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天然气、电力“高能低用”,当前供暖模式能源浪费严重

2019-04-18    来源:赌博ag网站
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[ 导读 ]:温度高于20摄氏度的热源原则上均可成为供暖热源,这类资源十分丰富且并未得到充分利用,但目前供热领域已大面积存在天然气、电力等高品位能源用于供热的“高能低用”现象
 温度高于20摄氏度的热源原则上均可成为供暖热源,这类资源十分丰富且并未得到充分利用,但目前供热领域已大面积存在天然气、电力等高品位能源用于供热的“高能低用”现象
一边是投入大量宝贵的天然气资源用于“煤改气”,一边是数量庞大的热电联产等供热能力的闲置和大批热源的白白浪费——北方供暖季已近尾声,但期间暴露出的问题并未随之消失。
“我想再次强调,热电联产才是能效最高、最符合我国国情、应该好好发展的热源方式;特别是考虑到北方的工业余热资源十分丰富,无论从经济性、能源利用效率,还是从环境排放上看,利用热电联产和工业余热方式供暖,都比传统的‘煤改电’‘煤改气’更具优势,所以,热电联产和工业余热应成为未来北方城镇的主导热源。”近日在第十五届清华大学建筑节能学术周期间,面对供热领域出现的供热资源错配、浪费严重等问题,中国工程院院士、清华大学建筑节能研究中心主任江亿给出了他的观点。这些说法也得到了在场专家的普遍认同,并引发了热烈讨论。
(文丨本报记者 朱妍)
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“若简单改用燃气锅炉,能源利用效率只有热电联产的1/3—1/2,但大多数发展燃气供热的城市却偏偏选择该方式”
现场专家普遍认为,供暖所需室温通常只需维持在20摄氏度左右,所以高于该温度的热源原则上均可作为热源。但目前,不仅存在将天然气、电力等高品位能源转化为低品位热量的供暖现象,还存在对现有热源潜力挖掘极不充分的问题,错误做法众多、浪费现象严重。
以最常见的供热锅炉为例,清华大学建筑节能研究中心教授付林指出,城镇供热热源现在仍有一半以上是各类锅炉,但无论燃煤、燃气还是电锅炉,其实均为典型的“高能低用”方式,完全不符合节能、低碳要求。“以近年来快速增长的‘煤改气’为例,若简单改用燃气锅炉,能源利用效率只有热电联产的1/3—1/2,但大多数发展燃气供热的城市却偏偏选择该方式。目前燃气锅炉占北方供暖的比例已达到11%左右。”
这一说法得到江亿的赞同。他表示,燃气锅炉更宜作为城市热网的调峰热源,并设置在热网末端承担严寒期调峰任务。“有条件的燃气锅炉应逐步并入大热网,做为调峰热源。在热网难以到达的区域,再采用分布式小型化燃气锅炉独立供热。”
针对北京等地实施的另一主要路径——燃气热电联产,现场多位人士认为,这同样不宜在北方城市大量推行。该方式不仅耗气量巨大、供应难保障,还因价格昂贵增加财政负担。据中国城镇供热协会副理事长刘荣介绍,目前燃气热电联产供热面积占比约为3%,与燃气壁挂炉占比相当。
“不是说天然气不能用来发电,而是应该用作灵活的调峰电源。对于已经上马的燃气热电厂,应增强为电网灵活调峰的能力,同时深度回收烟气和乏汽余热,提高能源利用率。通过配套技术,在不增加天然气耗量和不减少发电量的情况下,可提升电厂供热能力40%以上。”江亿称。
02
“北方相当大一部分发电机组并未充分发挥供热潜力,大批存量热源被白白浪费”
记者进一步了解到,“浪费”不仅仅发生在天然气供热领域。
在江亿看来,当前比较流行的“煤改电”工程同样存在类似问题。由于投资小、运行便捷等优点,电锅炉等直热方式仍在山东、东北等地使用,但根据清华大学建筑节能研究中心测算,我国70%以上的电力来自火电,一份化石能源转为电能后再送到用户端,能源转换效率实际只有1/3。换言之,电直热方式供暖效率仅相当于燃煤锅炉的40%,不仅耗能多、电费高,还给部分电网带来扩容等压力。
“电直热是最浪费能源的高碳方式,因此绝不应该予以发展。只有在热网、燃气网无法到达的严寒地区,建筑达到低能耗标准下,才考虑直接电热方式的热源。”江亿表示。
另据刘荣介绍,除使用方式不合理,多地还存在利用不充分等情况。以热电联产为例,越来越多的地区虽将其作为主力热源,但因发展程度存在差异,各地对供热能力的挖掘深浅不一。
“2017—2018年采暖季,我们对北方某集团20万千瓦以上机组进行了实地调研,发现仅有6%的机组达到最大供热能力,热电联产热量产出仅为可产出量的44%,待开发供热潜力竟高达约3000万千瓦。”刘荣坦言,这并非个案,就五大发电集团而言,绝大多数机组现状与之相似。“这意味着,北方相当大一部分发电机组并未充分发挥供热潜力,大批存量热源被白白浪费。应该先发挥好现有能力,再考虑去做别的事情。”
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“充分利用已有的热电联产和工业余热,才是北方城镇清洁供暖的首选”
“受到成本、资源等客观限制,‘煤改气’‘煤改电’的发展遇到不同困境,风、光、生物质等其他供热方式也有各自问题。有人说转了一圈,‘煤改煤’似乎更合适,煤粉炉、水煤浆等新建燃煤热源也在兴起,难道我们真要重回‘烧煤’的老路?其实,不是没有更好的解决办法。”结合现状,付林提出不同见解。
在付林看来,无论燃煤锅炉“上大压小”、各种新型燃煤锅炉,还是新建燃煤电厂等方式,本质上仍未实现“脱胎换骨”的改变。“在完成超低排放改造后,该不该在城市大量烧煤?如何解决大量新上燃煤热电厂,加剧火电装机容量过剩的问题?我认为,燃煤锅炉将逐步退出城市供热舞台,取而代之的不一定是气、电代煤等现行方式。相反,北方地区只有彻底改变当前热源模式,向以低品位为主的能源结构转型,才能真正实现清洁、低碳供暖的要求。”
具体而言,符合环保要求的大型燃煤电厂多集中在有供暖需求的北方地区,发电装机容量超过7亿千瓦,这包括至少有超过其供热能力40%的余热空间待挖潜的热电厂,以及更多尚未供热的纯凝发电厂。测算显示,充分回收利用这些电厂所排放的余热,并配合长距离输送等先进技术送至城市,可满足约200亿平方米供暖。
“从供需平衡上看,电厂余热足以承担北方城镇的未来供热需求。此外,工业余热是实现生产与生活系统循环链接的最好方式,北方还有大量钢铁、化工等企业,可解决约50亿平方米供热。充分利用已有的热电联产和工业余热,才是北方城镇清洁供暖的首选。”付林称。
江亿也表示,热电联产是能效最高的热源方式,除黑龙江、吉林和青海三省外,北方地区均可通过回收余热提高热电联产效率,替代不清洁和低效的热源。“要用好这些东西,一方面需统一协调、统一调度,实现多热源联网协同供热。另一方面也要统筹考虑电力、热力和燃气系统,进行热、电、气协同发展,改变目前‘以热定电’的不合理方式。在剩余20%左右无条件接入热网的建筑,再采用地源、空气源等热泵及分散的燃气供暖方式。”
 
关键词: 环保
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