冬季清潔供暖是關(guān)乎群眾冷暖的民生工程。當(dāng)前，我國低品位熱源存在巨大利用空間已是行業(yè)共識(shí)，專業(yè)人士認(rèn)為，開發(fā)利用工業(yè)余熱廢氣進(jìn)行居民供熱工作前景可期，有望解決我國供暖季多地以清潔能源替代散煤的過程中能源供應(yīng)不足、供暖成本高等共性問題，實(shí)現(xiàn)清潔低碳可持續(xù)發(fā)展的供暖新模式。
當(dāng)前供暖“高能低用”現(xiàn)象普遍
隨著百姓生活水平的提高和環(huán)保的現(xiàn)實(shí)需要，近年來我國集中供暖面積在不斷增長，散燒煤、燃煤鍋爐等正逐步退出供熱舞臺(tái)，取而代之的是以天然氣供暖、電采暖為主的供熱方式。記者采訪了解到，這些清潔能源供暖推廣過程中產(chǎn)生新的矛盾。
首先，氣源緊張矛盾突出。作為全國首個(gè)氣化城市，烏魯木齊早在2013年就實(shí)現(xiàn)了主城區(qū)“煤改氣”供熱全覆蓋，烏魯木齊市供熱行業(yè)管理辦公室市場(chǎng)管理科科長趙鵬向《經(jīng)濟(jì)參考報(bào)》記者介紹，截至今年，全市供暖面積已達(dá)2.06億平方米，并呈逐年擴(kuò)大趨勢(shì)，但每年國家撥付地方的天然氣配額有限，氣源緊缺壓力較大。隨著北方多數(shù)地區(qū)天然氣供暖的推廣，用氣緊張問題將更為普遍。
其次是運(yùn)行成本高昂。承擔(dān)烏魯木齊三分之一供暖面積的烏魯木齊熱力集團(tuán)有限公司，自2013年實(shí)行天然氣供暖以來，企業(yè)前后核算發(fā)現(xiàn)，天然氣鍋爐運(yùn)行成本是燃煤鍋爐的三倍。公司生產(chǎn)經(jīng)營處處長何建新表示，多年來，企業(yè)始終按照燃煤鍋爐標(biāo)準(zhǔn)22.5元/平方米向用戶收取采暖費(fèi)，差額部分要依靠市政部門補(bǔ)貼。
此外，和公眾對(duì)清潔能源的印象不同，天然氣在燃燒過程中會(huì)造成新污染物排放，已引起多地重視。據(jù)何建新介紹，燃?xì)忮仩t溫度超過1000℃會(huì)排放大量氮氧化物，而氮氧化物是PM2.5的元兇。
“這兩年，國家相關(guān)部門提高燃?xì)忮仩t氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)，我們企業(yè)對(duì)照國標(biāo)，通過降低爐內(nèi)燃燒溫度，來達(dá)到抑制氮氧化物產(chǎn)生的目的，但爐內(nèi)溫度的降低實(shí)際上削減了天然氣供熱效率。”何建新說，我國作為天然氣稀缺國家，氣源主要依靠進(jìn)口，利用天然氣供暖，能源利用率低，造成了一定程度的浪費(fèi)。
從能源利用角度看，“煤改電”工程同樣存在類似問題。由于投資小、運(yùn)行便捷等優(yōu)點(diǎn)，電鍋爐等直熱方式在山東、東北等地使用普遍，但據(jù)清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心測(cè)算，我國70%以上的電力來自火電，一份化石能源轉(zhuǎn)為電能后再送到用戶端，能源轉(zhuǎn)換效率實(shí)際只有1/3。“電是高級(jí)能源，熱是低級(jí)能源，電直熱是把熱能轉(zhuǎn)化為電能又轉(zhuǎn)回?zé)崮芄┡哪芨啵娰M(fèi)也高。”何建新說。
值得注意的是，目前業(yè)內(nèi)也有不少人認(rèn)為，供暖熱源存在“高能低用”。中國工程院院士、清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心主任江億此前在“中國清潔供暖(新疆)論壇”上公開表示，建筑供暖要求室溫為18℃—20℃左右，理論上高于該溫度的熱源都可供暖，但目前將天然氣、電力等高品位能源轉(zhuǎn)化為低品位熱量的供暖現(xiàn)象較為普遍，不符合節(jié)能、低碳要求。
低品位熱源潛力巨大有待開發(fā)
受訪專業(yè)人士認(rèn)為，我國熱電聯(lián)產(chǎn)及工業(yè)余熱潛力巨大，無論是從經(jīng)濟(jì)、能源利用效率還是環(huán)保排放方面，這些低品位余熱應(yīng)成為我國城鎮(zhèn)清潔供熱首選。所謂低品位余熱，是指濃度小、能量少，一般不被重視的廢棄能源，但其卻是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要抓手，尤其是將其應(yīng)用在建筑節(jié)能方面，將有效滿足單位建筑面積的熱需求。
為降低供暖成本，烏魯木齊熱力集團(tuán)有限公司近年來通過熱電聯(lián)產(chǎn)，即利用周邊4家電廠發(fā)電產(chǎn)生的余熱為城市提供熱源，取得較好效果。“電廠發(fā)電同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱，不用的話，白白浪費(fèi)，熱力公司對(duì)廢棄能源加以利用，是能源利用率最高的一種供熱方式。”何建新介紹，目前企業(yè)供暖熱源60%來自熱電聯(lián)產(chǎn)，天然氣鍋爐僅承擔(dān)嚴(yán)寒期調(diào)峰任務(wù)，極大緩解了企業(yè)能源緊缺和成本壓力。
針對(duì)最受關(guān)注的環(huán)保問題，記者了解到，當(dāng)前在國家超低排放標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格要求下，以燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組和區(qū)域鍋爐為主的集中供熱，清潔化水平高，排放量已達(dá)到相當(dāng)?shù)偷乃健?/p>
記者在位于烏魯木齊水源地的火電廠——國家能源集團(tuán)新疆紅雁池發(fā)電有限公司看到，昔日煙囪中的滾滾黑煙早已不見蹤影。工作人員告訴記者，如今煙囪中蒸騰而出的白煙實(shí)際上就是水蒸氣。公司生產(chǎn)技術(shù)部主任劉泊強(qiáng)說，2013年到2015年，電廠先后投入5億元對(duì)火電機(jī)組進(jìn)行污染除塵設(shè)備改造，改造完成后，大氣污染排放濃度已遠(yuǎn)低于國家超低排放濃度限值要求，也遠(yuǎn)優(yōu)于天然氣鍋爐。“從污染控制角度來說，煤炭鍋爐的升級(jí)改造有了質(zhì)的飛躍，排放比最初降低80%以上，且相關(guān)技術(shù)仍在繼續(xù)進(jìn)步。”
劉泊強(qiáng)說，火電廠先后改造了兩臺(tái)30萬千瓦等級(jí)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，自2010年以來一直在冬季承擔(dān)著烏魯木齊市部分城區(qū)的供暖任務(wù)。近年來，供暖面積在逐年遞增，目前已經(jīng)達(dá)到了近1200萬平方米左右。“從企業(yè)角度考慮，熱電聯(lián)產(chǎn)不僅提高了能源利用率，還為企業(yè)帶來每年4000萬元到5000萬元的額外收益。”
受訪的電廠技術(shù)人員、供熱企業(yè)運(yùn)行人員在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，火電廠熱電聯(lián)產(chǎn)無論從運(yùn)行成本、能源利用率，還是電網(wǎng)框架穩(wěn)定及環(huán)保排放方面，都存在較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)。符合環(huán)保要求的大型燃煤電廠多集中在有供暖需求的北方地區(qū)，尚有非常大的余熱空間有待挖潛;此外，大量鋼鐵、有色、化工等企業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)余熱也是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與生活系統(tǒng)循環(huán)鏈接的最好方式，充分回收利用這些余熱，并配合長距離輸送等先進(jìn)技術(shù)，足以承擔(dān)北方多數(shù)建筑冬季供暖需求。
熱源改革諸多問題待解
不過，受訪專家也表示，因我國供暖覆蓋面積大、各地實(shí)際情況不一，需以擴(kuò)大熱電聯(lián)產(chǎn)規(guī)模和利用工業(yè)余熱為基礎(chǔ)，兼顧統(tǒng)籌多種熱源，因地施策，避免能源浪費(fèi)。
首先，要充分挖掘熱電廠及工業(yè)的余熱潛力。何建新認(rèn)為，針對(duì)我國“富煤貧油少氣”的能源現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)全國大范圍供暖清潔、安全、健康發(fā)展，要改變當(dāng)前熱源模式，充分挖掘鋼鐵、有色、化工、煉油等行業(yè)產(chǎn)生的余熱潛力。
業(yè)內(nèi)人士則指出，當(dāng)前并沒有具體部門協(xié)調(diào)統(tǒng)籌我國余熱資源利用，對(duì)地方可掌握的余熱量、需求量尚不清晰，這也導(dǎo)致目前已有的低品位余熱供暖規(guī)模較小，個(gè)別地方和企業(yè)的探索仍處于起步階段，只有政府、企業(yè)、熱力公司達(dá)成共識(shí)，攜手共推，低品位余熱才有可能實(shí)現(xiàn)更快更好地利用。
其次，加快設(shè)計(jì)低品位余熱供熱系統(tǒng)匹配方案。低品位余熱應(yīng)用在于將熱源企業(yè)、熱網(wǎng)、末端用戶設(shè)計(jì)為一個(gè)整體，余熱與其他形式的熱源并網(wǎng)配合，才能保證供熱，當(dāng)前應(yīng)統(tǒng)籌設(shè)計(jì)不同余熱回收技術(shù)，同時(shí)考慮適宜中長距離輸送的技術(shù)方案。
第三，因地制宜，兼顧統(tǒng)籌多種熱源模式協(xié)同發(fā)展。江億認(rèn)為，北方多數(shù)地區(qū)都適用通過回收余熱替代不清潔和低效的熱源。同時(shí)，也需要統(tǒng)籌考慮電力、熱力和燃?xì)庀到y(tǒng)，進(jìn)行熱、電、氣協(xié)同發(fā)展，針對(duì)高寒地區(qū)或無條件接入熱網(wǎng)的地區(qū)建筑，可采用地源、空氣源等熱泵及分散的燃?xì)夤┡绞健?/p>
