優化供熱熱源配置 促進低碳環保城鎮建設

優化供熱熱源配置 促進低碳環保城鎮建設

文｜宋國祥

Optimize Heat Source of Heat-Supply Allocation And Promote Construction of Low Carbon City

2 0 1 5年1 1月2 9日至1 2月5日，國家主席習近平赴法國出席聯合國氣候變化巴黎大會開幕活動。習近平主席介紹了中國創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念和政策措施，指出中國把應對氣候變化融入國家經濟社會發展中長期規劃，有信心和決心實現在“國家自主貢獻”中提出的2 0 3 0年氣候行動目標，讓國際社會感受到中國善盡義務、多作貢獻的誠意。各方普遍認為，中國綠色發展理念引領時代潮流，節能減排目標雄心勃勃，為全球應對溫室效應帶來“一席涼風”。我國經濟保持中高速增長、邁向中高端水平，必須用好新型城鎮化這個強大引擎，必須認真貫徹中央城鎮化工作會議精神，按照科學發展的要求，遵循規律，用改革的辦法、創新的精神推進新型城鎮化，促進“新四化”協同發展，取得新的突破，推進城鄉發展一體化、促進綠色低碳發展。在發展與綠色之間，找到平衡。

區域供熱系統 熱源配置 優化策略

進入新世紀之后，我國現代城市建設步伐不斷加快，區域供熱系統已成為基礎設施。在新時期背景下，區域供熱系統需要實現熱電聯產、提高熱能利用效率，還要求參數容量沿著規模化的軌道發展。在這宏觀性目標的指導下，城市需要選擇與本區域實際情況相吻合的供熱熱源配置方式，這樣才能真正落實減排節能、保護環境的目標。具體而言，如何優化區域供熱熱源配置，是決定區域供熱效果的主要因素之一。

區域供熱熱源配置的具體方式

目前區域供熱主要分為三種方式，即燃煤熱電聯產熱源供熱、燃煤熱水鍋爐房熱源供熱和電廠冷卻水余熱供熱，這三種供熱方式各有優勢，需要將其優化配置，方能最大程度地滿足區域供熱需求。

1. 燃煤熱電聯產熱源供熱

這種供熱模式是我國當前積極倡導的區域供熱方式之一，主要利用燃煤熱電聯產供熱機組進行區域供熱，具有節能、環保和低碳的理想效果。如今，在我國現有技術的支持下，燃煤熱電聯產供熱機組的容量至少是135MW單位。按照機組的不同，這種區域供熱熱源配置方式還可以具體劃分為背壓機組和抽凝機組兩種類型。前者的能源利用率在101%以上，后者的能源利用率在65%左右。

不同的供熱方式效率存在很大差異

2 .燃煤熱水鍋爐房熱源供熱

這種供熱方式是目前區域供熱中非常流行的熱源配置方式之一。煤的熱值可以對鍋爐燃燒方式的選擇產生直接的影響。如果供熱企業的熱源以熱水鍋爐為主，那么區域性煤的價格會對企業供熱運營的經濟效益發揮決定性影響。

3 .電廠冷卻水余熱供熱

在當前形勢背景下，冷凝發電廠在運營期間可以產生大規模的冷卻水水量，由于水溫較低，所以無法完全用于采暖供熱，存在一定的薄弱之處。如今，應用電廠冷卻水余熱的方式大致可以分為三種類型，一是將低溫水直接供于供熱系統；二是在熱泵技術的支持下，與高溫水系統有機聯結，供于供熱系統；三是根據具體情況，借助冷凝機組的余熱，再結合高溫水系統的作用，供于供熱系統。

優化區域供熱熱源配置的策略

優化區域供熱熱源配置不是一件易事，需要考慮各種因素方能見到明顯成效：

1.從環境效益方面選擇

目前在燃煤熱電聯產熱源供熱方式中，“2×80MW”背壓機組供熱負荷為498MW，年耗原煤量大概是40萬噸；“2×350MW”抽凝機組供熱負荷為 675MW，年耗原煤量大概是200萬噸。換言之，在相同供熱熱負荷的情勢下，抽凝機組的排放物總量是背壓機組排放物總量的3.7倍。在當下國家提倡節能減排、控制環境污染的情況下，建議采取背壓機組供熱。

另外，隨著社會的不斷進步，在熱電聯產背景下，越來越多的區域開始使用天然氣作為燃料，由此產生燃氣鍋爐供熱和燃氣蒸汽輪機熱電聯產兩種新型的供熱形式。毋庸置疑，在當前社會大背景下，天然氣將成為主要的燃料供應源，這就需要區域鋪設天然氣管道，將天然氣直接輸送給用戶端，這樣可以避免灰渣等問題，也不會影響城市交通。

2.從成本效益方面選擇

燃煤熱水鍋爐房熱源供熱如今是我國主要熱源選型，采取這種供熱方式需要考慮成本因素。其供熱企業的經濟效益主要取決于當地的煤價。以太原地區為例，在目前行業市場的價格體系下，標準煤的價格是700元/t左右，與之相對應的企業供熱成本的價格至少是47元/GJ。簡言之，在成本耗費比較高的情況下，供熱企業需要不斷提高設備運行效率，并且根據區域情況下調供熱標準，方能從容維持供熱。如果標準煤的價格是500元/t左右，與之相對應的企業供熱成本的價格至少是38元/GJ，在這種形勢下，供熱企業可以獲得少部分利潤維持有序運作。

綜上所述不難發現，采用燃煤熱水鍋爐房熱源供熱需要綜合考慮經濟和可行性等多種條件，從這些條件來看，優化區域性供熱的根本措施在于大面積推廣大型熱電聯產，在這種模式的支持下，可以采用大型高溫熱水鍋爐來成為調峰熱源，以此促使供熱企業收獲最大化的經濟效益與社會效益。

3.從利潤程度方面選擇

選擇優質高效的供熱方式是節能減排的重要措施之一

電廠冷卻水余熱供熱分為低溫水直供方式、冷凝“余熱”參與高溫水系統聯供方式和借助熱泵技術參與高溫水系統聯供這三種方式。針對第一種方案，直供的配置方式簡單易行，但在實際運行過程中存在費用較高的問題；針對第二種方案，由于有了熱泵技術的支持，所以可以高效獲取冷卻水的熱量，因而作為區域供熱熱源的配置方案具有可行性；針對第三種方案，由于有了凝汽器對供熱系統進行適當改造后，會幫助企業獲得更高的經濟效益，因而具備進一步推廣的價值。這三種方案各有利弊，各有優勢，應該將其結合起來使用，滿足區域供熱的要求。

結束語

我國北方的城鎮化建設，使得農村分散式生活轉變為集中式的樓宇住宅方式，對于城鎮、城市的能源利用結構提出新的要求。所以在城市、城鎮建設之初，規劃設計時，對城市能源供應方式，建筑供暖方式要有前置考慮，如何低碳、環保，減少霧霾形成條件，提高居住舒適性是必須要面對的。

在新時期背景下，人們對生活條件的要求越來越高，區域需要選擇最佳供熱方式，以應對減排的壓力，促進社會不斷進步。

本文作者單位系北京建筑大學

[1]殷平.冷熱電三聯供系統研究(4):區域供冷和區域供熱[J].暖通空調,2013,43(7):10-17.

[2]孫培勇,王硯,由玉文等.區域供熱供冷系統的現狀與發展[J].煤氣與熱力,2012,32(8):1-5.

[3]趙麒,譚羽飛,王琛等.電動水源熱泵區域供熱合理作用范圍研究[J].哈爾濱商業大學學報(自然科學版),2013,29(2):171-175.

隨著城市化進程的不斷加快，我國城市建設取得的成就有目共睹。區域供熱系統已經逐漸成為城市能源建設中的一項基礎設施。如今，社會各界提出了節能環保的呼聲，這對區域供熱系統提出了十分明確的要求，即堅持低碳化。根據區域供熱的現實狀況，選擇效益上最好、經濟上最佳、技術上可行的供熱熱源配置方式，是促進區域供熱系統有序運行的重要保障。本文嘗試分析優化區域供熱熱源配置的策略，希望能起到一定的參考作用。