以及终端利用的能源系统总效率很低，不到1 0 ，只有 欧洲地区的一半。中国经济每创造1 美元消耗的能源是美国的4 3 倍，德国的7 7 倍， 日本的1 1 5 倍。能源储量不足、能源结构失衡、能源效率低下，能源问题在众多制约中 国经济的发展因素中显得越来越突出。 针对日益严峻的能源问题，我国已经提出了坚持节能优先，提高能源效率；优化能 源结构，以煤为主多元化发展；加强环境保护，开展煤清洁化利用；采用综合措施，保 障能源安全；依靠科技进步，开发利用新能源和再生能源等一系列的建立可持续能源系 统最主要的政策措施，这也是我国的长期能源发展战略。 凡连市水滞热泵供热技术拉展战略研究 11 2 城市清洁能源供应问题 城市是国家能源消耗的主体，也是能源问题最集中的地域，城市能源供应是个国 家总体能源供应的重点。 近午来城市建筑用能呈快速增比鱼舟，截至2 0 0 3 年底，全嗣城多房屋建筑面积为 3 8 3 亿平方米，城镇房屋建筑面积为1 4 09 亿平方米，其中住宅建筑面积为8 91 亿平方 米。由于各地房地产发展迅猛，近年来国内城镇房屋建筑直保持快速增长的态势，全 国城乡房屋建筑每年竣工建筑面积1 8 2 0 亿平方米。根据预测，随着居民生活质量的改 善和城镇化进程的加快，我国房屋建筑快速增长的趋势还将持续1 0 年左右。 建筑能耗是指在建筑使用过程中的能耗，在整体能源消费中，建筑能耗所占的比重 相当大。下图反映了我国建筑用能的增长情况，依据圉中数据，建筑用能在我国能源总 消耗量中所占比例已经从1 9 7 8 年的1 0 上升到了2 0 0 3 年的2 74 7 。根据发达国家经 验，随着我国经济发展和人民生活水平的提高，建筑州能比例将持续增长，蛀终将达到 社会总能耗的3 5 左右。可见，未来建筑业将超越其他行业成为能源消耗的主要增长点。 图11 建筑用能增情况境计 f i g 11 t h e g r o w t h o f b u i l d i n ge n e r g yc o n s u m p t i o n 建筑能耗主要包括建筑采暖、空调、热水供应、电气和炊事方面的能耗，建筑能耗 中，建筑采暖能耗占6 5 ，建筑热水能耗占15 ，建筑用电能耗占1 4 ，建筑炊事能耗 大连理工大学专业学位硕士学位论文 占6 。不难看出，建筑采暖供应在总建筑能耗中占主导地位。目前，建筑采暖能源供 应主要由城市集中供热系统承担，由此算来，城市供热系统大约承担了全国近2 5 的能 源供给量。因此，完善和发展城市供热系统，实现高效供热，将会对国家能源战略的实 施发挥重要的作用。 随着我国经济的发展，人民生活质量的提高，人们开始对居住条件的舒适程度更加 关注，城市集中供热已经成为人民生活中不可缺少的一种基本保障，降低建筑能耗，合 理利用资源也成了城市集中供热需要解决的新课题。目前我国城市供热中存在两大矛 盾：一是能源紧缺和高能低用之间的矛盾；建筑用热属于低品位能源需求，其温度需求 范围比较狭窄，温度等级和大气温度相差较小。但是我国目前城市供热热源大多采用燃 煤锅炉，煤炭燃烧温度上千度，用煤炭燃烧产生的高温能量为住宅供暖，同时大量的低 品位能量又被白白排放，这在我们这样一个能源匮乏的国家里显然是不合理的。随着城 市用热在数量上的急剧增加，城市能源供应问题将越来越突出。合理利用能源，尽量利 用低品位热能满足城市建筑用热需求，做到能源的梯次利用，物尽所能，提高能源利用 效率将是城市供热系统的最终发展方向；另外一个矛盾是城市逐年快速增长的用热需求 和严重的环境污染之间的矛盾。产生这一矛盾的主要原因是我国城市供热的能源结构不 合理，现在我国城市供热的主要燃料是煤炭，以现有的技术和城市供热公司的能力，在 经济上和技术上都没有很好的办法对煤炭进行低污染清洁利用。随着城市的发展，居民 生活水平的提升，城市用热需求迅速膨胀。为了满足需求，提高生活质量，城市中不得 不大量建设以燃煤为主的供热热源，结果是能源结构失衡的问题被迅速放大突现出来， 导致城市污染严重，从另一个方面破坏了原本和谐的城市环境。因此，在城市供热体系 中推广使用清洁能源，减少污染物的排放，保护城市环境将是未来城市供热系统的另一 个重要的发展目标。 随着科学技术的发展，供热领域涌现出了大量的先进技术，许多新型的能源利用技 术( 比如：城市燃气、海洋能、地热能、太阳能等等) 都能够很好地解决城市清洁供热 问题，同时也大大提高了能源的利用效率。其中热泵技术是近几年在国内倍受重视的一 种比较理想的城市清洁供热方式，它利用自然能源或者生活、工业低温废热为热源，消 耗少量的驱动能源( 电力或热能) 就能实现为城市建筑供热。热泵供热系统具有利用效 率高、污染轻、布置灵活、节省空间的优点，随着国家新的能源规划的实施，热泵供热 技术作为一种新型清洁能源利用技术在城市供热系统中的应用必将成为城市能源供应 的一个新的发展方向。 大连市水源热泵供热技术发展战略研究 1 1 3 大连市城市能源供应情况 大连地区一次能源极其匮乏，没有原油和天然气资源，煤炭资源储量也极少，大连 市所需的一次能源煤炭、石油和天然气全部依靠外地调入。大连地区在能源的加工 转换上己经具有一定规模，二次能源消费主要是电力、热力和煤气。 大连市城市热力供应主要是满足采暖用热，约占总供热量的8 0 ；其次是工业企业 的生产用汽，约占1 8 ；并有少量夏季制冷用蒸汽，约占总量的2 。大连市市区内目 前有1 0 座区域热电厂和企业自备电厂，供热面积2 5 8 8 万平方米。区域锅炉房1 4 6 座， 供热面积5 5 9 8 万平方米。分散锅炉房11 6 3 座，供热面积2 5 8 7 万平方米。其他形式热 源供热7 0 万平方米。大连市现在已经基本上形成了以热电联产为主，区域锅炉房为辅 的集中供热体系。 同国内其他大中型城市一样，大连市能源供应的主要问题也集中在建筑用能增长迅 速，一次能源匮乏和城市环境质量恶化等方面。大连市年原煤用量约1 0 0 0 多万吨，煤 炭在一次能源消耗中占5 0 左右。由于远离煤炭基地，大连市能源供应对交通运输的依 赖性很大，这使得大连市的能源问题比较突出。特别是在冬季，运量的局限性导致燃料 供应紧张和价格上涨，大连地区已经出现过煤炭供应紧张，供热企业利润锐减的局面。 另一方面，在煤炭燃烧过程中产生大量的污染物和温室气体，对城市环境污染严重。2 0 0 3 年大连市环保部门的监测表明，全市工业废气排放量1 2 1 6 x1 0 8 m 3 ，二氧化硫排放量6 9 5 1 0 4 吨，烟尘排放量2 9 8 1 0 4 吨。目前大连市空气中的一氧化碳浓度已达到4 0 ，碳 氢化合物己达到3 0 ，氮氧化合物已达到2 0 ，已经多次出现过p h 值小于5 6 的酸陛 降雨。 为了解决城市能源利用和污染问题，在环保高效的能源利用平台上发展大连市城市 供热系统，真正做到城市供热的可持续发展。大连市在发展热电联产为主建设大型集中 炉房为辅实现集中供热的同时，正在积极探索使用可再生的、清洁环保能源供热，其中 水源热泵供热技术是近期的发展重点。 1 1 4 水源热泵供热系统在大连市的应用情况 水源热泵是国际空调和制冷行业的前沿课题之一，是太阳能、地热能等可再生能源 利用的主要形式，而且也是最有前途的节能与环保的装置和系统。简而言之，水源热泵 供热系统就是以水源热泵作为热源的供热系统，它和传统供热系统最主要的区别就是热 源的能源利用方式不同。传统的供热系统以热电厂、锅炉房为热源，主要依靠燃煤作为 一次能源，通过区域性锅炉房将化石燃料转化为热能向外输送。而水源热泵供热系统不 大连理工大学专业学位硕士学位论文 同，它以自然界的地表水( 江、河、湖、海水等) 、地下水、城市自来水、排水和工业 废热等为主要热源，辅以小部分的电能( 或其他动力) 为驱动，转化出热能为城市居民 供热。由于区主要热源为自然可再生能源或者是生活及工业废热，因此水源热泵供热技 术与传统供热方式比较具有效率高、污染小、节约能源的特点。经过国际和国内技术领 域多年的研究开发，目前的水源热泵供热系统已经具备了满足进行城市集中供热的能力 和条件，水源热泵系统是最有希望替代燃煤供热方式的新一代城市清洁供热系统。 大连市是一座秀美的旅游城市，三面环海，一面傍山。根据大连市提出的“大大连 城市总体规划，未来大连市依托自身的港口优势、地理优势和环境优势，逐步将大连建 设成东北亚地区重要的国际航运中心、加工制造业基地和旅游胜地。“大大连”的城市 总体规划为大连市的能源利用和环境保护两方面提出了艰巨的任务，随着近几年经济的 快速增长，大连市能源缺乏的和环境恶化的问题已经显现出来，为了在维护大连市靓丽 环境的同时提高能源产量，大连市从2 0 0 2 年已经开始逐年对市内小型供暖锅炉房进行 整治，同时，大连市还坚持推进新型可再生能源的利用，希望通过新技术的产业化运用 促进城市清洁能源供应的比例，为大连市乃至全国寻找一条城市清洁高效能源供应的新 出路。 水源热泵供热技术具备高效节能和环保减排两大优点，是一种新型清洁热源，被大 连市列为重点发展项目在供热行业大力推广，近两年的时间，大连市城市供热主管部门 一直在协调供热单位及设备供应单位，尝试采用水源热泵技术实现大面积的集中供热， 希望通过先期的分片试点使水源热泵供热系统更加成熟并得到推广。 在大连市政府的争取下，2 0 0 5 年大连市被国家建设部定为水源热泵规模化应用示范 城市。目前大连市内有星海湾商务区海水源热泵项目、热电集团北海热电厂再生水利用 改造项目、小平岛新区海水源热泵项目、大窑湾港区海水源热泵项目和长海县第四中学 海水源热泵项目五个水源热泵供热项目已启动，项目覆盖总供热面积近5 0 0 万平方米。 其中，星海湾商务区海水源热泵和热电集团北海热电厂再生水利用改造两个示范项目， 已经争取到国家补贴2 2 2 0 万元。星海湾商务区一期工程、热电集团北海热电厂再生水 利用改造项目一期工程、大窑湾港区一期工程和长海县第四中学项目已投入运行，运行 效果良好。 随着大连市水源热泵项目的深入实施，一些影响水源热泵技术在城市供热领域推广 应用的实际问题也暴露出来。其中最主要的问题是水源热泵供热系统运行成本偏高，获 利能力低，在供热市场的竞争能力弱。在与传统供热方式竞争的过程中，从经济回报的 角度来看水源热泵技术并不占优势，各种比较结果显示，热泵技术节能、环保，但不赚 钱，这一问题已经成为了水源热泵供热系统的致命缺点。事实证明，水源热泵供热系统 大连市水源热泵供热技术发展战略研究 在技术上已经完全能够实现城市集中供热，但是在供热市场竞争中怎样找出办法扬长避 短，使水源热泵供热系统能够在供热领域更具竞争实力，怎样能够帮助这类新型的城市 清洁供热技术成功地进入大连市供热行业，怎样从市场的角度使新技术得到顺利有效的 推广，这应该是下一步需要仔细斟酌的重要问题。 1 2 论文研究的目的和意义 大连市作为全国卫生城市和著名的沿海旅游城市的身份决定了这座城市对于环境 保护和市政建设的高品质要求，水源热泵供热系统，作为一种新型的城市清洁能源供热 系统在技术性能上完全能够满足大连市寻求环保、节能的城市供热热源的要求，是非常 适合在大连市城市推广的一种新型的城市清洁能源供应系统。为了促进这一高效清洁供 热系统在城市建设中的运用，大连市已经申请成为了全国水源热泵应用示范城市。对于 水源热泵技术向实际生产力的转化，大连市政府和各相关企业都态度非常积极，但是由 于水源热泵技术在实际生产中的一些问题，导致目前正在运作的水源热泵供热项目有赚 有赔，水源热泵的市场应用前景不是很明朗，很多投资主体还在犹豫、观望中。 新技术有效扩散的价值外在表现是为社会提供有效服务并从服务中获得利益，每一 种新技术的推广和应用都应该遵照市场规律进行，应该充分考虑新技术的实用性和盈利 性，在充分分析市场和行业竞争状况的基础上有重点地突破，才能使新技术在竞争中站 稳脚跟，良性发展。如果目前在新技术及入市场的初期不分重点，全面铺开，会导致新 技术的优势得不到充分发挥，最终被市场遗弃。水源热泵作为一种新型的洁净供热技术 有其突出的优势也有明显的弱点，依据市场规律客观分析水源热泵在大连市供热市场中 的竞争实力，通过管理科学手段为其寻找一个适合自身特点的发展方向，是水源热泵供 热技术在大连市推广普及的前提。作为新技术的推广者，大连市有关主管部门应该在科 学分析的基础上抓住重点问题，找出解决方法，制定发展战略，引导水源热泵技术以正 确的途径顺利进入市场。 为了推动以水源热泵能源利用技术在城市供热领域的发展，实现高效环保的绿色能 源供给，本篇论文以近期大连市的大型热泵项目前期研究资料为基础，运用技术经济学 和其他相关管理学科的知识，重点分析了大连市供热行业内部竞争结构和行业基本价值 链，给出了大连市供热企业能源转换增值过程和主要利润构成。并针对水源热泵供热技 术与传统供热技术进行竞争态势分析，找出利用水源热泵技术进行城市供热的优势及瓶 颈，分析水源热泵技术在城市供热系统中推广的发展动力和障碍，最终在多种战略方案 大连理工大学专业学位硕士学位论文 组合中选出重点发展方向，为水源热泵技术在大连市供热领域的推广应用制定发展战 略。 本文试图通过对水源热泵供热技术在大连市供热行业应用发展战略的具体分析，为 这一技术的推广找出一个系统的、切合实际的解决方案。为政府、为投资决策者、也为 相关企业提供参考，共同推动水源热泵供热技术在大连市的应用，为维护大连市的碧海 蓝天和城市的高速发展尽一份力。 1 3 相关理论回顾 1 3 1技术创新扩散以及发展战略 一项技术创新的真正意义不在于创新本身，而在于这种创新的扩散。技术创新只有 扩散才能创造出规模效益，才会对社会的整体效益产生大的影响，才会实现科学技术发 展的生产力转化，实现科技发展的真实意义。新技术有效扩散对于新技术来说是至关重 要的，它关系到新技术的应用前景。 创新技术的有效扩散必须建立在市场法则基础上，它强调为社会提供有效服务和从 中获得利益两个方面，有效服务决定新技术被认可，获利能力决定新技术受重视的程度。 有效服务必须由用户来认定，这说明新技术的推广必须满足用户的自身需求，但满足了 用户需求不等于能够同时获得相应的利润，新技术的获利能力受市场中多种因素的影 响。因此，新技术进入市场必须依据市场法则行事，在充分研究市场的前提下制定新技 术的市场发展战略，这样才能保证新技术有效扩散。 发展战略是指在市场经济条件下，企业为了在竞争中求发展，根据自己的内部条件 和外部环境所进行的一系列带有全局性和长远性的谋划、对策和实施过程的管理，发展 战略包括企业战略的制定、战略的实施、战略评价等主要部分。 战略制定包括确定任务，识别外部的机会与威胁，识别自身的长处与短处，建立长 期目标，开发供选择的多种战略方案，以及选择特定的实施战略。战略实施要求公司确 立目标、制定政策和合理配置资源，以便使制定的战略得以贯彻执行。战略评价用来评 价战略效果，以便采取变革措施。 上述发展战略的管理过程是针对企业运营确定的，在新技术的应用过程中也参与市 场竞争，同时也需要做出全局性、长远性的规划，扬长避短，重点实施。因此，本文参 照企业发展战略的制定方法，为新技术制定发展战略，指导新技术在市场中选择有利的 途径实施有效扩散。 大连市水源热泵供热技术发展战略研究 1 3 2 行业竞争分析 新技术进某种行业进行推广，首先必须了解行业及其竞争状况。行业及竞争分析是 对行业环境的分析。行业环境主要包括五种要素及其相互的关系，这五种要素共同作用， 决定了行业竞争的性质和程度，它们是形成企业或产品在某一领域内竞争战略的基础j 新技术作为市场的新进入者应该充分了解这五种要素如何影响行业内的竞争环境，由 此，可以明确采用什么样的战略进入行业发展。 行业竞争分析的五要素模型是由迈克尔波特( m i c h a e lp o r t e r ) 教授于2 0 世纪8 0 年代 提出，对企业战略制定产生了全球性深远影响。该模型被用于竞争战略的分析，可以有 效地分析客户的竞争环境，可以有助于识别行业或者部门内竞争的来源。 图1 2 五种要素相互关系图 f i g 1 2r e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ef i v ee l e m e n t s 五要素模型将大量不同的因素汇集在一个简便的模型中( 见图1 2 ) ，以此来分析 一个行业的基本竞争态势。五要素模型确定了竞争的五种主要来源，即供应商和购买者 的讨价还价能力、潜在进入者的威胁、替代品的威胁以及来自目前同一行业的企业间竞 争。一种可行战略的提出首先应该确认并评价这五种力量，不同力量的特性和重要性会 随着行业和企业不同情况而变化。 1 3 3 价值链分析法 由美国哈佛商学院著名战略学家迈克尔- 波特提出的”价值链分析法”( 见图1 3 ) ， 把企业内外价值增加的活动分为基本活动和支持性活动，基本活动涉及企业生产、销售、 大连理工大学专业学位硕士学位论文 进料后勤、发货后勤、售后服务。支持性活动涉及人事、财务、计划、研究与开发、采 购等，基本活动和支持性活动构成了企业的价值链。不同的企业参与的价值活动中，并 不是每个环节都创造价值，实际上只有某些特定的价值活动才真正创造价值，这些真正 创造价值的经营活动，就是价值链上的”战略环节”。企业要保持的竞争优势，实际上就 是企业在价值链某些特定的战略环节上的优势。运用价值链的分析方法来确定核心竞争 力，就是要求企业密切关注组织的资源状态，要求企业特别关注和培养在价值链的关键 环节上获得重要的核心竞争力，以形成和巩固企业在行业内的竞争优势。企业的优势既 可以来源于价值活动所涉及的市场范围的调整，也可来源于企业间协调或合用价值链所 带来的最优化效益。 企业i 基础设瘁( 财务、抖i 划等) -、 人力资源管理 守-i ：研究与开麓： 慕文 采购 进料 生产 发货 销售 服务罗 后勤后勤 、v ，- ， 基本活动 图= 波箱彤h 醚 图1 3 价值链 f i g 1 3 v a l u ec h a i n 价值链将一个企业分解为战略性相关的许多活动。在行业中各企业的价值链会有一 定不同，这表示各个企业的竞争优势在哪里，但行业会存在一个基本价值链，这个链条 说明此行业的基本价值实现过程。通过分析行业价值链，我们可以找出企业最值得和最 有可能的切入点，确立自己的竞争优势。 1 3 4s w o t 分析法 s w o t 分析法又称为势态分析法，它最早是由旧金山大学管理学教授于2 0 世纪8 0 年代提出的，是一种能够较客观而准确地分析和研究一个单位现实情况的方法。s w o t 四个英文字母分别代表：优势( s t r e n g t h ) 、劣势( w e a k n e s s ) 、机会( o p p o m m i t y ) 、 厂，j、l 支持性活动 大连市水源热泵供热技术发展战略研究 威胁( t h r e a t ) 。从整体上看，s w o t 可以分为两部分：第一部分为s w ，主要来分析 内部条件：第二部分为o t ，主要用来分析外部条件。利用这种方法可以找出对自己有 利的、值得发扬的因素，以及对自己不利的、要避开的东西，发现存在的问题，找出解 决方法，并明确以后的发展方向。 根据这个分析，可以将问题按轻重缓急分类，明确哪些是目前急需解决的问题，哪 些是可以稍微拖后一点几的事情，哪些属于战略目标上的障碍，哪些属于战术上的问题， 并将这些研究对象列举出来，依照矩阵形式排列，然后利用系统分析的思想，把各种因 素相互匹配起来加以分析，从中得出一系列相应的结论，而结论通常带有一定的决策性， 有利于领导者和管理者作出较正确的决策和规划。 一般来讲，s w o t 分析实际上是将对企业内外部条件各方面内容进行综合和概括， 进而分析组织的优劣势、面临的机会和威胁的一种方法。在实际运用当中，s w o t 分 析同样可以用在企业的某一个投资产业、某一项新产品、一项新技术，甚至可以用来分 析某一个特定管理方式、某一种股权架构、某一个管理人员或员工。只要是市场经济条 件比较充分、资源流动性较高的情况下，都可以将s w o t 分析作为一种评价方法来使 用。 大连理工大学专业学位硕士学位论文 2 热泵的概念和水源热泵供热系统 21 热泵的概念和分类 热泵是把处于低温位的热能输送至高温位的机械。类似于人们把水自低水头压送至 高水头的机械称为“水泵”，把气体自低压区压送至高压区的机械称为“气泵”，因而 把这种输送热能的机械称为“热泵”。 热泵丁作的原理与制冷机实际上是相同的，它们都是从低温热原吸取热量并向高温 热源排放，在此过程中消耗一定的驱动能量。两者的不同在于使用的目的：制玲机利用 吸取热量而使对象变冷，达到制冷的目的；而热泵则利用排放热量向对象供热。 擎爨嚣 i _ g g 月 热泵基本原理圈 图2 1 熟泵基本原理图 f i g2lt h e p r i n c i p l e o f h e a t p u m p 露 热泵可按多种特征进行分类。按照用途可分为建筑物供热，干燥、除湿和浓缩、分 馏，其他用途；按照热泵排出热量的温度高低可分为低温热泵( 排热温度小于1 0 0 度) 和高温热泵( 排热温度大于1 0 0 度) ；按输入有用能的方式可分为压缩式热泵，吸收式 热泵，喷射式热泵以及其他诸如电热式热泵、化学热泵等。 对丁城市供热来说，按照低温热源( 简称热源) 与高温热源( 简称热媒) 的情况又 可以分成多种形式，详见表21 ： 表2l 城市供热热泵分类表 t a b2 l h e a t p u m p c l a s s i f i c a t i o n 热媒空气水空气水空气水 遥 冒 大连市水源热泵供热技术发展战略研究 2 2 水源热泵供热系统概述 上一节中按照热源和热媒的情况对应用于城市供热系统的热泵设备作了简单的分 类，其中以空气为热源的热泵普遍c o p 值较低，而以土壤为热源的热泵在实施过程中 需要占用大片土地作为换热载体，不利于在城市供热中实施，这两种形式的热泵比较适 合于缺少水源和小面积供热的情况。从热媒情况来讲，以空气作为热媒比较适合小型的 楼宇空调机组，而水作为热媒具有载热能力大，调节性能优，散热损失少等特点，特别 适合城市集中供热系统。综合考虑热泵效率和城市集中供热方式等具体因素，在水源允 许的情况下，以水为热源和热媒的水源热泵系统是利用热泵技术在城市中实现大面积集 中供热的最佳方式。 水源热泵技术原理是以地球浅层水源，如地下水；地球表层水源，如江河、湖泊、 海洋；废水，如民用污水、工业循环冷却水中蕴含的低品位热能资源为热源，输入少量 电能驱动，通过制冷循环，回收冷凝器放出的热量，将难以利用的低品位热能资源转换 为可利用的较高品位的热能。在冬季，可以采用水源热泵技术，提取水源中的热能，输 送到城市建筑物中采暖。在夏季也可以将建筑物中多余的热量带走，转移到低于气温的 水源中。这种冷热供给方式最符合温度对口，能源梯级利用的原则，效率高、无污染， 属于绿色能源。由于水源热泵利用可再生资源，取之不尽、用之不竭，环保、高效，目 前水源热泵供热已成为世界各国能源开发的研究重点。 水源热泵对水源没有太严格的限制，江、河、湖、海水，城市污水处理厂回收处理 过的污水，城市地下水以及大型工矿企业的工艺冷却水都可以作为水源热泵的水源。而 且水源热泵对上述水源基本上不会产生任何污染，水源热泵供热系统只是汲取水源中的 部分热量，提升品位用于供热。 在美国和欧洲，水源热泵技术开发和应用已取得长足的发展，特别是北欧的瑞典、 挪威等国家己达到规模化应用程度。大型离心式热泵技术的突破，使水源热泵技术实现 了由单体建筑物供热到区域供热的历史性跨越。瑞典是最早采用大型水源热泵技术实现 区域供热的国家，目前已在许多城市建设热泵供热站。他们利用海水作为热源，通过区 域管网向用户供热。目前瑞典最大的水源热泵单机制热能力已经达到3 0 m w ，单机供热 面积约6 0 万平方米。 我国2 0 世纪5 0 年代开始着手开展热泵方面的研究，8 0 年代后，热泵技术日益受到 重视。随着国内能源问题越来越受到重视，热泵技术作为解决暖通空调的能源与环境问 题的有效措施之一在国内也得到了飞快的发展，通过与国际知名品牌合作，国内已经能 够制造出单机供热能力1 8 m w ，供热面积约3 6 万平方米的大型水源热泵。目前，国内 大连理工大学专业学位硕士学位论文 水源热泵生产厂家约有2 0 余家，空气源热泵冷水机组生产厂家约有4 0 余家，虽然在技 术能力上和实际应用上与欧美国家还存在一定的差距，但是我国已经逐步形成了生产、 销售、服务和产品研发机构一条龙的完整工业体系，为水源热泵技术在供热领域的应用 提供了强有力的支持。 为实现我国经济社会的可持续发展，除了积极采取措施节能降耗，提高终端能源利 用效率外，还需要打破传统的能源利用结构，大力开发新技术，努力推广新能源，这是 解决我国能源供需矛盾的根本出路。国外水源热泵技术的应用实践，给我们提供了成功 的范例，采用水源热泵供热技术，开发新型清洁能源，将成为我国调整能源结构一种现 实性的选择。 2 3 水源热泵系统与其它供热方式的对比分析 随着供热技术的不断发展，供热方式也逐渐多样化，新方式层出不穷，一改传统区 域燃煤锅炉一统天下的局面。供热方式按照消耗能源形式不同，大体可分为四类：第一 类是以直接燃煤获得能量的供热方式，包括燃煤锅炉房集中供热、热电联产集中供热、 热力驱动热泵供热。目前国内燃煤锅炉和热电联产两种供热形式应用最普遍，属于传统 供热方式：第二类是以燃气为能源的采暖方式，包括燃气锅炉房集中供热、单元式燃气 供热、分户燃气炉供热和燃气水源热泵等：第三类是以燃油为能源的采暖方式，包括燃 油锅炉房集中供热、商业建筑中的直燃机等；第四类是以电为能源的供热方式，主要有 直接电热方式( 包括电暖气与电热膜采暖) 和集中水源热泵、地源热泵等热泵采暖方式。 为了说明水源热泵供热系统的特点，下面结合大连市的实际供热情况，对锅炉房集 中供热、热电联产集中供热、燃气锅炉房集中供热、分户燃气供热、燃油锅炉房供热、 直接电供热、电力驱动、燃气驱动、热力驱动和吸收式水源热泵集中供热这1 0 种供热 方式在能源利用效率、环境影响和能源成本三个方面进行比较。 2 3 1能源利用效率对比分析 各类供热方式消耗的能源形式不同，为了统一比较对各类供热系统的节能效果，下 面利用初级能源利用系数p e r 具体说明。 对于供热系统而言，初级能源利用系数p e r 就是一次能源的利用效率，是系统供 热量与一次能源消耗量的比值。 对于电力驱动的热泵： p e r = r lp r l t r id r im c o p r lr( 2 1 ) 式中：r l r 火力电厂发电效率 ( 3 4 5 ) 大连市水源热泵供热技术发展战略研究 n t _ 输配电效率 ( 9 4 ) r ld 电动机效率( 8 9 ) r 1m 压缩机机械效率( 8 5 7 ) c o r 热泵性能系数 ( 4 ) r lr 热网效率( 9 5 ) 对于燃气驱动的热泵： p e r = ( n n 。c o p + r l h ) nr 式中：r ln 内燃机热效率 ( 3 3 ) lh 内燃机回收废热效率( 4 6 ) 对于汽轮机驱动的热泵： p e r = ( 1 1 n c o p + nh ) r l r 式中：nn 工业汽轮机热效率( 3 0 ) r lb 汽轮机回收废热效率( 4 5 ) 对于燃煤锅炉房： p e r = r ll r lr 式中：r ll 燃煤锅炉房效率( 7 0 ) 对于吸收式热泵： p e r = r ll 己t lr 式中：毛吸收式热泵性能系数 ( 1 5 ) 对于热电厂供热： p e r = r l p r 。r lr 式中：r lp r 热电厂供热效率( 8 7 5 ) 对于燃气锅炉房： p e r = r ll q 。r lr 式中：nl q 燃气锅炉房效率 ( 8 0 ) 对于户式燃气炉： ( 2 2 ) ( 2 3 ) ( 2 4 ) ( 2 5 ) ( 2 6 ) ( 2 7 ) 大连理工大学专业学位硕士学位论文 p e r = r ll q 式中：r 1 1 q 户式燃气炉效率 ( 8 0 ) 对于燃油锅炉： p e r = r ll y nr 式中：nl y 一瑚油锅炉房效率( 8 0 ) 对于电采暖： ( 2 8 ) ( 2 9 ) p e r = r l p f l t ( 2 1 0 ) 式中：n 广火力电厂发电效率( 3 4 5 ) r lt - 输配电效率( 9 4 ) 按照初级能源利用率的概念，对传统供热方式和集中热泵供热形式进行分析，其结 果表2 2 ： 表2 2 各种供热方式的能源利用效率分析表 t a b 2 2v a r i o u sf o r m so fh e a t i n ge n e r g ye f f i c i e n c y 依据上表可以看出，从能源总体利用效率上看，直接电采暖效率最低，只有3 2 4 。 而利用汽轮机和直燃机直接驱动的水源热泵系统，由于能够做到充分的废热回收，能源 效率将超过1 ，电驱动的水源热泵和吸收式热泵供热系统的能源效率也能达到9 0 以上， 普遍高于其它以直接燃气、燃油和燃煤为热源的供热方式。根据目前各种供热方式初级 能源利用效率比较结果显示，利用水源热泵供热在能源利用效率上要比以燃料直接燃烧 供热高1 2 5 - 2 倍左右，比直接利用电能方式供热效率高2 8 4 8 倍左右，可见水源热泵 供热在节约能源方面有很大的潜力，利用水源热泵作为城市热源进行供热是节能的。 大连市水源热泵供热技术发展战略研究 2 3 2 环境影响对比分析 环境问题是近年来城市供热需要解决的一个重点问题，对于大部分三北采暖区域， 城市的发展导致供热需求激增，供热需求的增加直接导致了城市污染物排放量的增加， 因此，寻找洁净供热方式促进城市可持续发展成了供热领域发展的重点。 由于能源利用形式不同，各种供热方式产生的污染物排放形式也不同。燃料直接燃 烧进行供热会产生各类污染物，以电为能源的供热方式虽然不直接产生污染物，但是在 生产电能的过程中也会间接的导致各类污染物的排放。为了统- - t g 较，本文中计算了各 类供热方式在大连市供应1 0 万平方米住宅的最终燃料消耗量，在最终燃料消耗的基础 上计算出年烟尘排量和二氧化硫排放量进行比较，具体结果见表2 3 。 表2 3 各种供热方式的污染物排放量分析表 t a b 2 3v a r i o u sf o r m so fh e a t i n gp o l l u t i o nd i s c h a r g eq u a n t i t y 电采暖 3 5 9 8t a1 7 65 4 8 燃煤 水源热泵( 燃气驱动)5 0 6 万一a 00 燃气 燃气锅炉房1 1 2 6 万m 3 aoo 燃气 户式燃气炉1 0 7 万m 3 a oo 燃气 燃油锅炉房 1 0 1 6t ao6 1 燃油 依据上表可以看出，一次能源类型对于供热污染程度影响巨大，以煤为一次能源的 供热方式污染物排放量较大，而以燃气和燃油等清洁能源为一次能源的供热方式对环境 污染程度较小。 同样是以煤为一次能源，由于水源热泵供热系统一次能源利用效率高，同样的供热 能力下水源热泵供热技术的煤炭消耗量少，也就减少了煤炭在燃烧过程中排放的烟尘、 二氧化硫等污