清潔化的本質(zhì)是環(huán)境友好和能源高效利用。應(yīng)加快增加新能源在供暖領(lǐng)域的應(yīng)用規(guī)模，實(shí)行合理的終端消費(fèi)，從熱源到用戶形成完整的供熱體系，通過(guò)技術(shù)的調(diào)節(jié)、設(shè)備的組合、產(chǎn)品的應(yīng)用，在供熱端與用熱端均實(shí)現(xiàn)高效、低碳，使清潔取暖全產(chǎn)業(yè)鏈更具“綠”意。
距離今冬北方地區(qū)開(kāi)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(guó)城鎮(zhèn)供熱協(xié)會(huì)召開(kāi)的第三屆中國(guó)供熱學(xué)術(shù)年會(huì)（2020）獲悉，截至2019年底，北方供熱熱源結(jié)構(gòu)中，可再生能源供暖僅為3%，發(fā)展?jié)摿薮?。?zhuān)家建議，應(yīng)加快增加新能源在供暖領(lǐng)域的應(yīng)用規(guī)模，實(shí)行合理的終端消費(fèi)，從熱源到用戶端形成完整的供熱體系，通過(guò)技術(shù)的調(diào)節(jié)、設(shè)備的組合、產(chǎn)品的應(yīng)用，使“合理供熱”與“節(jié)約用熱”并重，推進(jìn)清潔取暖更加高效、低碳。
熱電聯(lián)產(chǎn)潛力待挖
根據(jù)中國(guó)城鎮(zhèn)供熱協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)，截至2019年底，北方供暖地區(qū)城鎮(zhèn)集中供熱面積約131億平方米。如何在供熱面積不斷增長(zhǎng)的情況下，在熱源改造上減煤、去煤，實(shí)現(xiàn)“清潔”供熱？
據(jù)了解，“煤改氣”方面，我國(guó)大量集中燃煤鍋爐改為燃?xì)忮仩t，燃?xì)獗趻鞝t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(fēng)機(jī)）等方式在北方遍地開(kāi)花。
據(jù)中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心主任江億介紹，熱電聯(lián)產(chǎn)是清潔供暖的另一種主要方式。2013—2018年，北方供熱熱源結(jié)構(gòu)中，熱電聯(lián)產(chǎn)增加了7%，截至2018年底，燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱在北方城鎮(zhèn)供熱熱源中占比達(dá)45%。
“在大比例發(fā)展風(fēng)電、光電背后，仍需要8—10億千瓦的火電廠來(lái)解決冬季電力不足的問(wèn)題。北方地區(qū)利用4—5億千瓦的火電裝機(jī)余熱就可以滿足供暖基礎(chǔ)負(fù)荷，再用燃?xì)饽┒苏{(diào)峰，發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)和工業(yè)余熱為主要熱源的城市集中供熱系統(tǒng)是低碳能源結(jié)構(gòu)的選擇。”他表示。
江億介紹說(shuō)，圍繞清潔供暖需求，太原、銀川、濟(jì)南、石家莊、呼和浩特、西安、鄭州等北方7個(gè)省會(huì)城市都相繼研究規(guī)劃和建設(shè)了大型熱電聯(lián)產(chǎn)和長(zhǎng)輸管道工程。
“但是目前國(guó)內(nèi)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)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(lián)產(chǎn)機(jī)組應(yīng)以確保存量機(jī)組充分利用為前提。”江億指出。
可再生能源讓供暖更清潔
無(wú)論是“煤改電”還是“煤改氣”，“清潔化”是清潔供暖的應(yīng)有之義與核心。隨著能源轉(zhuǎn)型的推進(jìn)，以及部分地區(qū)基于“煤改氣”“煤改電”難度大、運(yùn)行成本高的實(shí)際，可再生能源供熱近年來(lái)出現(xiàn)在人們的視野，并已在北方部分地區(qū)開(kāi)始實(shí)踐。
北方地區(qū)農(nóng)村能源系統(tǒng)清潔化也取得了顯著成效。據(jù)江億介紹，河南鶴壁、山東商河等地一批優(yōu)秀案例不斷出現(xiàn)，低溫空氣源熱泵、生物質(zhì)清潔取暖等一大批適用技術(shù)不斷成熟，并得到應(yīng)用。“圍繞‘清潔供、節(jié)約用、能承受、可持續(xù)、補(bǔ)初裝不補(bǔ)運(yùn)行’的原則建立政策體系，消除對(duì)地方財(cái)政的長(zhǎng)期依賴，構(gòu)筑了農(nóng)村清潔取暖可持續(xù)發(fā)展模式。”他表示。
除了生物質(zhì)能外，風(fēng)電、光伏等新能源也加速與清潔供暖的融合。2015年，國(guó)家能源局發(fā)文，支持風(fēng)電清潔供暖項(xiàng)目替代現(xiàn)有的燃煤小鍋爐,以滿足熱力管網(wǎng)或天然氣管網(wǎng)難以到達(dá)區(qū)域的供熱需求。
吉林、內(nèi)蒙古等地已于近年開(kāi)展風(fēng)電供暖示范項(xiàng)目建設(shè)，山西省大同市的國(guó)內(nèi)最大風(fēng)電供暖示范項(xiàng)目也有望在今年底投產(chǎn)發(fā)電。電熱鍋爐房用上了當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)電，讓“煤改電”有了更多的“綠”意。
與此同時(shí)，“光伏+取暖”模式也開(kāi)始落地。據(jù)了解，“光伏+取暖”路線包括使用光伏發(fā)電作為空氣能熱泵的電能補(bǔ)充、太陽(yáng)能熱水取暖等。
河北省就是探索“光伏+取暖”的地區(qū)之一。2018年，河北省先后發(fā)布了《河北省農(nóng)村地區(qū)太陽(yáng)能取暖試點(diǎn)實(shí)施方案》以及《農(nóng)村建筑供暖用光伏系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》。邢臺(tái)市臨城縣“中國(guó)北方農(nóng)村太陽(yáng)能采暖示范基地”建設(shè)中，由屋頂集熱管、蓄熱水箱和風(fēng)機(jī)取暖器組成的“太陽(yáng)能+電輔助”采暖系統(tǒng)，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(chǔ)溫度。”陳宜明表示，“然而，盡管北方地區(qū)部分城鎮(zhèn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了包括新能源在內(nèi)的多能源供熱，但是其安全性問(wèn)題不容忽視，設(shè)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(yáng)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(fā)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(shù)要求，還需要供熱行業(yè)和相關(guān)部門(mén)做大量的工作，進(jìn)一步指導(dǎo)和規(guī)范。”他指出，需要將可再生能源更好地納入完整的供熱技術(shù)體系中，實(shí)現(xiàn)多熱源有機(jī)組合。
用戶側(cè)節(jié)能必不可少
與會(huì)專(zhuān)家表示，清潔化的本質(zhì)是環(huán)境友好和能源高效利用，在供能端與用能端均需實(shí)現(xiàn)高效、低碳。因此，除了熱源側(cè)的清潔化之外，用能終端的行為節(jié)能必不可少。
“目前用能側(cè)的能源消費(fèi)依然存在著不合理現(xiàn)象，主要表現(xiàn)在兩方面：一是居民建筑用能無(wú)法單獨(dú)調(diào)節(jié)溫度；二是部分建筑存在過(guò)量供熱現(xiàn)象。”陳宜明指出，“大部分家庭不同房間無(wú)法實(shí)現(xiàn)單獨(dú)溫度調(diào)節(jié)，部分地區(qū)的一些建筑室內(nèi)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(nèi)外溫差超過(guò)50攝氏度，這就造成了能源的浪費(fèi)。”
究其原因，他解釋道，目前在實(shí)行供熱計(jì)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(chǎn)品系統(tǒng)。若用戶無(wú)法根據(jù)需要調(diào)節(jié)溫控閥，就易造成熱浪費(fèi)。
“與家電基于荷載實(shí)現(xiàn)變頻從而達(dá)到節(jié)能類(lèi)似，將來(lái)在供熱系統(tǒng)當(dāng)中也應(yīng)該向智慧可調(diào)節(jié)的方向發(fā)展。如果把熱計(jì)量和散熱器組成完整的產(chǎn)品，在居民建筑中按房間安裝有效的溫度調(diào)節(jié)裝置，既可節(jié)約能源，又能兼顧舒適性。”陳宜明建議。
有效的溫度檢測(cè)和調(diào)節(jié)，離不開(kāi)信息技術(shù)的應(yīng)用，也正因此，近年來(lái)，清潔供熱領(lǐng)域智慧化色彩日漸濃厚。
住建部城市建設(shè)司相關(guān)負(fù)責(zé)人指出，當(dāng)前，供熱行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)任務(wù)緊迫，建設(shè)智慧供熱是新的發(fā)展方向和課題。在“新基建”大背景下，供熱行業(yè)也需在信息技術(shù)應(yīng)用方面積極探索，運(yùn)用大數(shù)據(jù)等新技術(shù)，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(tǒng)供熱系統(tǒng)中熱源、管網(wǎng)、用戶之間的溝通不足、供熱企業(yè)盲目送熱、用戶被動(dòng)用熱等問(wèn)題，在提升用戶用熱質(zhì)量的同時(shí)，最大程度實(shí)現(xiàn)供熱能源的集約化、減量化、標(biāo)準(zhǔn)化。”這位負(fù)責(zé)人表示。
