冬季清潔供暖是關(guān)乎群眾冷暖的民生工程。當(dāng)前,我國(guó)低品位熱源存在巨大利用空間已是行業(yè)共識(shí),專(zhuān)業(yè)人士認(rèn)為,開(kāi)發(fā)利用工業(yè)余熱廢氣進(jìn)行居民供熱工作前景可期,有望解決我國(guó)供暖季多地以清潔能源替代散煤的過(guò)程中能源供應(yīng)不足、供暖成本高等共性問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)清潔低碳可持續(xù)發(fā)展的供暖新模式。
當(dāng)前供暖“高能低用”現(xiàn)象普遍
隨著百姓生活水平的提高和環(huán)保的現(xiàn)實(shí)需要,近年來(lái)我國(guó)集中供暖面積在不斷增長(zhǎng),散燒煤、燃煤鍋爐等正逐步退出供熱舞臺(tái),取而代之的是以天然氣供暖、電采暖為主的供熱方式。記者采訪了解到,這些清潔能源供暖推廣過(guò)程中產(chǎn)生新的矛盾。
首先,氣源緊張矛盾突出。作為全國(guó)首個(gè)氣化城市,烏魯木齊早在2013年就實(shí)現(xiàn)了主城區(qū)“煤改氣”供熱全覆蓋,烏魯木齊市供熱行業(yè)管理辦公室市場(chǎng)管理科科長(zhǎng)趙鵬向《經(jīng)濟(jì)參考報(bào)》記者介紹,截至今年,全市供暖面積已達(dá)2.06億平方米,并呈逐年擴(kuò)大趨勢(shì),但每年國(guó)家撥付地方的天然氣配額有限,氣源緊缺壓力較大。隨著北方多數(shù)地區(qū)天然氣供暖的推廣,用氣緊張問(wèn)題將更為普遍。
其次是運(yùn)行成本高昂。承擔(dān)烏魯木齊三分之一供暖面積的烏魯木齊熱力集團(tuán)有限公司,自2013年實(shí)行天然氣供暖以來(lái),企業(yè)前后核算發(fā)現(xiàn),天然氣鍋爐運(yùn)行成本是燃煤鍋爐的三倍。公司生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)處處長(zhǎng)何建新表示,多年來(lái),企業(yè)始終按照燃煤鍋爐標(biāo)準(zhǔn)22.5元/平方米向用戶(hù)收取采暖費(fèi),差額部分要依靠市政部門(mén)補(bǔ)貼。
此外,和公眾對(duì)清潔能源的印象不同,天然氣在燃燒過(guò)程中會(huì)造成新污染物排放,已引起多地重視。據(jù)何建新介紹,燃?xì)忮仩t溫度超過(guò)1000℃會(huì)排放大量氮氧化物,而氮氧化物是PM2.5的元兇。
“這兩年,國(guó)家相關(guān)部門(mén)提高燃?xì)忮仩t氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn),我們企業(yè)對(duì)照國(guó)標(biāo),通過(guò)降低爐內(nèi)燃燒溫度,來(lái)達(dá)到抑制氮氧化物產(chǎn)生的目的,但爐內(nèi)溫度的降低實(shí)際上削減了天然氣供熱效率。”何建新說(shuō),我國(guó)作為天然氣稀缺國(guó)家,氣源主要依靠進(jìn)口,利用天然氣供暖,能源利用率低,造成了一定程度的浪費(fèi)。
從能源利用角度看,“煤改電”工程同樣存在類(lèi)似問(wèn)題。由于投資小、運(yùn)行便捷等優(yōu)點(diǎn),電鍋爐等直熱方式在山東、東北等地使用普遍,但據(jù)清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心測(cè)算,我國(guó)70%以上的電力來(lái)自火電,一份化石能源轉(zhuǎn)為電能后再送到用戶(hù)端,能源轉(zhuǎn)換效率實(shí)際只有1/3。“電是高級(jí)能源,熱是低級(jí)能源,電直熱是把熱能轉(zhuǎn)化為電能又轉(zhuǎn)回?zé)崮芄┡哪芨?,電費(fèi)也高。”何建新說(shuō)。
值得注意的是,目前業(yè)內(nèi)也有不少人認(rèn)為,供暖熱源存在“高能低用”。中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心主任江億此前在“中國(guó)清潔供暖(新疆)論壇”上公開(kāi)表示,建筑供暖要求室溫為18℃—20℃左右,理論上高于該溫度的熱源都可供暖,但目前將天然氣、電力等高品位能源轉(zhuǎn)化為低品位熱量的供暖現(xiàn)象較為普遍,不符合節(jié)能、低碳要求。
低品位熱源潛力巨大有待開(kāi)發(fā)
受訪專(zhuān)業(yè)人士認(rèn)為,我國(guó)熱電聯(lián)產(chǎn)及工業(yè)余熱潛力巨大,無(wú)論是從經(jīng)濟(jì)、能源利用效率還是環(huán)保排放方面,這些低品位余熱應(yīng)成為我國(guó)城鎮(zhèn)清潔供熱首選。所謂低品位余熱,是指濃度小、能量少,一般不被重視的廢棄能源,但其卻是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要抓手,尤其是將其應(yīng)用在建筑節(jié)能方面,將有效滿(mǎn)足單位建筑面積的熱需求。
為降低供暖成本,烏魯木齊熱力集團(tuán)有限公司近年來(lái)通過(guò)熱電聯(lián)產(chǎn),即利用周邊4家電廠發(fā)電產(chǎn)生的余熱為城市提供熱源,取得較好效果。“電廠發(fā)電同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱,不用的話(huà),白白浪費(fèi),熱力公司對(duì)廢棄能源加以利用,是能源利用率最高的一種供熱方式。”何建新介紹,目前企業(yè)供暖熱源60%來(lái)自熱電聯(lián)產(chǎn),天然氣鍋爐僅承擔(dān)嚴(yán)寒期調(diào)峰任務(wù),極大緩解了企業(yè)能源緊缺和成本壓力。
針對(duì)最受關(guān)注的環(huán)保問(wèn)題,記者了解到,當(dāng)前在國(guó)家超低排放標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格要求下,以燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組和區(qū)域鍋爐為主的集中供熱,清潔化水平高,排放量已達(dá)到相當(dāng)?shù)偷乃健?/p>
記者在位于烏魯木齊水源地的火電廠——國(guó)家能源集團(tuán)新疆紅雁池發(fā)電有限公司看到,昔日煙囪中的滾滾黑煙早已不見(jiàn)蹤影。工作人員告訴記者,如今煙囪中蒸騰而出的白煙實(shí)際上就是水蒸氣。公司生產(chǎn)技術(shù)部主任劉泊強(qiáng)說(shuō),2013年到2015年,電廠先后投入5億元對(duì)火電機(jī)組進(jìn)行污染除塵設(shè)備改造,改造完成后,大氣污染排放濃度已遠(yuǎn)低于國(guó)家超低排放濃度限值要求,也遠(yuǎn)優(yōu)于天然氣鍋爐。“從污染控制角度來(lái)說(shuō),煤炭鍋爐的升級(jí)改造有了質(zhì)的飛躍,排放比最初降低80%以上,且相關(guān)技術(shù)仍在繼續(xù)進(jìn)步。”
劉泊強(qiáng)說(shuō),火電廠先后改造了兩臺(tái)30萬(wàn)千瓦等級(jí)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組,自2010年以來(lái)一直在冬季承擔(dān)著烏魯木齊市部分城區(qū)的供暖任務(wù)。近年來(lái),供暖面積在逐年遞增,目前已經(jīng)達(dá)到了近1200萬(wàn)平方米左右。“從企業(yè)角度考慮,熱電聯(lián)產(chǎn)不僅提高了能源利用率,還為企業(yè)帶來(lái)每年4000萬(wàn)元到5000萬(wàn)元的額外收益。”
受訪的電廠技術(shù)人員、供熱企業(yè)運(yùn)行人員在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),火電廠熱電聯(lián)產(chǎn)無(wú)論從運(yùn)行成本、能源利用率,還是電網(wǎng)框架穩(wěn)定及環(huán)保排放方面,都存在較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)。符合環(huán)保要求的大型燃煤電廠多集中在有供暖需求的北方地區(qū),尚有非常大的余熱空間有待挖潛;此外,大量鋼鐵、有色、化工等企業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)余熱也是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與生活系統(tǒng)循環(huán)鏈接的最好方式,充分回收利用這些余熱,并配合長(zhǎng)距離輸送等先進(jìn)技術(shù),足以承擔(dān)北方多數(shù)建筑冬季供暖需求。
熱源改革諸多問(wèn)題待解
不過(guò),受訪專(zhuān)家也表示,因我國(guó)供暖覆蓋面積大、各地實(shí)際情況不一,需以擴(kuò)大熱電聯(lián)產(chǎn)規(guī)模和利用工業(yè)余熱為基礎(chǔ),兼顧統(tǒng)籌多種熱源,因地施策,避免能源浪費(fèi)。
首先,要充分挖掘熱電廠及工業(yè)的余熱潛力。何建新認(rèn)為,針對(duì)我國(guó)“富煤貧油少氣”的能源現(xiàn)狀,實(shí)現(xiàn)全國(guó)大范圍供暖清潔、安全、健康發(fā)展,要改變當(dāng)前熱源模式,充分挖掘鋼鐵、有色、化工、煉油等行業(yè)產(chǎn)生的余熱潛力。
業(yè)內(nèi)人士則指出,當(dāng)前并沒(méi)有具體部門(mén)協(xié)調(diào)統(tǒng)籌我國(guó)余熱資源利用,對(duì)地方可掌握的余熱量、需求量尚不清晰,這也導(dǎo)致目前已有的低品位余熱供暖規(guī)模較小,個(gè)別地方和企業(yè)的探索仍處于起步階段,只有政府、企業(yè)、熱力公司達(dá)成共識(shí),攜手共推,低品位余熱才有可能實(shí)現(xiàn)更快更好地利用。
其次,加快設(shè)計(jì)低品位余熱供熱系統(tǒng)匹配方案。低品位余熱應(yīng)用在于將熱源企業(yè)、熱網(wǎng)、末端用戶(hù)設(shè)計(jì)為一個(gè)整體,余熱與其他形式的熱源并網(wǎng)配合,才能保證供熱,當(dāng)前應(yīng)統(tǒng)籌設(shè)計(jì)不同余熱回收技術(shù),同時(shí)考慮適宜中長(zhǎng)距離輸送的技術(shù)方案。
第三,因地制宜,兼顧統(tǒng)籌多種熱源模式協(xié)同發(fā)展。江億認(rèn)為,北方多數(shù)地區(qū)都適用通過(guò)回收余熱替代不清潔和低效的熱源。同時(shí),也需要統(tǒng)籌考慮電力、熱力和燃?xì)庀到y(tǒng),進(jìn)行熱、電、氣協(xié)同發(fā)展,針對(duì)高寒地區(qū)或無(wú)條件接入熱網(wǎng)的地區(qū)建筑,可采用地源、空氣源等熱泵及分散的燃?xì)夤┡绞健?/p>