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江億院士&付林教授:中國(guó)清潔供熱2025新模式

2019-12-18

       應(yīng)對(duì)氣候變化,實(shí)現(xiàn)減碳目標(biāo),需要降低煤炭在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重。據(jù)了解,目前我國(guó)供熱總能耗約2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,燃煤仍是供熱的主要一次能源,占比約77%。與此同時(shí),我國(guó)余熱資源豐富,一方面,現(xiàn)存燃煤電廠有大量的余熱資源,北方現(xiàn)有燃煤電廠裝機(jī)容量約8億千瓦;另一方面,冬季供暖期內(nèi)北方集中供暖地區(qū)的低品位工業(yè)余熱量約有40億吉焦,回收其中15億吉焦,可為50億平方米建筑提供基礎(chǔ)采暖負(fù)荷。此外,我國(guó)北方城鎮(zhèn)熱網(wǎng)普及,從大城市到小城鎮(zhèn)均有集中供熱熱網(wǎng)。


  中國(guó)供熱何去何從?在江億院士的指導(dǎo)下,清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心付林教授課題組歷經(jīng)十余年研究,推出新一代北方城鎮(zhèn)供熱模式。付林表示:“基于這些中國(guó)國(guó)情特點(diǎn),應(yīng)采用一條與國(guó)外不同的低碳供熱發(fā)展模式。我國(guó)大部分北方城市擁有規(guī)模較大的熱網(wǎng),現(xiàn)狀電廠和工業(yè)余熱資源也很豐富,與歐洲的第四代低溫供熱技術(shù)不同,中國(guó)需要走出獨(dú)有的低碳供熱模式?!袊?guó)清潔供熱2025’可概括為‘一個(gè)模式、兩個(gè)目標(biāo)、三個(gè)效果、四個(gè)改變、五個(gè)特征’,這一模式為我國(guó)北方地區(qū)城鎮(zhèn)清潔供熱提供了整體解決方案,同時(shí)也為世界其他國(guó)家提供了清潔供熱的中國(guó)模式。”


  五個(gè) 特征

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  付林認(rèn)為,中國(guó)清潔供熱2025新模式應(yīng)具有以下五大特征:


  首先,低熱網(wǎng)回水溫度。采用三級(jí)熱網(wǎng)逐級(jí)降低熱網(wǎng)回水溫度,熱力站變成能源站,最終熱網(wǎng)回水溫度可降低至10℃,有利于低品位熱源的接入,實(shí)現(xiàn)多熱源聯(lián)網(wǎng)和供熱參數(shù)整合;


  第二,余熱回收。我國(guó)余熱現(xiàn)狀資源豐富,遠(yuǎn)能滿足未來(lái)北方供熱需求。該模式下熱源三分之二的熱量來(lái)自于電廠和其他工業(yè)的低品位余熱;


  中國(guó)工程院院士江億對(duì)此觀點(diǎn)補(bǔ)充說(shuō)道:“如果把現(xiàn)有及未來(lái)能夠存得住的燃煤電廠都改成熱電聯(lián)產(chǎn),并且通過(guò)新的工藝把余熱收集上來(lái),再補(bǔ)充收集北方鋼鐵廠、水泥廠、化工廠、建材廠等工業(yè)余熱,除去收集不到的,也能保證縣以上城市70%以上的城鎮(zhèn)基礎(chǔ)供熱,熱源看來(lái)能夠保障?!?/p>


  第三,熱電協(xié)同。熱電聯(lián)產(chǎn)、熱泵及蓄熱工藝相結(jié)合,與純凝電廠相比,電力調(diào)峰幅度更大、更加靈活,為可再生能源發(fā)電上網(wǎng)創(chuàng)造條件;


  第四,分布式燃?xì)庹{(diào)峰。結(jié)合季節(jié)性?xún)?chǔ)氣,天然氣在熱網(wǎng)末端為供熱調(diào)峰,提高供熱經(jīng)濟(jì)性,平衡余熱波動(dòng),保障供熱安全;


  第五,長(zhǎng)輸供熱。采用大溫差、大管徑以及多級(jí)泵等技術(shù),保障200公里長(zhǎng)輸和大規(guī)模利用余熱的供熱經(jīng)濟(jì)性。  


  四個(gè) 改變

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  在付林看來(lái),這“五個(gè)特征”將帶來(lái)“四個(gè)改變”:


  一是以余熱為主的低品位熱源取代燃煤,實(shí)現(xiàn)近零碳供熱;


  二是根據(jù)回水溫度的不同,兩級(jí)管網(wǎng)改變?yōu)槿?jí)管網(wǎng);


  三是熱力站改變?yōu)槟茉凑?,功能從單純隔壓換熱改變?yōu)榻档蜔峋W(wǎng)回水溫度、熱源調(diào)峰和隔壓;


  四是儲(chǔ)能與熱泵結(jié)合,實(shí)現(xiàn)熱電氣協(xié)同。


  三個(gè) 效果、兩個(gè)目標(biāo)

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  同時(shí),這一清潔供熱模式通過(guò)“五個(gè)特征”支撐“四個(gè)改變”,從而實(shí)現(xiàn)“三個(gè)效果”,即節(jié)能90%、減排90%、供熱成本與燃煤鍋爐相當(dāng),最終將實(shí)現(xiàn)“低碳”和“低成本”兩個(gè)目標(biāo)。

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