分布式能源供熱系統在鄉鎮供熱應用中的探討

司學雙

分布式能源供熱系統在鄉鎮供熱應用中的探討

司學雙

目前，隨著城鄉一體化進程的加快，作為重要基礎民生項目的供熱問題（尤其是鄉鎮供熱），也越發引起社會的關注。而當前鄉鎮的供熱水平參差不齊，主要存在如下問題：小鍋爐分散面廣，以煤為燃料，能耗高，效率低，環境污染嚴重，同時各鄉鎮均不同程度存在小區規模小、布局分散、熱損耗大、供熱運行成本高等問題。近年來太陽能蓄熱、電鍋爐蓄熱、天然氣鍋爐蓄熱技術及空氣源熱泵機組等分布式新能源技術也因環保等諸多優點悄然出現并呈現出燎原之勢。現結合自身了解淺談一下鄉鎮供熱的相關問題。

當前鄉鎮供熱的趨勢

由于鄉鎮各住宅圍護結構不同，導致供暖面積相同的住宅供暖負荷不同，按供暖面積收取熱費有失公平性而且不利于節能，分布式能源供熱可以提供相對較高質量的室內熱環境且調節方便。在尚未規劃的老居住區，集中供暖難以實施，太陽能、空氣能、天然氣等新能源供熱方式有其優點，隨著技術工藝的不斷改進，其運行效率在一定程度上要高于集中供暖，因此對于鄉鎮供熱而言，分布式能源供熱系統也不失為一種可取的供暖熱源。在新規劃區域宜采用集中供暖，但住宅的圍護結構應盡量一致，并在住宅供暖系統入口處安裝調節裝置。但是傳統的供熱方式存在很大問題：浪費能源，對環境產生污染，能源使用率低，因此非常有必要尋求清潔能源對傳統的供暖方式作為補充，其中以太陽能、空氣能作為供熱熱源具有較高的優越性。對于鄉鎮中分散供暖的住宅來講，獨立的太陽能供暖熱源受氣候影響，不適于單獨作為供熱系統；對于區域太陽能供暖系統，我國的技術還不太成熟，沒有大面積使用，但其發展前景可觀，尤其是對于北方鄉鎮這種太陽能資源相對充足的地區，可以嘗試太陽能+電鍋爐蓄熱技術。除了太陽能+外，還可以采用電鍋爐蓄熱、天然氣鍋爐、空氣源熱泵等作為熱源，這將大大降低對環境的污染。

分布式能源系統簡介

分布式能源既可以為一個用戶服務，也可以為一個區域服務。區域分布式能源可以是一個能源站為整個區域服務，也可以是多個分布式能源項目共同為一個區域服務。多個分布式能源項目共同服務時就涉及到電力和供熱管網聯網組成區域微型網絡的問題，與獨立的分布式能源相比，區域分布式能源具有更加明顯的節能性和經濟性。分布式能源系統設計的一般原則是以熱定電，這樣才能保證較高的系統能效。但這樣設計的結果可能會出現余電或缺電現象，因此分布式能源就需要借助公共電網來吸收余電或是補充缺電，以最終確保系統的高能效。同時，也需要把電網作為備用電源。

分布式能源的發展與現狀

分布式能源傳入我國已有十多年的歷史，但卻一直沒有實質性發展。對于國際上最為通行的，建立在需求側并利用天然氣進行熱電或熱電冷聯供的典型分布式能源系統，我國目前還停留在零星的試點階段。近年來，為緩解全球氣候變化對人類生存的影響，世界各國都將提高能源利用效率及促進清潔能源的發展上升為國家戰略。分布式能源作為21世紀科學用能的最佳方式蓬勃興起，已得到世界各國的廣泛重視和應用。

分布式能源的優勢

分布式能源可以為政府節約大量的投資。以8~10%的輸電線損計算，我國每年輸電線損達三個三峽水電站全年的發電量。建在用戶端的分布式能源系統由于不需要通過電網供能，因此可以避免輸電線損和節約大量的輸配電投資。如考慮建設區域鍋爐房的費用，節約的資金將更為驚人。另外，分布式能源系統的投資出自用戶，而區域鍋爐房和輸配電投資出自政府或投資方。

分布式能源是能源供給的一種有益補充。分布式能源系統實際上是對單一的集中供能系統的補充，從國家角度看，分布式能源系統的全面發展，與電力部門和其他公用事業領域沒有根本的利益沖突，而且在很大程度上可以減輕他們的壓力，應視為集中供能的一種有益補充，特別是在電力負荷無法滿足用電量的地區和其他公用事業領域。這一點在絕大多數國家都已得到了充分的驗證。

解決鄉鎮供熱途徑及方法的探討

針對鄉鎮供熱存在的問題以及供熱發展趨勢，我認為解決新型城鎮化背景下的鄉鎮采暖問題的途徑應從以下幾方面著手。

改善住宅的保溫性能。加強維護結構的保溫性能是增強住宅保溫性能的主要方式。如果是已經建好的住宅那么可以根據具體情況進行改造，通常可以在外墻增設保溫層、更換門窗，增加密閉性等方式。

采用適宜的采暖方式。目前新農村建設中居民采暖方式多為土暖，室內溫度較低，舒適性差。為改善這種狀況，集中供暖是一種較為理想的供暖方式，我區地處北方城市，太陽能的開發和利用具有一定的前景，具備條件的鄉鎮可以發展太陽能熱源作為輔助熱源，與燃氣鍋爐、電鍋爐蓄熱系統互為補給，進一步增加供暖系統的穩定性。

注重鄉鎮供熱規劃的編制。城市規劃在初步確定地區采暖方式的過程中發揮著先行作用。規劃要有一定的前瞻性，結合村鎮的發展現狀和未來發展趨勢制定規劃方案，通過規劃的編制使村鎮和其他地區的供熱緊密聯系，使供熱規劃對村鎮今后的建設發展發揮積極作用。村莊的供暖規劃要結合村莊的具體情況，遵循因地制宜、合理布局、節約能源的原則，建議在經濟條件允許的村莊建設區域性電鍋爐、燃氣鍋爐等分布式能源，其他村莊可以根據現狀進行局部調整，設置單獨性的空氣源、太陽能等能源供熱，進而將多個分布式能源連網，并選擇一個或幾個點的電并網，幾個分布式能源在使用側正常運行，由集中供熱系統通過熱網進行熱負荷調節，保證熱負荷匹配；通過互聯網和局域電網進行電負荷調節，實現電負荷平衡。這樣能源利用率穩定，單位供能的經濟性也有保證，系統的總收益相對較好。同時，利用太陽能、電力的“移峰填谷”，引進蓄熱技術的應用，提高能源利用效率, 從而解決熱能供給與需求失衡的矛盾 。

隨著中國經濟的飛速發展，資源短缺、供應能力不足等問題逐漸暴露，環境壓力正倒逼著能源戰略的轉型與能源結構的調整，清潔能源發展任重道遠，加之，我國北方地區“煤改電”工程的相繼啟動，成為分布式能源供熱行業發展的助推劑。從整體發展來看，綠色能源行業的應用與推廣有明顯向好的趨勢。

（工作單位：山東省淄博市淄川區集中供熱辦公室）