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▲溫度高于20攝氏度的熱源原則上均可成為供暖熱源，這類資源十分豐富且并未得到充分利用，但目前供熱領(lǐng)域已大面積存在天然氣、電力等高品位能源用于供熱的“高能低用”現(xiàn)象
一邊是投入大量寶貴的天然氣資源用于“煤改氣”，一邊是數(shù)量龐大的熱電聯(lián)產(chǎn)等供熱能力的閑置和大批熱源的白白浪費(fèi)——北方供暖季已近尾聲，但期間暴露出的問(wèn)題并未隨之消失。
“我想再次強(qiáng)調(diào)，熱電聯(lián)產(chǎn)才是能效最高、最符合我國(guó)國(guó)情、應(yīng)該好好發(fā)展的熱源方式；特別是考慮到北方的工業(yè)余熱資源十分豐富，無(wú)論從經(jīng)濟(jì)性、能源利用效率，還是從環(huán)境排放上看，利用熱電聯(lián)產(chǎn)和工業(yè)余熱方式供暖，都比傳統(tǒng)的‘煤改電’‘煤改氣’更具優(yōu)勢(shì)，所以，熱電聯(lián)產(chǎn)和工業(yè)余熱應(yīng)成為未來(lái)北方城鎮(zhèn)的主導(dǎo)熱源。”近日在第十五屆清華大學(xué)建筑節(jié)能學(xué)術(shù)周期間，面對(duì)供熱領(lǐng)域出現(xiàn)的供熱資源錯(cuò)配、浪費(fèi)嚴(yán)重等問(wèn)題，中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心主任江億給出了他的觀點(diǎn)。這些說(shuō)法也得到了在場(chǎng)專家的普遍認(rèn)同，并引發(fā)了熱烈討論。
（文丨本報(bào)記者 朱妍）
01
“若簡(jiǎn)單改用燃?xì)忮仩t，能源利用效率只有熱電聯(lián)產(chǎn)的1/3—1/2，但大多數(shù)發(fā)展燃?xì)夤岬某鞘袇s偏偏選擇該方式”
現(xiàn)場(chǎng)專家普遍認(rèn)為，供暖所需室溫通常只需維持在20攝氏度左右，所以高于該溫度的熱源原則上均可作為熱源。但目前，不僅存在將天然氣、電力等高品位能源轉(zhuǎn)化為低品位熱量的供暖現(xiàn)象，還存在對(duì)現(xiàn)有熱源潛力挖掘極不充分的問(wèn)題，錯(cuò)誤做法眾多、浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。
以最常見(jiàn)的供熱鍋爐為例，清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心教授付林指出，城鎮(zhèn)供熱熱源現(xiàn)在仍有一半以上是各類鍋爐，但無(wú)論燃煤、燃?xì)膺€是電鍋爐，其實(shí)均為典型的“高能低用”方式，完全不符合節(jié)能、低碳要求。“以近年來(lái)快速增長(zhǎng)的‘煤改氣’為例，若簡(jiǎn)單改用燃?xì)忮仩t，能源利用效率只有熱電聯(lián)產(chǎn)的1/3—1/2，但大多數(shù)發(fā)展燃?xì)夤岬某鞘袇s偏偏選擇該方式。目前燃?xì)忮仩t占北方供暖的比例已達(dá)到11%左右。”
這一說(shuō)法得到江億的贊同。他表示，燃?xì)忮仩t更宜作為城市熱網(wǎng)的調(diào)峰熱源，并設(shè)置在熱網(wǎng)末端承擔(dān)嚴(yán)寒期調(diào)峰任務(wù)。“有條件的燃?xì)忮仩t應(yīng)逐步并入大熱網(wǎng)，做為調(diào)峰熱源。在熱網(wǎng)難以到達(dá)的區(qū)域，再采用分布式小型化燃?xì)忮仩t獨(dú)立供熱。”
針對(duì)北京等地實(shí)施的另一主要路徑——燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)多位人士認(rèn)為，這同樣不宜在北方城市大量推行。該方式不僅耗氣量巨大、供應(yīng)難保障，還因價(jià)格昂貴增加財(cái)政負(fù)擔(dān)。據(jù)中國(guó)城鎮(zhèn)供熱協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)劉榮介紹，目前燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)供熱面積占比約為3%，與燃?xì)獗趻鞝t占比相當(dāng)。
“不是說(shuō)天然氣不能用來(lái)發(fā)電，而是應(yīng)該用作靈活的調(diào)峰電源。對(duì)于已經(jīng)上馬的燃?xì)鉄犭姀S，應(yīng)增強(qiáng)為電網(wǎng)靈活調(diào)峰的能力，同時(shí)深度回收煙氣和乏汽余熱，提高能源利用率。通過(guò)配套技術(shù)，在不增加天然氣耗量和不減少發(fā)電量的情況下，可提升電廠供熱能力40%以上。”江億稱。
02
“北方相當(dāng)大一部分發(fā)電機(jī)組并未充分發(fā)揮供熱潛力，大批存量熱源被白白浪費(fèi)”
記者進(jìn)一步了解到，“浪費(fèi)”不僅僅發(fā)生在天然氣供熱領(lǐng)域。
在江億看來(lái)，當(dāng)前比較流行的“煤改電”工程同樣存在類似問(wèn)題。由于投資小、運(yùn)行便捷等優(yōu)點(diǎn)，電鍋爐等直熱方式仍在山東、東北等地使用，但根據(jù)清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心測(cè)算，我國(guó)70%以上的電力來(lái)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。換言之，電直熱方式供暖效率僅相當(dāng)于燃煤鍋爐的40%，不僅耗能多、電費(fèi)高，還給部分電網(wǎng)帶來(lái)擴(kuò)容等壓力。
“電直熱是最浪費(fèi)能源的高碳方式，因此絕不應(yīng)該予以發(fā)展。只有在熱網(wǎng)、燃?xì)饩W(wǎng)無(wú)法到達(dá)的嚴(yán)寒地區(qū)，建筑達(dá)到低能耗標(biāo)準(zhǔn)下，才考慮直接電熱方式的熱源。”江億表示。
另?yè)?jù)劉榮介紹，除使用方式不合理，多地還存在利用不充分等情況。以熱電聯(lián)產(chǎn)為例，越來(lái)越多的地區(qū)雖將其作為主力熱源，但因發(fā)展程度存在差異，各地對(duì)供熱能力的挖掘深淺不一。
“2017—2018年采暖季，我們對(duì)北方某集團(tuán)20萬(wàn)千瓦以上機(jī)組進(jìn)行了實(shí)地調(diào)研，發(fā)現(xiàn)僅有6%的機(jī)組達(dá)到最大供熱能力，熱電聯(lián)產(chǎn)熱量產(chǎn)出僅為可產(chǎn)出量的44%，待開(kāi)發(fā)供熱潛力竟高達(dá)約3000萬(wàn)千瓦。”劉榮坦言，這并非個(gè)案，就五大發(fā)電集團(tuán)而言，絕大多數(shù)機(jī)組現(xiàn)狀與之相似。“這意味著，北方相當(dāng)大一部分發(fā)電機(jī)組并未充分發(fā)揮供熱潛力，大批存量熱源被白白浪費(fèi)。應(yīng)該先發(fā)揮好現(xiàn)有能力，再考慮去做別的事情。”
03
“充分利用已有的熱電聯(lián)產(chǎn)和工業(yè)余熱，才是北方城鎮(zhèn)清潔供暖的首選”
“受到成本、資源等客觀限制，‘煤改氣’‘煤改電’的發(fā)展遇到不同困境，風(fēng)、光、生物質(zhì)等其他供熱方式也有各自問(wèn)題。有人說(shuō)轉(zhuǎn)了一圈，‘煤改煤’似乎更合適，煤粉爐、水煤漿等新建燃煤熱源也在興起，難道我們真要重回‘燒煤’的老路？其實(shí)，不是沒(méi)有更好的解決辦法。”結(jié)合現(xiàn)狀，付林提出不同見(jiàn)解。
在付林看來(lái)，無(wú)論燃煤鍋爐“上大壓小”、各種新型燃煤鍋爐，還是新建燃煤電廠等方式，本質(zhì)上仍未實(shí)現(xiàn)“脫胎換骨”的改變。“在完成超低排放改造后，該不該在城市大量燒煤？如何解決大量新上燃煤熱電廠，加劇火電裝機(jī)容量過(guò)剩的問(wèn)題？我認(rèn)為，燃煤鍋爐將逐步退出城市供熱舞臺(tái)，取而代之的不一定是氣、電代煤等現(xiàn)行方式。相反，北方地區(qū)只有徹底改變當(dāng)前熱源模式，向以低品位為主的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，才能真正實(shí)現(xiàn)清潔、低碳供暖的要求。”
具體而言，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)，發(fā)電裝機(jī)容量超過(guò)7億千瓦，這包括至少有超過(guò)其供熱能力40%的余熱空間待挖潛的熱電廠，以及更多尚未供熱的純凝發(fā)電廠。測(cè)算顯示，充分回收利用這些電廠所排放的余熱，并配合長(zhǎng)距離輸送等先進(jìn)技術(shù)送至城市，可滿足約200億平方米供暖。
“從供需平衡上看，電廠余熱足以承擔(dān)北方城鎮(zhèn)的未來(lái)供熱需求。此外，工業(yè)余熱是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與生活系統(tǒng)循環(huán)鏈接的最好方式，北方還有大量鋼鐵、化工等企業(yè)，可解決約50億平方米供熱。充分利用已有的熱電聯(lián)產(chǎn)和工業(yè)余熱，才是北方城鎮(zhèn)清潔供暖的首選。”付林稱。
江億也表示，熱電聯(lián)產(chǎn)是能效最高的熱源方式，除黑龍江、吉林和青海三省外，北方地區(qū)均可通過(guò)回收余熱提高熱電聯(lián)產(chǎn)效率，替代不清潔和低效的熱源。“要用好這些東西，一方面需統(tǒng)一協(xié)調(diào)、統(tǒng)一調(diào)度，實(shí)現(xiàn)多熱源聯(lián)網(wǎng)協(xié)同供熱。另一方面也要統(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，改變目前‘以熱定電’的不合理方式。在剩余20%左右無(wú)條件接入熱網(wǎng)的建筑，再采用地源、空氣源等熱泵及分散的燃?xì)夤┡绞健?rdquo;
