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兼顧供需,有機組合多種熱源 智慧+新能源讓供暖更清潔

   清潔化的本質是環境友好和能源******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******、低碳,使清潔取暖全產業鏈更具“綠”意。

  距離今冬北方地區開啟供暖季僅剩兩月,“清潔”“智慧”已成為今年供暖的熱詞。

  記者從近日從中國城鎮供熱協會召開的第三屆中國供熱學術年會(2020)獲悉,截至2019年底,北方供熱熱源結構中,可再生能源供暖僅為3%,發展潛力巨大。專家建議,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,從熱源到用戶端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,使“合理供熱”與“節約用熱”并重,推進清潔取暖更加******、低碳。

  熱電聯產潛力待挖

  根據中國城鎮供熱協會發布的數據,截至2019年底,北方供暖地區城鎮集中供熱面積約131億平方米。如何在供熱面積不斷增長的情況下,在熱源改造上減煤、去煤,實現“清潔”供熱?

  據了解,“煤改氣”方面,我國大量集中燃煤鍋爐改為燃氣鍋爐,燃氣壁掛爐在新建建筑中的占比不斷增加;“煤改電”方面,空氣源熱泵(熱風機)等方式在北方遍地開花。

  據中國工程院院士、清華大學建筑節能研究中心主任江億介紹,熱電聯產是清潔供暖的另一種主要方式。2013—2018年,北方供熱熱源結構中,熱電聯產增加了7%,截至2018年底,燃煤熱電聯產集中供熱在北方城鎮供熱熱源中占比達45%。

  “在大比例發展風電、光電背后,仍需要8—10億千瓦的火電廠來解決冬季電力不足的問題。北方地區利用4—5億千瓦的火電裝機余熱就可以滿足供暖基礎負荷,再用燃氣末端調峰,發展熱電聯產和工業余熱為主要熱源的城市集中供熱系統是低碳能源結構的選擇。”他表示。

  江億介紹說,圍繞清潔供暖需求,太原、銀川、濟南、石家莊、呼和浩特、西安、鄭州等北方7個省會城市都相繼研究規劃和建設了大型熱電聯產和長輸管道工程。

  “但是目前國內熱電聯產機組普遍出力不足,供熱能力尚未得到充分利用,供熱潛力仍存在很大的挖掘空間。新建熱電聯產機組應以確保存量機組充分利用為前提。”江億指出。

  可再生能源讓供暖更清潔

  無論是“煤改電”還是“煤改氣”,“清潔化”是清潔供暖的應有之義與核心。隨著能源轉型的推進,以及部分地區基于“煤改氣”“煤改電”難度大、運行成本高的實際,可再生能源供熱近年來出現在人們的視野,并已在北方部分地區開始實踐。

  北方地區農村能源系統清潔化也取得了顯著成效。據江億介紹,河南鶴壁、山東商河等地一批******案例不斷出現,低溫空氣源熱泵、生物質清潔取暖等一大批適用技術不斷成熟,并得到應用。“圍繞‘清潔供、節約用、能承受、可持續、補初裝不補運行’的原則建立政策體系,******對地方財政的長期依賴,構筑了農村清潔取暖可持續發展模式。”他表示。

  除了生物質能外,風電、光伏等新能源也加速與清潔供暖的融合。2015年,國家能源局發文,支持風電清潔供暖項目替代現有的燃煤小鍋爐,以滿足熱力管網或天然氣管網難以到達區域的供熱需求。

  吉林、內蒙古等地已于近年開展風電供暖示范項目建設,山西省大同市的國內******風電供暖示范項目也有望在今年底投產發電。電熱鍋爐房用上了當地的風電,讓“煤改電”有了更多的“綠”意。

  與此同時,“光伏+取暖”模式也開始落地。據了解,“光伏+取暖”路線包括使用光伏發電作為空氣能熱泵的電能補充、太陽能熱水取暖等。

  河北省就是探索“光伏+取暖”的地區之一。2018年,河北省先后發布了《河北省農村地區太陽能取暖試點實施方案》以及《農村建筑供暖用光伏系統技術標準》。邢臺市臨城縣“中國北方農村太陽能采暖示范基地”建設中,由屋頂集熱管、蓄熱水箱和風機取暖器組成的“太陽能+電輔助”采暖系統,使采暖成本與燃煤接近。

  “可再生能源的利用既可以在供熱端,也可以在用能端,能改善供熱基礎溫度。”陳宜明表示,“然而,盡管北方地區部分城鎮已經實現了包括新能源在內的多能源供熱,但是其安全性問題不容忽視,設備的支撐和管理要跟上。”

  他以一座100多平方米的住宅為例,供暖方式包括太陽能、電供熱或者小型鍋爐,這些終端供暖形式多是出于居民自發需求。“這樣的多能源供暖方式在用戶端是否安全、是否符合技術要求,還需要供熱行業和相關部門做大量的工作,進一步指導和規范。”他指出,需要將可再生能源更好地納入完整的供熱技術體系中,實現多熱源有機組合。

  用戶側節能必不可少

  與會專家表示,清潔化的本質是環境友好和能源******利用,在供能端與用能端均需實現******、低碳。因此,除了熱源側的清潔化之外,用能終端的行為節能必不可少。

  “目前用能側的能源消費依然存在著不合理現象,主要表現在兩方面:一是居民建筑用能無法單獨調節溫度;二是部分建筑存在過量供熱現象。”陳宜明指出,“大部分家庭不同房間無法實現單獨溫度調節,部分地區的一些建筑室內溫度接近30攝氏度,室外溫度為零下20攝氏度,甚至更低,室內外溫差超過50攝氏度,這就造成了能源的浪費。”

  究其原因,他解釋道,目前在實行供熱計量的部分城市樓宇中安裝有溫控閥,但是其并未與散熱器組成完整的產品系統。若用戶無法根據需要調節溫控閥,就易造成熱浪費。

  “與家電基于荷載實現變頻從而達到節能類似,將來在供熱系統當中也應該向智慧可調節的方向發展。如果把熱計量和散熱器組成完整的產品,在居民建筑中按房間安裝有效的溫度調節裝置,既可節約能源,又能兼顧舒適性。”陳宜明建議。

  有效的溫度檢測和調節,離不開信息技術的應用,也正因此,近年來,清潔供熱領域智慧化色彩日漸濃厚。

  住建部城市建設司相關負責人指出,當前,供熱行業轉型升級任務緊迫,建設智慧供熱是新的發展方向和課題。在“新基建”大背景下,供熱行業也需在信息技術應用方面積極探索,運用大數據等新技術,建立與各地情況相匹配的智慧供熱模式。

  “智慧供熱將有效解決傳統供熱系統中熱源、管網、用戶之間的溝通不足、供熱企業盲目送熱、用戶被動用熱等問題,在提升用戶用熱質量的同時,******程度實現供熱能源的集約化、減量化、標準化。”這位負責人表示。

來源:人民網

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