清潔能源的發(fā)展現狀及其在供暖行業(yè)中的應用

李福 鄭麗偉 沈陽恒久安泰環(huán)保與節(jié)能科技有限公司

改革開放以來，隨著我國經濟的高速增長，該地區(qū)的城鎮(zhèn)居民供暖的呼聲越來越高。與北方相比，更短的冬季供暖時間是制約集中供暖的要素，因此，根據夏熱冬冷地區(qū)的氣候特點，將供暖和供冷聯合向區(qū)域供應成為該地區(qū)集中供暖推動的可行方式。

一、清潔供暖途徑及技術

①太陽能供暖

在建筑物屋頂設置平板式太陽能集熱板，吸收太陽能后形成閉式循環(huán)，由循環(huán)水泵提供循環(huán)動力。太陽能供暖可作為集中供暖的補充熱源。

②風電供暖

利用風力發(fā)電作為能源，采用電蓄能鍋爐為熱源進行供暖。

③地熱供暖

地熱資源是一種高效、節(jié)能、環(huán)保的可再生能源資源。地熱尾水應梯級利用，盡量降低地熱尾水回灌溫度。地熱資源梯級利用后，熱利用率可達90%以上。

④污水源熱泵

將污水低位熱能通過熱泵轉移到熱用戶。城市污水是一種較好的低溫熱源。污水夏季溫度低于室外溫度，冬季高于室外溫度，整個供暖期和供冷期，水溫波動不大。一般冬季水溫不低于10℃，夏季不超過30℃。原生污水中含有大量的熱能。城市社區(qū)產生的廢熱的40%在污水中。

⑤生物質供暖

將農林廢物粉碎、混合、擠壓、烘干等，制成各種成型（如塊狀、顆粒狀等）的可直接燃燒的新型清潔燃料，將其燃燒放出的熱量用于發(fā)電、供暖。

⑥核能

供暖核能是一種清潔、高效、優(yōu)質的現代能源，對核能的利用不但可以節(jié)省化石能源消耗，同時還可以減少燃燒化石能源所產生的各類有害物質。核能常應用于核電站、低溫核供熱站、海水淡化等。低溫核供熱站是利用低溫核反應堆替代傳統燃煤、燃氣等燃料的供熱設施，由清華大學核能技術研究所設計實施，它是繼核電站之后又一和平利用原子能的成果，它的經濟效益表現在低溫核供熱站系統簡單，單位功率投資比核電站低很多，與燃煤熱源相比投資相對較高，但核燃料成本比煤低得多。

⑦燃氣供暖

冷熱電三聯供：以燃氣作為一次能源同時生產電力、熱能和冷能。以獨（多）棟建筑且有冷、熱負荷需求的公共建筑為對象，建立集中能源站，實現能源按品位梯級利用。冬季利用發(fā)電余熱為供暖提供熱源；夏季則把發(fā)電余熱轉換為冷能，作為空調冷源。三聯供系統適用項目為：有冷熱負荷需求的用戶及電力接入困難的用戶或需要備用發(fā)電機的用戶。分散燃氣供暖：指對單體建筑物采用燃氣供暖熱水爐或燃氣直燃機等方式供暖、供冷。供暖熱水爐因其安裝調節(jié)方式靈活，適用于低密度住宅別墅區(qū)及沿海旅游區(qū)供暖。燃氣直燃機可用于有冷、熱負荷需求的單體公共建筑。分散的供暖、供冷模式可節(jié)省管網投資，減少市政設施用地。

二、實現供暖清潔化的建議

（一）引導供熱向“綠色”“低碳”“智慧”轉型

隨著生態(tài)文明建設推進，在藍天白云和溫暖過冬的驅動下，未來集中供暖仍需加強全局意識、問題意識、過程意識，推動供熱事業(yè)在確保安全的前提下，進一步向“綠色”“低碳”“舒適”“智慧”方向發(fā)展。供暖綠色化，重點是降低污染物排放，以增加“藍天白云”的天數。削減煤炭、特別是散煤的使用，降低供熱產生的污染物排放，顯得十分重要和迫切。

供暖低碳化，重點在提高能源效率，增加低碳能源使用，推進生物質能、太陽能、風能等可再生能源的利用等，進而減少供暖產生的二氧化碳排放，降低“熱島”效應。

供熱智慧化，主要以供熱信息化與自動化為前提條件，通過結合信息系統和物理系統作為技術渠道，使用物聯網、云計算、空間定位等新型技術來感應和關聯供熱系統中的各個要素。在討論和完善系統內部資源時，可利用大數據、仿真技術、人工智能等方法來完成。

在使用模型預測先進控制技術前，需對調控系統內部細節(jié)加以了解，凸顯建造系統的調節(jié)、診斷、感應和適應功能，從而打造出一種滿足運營生產、設計方案、要求響應的新型智慧供熱系統。

（二）完善制度保障，助推供熱轉型

一是加快供熱立法。供熱行業(yè)不僅承擔著民生保障的重要責任，而且肩負著節(jié)能減排的重要使命。隨著行業(yè)體制改革的逐步深化，供熱行業(yè)管理中的一些深層次問題開始凸顯，清潔供熱面臨著新的形勢與任務，亟待供熱法規(guī)的引領與規(guī)范，建立新的管理制度和市場秩序，以適應形勢與任務的要求。

二是強化標準工作，引導供熱綠色低碳發(fā)展。著手和強化標準化工作，加強從供熱源頭到用戶端的標準建設，開展供熱產品和供熱系統能效、質量、安全對標和認證工作，從標準體系上保障清潔取暖工作的可持續(xù)發(fā)展。

三是立足國情制定能源發(fā)展戰(zhàn)略，保障能源供給，構建城市供熱安全保障體系。目前，天然氣已成為各城市熱、電、氣穩(wěn)定供應與安全運行的關鍵，各地在落實清潔供暖改造時，也必須把能源安全保障放在第一位，尤其在源頭上首先落實天然氣、電力、清潔能源等保障，然后“以供定改”。

四是優(yōu)化政策補貼，建立高寒地區(qū)供暖補貼機制。目前清潔供暖政策補貼壓力巨大，優(yōu)化現有補貼并逐步制定補貼退出機制非常重要。一方面，補貼政策宜充分考慮不同技術使用成本差異；另一方面，補貼應考慮不同經濟水平、不同氣候條件差異。尤其是極寒地區(qū)取暖期長，居民經濟承受能力有限，政策補貼應予以適當傾斜。

三、結語

清潔取暖改造涉及我國污染防治和能源結構轉型升級，上游對接國內外能源市場，下游事關居民取暖、環(huán)境治理，是一個系統工程。由前面的評價與分析結果可以看出，實現供暖清潔化對建設生態(tài)文明、改善民生具有十分重要的意義。