清潔化的本質是環(huán)境友好和能源高效利用。應加快增加新能源在供暖領域的應用規(guī)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(jié)、設備的組合、產品的應用，在供熱端與用熱端均實現高效、低碳，使清潔取暖全產業(yè)鏈更具“綠”意。

 

距離今冬北方地區(qū)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(zhèn)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(fā)展?jié)摿薮蟆＜医ㄗh，應加快增加新能源在供暖領域的應用規(guī)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(jié)、設備的組合、產品的應用，使“合理供熱”與“節(jié)約用熱”并重，推進清潔取暖更加高效、低碳。

 

熱電聯產潛力待挖

 

根據中國城鎮(zhèn)供熱協會發(fā)布的數據，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(jié)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(zhèn)供熱熱源中占比達45%。

 

“在大比例發(fā)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(qū)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(fā)展熱電聯產和工業(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(guī)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(qū)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(qū)開始實踐。

 

北方地區(qū)農村能源系統(tǒng)清潔化也取得了顯著成效。據江億介紹，河南鶴壁、山東商河等地一批優(yōu)秀案例不斷出現，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(jié)約用、能承受、可持續(xù)、補初裝不補運行’的原則建立政策體系，消除對地方財政的長期依賴，構筑了農村清潔取暖可持續(xù)發(fā)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(fā)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(qū)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最大風電供暖示范項目也有望在今年底投產發(fā)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(fā)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(qū)之一。2018年，河北省先后發(fā)布了《河北省農村地區(qū)太陽能取暖試點實施方案》以及《農村建筑供暖用光伏系統(tǒng)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(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，能改善供熱基礎溫度。”陳宜明表示，“然而，盡管北方地區(qū)部分城鎮(zhèn)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(fā)需求。“這樣的多能源供暖方式在用戶端是否安全、是否符合技術要求，還需要供熱行業(yè)和相關部門做大量的工作，進一步指導和規(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體系中，實現多熱源有機組合。

 

用戶側節(jié)能必不可少

 

與會專家表示，清潔化的本質是環(huán)境友好和能源高效利用，在供能端與用能端均需實現高效、低碳。因此，除了熱源側的清潔化之外，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(jié)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(jié)，部分地區(qū)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(tǒng)。若用戶無法根據需要調節(jié)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(jié)能類似，將來在供熱系統(tǒng)當中也應該向智慧可調節(jié)的方向發(fā)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(jié)裝置，既可節(jié)約能源，又能兼顧舒適性。”陳宜明建議。

 

有效的溫度檢測和調節(jié)，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(yè)轉型升級任務緊迫，建設智慧供熱是新的發(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(tǒng)供熱系統(tǒng)中熱源、管網、用戶之間的溝通不足、供熱企業(yè)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，最大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。