張政
摘 要 在我國防治大氣污染和電能替代戰略背景下,首先分析在學校開展清潔供暖的重要性和教育意義,接著通過分析學校供暖的現狀以及學校清潔供暖實踐中存在的一系列問題,提出解決學校清潔供暖現存問題的建議,希望能夠引起各方關注,并將其提升到國家戰略層面,更好地推動清潔供暖在學校中的實踐應用。
關鍵詞 清潔供暖;大氣污染;電供暖技術
中圖分類號:G434 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2018)03-0138-03
1 引言
近年來,隨著我國經濟的不斷發展,化石能源資源消耗巨大并逐年增長。大量化石能源在生產、運輸、使用的各環節對空氣、水質、土壤等造成越來越嚴重的污染和破壞,環境問題日益突出。要破解這一難題,關鍵在于加快實現能源生產方式和能源消費方式的轉變。為進一步緩解環境壓力、加快治理大氣污染,2013年9月,國務院發布《大氣污染防治行動計劃》,提出改善環境空氣質量、防治冬季大氣污染的總體目標:“明確到2017年全國地級及以上城市可吸入顆粒物濃度比2012年下降10%以上。通過加大綜合治理力度,加快調整能源結構,增加清潔能源供應,減少污染物排放。”2017年是國務院發布《大氣污染防治行動計劃》第一階段目標的收官之年,全力抓好秋冬季大氣污染治理,妥善應對重污染天氣,是當前大氣污染防治工作的重中之重。
為進一步推動落實國務院大氣污染防治總體目標,實現從源頭減少污染排放,2016年5月,國家發展改革委、國家能源局等八部委聯合印發《關于推進電能替代的指導意見》(發改能源〔2016〕1054號),指出實施電能替代是落實國家能源發展戰略,減少大氣污染,促進能源消費革命和供給側結構性改革的重要途徑。2016年12月,習近平總書記在第十四次中央財經領導小組會議上更是強調:“推進北方地區冬季清潔取暖工作,要按照企業為主、政府推動、居民可承受的方針,宜氣則氣,宜電則電,盡可能利用清潔能源,加快提高清潔供暖比重。”
國務院辦公廳發布的《能源生產和消費革命戰略(2016—
2030)》要求:“大幅提高城鎮終端電氣化水平。實施終端用能清潔電能替代,大力推進城鎮以電代煤、以電代油。加快制造設備電氣化改造,提高城鎮產業電氣化水平。提高鐵路電氣化率,超前建設汽車充電設施,完善電動汽車及充電設施技術標準,加快全社會普及應用,大幅提高電動汽車市場銷量占比。淘汰煤炭在建筑終端的直接燃燒,鼓勵利用可再生電力實現建筑供熱(冷)、炊事、熱水,逐步普及太陽能發電與建筑一體化。”
以電代替燃煤(油)鍋爐的清潔供暖方式是實現終端零排放、無污染的綠色環保供暖技術,它采用靈活的分時、分區域溫控技術,更適合學校熱負荷不連續的供暖特征,通過勾連優惠的電價政策,在節能、降耗、增效方面具備獨特的優勢。另外,在學校推廣應用電供暖技術的更深層含義,在于其對于師生身心健康的保障和對學生的教育意義。通過各類先進技術的示范應用,讓“清潔、環保、節能”的理念根植于學生內心,有利于從源頭上、意識上進行防治大氣污染和環境治理實踐。因此,在教育系統中廣泛應用電供暖技術,是落實國家節能減排和電能替代戰略的重要舉措,將引領我國電能替代的發展。
2 采用電供暖技術的重要性
采用電供暖技術,帶動全社會清潔供暖發展 學校是實施清潔供暖的重要場景之一,加之學校數量眾多,在全社會清潔供暖中占有一定的比重,且有利于更好地影響學生樹立清潔能源使用意識,實現使用清潔能源意識在社會中的廣泛傳播。因此,在教育系統開展清潔供暖具有重要意義。
采用電供暖技術,有效減少有害氣體排放 電能在終端能源消費環節屬于零排放能源,不產生任何煙塵和有害氣體。學校涉及區域廣泛,建筑類型豐富,采暖體量大,采用電采暖,可有效改善本地區空氣質量。
采用電供暖技術,實現學校安全供暖 學校作為一個特殊群體活動區域,對供熱的安全性要求較高。電采暖大部分設備為常壓設備,智能化控制,安全性較好,能夠避免和杜絕燙傷、燃氣管道爆炸等校園安全事故發生。
采用電供暖技術,提升校園生活的舒適度 電供暖技術采用熱輻射的方式實現供暖,是最為舒適的供暖方式,沒有空氣對流,沒有燥熱感,供熱效果好,且溫度可以自由設定,可有效提高學校教室、宿舍等區域的舒適程度。尤其針對南方地區無集中供暖區域,通過電供暖技術,可大幅度提升學生冬季學習環境質量的提升。
采用電供暖技術,實現學校供暖節能降耗 學校建筑供暖具有負荷不連續的特點,間歇性強。現階段的集中供暖形式對于學校而言,存在夜間無效供暖的缺陷;而采用智能控制系統,對不同用途的建筑采用分時、分空間控制,可大幅節約能源、降低供暖費用,且電供暖設備使用壽命長,維護成本低,電供暖的經濟和節能效果將會非常顯著。
3 我國供暖現狀
我國供暖能源結構以煤炭、燃氣等化石能源為主。目前,我國供暖能源結構有煤炭、燃氣、水電、核電、太陽能(光熱/光電)、生物質能等。其中,煤炭和燃氣等化石能源約占80%以上,水電、核電、太陽能(光熱/光電)、風力和其他可再生能源發電等約占20%。北方地區供暖主要采用熱電聯產、區域燃煤鍋爐的集中式供暖和家庭燃煤爐等的分散式供暖;南方由于歷史原因無集中供暖,以分散式供暖方式為主。近年來,隨著人們對環境的日益關注,電供暖在政策的大力推動下,正處于快速發展階段。
總體來看,我國學校數量多,能源消耗量大,采暖熱源以煤炭、燃氣為主。根據教育部《2016年全國教育事業發展統計公報》統計結果顯示,截至2016年,全國共有學前教育階段幼兒園23.98萬所,在園兒童(包括附設班)4413.86萬人;義務教育階段學校22.98萬所,在校生1.42億人;高中教育階段學校2.47萬所,在校學生3970.06萬人;特殊教育學校2080所,在校生49.17萬人;普通高等學校和成人高等學校2880所,在學總規模3699萬人;共計49.93萬所(不含各類成人培訓與掃盲教育和民辦教育),涉及學生近2.63億。
據《公報》統計數據顯示,僅普通小學、初中、普通高中和普通高等學校校舍面積就達25.86億平方米。其中,處于北方供暖區域的學校約占42%,每年采暖燃煤消耗量約為2840萬噸標煤(按照25公斤標煤/平方米煤耗保守估算)。僅2017年,北方地區各類學校采暖季共計排放二氧化碳約7441萬噸,二氧化硫約24萬噸,氮氧化物20萬噸。采暖燃煤體量大,污染排放嚴重,已成為目前我國學校采暖的突出特點。
近年來,部分地區和學校積極響應國家政策號召,進行清潔供暖的探索實踐。目前,學校供暖改造主要存在以下問題。
1)缺少統籌規劃。目前,教育系統缺少對清潔供暖的統籌規劃,還沒有相關的政策支持;已有的清潔供暖實踐以學校與供暖企業自發行為為主,不利于更有效地調動各方資源支持學校清潔供暖。
2)南北差異較大。近年來,南方局地頻頻遭受凍害。在中國北方開始集中供暖時,南方地區學生要么只能強忍寒冷,要么就用五花八門的方式自行解決取暖問題。南方學校如不清潔供暖而采取北方傳統的全空間連續集中供暖方式,能耗每年將會增加約上百萬噸標準煤,二氧化碳、二氧化硫、煙塵排放量將大幅增加,不利于節能減排。
3)資金短缺問題。學校數量眾多,供暖投資大,僅僅依靠學校自有資金或財政撥付,無法解決學校清潔供暖資金問題,需要研究相關政策拓展資金渠道,廣泛利用社會資本解決學校供暖問題。
4)技術方案錯配。學校建筑類型多樣,不同建筑類型負荷曲線不同。有的實踐在技術方案選型上沒有考慮負荷曲線的差異性,盲目選用單一甚至錯配的方案,導致運行成本增加,建設效果大打折扣,不利于學校清潔供暖的可持續發展。
5)宣傳力度不夠。已有實踐缺乏統一的宣傳渠道,不利于優秀建設經驗的全國性推廣,也不利于社會大眾對建設項目的有效監督。
4 學校清潔供暖建設建議
在學校清潔供暖建設中,適應國家節能減排新形勢,圍繞國家電能替代總體工作目標,以“服務教育、政府支持、協會搭橋、市場運作”為宗旨,依托碳晶、電熱膜等先進的清潔采暖技術,從大氣污染源頭治理和環保教育入手,政府主導,協會和院校等多方共同參與,廣泛吸引社會資金,統籌推動清潔供暖建設,以解決學校清潔供暖建設過程中存在的問題。
組建專項工作組 可以由教育部會同有關部門共同發起,組建專項工作組,對學校清潔供暖進行統籌規劃、穩步推進,把被動的建設變成主動引領。教育部通過制定相關政策,引導各相關部門、機構、學校等積極參與學校清潔供暖工作。專項工作組作為執行機構,制訂相關推動方案和計劃,組織各部門、機構、學校進行清潔供暖建設,針對南北方差異情況,先期開展試點工作。同時,引入媒體宣傳,進行建設過程跟蹤和效果評估等。
合作模式 為了更好地推進教育系統清潔供暖活動開展,建議廣泛引入社會資本,協調好各方關系,進行合作模式創新,實現各方共建共贏。學校清潔供暖建設可靈活采用直接采購模式、能源托管模式(特許經營)等。具體結合自身優勢和特點,選取符合自身實際情況的合作模式,因地制宜開展建設工作。
1)直接采購模式。用戶學校與實施單位簽訂設備采購和施工合同,實施單位根據合同約定,完成設備的采購與安裝。項目完工后,用戶學校向實施單位支付項目費用,實施單位將項目交付用戶院校使用。
直接采購模式如圖1所示,該種模式適合經濟發達區域、自有資金充裕的用戶學校。其優點是用戶學校可以獲得全部節能收益,擁有設備所有權;缺點是學校一次性建設投資成本大,并且需要承擔日常運營維護費用。
2)能源托管模式(特許經營)。用戶院校與能源管理公司簽訂能源托管供暖合同(需要特許經營),約定特許經營年限、供暖服務費用標準,項目建設和運維工作由能源管理公司負責。能源管理公司向電力公司支付供暖電費,學校用戶在特許經營年限內向能源管理公司支付能源服務費用。特許經營年限到期后,用戶可以續簽或者終止協議。
能源托管模式如圖2所示,該種模式適合于經濟欠發達區域或者資金短缺的用戶學校。其優點是初期無須投資成本,無運營和維護成本;缺點是無法享受項目初期全部的節能收益。
推動綜合解決方案落地 從已有的建設經驗來看,學校清潔供暖不是簡單的技術產品安裝問題,需要從建設和運行的角度進行綜合解決方案設計,包括配電網的增容、技術方案配置以及資金的引入等。為了解決技術方案的錯配問題,在進行學校清潔供暖建設時,需要進行場景調研和技術選型,最大限度地匹配其供暖負荷曲線和優惠電價時段,降低運行成本。
5 結語
解決大氣污染問題的方法在于改變能源的生產和消費方式,國家正在積極推動這一轉變。在教育領域推行清潔供暖意義重大,青山綠水需要一代代人的長期努力與堅持。學校清潔供暖這一實踐將會把“清潔、環保、高效”的理念內化于千千萬萬個學生的心中,讓他們樹立堅定的環保理念,成為青山綠水的建設者與守護者。