集中供熱及新能源供熱利用研究

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隨著我國經濟的發展，我國熱電行業發展迅猛，為城鎮居民冬季熱需求提供基礎調價。當前，我國環境保護要求更加嚴格，人們對冬季用熱量需求的增加，集中供熱延伸出了新的定義與技術，新能源的開發與其在熱供能上的利用，可以有效改善我國冬季因煤炭等能源供熱燃燒對環境的污染，提升環境質量，為人們生活環境的改善提供有效的途徑。而集中供熱系統中存在的問題需要科學合理的措施來解決，這是當下環境保護的要求，也是人們日益增長的物質生活條件的需求[1]。

1 集中供熱系統發展現狀與問題

1.1 集中供熱系統發展現狀

當前，我國民用建筑多采用磚混結構或鋼結構，一到冬季，室內溫度低，寒冷異常，需要通過采暖系統改善室內環境條件。自20世紀90年代起，我國北方城鎮大部分區域采用集中供暖措施，提升室內環境溫度，極大地提高了人們生活的質量，然而，我國供暖所使用的原料多為煤炭，煤炭燃燒后會形成一氧化碳、硫化物等，對空氣質量造成極大的影響，隨著我國環境污染的加劇，新能源用于集中供熱成為發展方向，但針對新能源的開發和利用我國的技術還有許多的不足之處，其針對集中供暖的監督管理也存在一定的問題。當前我國發展新能源采暖、改善集中供熱安全制度，降低集中供熱中存在的問題，為我國城鎮供暖的穩定發展提供有力的依據。

1.2 集中供熱系統存在的問題

第一，供熱普及率較低。當前，我國北方大部分城鎮都會在冬季集中供熱，然而，偏遠地區、山區等地無法跟上城市發展的步伐，多地沒有集中供熱設施。因此，我國集中供熱的普及率不高，各地區之間供暖矛盾突出。第二，能源結構不合理。當前我國集中供暖多采用煤炭，清潔能源占比偏低。第三，供熱效率較低。煤炭質量、供熱管網損失、供熱管控制度不完善，管理水平低，管理專業性不夠，針對管網熱損失沒有合理的改善措施，都是供熱效率不高的原因。第四，集中供熱備用能力不足。隨著城鎮居民的增多，城鎮居民小區也在擴建，供熱面積增加，導致新建小區的熱源供應量不足，供熱機組長期大負荷運行，導致運行不穩定或安全事故發生的風險增加。第五，系統穩定運行能力有待提升。影響系統穩定運行的因素包括自然環境條件、機組故障、環保設備故障等，其中，極端惡劣的環境條件嚴重的影響熱供應系統的穩定性，特別是我國東北地區的極端寒冷天氣。機組老舊或頻繁啟動、停運，造成機組內部運行故障，影響系統的穩定運行。環保設備故障造成機組停運或減負荷運行，加上機組維護保養不當等，都是影響機組設備穩定運行的因素。因此，需要良好的供熱系統的運行管控，才有利于提升供熱系統的穩定運行[2]。

2 新能源的供熱利用

2.1 新能源的供熱技術

當前，我國新能源的供熱技術最重要的是太陽能和地源熱泵供熱技術兩種，這兩種技術都是采用的新型清潔能源用于居民供熱。其中，太陽能供熱的原理是利用太陽提供的熱能結合地熱能，實現供暖的技術。根據其供熱時太陽能集熱器、熱泵蒸發器連接方式的不同，可以將其劃分為直膨式太陽能熱泵供熱系統與非直膨式太陽能熱泵供熱系統兩種方式。該技術的工作原理是通過集熱器將熱量吸收到裝置中，再利用熱泵蒸發器將熱量提取，再加熱后用以供暖。該技術在天氣較好的條件下收集熱能效果好，若天氣條件不好則需要結合淺層地熱補充，才不影響采暖的連續性。地源熱是一種清潔、高效、環保、性能優良的供熱能源，有利于實現溫室氣體排放量的降低，達到環境保護的目的。該技術采用各種地源熱泵提取地熱能，包括吸收、熱電、機械壓縮、蒸汽噴射等多種驅動形式的熱泵。另外，當前供熱系統中廣泛使用的清潔能源還包括天然氣，采用天然氣鍋爐集中供熱也是多地集中供熱的主要方式。

2.2 新能源供熱應用的關鍵

首先，規范的操作流程是安全穩定運行的關鍵。按照既定的停、送熱流程進行機組的規范操作，確保送熱工作的有序性，避免溫度忽高忽低帶來的管網的安全風險。第二，增強管網運行中的巡查與監管，提升運行的安全性。在機組運行時，安排專職監管人員加強長期巡檢，機組停運時對熱網進行必要的安全保護，并對機組進行定期的檢修與維護保養，及時發現機組運行中的各種安全隱患，排除機組運行故障，使機組運行更加穩定。對于供熱管網常見的問題，如供熱管網、燃氣管網、市政給排水管網安全防護距離不足，管網水質不佳帶來的換熱器結垢堵塞，換熱站電源單一等，都會給管網的安全管理帶來風險，需要根據管網的實際使用制定維護計劃，為管網的安全運行奠定良好的基礎。第三，通過加強機組相關工作人員的培訓，提升機組工作人員的專業技術水平，提升人員對安全運行的意識，并嚴格按照既定的工作流程完成機組的維護與保養工作，為新能源供熱利用的最大化奠定基礎[3]。

3 結束語

總之，新能源的有效利用是未來社會能源應用的主要方向，雖然各種新能源在供熱方面都具有極大的優勢，但也各有優缺點，如何在集中供暖中根據不同的地區、能源應用的實際情況、能源儲存的實際情況，通過改善新能源管理方法，加強機組巡查，提升機組工作人員對各種問題的反應速度與工作水平，實現機組運行的順暢性與穩定性，為集中供暖的有序性奠定基礎。