当前位置: 新能源网 » 生物质能 » 生物发电 » 正文

现行取暖方式“百花齐放”,清洁取暖下一步该怎么办?

日期:2019-08-28    来源:能见APP

国际新能源网

2019
08/28
12:09
文章二维码

手机扫码看新闻

关键词: 清洁取暖 可再生能源 能源供应站

   让北方地区的广大人民群众温暖过冬,这是民生工程,也是民心工程。
  长期以来,我国北方地区清洁供暖比例低,散烧煤和热效率低下的小型燃煤锅炉应用较为广泛,给大气环境带来了很大压力。为推进清洁供暖,国家有关部门出台了一系列政策举措。
  特别是近年来,蓝天保卫战的打响和散煤污染治理的不断深入,国家支持清洁供暖改造的力度持续加大。随着一系列政策举措的落实,我国清洁供暖取得快速发展,清洁供暖面积和供热量得到稳定增长。
  然而,冬季取暖作为一项系统工作,任务极其繁重。由于目前部分地区仍然缺乏统筹规划,在整体推进的过程中仍然面临经济性差、运行费用高、技术选择“一刀切”等问题,严重影响了清洁供暖的可持续性。
  那么,我国清洁取暖到底进行到哪个阶段?执行效果如何?下一步又该怎么办?
  8月27-28日,由陕西省西咸新区开发建设管理委员会、陕西省能源局与《中国能源报》社联合主办,西咸新区沣西新城管理委员会负责承办的“2019国际清洁取暖峰会”在西安重磅开幕。此次峰会汇聚了原环境保护部总工程师杨朝飞、中国工程院院士贺克斌、中国科学院院士陶文铨等多位权威专家以及业内资深人士,或许从他们的观点中,我们可以找到答案。
  以下为发言精选,干货满满不容错过:
  原环保部总工程师杨朝飞:发展清洁燃烧技术是改善空气质量的治本之策
  改善空气环境质量是增强人民福祉的民生工作,大气污染防治工作任重道远,不可能一蹴而就。当前生态环境监管越来越严格,中央在环保监管方面不会放松。通过这些年的环保高压监督,国家清洁燃烧技术迅速发展。发展清洁燃烧技术是改善空气质量的一个治本之策,清洁供热是改善冬季空气质量的重要保障。
  同时,我们应正确辩证地认识清洁能源与清洁燃烧技术,清洁能源是要大力推进,但是清洁能源主要是受到自然的禀赋和成本影响。清洁燃烧技术是化石能源清洁化的关键环节,也是平衡我国能源安全与环境保护的压舱石。如果离开清洁燃烧技术,高质量发展会大打折扣。国家应该为清洁燃烧技术提供更多的政策支持,不是简单地强调使用清洁能源或者简单“煤改气”。
  应该从实际出发,考虑技术的进步对各种能源来进行布局。同时充分发挥企业治污和企业创新主体作用,近年来很多清洁能源利用都由企业突破,市场配置资源可能会发挥更好作用。
  陶文铨院士:电直热是好钢没有用到刀刃上,我非常反对
  现行取暖方式,百花齐放。其中,电能直接取暖简单方便,对大城市是一种实用的方法,但是能量品种损耗大。一公斤煤燃烧产生的热量一般只有约30%可转化为电能,最先进的超超临界发电机组也就有45-50%可转化为电能,其余热量常常作为废热排出,质量损失很大,可以说是好钢没有用到刀口上。因此,我非常反对用电直接加热。
  各种形式的热泵取暖、深层地热取暖及蓄热技术取暖符合科学原理,能源利用效率高,有条件的地区要大力提倡。而在偏僻的广大农村地区,采用新型清洁炉灶取暖也不失是一种可行的办法。
  热泵取暖技术是在压缩机的帮助下,把低温热量送到高温里面放出来,相当于水泵从低处放到高处,可分为气源热泵、地源热泵及水源热泵;储热则是世界重要的储能技术,分为混凝土、熔融盐储热等利用物体显热储热,以及利用各种石蜡等物体潜热储热;另一值得关注的方式是深层地热巧取技术。在3-10公里之间的地热资源,相当于856万亿吨标准煤,开采2%就相当于2013年我国能源消耗的5200倍。
  怎样巧取?目前多数开采地热的方法是在取热同时带走质量,而巧取者只传递出地层中的热量,丝毫未带走地层中的任何物质,这样对地层也没有影响。向地层下2000-2500米钻井并安置密闭换热器的技术,冷却水下行时需要强化其与地层之间的传热,而被加热的水上行时又需尽量减少其与地层间的传热,保证热水温度,这是最安全、环保且对地层没有影响的一种储能技术。
  此外,在陕西关中地区,大量树枝秸秆取暖、做饭造成严重污染,但每年产生的树枝和秸秆也需处理。西安交大环境工程系沈振兴教授发明的二次紊流配风清洁炉,冷风进入后经过炉体表面时吸收散出的热量而被加热,传送至二次燃烧室,提高了二次风的温度,有利于二次燃烧时的稳定燃烧。与原有炉具相比,其效率提高3倍,污染物降低显著。我认为,目前在广大农村地区值得推广。
  贺克斌院士:我们没有选择,只有大幅减排这一条路可走
  大气污染的形成,简单而言两句话:内因是排放,外因是气象。1990-2010年,20年间中国大气污染物呈现快速增长趋势,同时,污染物排放量的增长呈现不均匀态势,相对集中在东部地区,特别是京津冀、汾渭平原地区,因此雾霾相关的区域有相似性。
  清洁取暖是为了解决大气污染问题。2017年,国家发改委、能源局等多部门共同推动北方地区清洁取暖工作,中央财政累计投入200多亿,完成散煤治理任务1000多万户,新增清洁取暖面积15.5亿平方米。2018年全国重点城市PM2.5平均浓度与2013年相比下降42%,实现连续6年持续下降。长远看,清洁取暖是我国能源结构调整中非常重要的一个任务。
  值得注意的是,我国在经济持续增长的背景下大幅削减了污染物排放。2013-2017年,74个重点城市PM2.5年平均浓度下降了25微克/立方米,重大减排工程、能源结构调整和产业结构调整各自贡献了10、6.8和4.2微克/立方米,分别占40%、27%和17%。其中,燃煤锅炉整治、工业提标改造、电厂超低排放改造和扬尘综合治理,是对PM2.5浓度改善效果最为显著的措施。
  尽管我国大气污染防治工作取得显著成效,空气质量有了很大改善,但跟发达国家相比,仍有明显差距。因此,大幅减排工作是未来非常重要的一个举措,我们没有选择,只有这一条路可走。为使PM2.5年平均浓度不超过35微克/立方米,我国将用三个5年时间,推进京津冀、长三角、珠三角依次达标,最终达到世界卫生组织指导值。
  电力规划设计总院能源研究所所长陈铮:综合利用多种方式解决园区用能问题
  从能源规划视角进行全局思考,综合考虑能源安全、经济及环保等多个因素,我们对“十四五”期间的工作提出以下设想:
  一是加强规划引领,高标准开展清洁低碳供热供暖规划、实施方案研究;
  二是将散煤替代作为清洁低碳供热供暖主要考核指标之一;
  三是清洁供暖部分省价格偏高,加快推进电力、油气、供热市场化改革;
  四是同步抓好、同步推进建筑保温改造。
  其中,对新区供热的探索值得关注。我国现有国家级园区200多个,省级以上园区1500多个,县级及以上园区接近2万个,工业园区+经济开发区的数量非常庞大,且大部分位于北方地区,对园区推进供热规划和探索非常有意义。对此,强调三个原则:
  第一是将清洁供暖放入整体能源需求分析。目前,大部分园区在注重产业规划、基础设施规划的同时,不太关注二次能源和一次能源的衔接问题,应把用电、供热、供冷、燃气、用油作为整体方式放在一起考虑。
  第二是尽可能利用多种方式解决供热问题。对于大部分园区来说,现有用能来源方式比较单一,没有充分利用能够发挥的供热技术手段,诸如地热、太阳能、风能,新能源等供热方式,目前在园区供热中比较缺乏。
  第三是注重各能源品种之间的相互作用。一个地区不一定停留在某一种方式,可尝试以一种方式为主、其他方式为辅推进整体供热方式。雄安正是采取这样一种模式,以地热和天然气为主,发挥再生水、生物质、蓄热等其他方式整体解决园区供热问题。
  深圳大学特聘教授、西安交通大学讲座教授黄少鹏:推广“取热不取水”的地热开发技术很有必要
  地热采暖是清洁采暖重要的选项,但如何安全高效地开发利用地热资源?科学与技术是重要的手段和基础。根据地调部门调查结果,关中盆地的水热资源相当于陕西全省一次能源的将近2000倍。
  除了水热资源以外,还有一种干热岩地热资源,干热岩的深井换热技术采用铜组套管,以内管抽水、外管回水的“取热不取水”的方式开发地热。但目前面临一些瓶颈,采热效率低。我们也开展了一些模拟计算,包括对井间距、流量、井的布置方式等的影响都进行了模拟。
  关中盆地主要开采集中在南部地区,事实上关中盆地最高的在富平一带,跟雄安新区的开采模式和地温层特点有可比性。从温度上看,如果达到三四千米,在关中盆地找到120℃或130℃的水一点不困难。如果有更高温度的热水,不光可以供暖,还可以发电。
  我有一个设想,希望能够找到一个合适的园区,地热水抽出来可以发电、供暖,供完暖后还可以做洗浴保健、农业应用、温室大棚,之后再进行回灌。
  地热是本土能源,资源量巨大,特别是关中盆地资源量很大,理应起到更大的作用。为了能源安全,推广“取热不取水”的地热开发应用技术是很有必要的。比如说空气污染问题、清洁采暖问题是源于煤的问题,事实上我们现在对煤都是宜煤则煤,更不用说地热开采,虽然有效率低的问题,但不应该放弃这个地热水100%采灌的方式。另外,关中盆地不仅砂岩型水热资源丰富,也可能存在与雄安新区类似的大型岩溶地热系统,建议加强勘探开发力度,开展地热资源梯级和综合利用。
  西安交通大学教授王沣浩:热泵技术和地热能利用结合,可更好利用低品位地热
  截至2017年底,我国水热型地热能供暖面积已超过1.5亿平方米,地源热泵制冷和供暖面积也超过了5亿平方米。
  地热能资源属于清洁取暖的资源,如果把热泵技术和地热能利用结合起来,对传统低品位的地热可以发挥出更大优势。对低品位的地热利用,目前有两种方式,一种是浅层地埋管式换热器,一种是中深层地热能利用技术。
  我国地源热泵在上世纪90年代中后期逐渐有一些示范工程,到2015年左右达到了发展高峰,取得了非常好的节能示范效果。目前,在地源热泵技术方面,我国的工程规模、应用示范面积、热泵设备制造厂商、技术水平等都世界领先。
  但由于我国管群数量庞大,导致出现了冷堆积和热堆积现象,场地中间管群换热能力大打折扣,很多工程成为失效工程。住建部曾对全国地源热泵应用示范工程进行调研,结果显示,约1/3可以达到原来设计目标,1/3勉强运行,另外1/3停止运行。
  无干扰地热供热技术最早在2012年已应用于工程应用示范项目,实现了长期稳定可靠运营。同时,整个系统可以保证和建筑寿命同周期。针对中深层无干扰技术标准制定,预计今年陕西省地方标准年底出台,全国行业标准目前正在紧锣密鼓的制定当中。
  传统地源热泵技术和中深层无干扰地热供热技术各有优缺点。地源热泵最大问题有两个,一是需要冬夏都用,二是占地面积大;中深层无干扰供热技术投资略高,但占地面积小,在未来北方地区供热可能将发挥更好作用。
  陕西西咸新区沣西新城能源刘洪涛:1度电可以从地下交换出7度电所对应的热量
  沣西新城作为西咸新区五大组团之一,规划面积143平方公里,近几年成了西安“网红”城市,我们在海绵城市、建筑垃圾综合利用、综合管廊、大数据、信息产业发展等方面都取得了一些成绩。
  2013年我们决定引进“中深层地热能无干扰清洁供热技术”,通过地下密闭的换热器把热量从地下导出来,只利用地下热量,所以对地下水或者地质环境不会产生扰动。分布式的地热供热系统,每一个换热井可以满足1.5万平方米建筑物的冬季采暖需求。如果不考虑输配系统能耗,近期通过改进工艺,1度电可以从地下交换出7度电所对应的热量。
  今年年底沣西新城用中深层地热能供热面积可达500万平方米,预计2020年可再生能源覆盖供热面积达1000万平方米。每100万平方米可以减少二氧化碳排放4.3万吨,减少二氧化硫排放136吨。
  我们探索了综合能源供应模式,建设了区内首座综合能源供应站。在绿化带建设地下综合能源站,地面建筑作为参观走廊,综合利用太阳能光伏、中深层地热能等,同时结合大数据和云计算产业基础,搭建一个智慧能源的综合管控平台,打造一个智能的系统,为周边69万平方米的商业写字楼、办公酒店、综合提供了供冷供热和生活热水。
  2018年,我们成功获批国家能源局第三批综合增量试点示范,计划在16平方公里范围内自主建设110KV变电站,以及110KV以下电压等级的配网和系统,希望把更多可再生能源,包括来自于甘肃、青海的电量通过配售电交易纳入这个网,通过这张网把太阳能、风能、深层地热能等有效结合在一起,使我们能够用更多可再生能源向用户提供更多可靠、满意的综合能源服务。
  我们目前计划在整个沣西新城建设12座综合能源调度枢纽,通过站和站间的互联互通,实现用户侧和需求侧有效连接。到2025年,我们可实现2000万平方米建筑物绿色能源的可覆盖,可再生能源的利用率达到32.4%。
返回 国际新能源网 首页

新能源资讯一手掌握,关注 风电头条 储能头条 微信公众号

看资讯 / 读政策 / 找项目 / 推品牌 / 卖产品 / 招投标 / 招代理 / 发新闻

风电头条

储能头条

0条 [查看全部]   相关评论

国际能源网站群

国际能源网 国际新能源网 国际太阳能光伏网 国际电力网 国际风电网 国际储能网 国际氢能网 国际充换电网 国际节能环保网 国际煤炭网 国际石油网 国际燃气网