(中國(guó)城市建設(shè)研究院有限公司，北京 100120)

0 引 言

西藏地區(qū)可用能源資源具有可再生能源比較豐富，優(yōu)質(zhì)的可用能源比較少的情況且能源分布不均衡；能源資源勘探程度低，影響資源合理開發(fā)利用；全區(qū)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境差，能源開發(fā)難度大，缺乏自我發(fā)展能力等特點(diǎn)，根據(jù)以上簡(jiǎn)述，結(jié)合西藏地區(qū)已有、在建的供暖項(xiàng)目及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，可用供暖項(xiàng)目的清潔能源為太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、電能、天然氣資源。

1 太陽(yáng)能

根據(jù)《太陽(yáng)能供熱采暖工程技術(shù)規(guī)范》(GB50495-2009)中得知西藏地區(qū)處于I類資源區(qū)，日照時(shí)間較長(zhǎng)，年日照時(shí)數(shù)為2 900多小時(shí)，太陽(yáng)能資源為180千卡/cm3每年。太陽(yáng)能輻射熱量達(dá)475～784 J/cm2，平均日照數(shù)約為7.866 h，日照百分率約65%，是全國(guó)太陽(yáng)能較為豐富的地區(qū)之一。適宜選用太陽(yáng)能供熱采暖系統(tǒng)。

太陽(yáng)能集熱方式的選擇

從目前市場(chǎng)上較為成熟的產(chǎn)品中進(jìn)行選擇，建議可采用以下兩種太陽(yáng)能集熱器。

(1)槽式集熱器

采用菲涅爾凸透鏡技術(shù)可以對(duì)數(shù)百面反射鏡進(jìn)行同時(shí)跟蹤，將數(shù)百或數(shù)千平方米的陽(yáng)光聚焦到光能轉(zhuǎn)換部件上(聚光度約 50倍，可以產(chǎn)生三、四百度的高溫；峰值效率 70%左右，依賴于追蹤器的準(zhǔn)確度，且存在衰減嚴(yán)重的問題。

(2)CPC(復(fù)合拋物面)集熱器

優(yōu)點(diǎn)： 集熱器采用 CPC 反光板技術(shù)，實(shí)現(xiàn) 360°采光，集熱效率提高了 15%；CPC 反光板采用德國(guó)鍍陶瓷工藝，性能優(yōu)越；陶瓷鏡面技術(shù)，有效防腐，并且具有自潔功能；等得熱量情況下，所用真空管數(shù)量少，散熱少；內(nèi)置金屬流道—“U”型銅調(diào)節(jié)器，承壓能力高，間接換熱，真空管不結(jié)垢；使用導(dǎo)熱油為換熱介質(zhì)，耐高溫，凝固點(diǎn)低，可有效解決夏季過(guò)熱和冬季防凍問題；集熱器內(nèi)介質(zhì)容量少，系 統(tǒng)熱啟動(dòng)速度更快；真空管內(nèi)不走水，規(guī)避了因其破裂而帶來(lái)的漏水風(fēng)險(xiǎn)；模塊化設(shè)置，安裝方便快捷；真空管損壞不影響系統(tǒng)運(yùn)行，更換維修方便； 抗風(fēng)性能優(yōu)于槽式集熱器。

缺點(diǎn)： 單位面積的集熱板的熱效率相比槽式集熱器效率低； 占地面積相應(yīng)比較大； 投資成本相對(duì)較高

雖然在西藏自治區(qū)內(nèi)有一些大規(guī)模的項(xiàng)目，但對(duì)于運(yùn)行效果及運(yùn)行費(fèi)用尚待進(jìn)一步論證，所以采用太陽(yáng)能供熱尚需謹(jǐn)慎。

2 生物質(zhì)能

林芝地區(qū)做為西藏自治區(qū)的主要林區(qū)，林業(yè)生物質(zhì)(木質(zhì))能源蓄積量推算如下：

(1)林木采伐、加工廢棄物：年森林采伐量20萬(wàn)m3，可產(chǎn)生采伐、造材剩余物8.8萬(wàn)t；

(2)現(xiàn)有灌木林地面積98萬(wàn)km2，每年灌木平茬復(fù)壯可采集木質(zhì)燃材184.8萬(wàn)t；

(3)現(xiàn)有森林面積274萬(wàn)km2，通過(guò)正常撫育間伐每年可獲取156.5萬(wàn)t；

(4)林下朽木、落葉等：林芝地區(qū)除主要公路沿線外，林下朽木、落葉、腐殖質(zhì)從未開展清理，許多地方林下落葉、腐殖質(zhì)達(dá)30公分以上。林芝地區(qū)森林98以上都是過(guò)熟林，林內(nèi)朽木多，數(shù)量大。按照每公頃2噸計(jì)算，可獲取548萬(wàn)t；

林芝地區(qū)現(xiàn)有林木資源可用作木質(zhì)能源的潛力約為2 244萬(wàn)t。

根據(jù)生物質(zhì)燃料供應(yīng)商提供的生物質(zhì)顆粒檢測(cè)報(bào)告可知，其中不含硫份，含氮量也很低，經(jīng)過(guò)初步測(cè)算無(wú)需進(jìn)行脫硫及脫硝處理也可滿足現(xiàn)行相關(guān)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，僅需對(duì)煙氣進(jìn)行除塵處理即可。但生物質(zhì)能源運(yùn)輸、供應(yīng)量都需進(jìn)行進(jìn)一步的論證。

3 電能

西藏是我國(guó)重要的生態(tài)安全屏障，同時(shí)也是國(guó)家“西電東送”能源接續(xù)基地。近年來(lái)，隨著西藏電力事業(yè)的發(fā)展，西藏以水電為主，光伏、風(fēng)電等為輔的能源結(jié)構(gòu)正在不斷完善。2015年初，西藏首次實(shí)現(xiàn)了藏電外送零的突破。西藏有了穩(wěn)定持續(xù)的電力供應(yīng)。

電力資源作為二級(jí)能源，簡(jiǎn)單的把電能直接轉(zhuǎn)化為熱源，所獲得的熱源的綜合成本較高，目前西藏供電首要保障的是居民的生活用電，其次需要保障生產(chǎn)用電更好的推動(dòng)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展。況且配置供電設(shè)施是電鍋爐供熱方式的重要組成部分，初投資計(jì)算時(shí)費(fèi)用相當(dāng)可觀。

4 天然氣資源

西藏地區(qū)周邊青海地區(qū)有著豐富的天然氣資源，青海柴達(dá)木、格爾木、澀北等油氣田有豐富的儲(chǔ)藏量，天然氣資源必然發(fā)展為該地區(qū)的重要的可用資源。目前西藏地區(qū)尚無(wú)長(zhǎng)輸天然氣管道，目前天然氣均采用槽車運(yùn)輸。

液化天然氣(LNG)以及液化天然氣和壓縮天然氣(L-CNG)的技術(shù)成熟穩(wěn)定，完全可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離輸送。2010年中石油召開西藏城市燃?xì)夤こ探ㄔO(shè)項(xiàng)目協(xié)調(diào)會(huì)，作為“氣化西藏”戰(zhàn)略的重大項(xiàng)目作為可利用能源的重大項(xiàng)目，西藏城市燃?xì)鈶?yīng)用前景日漸明晰，液化壓縮天然氣必然成為西藏地區(qū)重要的清潔能源。

5 供暖方式的比選

考慮當(dāng)?shù)赜鞋F(xiàn)狀燃煤鍋爐房，故對(duì)以上供熱方式及燃煤鍋爐等供熱方式比選。

(1)工程量

供熱方式集中熱源熱力一次線換熱站或相對(duì)集中熱源熱力二次線戶內(nèi)采暖太陽(yáng)能供暖√√√√√生物質(zhì)鍋爐供暖√√√√√燃?xì)忮仩t供暖√√√√√電采暖(集中)√√√√√電采暖(相對(duì)集中)√√√空氣源熱泵√

注：表中打“√”表示選擇此種供暖方式需實(shí)施的分項(xiàng)。

(2)初投資估算指標(biāo)

初投資指標(biāo)(元/m2)

供熱方式集中熱源熱力一次線換熱站或相對(duì)集中熱源熱力二次線戶內(nèi)采暖合計(jì)太陽(yáng)能供暖900100402501701460生物質(zhì)鍋爐供暖33010040250170890燃?xì)忮仩t供暖15010040250170710電采暖(集中)380100280250170700電采暖(相對(duì)集中)400400空氣源熱泵450450

說(shuō)明：上表所列數(shù)據(jù)為我院以往類似工程估算值，各縣實(shí)際情況不同，實(shí)際投資與估算指標(biāo)會(huì)有出入；電采暖方式中不含電力增容費(fèi)用、不含備用水、電、其他費(fèi)等費(fèi)用。

(3)運(yùn)行費(fèi)

下圖中僅簡(jiǎn)單將各供暖方式投資指標(biāo)+能源消耗成本+維修成本進(jìn)行逐年累加，僅為對(duì)比各種供暖方式的趨勢(shì)比較，數(shù)據(jù)無(wú)實(shí)際意義。

圖 不同采暖方式成本累計(jì)增加曲線

6 結(jié)束語(yǔ)

項(xiàng) 目太陽(yáng)能生物質(zhì)燃?xì)怆姴膳姳趻鞝t空氣源熱泵投資+運(yùn)行+維修345762施工周期754312場(chǎng)地占用754312供熱保證性245167對(duì)運(yùn)行人員技術(shù)要求764213使用壽命453167合計(jì)302925172123

注： 表中數(shù)值為在該比較項(xiàng)目中的排名，數(shù)值小說(shuō)明排名靠前，建議優(yōu)先選擇。

建議在電力增容項(xiàng)目能按期實(shí)施的前提下優(yōu)先選用電供暖方式。建議考慮相對(duì)集中的電采暖方式，即用區(qū)域電鍋爐房取代傳統(tǒng)供暖方案中的換熱站，減少了一次管線和換熱站的投資，運(yùn)行管理也更加方便。

太陽(yáng)能供暖方式需經(jīng)過(guò)進(jìn)一步科學(xué)論證，在能保證供暖系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，并且縣城供電量不能滿足電采暖需求的前提下可選用。生物質(zhì)鍋爐在保證生物質(zhì)燃料的供應(yīng)量和較為長(zhǎng)期穩(wěn)定的價(jià)格的前提下也可選用。燃?xì)忮仩t需進(jìn)一步落實(shí)燃?xì)鈨r(jià)格、LNG站的選址等工作，因LNG站對(duì)管理及安全性要求比較高，考慮到西藏地區(qū)的特殊情況，建議謹(jǐn)慎采用?？諝庠礋岜糜捎谠谖鞑馗咴貐^(qū)使用的局限性，酌情采用。