王剛

摘 要：如何解決西藏高海拔地區(qū)的昌都縣的集中供熱問題，應(yīng)從維持西藏生態(tài)環(huán)境、節(jié)約能源之間尋求一個很好的平衡點，該文從能源結(jié)構(gòu)特點、地形地勢條件、投資及運行成本等方面對煤炭、電能、太陽能及風(fēng)能集中供熱方式進行了對比，建議集中燃煤鍋爐房作為昌都縣集中供熱的主要方式。

關(guān)鍵詞：西藏 嚴寒地區(qū) 能源結(jié)構(gòu) 供熱方式

中圖分類號：TU995 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）12（a）-0073-03

西藏自治區(qū)昌都縣地處東經(jīng)96°7-97°9′，北緯30°6′-32°30′，位于西藏自治區(qū)東部，昌都地區(qū)的中北部。從氣象條件來看，昌都縣日平均溫度小于或等于-5 ℃的天數(shù)達到了148 d，根據(jù)《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》（GB50176-1993）[1]中建筑熱工設(shè)計分區(qū)的規(guī)定屬于嚴寒地區(qū)，理應(yīng)在冬季設(shè)置采暖設(shè)施，但長期以來受經(jīng)濟發(fā)展水平、能源運輸條件和氣候特殊性等因素的影響，昌都縣的供暖問題一直沒有得到有效解決，除個別賓館、企事業(yè)單位、部隊采用電鍋爐取暖外，其余大部分建筑主要為小型采暖設(shè)施進行供熱或尚無采暖設(shè)施。確定合理的供熱方式就是在保證人民居住、工作環(huán)境的需要和維持西藏生態(tài)環(huán)境、節(jié)約能源之間尋求一個很好的平衡點。這就需要從昌都地區(qū)的能源結(jié)構(gòu)特點、地形地勢條件、投資及運行成本等方面對對常規(guī)能源利用的幾種典型形式進行綜合比較，選擇其中適合昌都縣實情的集中供熱方式。

1 氣象資料

見表1。

2 能源結(jié)構(gòu)

有別于西藏其他地區(qū)的能源特點是，昌都地區(qū)有著豐富的煤炭資源，根據(jù)昌都地區(qū)國土局提供的資料，截止2013年2月，地區(qū)已探明的煤炭資源總儲量為8492萬噸。另外電能、太陽能、風(fēng)能及地熱能均有可作為集中供熱的能源選擇。

2.1 煤炭

根據(jù)昌都地區(qū)國土局礦管科提供的資料得知昌都地區(qū)已知的煤礦有12處，根據(jù)煤炭資源整合方案要求，12處煤礦達產(chǎn)后的年產(chǎn)量將達到60萬 t/年。馬查拉煤礦及妥壩煤礦距離昌都地區(qū)的距離分別為110 km及13 km，整合后年產(chǎn)量將達到10 t及15萬 t，采用汽車運輸。由以上數(shù)據(jù)可知昌都地區(qū)煤礦的煤質(zhì)、產(chǎn)量及運輸距離均可滿足本項目的需求，燃煤可作為本項目的能源選擇。

2.2 電能

根據(jù)昌都電力公司提供的資料，截至目前為止昌都地區(qū)的電源裝機僅為71.2 MW，其中沙貢水電站（裝機3.2 MW）已經(jīng)不具備發(fā)電條件，故實際電源裝機為68 MW。目前在建的果多水電站裝機為160 MW，根據(jù)目前的工程進度安排，預(yù)計2015年投產(chǎn)，屆時昌都地區(qū)電源總裝機容量將達到231.2 MW（表2）。

目前昌都地區(qū)總用電負荷為59.4 MW，隨著江達玉龍銅礦、紅獅水泥廠、類烏齊磷鎂礦等工礦企業(yè)的電力需求增加，以及果多水電站、怒江水電開發(fā)、瀾滄江水電開發(fā)、怒江支流玉曲河階梯電站等施工用電的電力需求，預(yù)計2015年昌都地區(qū)全網(wǎng)總用電負荷為183.3 MW。昌都地區(qū)的電廠均為水電，存在“豐余枯缺”的結(jié)構(gòu)性矛盾，且調(diào)節(jié)性能差。僅以果多水電站為例，豐水期的發(fā)電量為160 MW，但枯水期的發(fā)電量初步估計僅為40 MW左右，由此可推算出枯水期最大電力缺口比例約為40%。若不考慮與外區(qū)大網(wǎng)聯(lián)接，僅靠昌都地區(qū)的電源建設(shè)將無法滿足昌都地區(qū)的供電需求。根據(jù)《西藏電力有限公司“十二五”主網(wǎng)架規(guī)劃》可知，昌都境內(nèi)怒江上游支流玉曲河階梯共規(guī)劃7級電站，總裝機容量1984 MW。建成后電力將經(jīng)四川電網(wǎng)外送，該階梯電站中最近的距離昌都城區(qū)400 km左右。項目建成后將由玉曲河電站向昌都電網(wǎng)供電，并由此將昌都電網(wǎng)聯(lián)入四川電網(wǎng)。與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)后可解決“豐余枯缺”的結(jié)構(gòu)性矛盾，為昌都地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展提供穩(wěn)定可靠地用電保障。但根據(jù)目前的工程進展情況，玉曲河階梯電站最早也要在“十三五”初期投產(chǎn)。并且即使玉曲河電站投產(chǎn)，并且昌都電網(wǎng)與四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，也僅是解決了電源的問題。目前昌都地區(qū)的電網(wǎng)同樣存在規(guī)模及覆蓋面較小的問題，電網(wǎng)也存在供電的“瓶頸”。若昌都地區(qū)全部采用電采暖，需為本項目增設(shè)專網(wǎng)及專用變電站，投資巨大。

2.3 太陽能

太陽能是一種巨大、清潔、便宜的能源，是人類生存的地球上可再生能源的源泉，是極具開發(fā)價值的能源。太陽能有著巨大的輻射能量，地球每年接收的太陽輻射能量估算有60億KW。研究和發(fā)展太陽能的利用是未來人類生存和發(fā)展之必要，尤其是對住宅采暖、供給熱水有著廣闊前景，把太陽能作為替代礦物燃料是可持續(xù)發(fā)展的首要戰(zhàn)略目標（表3，圖1，圖2）。

昌都縣日照率73%，年日照時數(shù)為2852.6～2881.7 h，具有日照時間長、日照率高、太陽的輻射力強等特點，屬于太陽能中等地區(qū)。但太陽能儲存比較困難，如遇陰天或降雨雪天氣則無法正常工作，無法作為集中供熱的主要能源供給，可與其他能源互為補充。

2.4 風(fēng)能

昌都地區(qū)處于較封閉的河谷中，年平均風(fēng)速僅為3.2 m/s，為全區(qū)最小。按全國風(fēng)能資源區(qū)劃標準，昌都地區(qū)屬于風(fēng)能資源可利用區(qū)，風(fēng)功率密度為56-75 W/m2。如采用單一的風(fēng)力發(fā)電形式。電能質(zhì)量、可靠性和穩(wěn)定性難以保證，開展風(fēng)、光互補發(fā)電?？裳a充部分時段風(fēng)能不足，克服太陽能發(fā)電造價高的缺點。同時發(fā)電質(zhì)量、可靠性和穩(wěn)定性會更高。

3 供熱方案

3.1 利用煤炭作為能源的方案

（1）集中燃煤鍋爐房方案、采用燃煤集中供熱是現(xiàn)階段能源結(jié)構(gòu)下多數(shù)供熱采用的形式，是成熟技術(shù)。系統(tǒng)運行成本比電采暖及燃氣采暖均低低，當采用先進的除塵脫硫設(shè)備后，其污染物排放可大幅度的降低，完全可滿足國家環(huán)保要求。該方式能否實施的關(guān)鍵在于燃煤的供應(yīng)量及煤質(zhì)是否能保證。

（2）熱電聯(lián)產(chǎn)方案。對于昌都地區(qū)，主要需求為居民采暖熱負荷，并無工業(yè)用汽需求，根據(jù)“以熱定電”的原則，熱電聯(lián)產(chǎn)機組只于采暖期內(nèi)啟動，夏季若僅發(fā)電不供熱則煤耗較高，產(chǎn)電成本遠高于水電。從政策方面看支持度不高，從經(jīng)濟角度看，由于年運行時間少，單位供暖面積能耗高，從而增加了項目運行費用，影響了項目經(jīng)濟效益。根據(jù)昌都電力公司提供的資料，昌都地區(qū)水電資源豐富，隨著果多電站、玉曲河階梯電站在“十二五”及“十三五”期間陸續(xù)投產(chǎn)，電力資源將極大豐富，與水電相比，火電運行成本高且對環(huán)境有一定程度的污染。與燃煤鍋爐房方案比，雖然熱電聯(lián)產(chǎn)方案運行費用稍低，但占地面積大，工程直接費要高約3.8億元。供熱系統(tǒng)復(fù)雜程度高、運行管理難度大，而年運行小時數(shù)少，面臨投資回收壓力非常大。本供熱方案基于區(qū)域內(nèi)規(guī)劃熱負荷進行。根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定，熱電廠的建設(shè)進度可分期實施。但是在地區(qū)內(nèi)建設(shè)水平和發(fā)展速度不明確的時期段內(nèi)，將出現(xiàn)機組低負荷運行工況，導(dǎo)致熱電聯(lián)產(chǎn)的經(jīng)濟效益無法發(fā)揮，也無法體現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)的節(jié)能效益，造成供熱資源和能源的浪費。目前西藏自治區(qū)實施熱電聯(lián)產(chǎn)用于供熱面臨系列問題，如與電網(wǎng)的連接、建設(shè)實施工期長等，而建設(shè)區(qū)域集中供熱鍋爐房工期相對短，可解決近期居民采暖的首要需求。endprint

3.2 利用電能作為能源的方案

電采暖不會排出如二氧化硫、二氧化碳等有害氣體，無黑煙、灰塵，沒有廢物需要處理，無噪聲、無污染，從環(huán)境保護角度來看是最優(yōu)選擇。但電采暖運行費用遠高于燃煤方案及熱電聯(lián)產(chǎn)方案，比同樣使用清潔能源的燃氣鍋爐方案還要高。盡管電采暖方式初投資低，但為滿足電采暖需求需要對現(xiàn)狀電網(wǎng)，初步估算僅電力部分的投資就約10億元。如此比較綜合成本，電采暖的初投資與燃煤鍋爐房持平。昌都的電力供應(yīng)估計在“十二五”末期至十三五初期才會充足，無法滿足近期的供熱需求。電鍋爐設(shè)計使用壽命是10～15年，而實際上使用壽命只有8～10年，與燃煤鍋爐15～20年的使用壽命比少很多。

3.3 利用太陽能能作為能源的方案

利用太陽能輻射采暖的方式可分為直接利用和間接利用兩種。直接利用又分為被動式太陽能采暖和主動式太陽能采暖。間接利用是通過熱泵將低位熱能進行有效的利用。被動式太陽能采暖的特點是不需要專門的太陽能集熱器、熱交換器、水泵（風(fēng)機）等主動式太陽能采暖系統(tǒng)所必須的設(shè)備，而是通過建筑的朝向和周圍環(huán)境的合理布置、內(nèi)部空間和外部形體的巧妙處理，以及建筑材料和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的恰當選擇，使建筑物在冬季能充分收集、存貯和分配太陽能輻射熱，因而達到采暖的效果（圖3）。

主動式采暖系統(tǒng)由太陽能集熱器、供熱管道、散熱設(shè)備、貯熱設(shè)備和輔助熱源等組成的供熱系統(tǒng)或熱驅(qū)動型制冷機所組成的制冷空調(diào)系統(tǒng)的建筑（圖4）。

這種太陽能采暖系統(tǒng)有兩個突出的特點。其一是需要比較大面積的集熱器，在一般情況下，當太陽能利用率在60%左右時，集熱器面積要占地板面積的50%或者更大一些。其二是太陽能有它的斷續(xù)性，受到晝夜、氣候和季節(jié)的影響，它不能成為連續(xù)、穩(wěn)定的獨立能源。為了滿足連續(xù)供暖的要求，系統(tǒng)中必須有一貯熱設(shè)備。設(shè)計貯熱器時，其容量通常按可維持2～3 d能量來計算。主動式系統(tǒng)的優(yōu)點式可以使室內(nèi)保持穩(wěn)定的、舒適的溫度。缺點是需要較多設(shè)備，費用較大。由于系統(tǒng)中有風(fēng)機、泵、管道等，維護費用也較多。大部分的太陽能采暖前期投資較大，回收期長。按目前的太陽能配比及保證率的設(shè)計條件，單一形式的太陽能采暖工程增量投資在250～400元/建筑平方米（根據(jù)建筑面積的不同而異）。相對于用戶講，初期投資費用高于其他常規(guī)供暖設(shè)施，與后期可節(jié)約費用相比并不夠理想。太陽能采暖的適用范圍相對較小。由于太陽能采暖所需的集熱面積相比遠大于太陽能熱水系統(tǒng)，對安裝位置（建筑屋面等）要求較大。在集熱器配比情況下，高于3層（不含）以上的建筑，其屋面已不能滿足全部太陽能集熱器的安裝條件，太陽能采暖系統(tǒng)對于高層建筑存在安裝建設(shè)條件不足的缺陷。而昌都縣城不同與西藏其他地區(qū)，受到地形限制（整個昌都縣城被昂曲河、扎曲河及瀾滄江分割為很多個壩區(qū)，可用于基建建設(shè)的用地少），建筑密度比較大，多為4-6層的多層建筑，這在一定程度上限制了太陽能在昌都縣城的應(yīng)用。

3.4 利用風(fēng)能作為能源的方案

由于風(fēng)的隨機性，風(fēng)電不能調(diào)度，因而它也不可能替代常規(guī)裝機容量以滿足負荷要求。風(fēng)電產(chǎn)生的電量可以替代煤電產(chǎn)生的電量，以便減少污染氣體排放。

4 各供熱方式經(jīng)濟技術(shù)指標

見表4。

5 結(jié)語

昌都地區(qū)由于其獨特的氣候特點、建筑特征和能源結(jié)構(gòu)，其供暖方式不能盲目套用北方地區(qū)城市集中供暖的方式，而應(yīng)在保證人員舒適性需求和維持西藏生 態(tài)環(huán)境的前提下，尋求一條適應(yīng)當?shù)靥厣目沙掷m(xù)發(fā)展道路。本文根據(jù)昌都自身的能源特點和熱負荷特性，得出昌都縣集中供熱方式的選用原則：（1）已集中燃煤鍋爐房作為昌都縣集中供熱的主要方式；（2）西藏是我國和東亞、東南亞的“江河源”和“生態(tài)源”，是亞洲乃至北半球氣候變化的“感應(yīng)器”和“敏感區(qū)”，是世界上獨特的生態(tài)環(huán)境地域單元。西藏高原生態(tài)安全是國家生態(tài)安全的重要組成部分，西藏是我國乃至亞洲地區(qū)重要的生態(tài)安全屏障。生態(tài)環(huán)境是我區(qū)長遠發(fā)展的重要基礎(chǔ)和根本載體，生態(tài)環(huán)境保護與建設(shè)事關(guān)子孫后代，事關(guān)跨越式發(fā)展和長治久安，事關(guān)社會和諧穩(wěn)定，事關(guān)我國的國土安全和國際關(guān)系，事關(guān)中華民族大家庭的共同團結(jié)奮斗和共同繁榮發(fā)展。故燃煤鍋爐房的尾部煙氣處理嚴格按照國家標準執(zhí)行。（3）電能、太陽能和風(fēng)能作為集中供熱的輔助措施，主要考慮在集中供熱管網(wǎng)敷設(shè)有困難的局部地區(qū)（如地勢坡度變化大、熱用戶面積小且比較分散及文物古跡等情況）采用。

參考文獻

[1] GB50176-1993.民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社.

[2] GB50736-2012.民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范[S].中國建筑工業(yè)出版社.

[3] DB54/0015-2007.民用建筑采暖設(shè)計標準[S].中國標準出版社，2008.

[4] 中國可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略研究叢書——太陽能卷[R].中國電力出版社，2008.

[5] 中國氣象局風(fēng)能太陽能資源中心[OL].

[6] 熊安華.太陽能低溫熱水采暖系統(tǒng)在拉薩地區(qū)的應(yīng)用研究[D].上海交通大學(xué)，2008.endprint

3.2 利用電能作為能源的方案

電采暖不會排出如二氧化硫、二氧化碳等有害氣體，無黑煙、灰塵，沒有廢物需要處理，無噪聲、無污染，從環(huán)境保護角度來看是最優(yōu)選擇。但電采暖運行費用遠高于燃煤方案及熱電聯(lián)產(chǎn)方案，比同樣使用清潔能源的燃氣鍋爐方案還要高。盡管電采暖方式初投資低，但為滿足電采暖需求需要對現(xiàn)狀電網(wǎng)，初步估算僅電力部分的投資就約10億元。如此比較綜合成本，電采暖的初投資與燃煤鍋爐房持平。昌都的電力供應(yīng)估計在“十二五”末期至十三五初期才會充足，無法滿足近期的供熱需求。電鍋爐設(shè)計使用壽命是10～15年，而實際上使用壽命只有8～10年，與燃煤鍋爐15～20年的使用壽命比少很多。

3.3 利用太陽能能作為能源的方案

利用太陽能輻射采暖的方式可分為直接利用和間接利用兩種。直接利用又分為被動式太陽能采暖和主動式太陽能采暖。間接利用是通過熱泵將低位熱能進行有效的利用。被動式太陽能采暖的特點是不需要專門的太陽能集熱器、熱交換器、水泵（風(fēng)機）等主動式太陽能采暖系統(tǒng)所必須的設(shè)備，而是通過建筑的朝向和周圍環(huán)境的合理布置、內(nèi)部空間和外部形體的巧妙處理，以及建筑材料和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的恰當選擇，使建筑物在冬季能充分收集、存貯和分配太陽能輻射熱，因而達到采暖的效果（圖3）。

主動式采暖系統(tǒng)由太陽能集熱器、供熱管道、散熱設(shè)備、貯熱設(shè)備和輔助熱源等組成的供熱系統(tǒng)或熱驅(qū)動型制冷機所組成的制冷空調(diào)系統(tǒng)的建筑（圖4）。

這種太陽能采暖系統(tǒng)有兩個突出的特點。其一是需要比較大面積的集熱器，在一般情況下，當太陽能利用率在60%左右時，集熱器面積要占地板面積的50%或者更大一些。其二是太陽能有它的斷續(xù)性，受到晝夜、氣候和季節(jié)的影響，它不能成為連續(xù)、穩(wěn)定的獨立能源。為了滿足連續(xù)供暖的要求，系統(tǒng)中必須有一貯熱設(shè)備。設(shè)計貯熱器時，其容量通常按可維持2～3 d能量來計算。主動式系統(tǒng)的優(yōu)點式可以使室內(nèi)保持穩(wěn)定的、舒適的溫度。缺點是需要較多設(shè)備，費用較大。由于系統(tǒng)中有風(fēng)機、泵、管道等，維護費用也較多。大部分的太陽能采暖前期投資較大，回收期長。按目前的太陽能配比及保證率的設(shè)計條件，單一形式的太陽能采暖工程增量投資在250～400元/建筑平方米（根據(jù)建筑面積的不同而異）。相對于用戶講，初期投資費用高于其他常規(guī)供暖設(shè)施，與后期可節(jié)約費用相比并不夠理想。太陽能采暖的適用范圍相對較小。由于太陽能采暖所需的集熱面積相比遠大于太陽能熱水系統(tǒng)，對安裝位置（建筑屋面等）要求較大。在集熱器配比情況下，高于3層（不含）以上的建筑，其屋面已不能滿足全部太陽能集熱器的安裝條件，太陽能采暖系統(tǒng)對于高層建筑存在安裝建設(shè)條件不足的缺陷。而昌都縣城不同與西藏其他地區(qū)，受到地形限制（整個昌都縣城被昂曲河、扎曲河及瀾滄江分割為很多個壩區(qū)，可用于基建建設(shè)的用地少），建筑密度比較大，多為4-6層的多層建筑，這在一定程度上限制了太陽能在昌都縣城的應(yīng)用。

3.4 利用風(fēng)能作為能源的方案

由于風(fēng)的隨機性，風(fēng)電不能調(diào)度，因而它也不可能替代常規(guī)裝機容量以滿足負荷要求。風(fēng)電產(chǎn)生的電量可以替代煤電產(chǎn)生的電量，以便減少污染氣體排放。

4 各供熱方式經(jīng)濟技術(shù)指標

見表4。

5 結(jié)語

昌都地區(qū)由于其獨特的氣候特點、建筑特征和能源結(jié)構(gòu)，其供暖方式不能盲目套用北方地區(qū)城市集中供暖的方式，而應(yīng)在保證人員舒適性需求和維持西藏生 態(tài)環(huán)境的前提下，尋求一條適應(yīng)當?shù)靥厣目沙掷m(xù)發(fā)展道路。本文根據(jù)昌都自身的能源特點和熱負荷特性，得出昌都縣集中供熱方式的選用原則：（1）已集中燃煤鍋爐房作為昌都縣集中供熱的主要方式；（2）西藏是我國和東亞、東南亞的“江河源”和“生態(tài)源”，是亞洲乃至北半球氣候變化的“感應(yīng)器”和“敏感區(qū)”，是世界上獨特的生態(tài)環(huán)境地域單元。西藏高原生態(tài)安全是國家生態(tài)安全的重要組成部分，西藏是我國乃至亞洲地區(qū)重要的生態(tài)安全屏障。生態(tài)環(huán)境是我區(qū)長遠發(fā)展的重要基礎(chǔ)和根本載體，生態(tài)環(huán)境保護與建設(shè)事關(guān)子孫后代，事關(guān)跨越式發(fā)展和長治久安，事關(guān)社會和諧穩(wěn)定，事關(guān)我國的國土安全和國際關(guān)系，事關(guān)中華民族大家庭的共同團結(jié)奮斗和共同繁榮發(fā)展。故燃煤鍋爐房的尾部煙氣處理嚴格按照國家標準執(zhí)行。（3）電能、太陽能和風(fēng)能作為集中供熱的輔助措施，主要考慮在集中供熱管網(wǎng)敷設(shè)有困難的局部地區(qū)（如地勢坡度變化大、熱用戶面積小且比較分散及文物古跡等情況）采用。

參考文獻

[1] GB50176-1993.民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社.

[2] GB50736-2012.民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范[S].中國建筑工業(yè)出版社.

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[4] 中國可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略研究叢書——太陽能卷[R].中國電力出版社，2008.

[5] 中國氣象局風(fēng)能太陽能資源中心[OL].

[6] 熊安華.太陽能低溫熱水采暖系統(tǒng)在拉薩地區(qū)的應(yīng)用研究[D].上海交通大學(xué)，2008.endprint

3.2 利用電能作為能源的方案

電采暖不會排出如二氧化硫、二氧化碳等有害氣體，無黑煙、灰塵，沒有廢物需要處理，無噪聲、無污染，從環(huán)境保護角度來看是最優(yōu)選擇。但電采暖運行費用遠高于燃煤方案及熱電聯(lián)產(chǎn)方案，比同樣使用清潔能源的燃氣鍋爐方案還要高。盡管電采暖方式初投資低，但為滿足電采暖需求需要對現(xiàn)狀電網(wǎng)，初步估算僅電力部分的投資就約10億元。如此比較綜合成本，電采暖的初投資與燃煤鍋爐房持平。昌都的電力供應(yīng)估計在“十二五”末期至十三五初期才會充足，無法滿足近期的供熱需求。電鍋爐設(shè)計使用壽命是10～15年，而實際上使用壽命只有8～10年，與燃煤鍋爐15～20年的使用壽命比少很多。

3.3 利用太陽能能作為能源的方案

利用太陽能輻射采暖的方式可分為直接利用和間接利用兩種。直接利用又分為被動式太陽能采暖和主動式太陽能采暖。間接利用是通過熱泵將低位熱能進行有效的利用。被動式太陽能采暖的特點是不需要專門的太陽能集熱器、熱交換器、水泵（風(fēng)機）等主動式太陽能采暖系統(tǒng)所必須的設(shè)備，而是通過建筑的朝向和周圍環(huán)境的合理布置、內(nèi)部空間和外部形體的巧妙處理，以及建筑材料和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的恰當選擇，使建筑物在冬季能充分收集、存貯和分配太陽能輻射熱，因而達到采暖的效果（圖3）。

主動式采暖系統(tǒng)由太陽能集熱器、供熱管道、散熱設(shè)備、貯熱設(shè)備和輔助熱源等組成的供熱系統(tǒng)或熱驅(qū)動型制冷機所組成的制冷空調(diào)系統(tǒng)的建筑（圖4）。

這種太陽能采暖系統(tǒng)有兩個突出的特點。其一是需要比較大面積的集熱器，在一般情況下，當太陽能利用率在60%左右時，集熱器面積要占地板面積的50%或者更大一些。其二是太陽能有它的斷續(xù)性，受到晝夜、氣候和季節(jié)的影響，它不能成為連續(xù)、穩(wěn)定的獨立能源。為了滿足連續(xù)供暖的要求，系統(tǒng)中必須有一貯熱設(shè)備。設(shè)計貯熱器時，其容量通常按可維持2～3 d能量來計算。主動式系統(tǒng)的優(yōu)點式可以使室內(nèi)保持穩(wěn)定的、舒適的溫度。缺點是需要較多設(shè)備，費用較大。由于系統(tǒng)中有風(fēng)機、泵、管道等，維護費用也較多。大部分的太陽能采暖前期投資較大，回收期長。按目前的太陽能配比及保證率的設(shè)計條件，單一形式的太陽能采暖工程增量投資在250～400元/建筑平方米（根據(jù)建筑面積的不同而異）。相對于用戶講，初期投資費用高于其他常規(guī)供暖設(shè)施，與后期可節(jié)約費用相比并不夠理想。太陽能采暖的適用范圍相對較小。由于太陽能采暖所需的集熱面積相比遠大于太陽能熱水系統(tǒng)，對安裝位置（建筑屋面等）要求較大。在集熱器配比情況下，高于3層（不含）以上的建筑，其屋面已不能滿足全部太陽能集熱器的安裝條件，太陽能采暖系統(tǒng)對于高層建筑存在安裝建設(shè)條件不足的缺陷。而昌都縣城不同與西藏其他地區(qū)，受到地形限制（整個昌都縣城被昂曲河、扎曲河及瀾滄江分割為很多個壩區(qū)，可用于基建建設(shè)的用地少），建筑密度比較大，多為4-6層的多層建筑，這在一定程度上限制了太陽能在昌都縣城的應(yīng)用。

3.4 利用風(fēng)能作為能源的方案

由于風(fēng)的隨機性，風(fēng)電不能調(diào)度，因而它也不可能替代常規(guī)裝機容量以滿足負荷要求。風(fēng)電產(chǎn)生的電量可以替代煤電產(chǎn)生的電量，以便減少污染氣體排放。

4 各供熱方式經(jīng)濟技術(shù)指標

見表4。

5 結(jié)語

昌都地區(qū)由于其獨特的氣候特點、建筑特征和能源結(jié)構(gòu)，其供暖方式不能盲目套用北方地區(qū)城市集中供暖的方式，而應(yīng)在保證人員舒適性需求和維持西藏生 態(tài)環(huán)境的前提下，尋求一條適應(yīng)當?shù)靥厣目沙掷m(xù)發(fā)展道路。本文根據(jù)昌都自身的能源特點和熱負荷特性，得出昌都縣集中供熱方式的選用原則：（1）已集中燃煤鍋爐房作為昌都縣集中供熱的主要方式；（2）西藏是我國和東亞、東南亞的“江河源”和“生態(tài)源”，是亞洲乃至北半球氣候變化的“感應(yīng)器”和“敏感區(qū)”，是世界上獨特的生態(tài)環(huán)境地域單元。西藏高原生態(tài)安全是國家生態(tài)安全的重要組成部分，西藏是我國乃至亞洲地區(qū)重要的生態(tài)安全屏障。生態(tài)環(huán)境是我區(qū)長遠發(fā)展的重要基礎(chǔ)和根本載體，生態(tài)環(huán)境保護與建設(shè)事關(guān)子孫后代，事關(guān)跨越式發(fā)展和長治久安，事關(guān)社會和諧穩(wěn)定，事關(guān)我國的國土安全和國際關(guān)系，事關(guān)中華民族大家庭的共同團結(jié)奮斗和共同繁榮發(fā)展。故燃煤鍋爐房的尾部煙氣處理嚴格按照國家標準執(zhí)行。（3）電能、太陽能和風(fēng)能作為集中供熱的輔助措施，主要考慮在集中供熱管網(wǎng)敷設(shè)有困難的局部地區(qū)（如地勢坡度變化大、熱用戶面積小且比較分散及文物古跡等情況）采用。

參考文獻

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