清潔化的本質是環境友好和能源高效利用。應加快增加新能源在供暖領域的應用規模,實行合理的終端消費,從熱源到用戶形成完整的供熱體系,通過技術的調節、設備的組合、產品的應用,在供熱端與用熱端均實現高效、低碳,使清潔取暖全產業鏈更具“綠”意。
距離今(jin)冬北方地區開啟供暖季僅剩兩(liang)月,“清潔”“智慧”已成(cheng)為今(jin)年(nian)供暖的熱詞。
記者從(cong)近日從(cong)中(zhong)國城鎮供(gong)(gong)(gong)熱協會召開的(de)第(di)三屆中(zhong)國供(gong)(gong)(gong)熱學術年會(2020)獲(huo)悉,截至2019年底,北方供(gong)(gong)(gong)熱熱源(yuan)(yuan)(yuan)結構(gou)中(zhong),可(ke)再生能源(yuan)(yuan)(yuan)供(gong)(gong)(gong)暖(nuan)僅為3%,發展潛力巨大(da)。專(zhuan)家建(jian)議,應(ying)(ying)加(jia)快增加(jia)新能源(yuan)(yuan)(yuan)在供(gong)(gong)(gong)暖(nuan)領域的(de)應(ying)(ying)用(yong)(yong)規模,實行合(he)理的(de)終端(duan)消費,從(cong)熱源(yuan)(yuan)(yuan)到用(yong)(yong)戶端(duan)形成完整的(de)供(gong)(gong)(gong)熱體系(xi),通過(guo)技(ji)術的(de)調節(jie)、設備(bei)的(de)組合(he)、產品的(de)應(ying)(ying)用(yong)(yong),使“合(he)理供(gong)(gong)(gong)熱”與“節(jie)約用(yong)(yong)熱”并重,推進清潔(jie)取暖(nuan)更加(jia)高(gao)效(xiao)、低碳。
熱電聯產潛力待挖
根據中國城(cheng)鎮供(gong)(gong)熱協(xie)會發布(bu)的(de)(de)數據,截至(zhi)2019年底,北方供(gong)(gong)暖地區城(cheng)鎮集中供(gong)(gong)熱面(mian)積(ji)約131億平方米。如何在供(gong)(gong)熱面(mian)積(ji)不(bu)斷增長的(de)(de)情況下,在熱源改造上減煤、去煤,實現“清潔(jie)”供(gong)(gong)熱?
據了解,“煤改氣(qi)”方面(mian),我國大量集中(zhong)燃煤鍋爐改為燃氣(qi)鍋爐,燃氣(qi)壁(bi)掛爐在(zai)新建建筑中(zhong)的占比不斷增加;“煤改電”方面(mian),空(kong)氣(qi)源(yuan)熱泵(熱風機)等方式在(zai)北方遍地開花。
據中(zhong)國工(gong)程(cheng)院院士、清華大學建筑節(jie)能研究中(zhong)心主(zhu)任(ren)江億(yi)介紹,熱(re)(re)(re)(re)電聯產(chan)(chan)是(shi)清潔供暖的(de)另一種主(zhu)要方式。2013—2018年(nian),北(bei)方供熱(re)(re)(re)(re)熱(re)(re)(re)(re)源結構中(zhong),熱(re)(re)(re)(re)電聯產(chan)(chan)增(zeng)加了7%,截至2018年(nian)底,燃煤熱(re)(re)(re)(re)電聯產(chan)(chan)集中(zhong)供熱(re)(re)(re)(re)在北(bei)方城(cheng)鎮(zhen)供熱(re)(re)(re)(re)熱(re)(re)(re)(re)源中(zhong)占比達(da)45%。
“在(zai)大(da)比例(li)發展(zhan)風電(dian)、光電(dian)背后,仍需要8—10億(yi)千瓦(wa)的火電(dian)廠(chang)來(lai)解決(jue)冬季電(dian)力不足(zu)的問題。北(bei)方地區利用4—5億(yi)千瓦(wa)的火電(dian)裝機余熱就可以滿(man)足(zu)供暖基礎(chu)負荷,再用燃(ran)氣(qi)末端(duan)調峰(feng),發展(zhan)熱電(dian)聯產和(he)工(gong)業余熱為主要熱源的城市集中供熱系統是低碳能源結構(gou)的選擇。”他表示。
江億介紹(shao)說(shuo),圍繞清潔供暖需求,太(tai)原、銀川(chuan)、濟南、石家(jia)莊、呼和浩特、西安(an)、鄭州(zhou)等北方7個(ge)省(sheng)會城市(shi)都(dou)相繼(ji)研究規劃(hua)和建(jian)設了(le)大型熱電聯產(chan)和長輸(shu)管道工(gong)程。
“但是目前(qian)國內熱電(dian)聯(lian)產(chan)機(ji)(ji)組(zu)普(pu)遍出力(li)不足,供熱能力(li)尚未得到充分利(li)用(yong),供熱潛(qian)力(li)仍存(cun)在很(hen)大(da)的挖掘空間。新(xin)建熱電(dian)聯(lian)產(chan)機(ji)(ji)組(zu)應(ying)以(yi)確(que)保存(cun)量(liang)機(ji)(ji)組(zu)充分利(li)用(yong)為前(qian)提。”江(jiang)億指出。
可再生能源讓供暖更清潔
無論(lun)是(shi)(shi)“煤改(gai)電”還是(shi)(shi)“煤改(gai)氣(qi)”,“清潔化(hua)”是(shi)(shi)清潔供暖(nuan)的(de)應有(you)之義(yi)與核心。隨著能源轉型的(de)推(tui)進,以(yi)及(ji)部分地(di)區基于“煤改(gai)氣(qi)”“煤改(gai)電”難度大、運行(xing)成本高的(de)實際(ji),可(ke)再生(sheng)能源供熱近年來出(chu)現在人們(men)的(de)視野,并已在北(bei)方部分地(di)區開始實踐。
北方地(di)區農村能(neng)源(yuan)系(xi)統清潔化也取(qu)得了顯著成效(xiao)。據江億介(jie)紹,河南(nan)鶴壁、山東商河等地(di)一批(pi)優秀案例(li)不斷(duan)出現,低溫空(kong)氣源(yuan)熱泵、生物質清潔取(qu)暖等一大批(pi)適用技術(shu)不斷(duan)成熟,并得到應用。“圍繞(rao)‘清潔供、節約用、能(neng)承受、可(ke)持續、補初(chu)裝不補運行’的原則(ze)建(jian)立政(zheng)策體系(xi),消(xiao)除對(dui)地(di)方財政(zheng)的長(chang)期依(yi)賴,構筑了農村清潔取(qu)暖可(ke)持續發(fa)展(zhan)模式(shi)。”他表示。
除了(le)生物(wu)質能外,風(feng)電、光伏等(deng)新能源也加(jia)速與清潔供(gong)暖的(de)融合(he)。2015年(nian),國(guo)家能源局(ju)發文,支持風(feng)電清潔供(gong)暖項(xiang)目替代現有的(de)燃煤小鍋爐,以(yi)滿足熱(re)(re)力管(guan)網或天然氣管(guan)網難以(yi)到達(da)區域的(de)供(gong)熱(re)(re)需求。
吉林、內(nei)蒙古(gu)等地已于近年(nian)開展風(feng)電(dian)供暖(nuan)示范項目建設,山西(xi)省大同市(shi)的國內(nei)最大風(feng)電(dian)供暖(nuan)示范項目也有(you)望在(zai)今年(nian)底投產(chan)發電(dian)。電(dian)熱鍋爐房用上(shang)了當(dang)地的風(feng)電(dian),讓“煤改電(dian)”有(you)了更多的“綠”意。
與(yu)此同時,“光(guang)(guang)伏(fu)+取暖”模式也開(kai)始落地。據了解,“光(guang)(guang)伏(fu)+取暖”路線(xian)包括使用光(guang)(guang)伏(fu)發電作(zuo)為(wei)空氣能(neng)熱泵的電能(neng)補充、太陽(yang)能(neng)熱水取暖等。
河北(bei)省就是探索“光伏+取(qu)暖”的地(di)區之一。2018年,河北(bei)省先后發布(bu)了《河北(bei)省農村地(di)區太(tai)陽能取(qu)暖試點實(shi)施方案》以及《農村建筑供暖用光伏系(xi)統技術標準》。邢臺市(shi)臨城縣“中國北(bei)方農村太(tai)陽能采暖示范(fan)基地(di)”建設(she)中,由(you)屋(wu)頂集熱(re)管、蓄熱(re)水箱和(he)風機(ji)取(qu)暖器(qi)組成(cheng)的“太(tai)陽能+電(dian)輔助”采暖系(xi)統,使采暖成(cheng)本與燃煤接(jie)近(jin)。
“可再生能源的利用既可以(yi)在供(gong)熱(re)端(duan),也(ye)可以(yi)在用能端(duan),能改(gai)善供(gong)熱(re)基礎溫(wen)度。”陳宜明表示(shi),“然而,盡(jin)管北(bei)方地區部分城鎮已經實(shi)現了(le)包括新(xin)能源在內的多能源供(gong)熱(re),但是其安(an)全性(xing)問題不容忽視(shi),設備的支撐和(he)管理要跟上(shang)。”
他以一(yi)座100多(duo)平方米的住(zhu)宅為例,供(gong)暖方式(shi)包(bao)括(kuo)太(tai)陽能(neng)、電供(gong)熱(re)或者小型鍋爐,這些終端(duan)供(gong)暖形式(shi)多(duo)是(shi)出于(yu)居民自發需求。“這樣的多(duo)能(neng)源(yuan)(yuan)供(gong)暖方式(shi)在用戶端(duan)是(shi)否安全、是(shi)否符合技術要求,還需要供(gong)熱(re)行業(ye)和相關部(bu)門做(zuo)大(da)量的工作(zuo),進(jin)一(yi)步指導(dao)和規范。”他指出,需要將可再生能(neng)源(yuan)(yuan)更好地納入(ru)完整(zheng)的供(gong)熱(re)技術體系(xi)中,實現多(duo)熱(re)源(yuan)(yuan)有機組合。
用戶側節能必不可少
與會專家表示,清潔(jie)化的(de)本質是環(huan)境友好和能源(yuan)高(gao)(gao)效利用,在供能端(duan)與用能端(duan)均需實現高(gao)(gao)效、低碳。因此,除了(le)熱源(yuan)側的(de)清潔(jie)化之外,用能終端(duan)的(de)行為節能必不可少。
“目前用(yong)(yong)能側的能源(yuan)消(xiao)費依(yi)然(ran)存(cun)在(zai)(zai)著不(bu)合理(li)現(xian)象,主要表(biao)現(xian)在(zai)(zai)兩方面:一是居民建筑用(yong)(yong)能無法單獨(du)調節溫度;二是部分(fen)建筑存(cun)在(zai)(zai)過(guo)量供熱現(xian)象。”陳(chen)宜明指出,“大部分(fen)家庭(ting)不(bu)同房間無法實現(xian)單獨(du)溫度調節,部分(fen)地區(qu)的一些(xie)建筑室內溫度接近30攝氏(shi)度,室外溫度為零(ling)下20攝氏(shi)度,甚(shen)至(zhi)更低,室內外溫差超過(guo)50攝氏(shi)度,這就造成了能源(yuan)的浪費。”
究(jiu)其(qi)原因,他解釋道,目(mu)前在實行(xing)供熱(re)(re)計量的部(bu)分城市樓宇中安裝(zhuang)有溫(wen)控閥,但是其(qi)并未與散熱(re)(re)器(qi)組成(cheng)完整的產(chan)品系(xi)統。若用戶無法根(gen)據需要調節溫(wen)控閥,就易造(zao)成(cheng)熱(re)(re)浪(lang)費。
“與(yu)家電基于荷載實現變頻從而達到節能(neng)類似,將(jiang)來在供熱系統當中也(ye)應該(gai)向智(zhi)慧(hui)可(ke)調節的(de)方向發展(zhan)。如果把熱計量和(he)散熱器組成(cheng)完整的(de)產品,在居(ju)民(min)建筑中按房(fang)間安裝(zhuang)有效的(de)溫度調節裝(zhuang)置,既可(ke)節約能(neng)源,又能(neng)兼顧(gu)舒適性。”陳宜明建議。
有(you)效的溫度(du)檢測和調節,離不開信息技術的應用,也正因此(ci),近年來(lai),清潔供(gong)熱領域(yu)智慧(hui)化色彩日(ri)漸濃厚。
住建部城市(shi)建設司相關負(fu)責人(ren)指出,當前,供熱行業轉型升級任(ren)務緊迫,建設智慧供熱是新(xin)(xin)的發展方向和課題。在“新(xin)(xin)基建”大背景下,供熱行業也需在信息技術(shu)應(ying)用(yong)方面積極(ji)探索(suo),運(yun)用(yong)大數據等新(xin)(xin)技術(shu),建立與各地情況相匹(pi)配的智慧供熱模式。
“智(zhi)慧供(gong)(gong)熱(re)將有效解決(jue)傳統(tong)供(gong)(gong)熱(re)系統(tong)中熱(re)源、管網、用(yong)戶之(zhi)間(jian)的(de)溝通不足(zu)、供(gong)(gong)熱(re)企(qi)業盲目送熱(re)、用(yong)戶被動用(yong)熱(re)等問題,在提升用(yong)戶用(yong)熱(re)質量的(de)同時,最大(da)程度(du)實現(xian)供(gong)(gong)熱(re)能源的(de)集約化(hua)、減(jian)量化(hua)、標(biao)準化(hua)。”這位(wei)負責(ze)人表示(shi)。