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灵活可持续高效将成清洁供热评判标准

更新时间:2017-06-15 08:46:16点击次数:174次字号:T|T
 

    日前,财政部、住房城乡建设部、环境保护部、国家能源局印发《关于开展中央财政支持北方地区冬季清洁取暖试点工作的通知》(简称《通知》)。清洁取暖改造得到了中央财政实打实的支持,北方各大城市将加快热源端清洁化改造,推进用户端建筑能效提升。因地制宜选择一条切实可行、居民欢迎的清洁取暖技术路线成为当务之急。

  518日,由中国城镇供热协会主办的“中芬能源日暨中国供热展清洁供热高峰论坛”在北京召开。这是一次向清洁供热发展水平较高的芬兰“取经问道”的机会,也是一场探讨清洁供热在中国如何快速健康发展的饕餮盛宴。

  热电比矛盾亟待解决

  如果北方都采用热电联产方式供热,热量需求大,而又没有足够的电力负荷怎么办?采用热电联产的电厂为电力调峰,需要基础发电量,如果电力需求小于基础发电量,如何消耗这部分电力?这两个问题共同指向了一个矛盾——需求侧与供给侧热电比(城市冬季对热量的需求量/对电力的需求量)不匹配。

  在我国,上述矛盾已越发突出:近几年东北地区由于电力消费降低,导致供热量不足,只好弃风并停掉红沿河部分核电机组;2016—2017供热季北京出现电力负荷下降,导致热电厂减少热量输出;为了保证供热,春节期间“三北”地区弃风现象严重,供暖期弃风约占全年的86%

  “每年冬季大量火电厂变为热电联产电厂,‘以热定电’,调峰能力丧失,供暖期热电比不匹配,这是造成我国绝大多数弃风现象都发生在冬季供暖季节的主因之一。”中国工程院院士、清华大学建筑节能研究中心教授江亿在上述论坛提到。如何找到更好的灵活电源、形成更大的调峰能力或者找到更多的热源,是解决矛盾的关键所在,也是江亿院士苦苦思索的课题。

  江亿院士经过探索研究,提出热电企业要变“以热定电”为“热电协同”,利用热泵结合蓄热罐打破热电机组最低发电出力的限制,解耦“以热定电”的约束。电负荷高峰期时,全功率发电,释放高温水用于供热,停止抽汽,储存排出乏汽的热量;电力负荷低谷期,电压缩式热泵消耗过剩电,制取低温水与高温水,分别储存在蓄热罐中。如此一来,无论在电负荷低谷期还是高峰期,电厂总的热效率都可达到90%以上。

  此外,热电厂、自备电厂乃至其他工业余热资源丰富,都值得充分挖掘;北方的核电也可以改造为热电联产方式,如红沿河核电站、海阳核电站。根据江亿介绍,我国工业余热应提供1亿千瓦左右的热量,占城镇基础负荷的20%—25%。总之,任何在冬季排出的高于20摄氏度的余热,都是可以利用的宝贵资源,值得我们开发利用。

  芬兰能源模式值得学习借鉴

  “20161月,芬兰境内各地均创下了能耗纪录,在这种情况下,我们在区域供热方面依然达到了欧洲范围内最优的指标,如网络热能损耗只有6%—9%,可靠性99.8%,热电联产占比76%,人均产能20吉瓦/员工……”芬兰能源俱乐部主席图瑞·司腾博格在介绍芬兰供热发展现状时如数家珍地说。

  在芬兰赫尔辛基市,冷、热、电都是采取区域联供方式,自上世纪90年代以来,该市在能源消费量增长超过60%的情况下,各方面排放量实现减少,并且空气质量有所提升。这一成功的城市能源系统案例具有可复制性,未来,北京市海淀区有望与芬兰能源企业合作打造可持续区域供热平台试点,以多种方式实现清洁供热,灵活、可持续、高效将成为清洁供热的评判标准。

  “若认真解决自身问题,如在热制备上充分使用高效热源,加大工业余热回收利用,提升供热自动化水平等,我国可实现节能8%—10%,节电30—50%,水耗小于30千克/平方米。”哈尔滨工程大学教授孙刚在与芬兰能源专家交流时如是说。

  走出认识误区推进产业融合

  在论坛上,北京热力集团副总经理刘荣开门见山地说:“目前,大家对清洁供热的认识依然存在几大误区,如热电联产过时论、煤炭是污染的万恶之源、唯天然气至上论、可再生能源是清洁供热的唯一出路等,这些理解都是过于单一、片面的。”

  在刘荣看来,热电联产依然具有优势,行业本身要不断进行技术创新解决自身问题,以适应新形势下的需求。最近,清华研发团队的吸收式热泵低温回水技术应用于古交兴能燃煤热电厂余热利用,为山西太原市提供3000万平方米供热能力,占全市四分之一,该厂一跃成为国内供热规模最大的单个项目。热电联产和工业余热在清洁供热中不仅不应该被抛弃,更应该在我国清洁供热事业中持续、健康地担当主力军。她还建议,城市热电集中热网与区域锅炉房应实现互联互通,推进建设大规模储热装置,破解供热对天然气的单一依赖,提高供热系统的保障能力,充分利用城市污水资源,建设污水源热泵供热站等。

  未来,清洁供热不仅仅局限于供热产业自身,运用好大数据、物联网、互联网+等其他产业先进技术手段,建设信息化的供热能源管控中心和供热客户中心同样是重要的发展方向之一。

“第一,开展‘互联网+供热’的创新,推广供热的智能调控,实现智慧供热,提高能效,按面积收取热费属于非常初级、不合理的阶段,下一步我国应该按热量计费;第二,积极探索和推广供热系统和信息系统等其他系统的深度融合,建立能源供给侧和需求侧的响应机制,使供热系统成为电力系统的灵活性资源,实现一定区域内的热力、电力优化调度,打造多能互补、优化集成的能源互联网社区。”清华大学能源互联网创新研究院政策研究室主任何继江博士在论坛发言时总结道。

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