清潔能源的發展現狀及其在供暖行業中的應用

李福 鄭麗偉 沈陽恒久安泰環保與節能科技有限公司

改革開放以來，隨著我國經濟的高速增長，該地區的城鎮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，根據夏熱冬冷地區的氣候特點，將供暖和供冷聯合向區域供應成為該地區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，由循環水泵提供循環動力。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、節能、環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電、供暖。

⑥核能

供暖核能是一種清潔、高效、優質的現代能源，對核能的利用不但可以節省化石能源消耗，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。冬季利用發電余熱為供暖提供熱源；夏季則把發電余熱轉換為冷能，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方式靈活，適用于低密度住宅別墅區及沿海旅游區供暖。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，推動供熱事業在確保安全的前提下，進一步向“綠色”“低碳”“舒適”“智慧”方向發展。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加以了解，凸顯建造系統的調節、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。供熱行業不僅承擔著民生保障的重要責任，而且肩負著節能減排的重要使命。隨著行業體制改革的逐步深化，供熱行業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，亟待供熱法規的引領與規范，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發展。

三是立足國情制定能源發展戰略，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”。

四是優化政策補貼，建立高寒地區供暖補貼機制。目前清潔供暖政策補貼壓力巨大，優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文明、改善民生具有十分重要的意義。