許廣平

國(guó)家電投集團(tuán)東北電力有限公司大連大發(fā)能源分公司

1 引言

二十一世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)不斷優(yōu)化經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，加快了工業(yè)化和城市化進(jìn)程，全面升級(jí)了消費(fèi)結(jié)構(gòu)，逐步實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)能源向清潔能源的過(guò)度目標(biāo)。隨著全球環(huán)境問(wèn)題和能源短缺的持續(xù)惡化，節(jié)能和減排對(duì)于解決氣候變暖和全球能源短缺問(wèn)題具有重要的意義。我國(guó)北方冬季嚴(yán)寒，需要大面積供暖，受眾眾多，對(duì)燃煤和取暖的依賴性較高，需要大量消耗傳統(tǒng)能源，存在環(huán)境污染惡化的問(wèn)題。因此，如何清潔用于集中供熱的清潔能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源，以及如何將清潔能源用作主要供暖方式就顯得尤為重要。

2 傳統(tǒng)能源供熱的弊端及清潔能源供熱的優(yōu)勢(shì)

2.1 傳統(tǒng)能源供熱及其弊端

在傳統(tǒng)的供熱方式中，煤炭燃燒主要采用集中燃燒的方法，而在非城市地區(qū)，傳統(tǒng)能源分散利用主要用于區(qū)域鍋爐房的集中供熱，更多的是采用熱電聯(lián)產(chǎn)和分布式小型鍋爐供熱的方式。使用煤作為能源在小型的鍋爐房中產(chǎn)生熱量并將其傳遞給暖氣片，起到供暖的作用。傳統(tǒng)能源供熱與清潔能源供熱相比，具有供熱系統(tǒng)投資大、使用效率低、運(yùn)行成本高、后期管理維護(hù)成本高、設(shè)備使用時(shí)間增加、維護(hù)成本高等弊端。在供熱管網(wǎng)中存在熱損失的問(wèn)題，尤其在入住率低的樓房更為嚴(yán)重。此次之外，傳統(tǒng)能源供熱維持供熱系統(tǒng)的正常運(yùn)行非常困難，并且隨著能源產(chǎn)品價(jià)格的不斷上漲，傳統(tǒng)的供熱成本必將增加。另外，傳統(tǒng)的集中供熱方式受制于供熱時(shí)間，無(wú)法根據(jù)環(huán)境溫度的變化調(diào)節(jié)供熱時(shí)間，不僅給使用者帶來(lái)不便，而且浪費(fèi)了能源。燃煤排放因子參數(shù)如下：SO2為7.4kg/t，NOX 為1.6kg/t，CO 為140.1kg/t，PM10為13.5kg/t，PM2.5為10.8kg/t，VOCS為40kg/t。

2.2 清潔能源供熱的優(yōu)勢(shì)

清潔能源是環(huán)保和可再生的，自然產(chǎn)生的清潔能源是取之不盡的，其間接使用價(jià)值也很大。不僅可以節(jié)省寶貴的不可再生資源，還可以消除它們帶來(lái)的廢氣污染，清潔能源在生產(chǎn)和使用過(guò)程中消耗的資源較少，綜合運(yùn)營(yíng)成本也越來(lái)越低，所需的人力也較少。隨著清潔能源技術(shù)的不斷成熟，地?zé)崮鼙粡V泛使用，不僅可以用于發(fā)電，還可以用于直接供熱，其儲(chǔ)量相當(dāng)于燃燒5000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤所產(chǎn)生的能量。當(dāng)前的勘探和采礦技術(shù)可以到達(dá)地下幾公里的深度，而清潔能源的使用不僅需要大規(guī)模的轉(zhuǎn)換設(shè)備，而且也不需要大量消耗現(xiàn)有能源。將地?zé)崮苡糜诠┡粌H具有成本效益，而且對(duì)環(huán)境保護(hù)具有重要價(jià)值。低溫空氣源熱泵供熱系統(tǒng)示意圖如圖1所示。

圖1 低溫空氣源熱泵供熱系統(tǒng)示意圖

3 清潔能源供熱與傳統(tǒng)能源供熱的經(jīng)濟(jì)性比較

大自然提供的能量對(duì)于人類的日常生產(chǎn)是無(wú)止境的，其綠色和清潔功能是當(dāng)前供暖的發(fā)展趨勢(shì)。使用潮汐能、地?zé)崮?、太?yáng)能等，可以節(jié)省大約1噸標(biāo)準(zhǔn)煤，并節(jié)省約29306焦耳的熱量。節(jié)省的自然傳統(tǒng)資源和關(guān)鍵資源將會(huì)進(jìn)一步用于勘探和開(kāi)發(fā)不可再生資源。此外，在清潔能源生產(chǎn)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生廢水和污染物，從而節(jié)省了大量的環(huán)境治理費(fèi)用。清潔能源供熱的發(fā)展和應(yīng)用還可以為城市提供更多的就業(yè)機(jī)會(huì)，并促進(jìn)各行各業(yè)的健康綠色發(fā)展。

4 清潔能源和可再生能源供熱的分類及發(fā)展思路探究

4.1 清潔能源和可再生能源供熱的分類

清潔能源是隱藏在自然界中的可再生環(huán)境能源，具有很高的使用價(jià)值,對(duì)環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約有很大的影響。

（1）地?zé)崮芄?。地?zé)峁岵粌H經(jīng)濟(jì)，而且具有環(huán)境友好的特點(diǎn)，因?yàn)闊o(wú)需投資大型轉(zhuǎn)換設(shè)施和大量能源。我國(guó)由于地域遼闊。具有非常可觀的地?zé)豳Y源，將豐富的地?zé)豳Y源用于城市的供熱，無(wú)疑會(huì)對(duì)保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源產(chǎn)生積極的影響。

（2）太陽(yáng)能供熱。太陽(yáng)能是綠色能源的一種，如果能有效利用太陽(yáng)能進(jìn)行供熱，勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)性能，但是太陽(yáng)能的利用初期需要較大的經(jīng)濟(jì)投入，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，利用太陽(yáng)能供熱的綜合經(jīng)濟(jì)性能是最佳的。太陽(yáng)能收集器適用于低溫水系統(tǒng)。只要太陽(yáng)能集熱器能夠大，就能滿足人們的日常供熱需求。

（3）生物能供熱。生物能具有較好的可再生性和經(jīng)濟(jì)性能，太陽(yáng)能供熱能供熱主要有兩種方法：生物質(zhì)鍋爐和生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)。生物質(zhì)鍋爐煙氣排放指標(biāo)較低，具有清潔、高效、減少環(huán)境污染的優(yōu)勢(shì)，可以有效替代傳統(tǒng)的燃煤爐。

4.2 清潔能源的供熱方式

常見(jiàn)的清潔能源供熱方式為：（1）高爐礦渣沖刷水產(chǎn)生的廢熱。這是高爐煉鋼的副產(chǎn)品，這屬于工業(yè)廢熱的再利用。（2）天然氣供熱。天然氣供熱的能量較高，具有占地小、投資少、供熱迅速、調(diào)節(jié)溫度方便的特點(diǎn)，可以提供穩(wěn)定的供熱，并減少能源的浪費(fèi)，降低維護(hù)成本。（3）蓄熱式電鍋爐。熱量的回收利用一直是人民關(guān)注的熱點(diǎn)，在鋼鐵制造、水泥生產(chǎn)、發(fā)電行業(yè)都會(huì)產(chǎn)生大量的余熱，如果將這些余熱進(jìn)行收集再利用，不僅會(huì)充分利用熱能，也會(huì)避免能源的浪費(fèi)，間接提高能源的利用效率。蓄熱式電鍋爐也會(huì)用到余熱回收的原理，需要在電鍋爐內(nèi)設(shè)計(jì)蓄熱材料，通過(guò)蓄熱材料對(duì)電鍋爐的熱量進(jìn)行二次利用。

4.3 清潔能源和可再生能源供熱的發(fā)展思路

近年來(lái)，對(duì)可再生能源采暖技術(shù)的研究一直在不斷進(jìn)行，清潔和環(huán)境保護(hù)，將其作為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵概念。首先，發(fā)展可再生能源供熱技術(shù)必須堅(jiān)持優(yōu)先利用可再生資源的原則?？稍偕Y源具有較大經(jīng)濟(jì)和實(shí)用價(jià)值，若新建立一個(gè)供應(yīng)系統(tǒng)并優(yōu)先考慮可再生資源。在可再生資源豐富的地區(qū)，將重點(diǎn)使用和管理可再生能源進(jìn)行供熱。在促進(jìn)可再生資源供應(yīng)體系建設(shè)的同時(shí)，也應(yīng)該更加注重可持續(xù)發(fā)展。

5 推進(jìn)清潔能源和可再生能源供熱的建議

5.1 深入調(diào)查研究，排除障礙

清潔和可再生能源的開(kāi)發(fā)和使用涉及各個(gè)領(lǐng)域，包括城市、農(nóng)村和城鄉(xiāng)一體化。因此，要想全面推進(jìn)清潔能源和可再生資源供熱的應(yīng)用，必須深入各個(gè)行業(yè)和不同的地區(qū)，進(jìn)行必要的調(diào)查研究，通過(guò)多方協(xié)調(diào)和溝通，解決可能存在的問(wèn)題。首先，要明確人們對(duì)清潔能源和再再生資源的接受程度，其次，要通過(guò)技術(shù)革新和制定相關(guān)優(yōu)惠政策，從根本上降低清潔能源和可再生資源的經(jīng)濟(jì)支出，讓人們能夠主動(dòng)的去利用清潔能源和可再生資源進(jìn)行供熱。

5.2 科學(xué)推進(jìn)，開(kāi)發(fā)新技術(shù)

帶動(dòng)社會(huì)資本投資，為新技術(shù)研發(fā)提供資金支持和保障。再次，技術(shù)部門(mén)要注重對(duì)技術(shù)人員的培訓(xùn)和引進(jìn)，為技術(shù)人員提供專業(yè)的培訓(xùn)，以提高整體技術(shù)水平和人力資源建設(shè)能力。管理部門(mén)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以確保供暖系統(tǒng)的質(zhì)量。當(dāng)前，在清潔能源和可再生資源供熱的技術(shù)方面，還存在著很多的不足，相關(guān)研究機(jī)構(gòu)和高等院校，要重點(diǎn)攻克目前存在的技術(shù)難題，不斷提高清潔能源和可再生能源供熱的技術(shù)水平。

5.3 提高宣傳指導(dǎo)

在投資建設(shè)清潔和可再生能源供暖系統(tǒng)之后，要進(jìn)行宣傳清潔能源供熱的正確的用法，通過(guò)公共關(guān)系和其他方法告知居民有關(guān)清潔能源供熱的知識(shí)，并學(xué)習(xí)如何使用設(shè)備，避免不當(dāng)使用情況的發(fā)生，保證清潔能源供熱的安全性。特別是在農(nóng)村和郊區(qū)，當(dāng)?shù)厝嗣竦闹R(shí)水平有限并且容易盲目使用，有必要增加宣傳和指導(dǎo)的力度，以避免清潔能源供熱使用過(guò)程中發(fā)生安全和能源浪費(fèi)的問(wèn)題。

6 小結(jié)

綜上所述，清潔能源供熱是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，要逐漸取代傳統(tǒng)能源供熱，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和節(jié)省不可再生資源的目的。我國(guó)傳統(tǒng)的供熱能源消耗較大，積極推動(dòng)和開(kāi)展可再生能源供熱的技術(shù)，是我國(guó)調(diào)整和合理控制能源結(jié)構(gòu)的重要目標(biāo)，也是建立低碳環(huán)保環(huán)境和保證可持續(xù)發(fā)展的必然之路。清潔能源和可再生能源具有供熱穩(wěn)定和環(huán)保的特征，能夠滿足城市和用戶的供熱需求，能有效提升居民用戶的生活質(zhì)量，對(duì)供熱行業(yè)的綠色健康發(fā)展也具有重要意義。