清潔能源和可再生能源供熱探究

程娟 常艷軍

摘要：隨著全球變暖，低碳經(jīng)濟已經(jīng)受到越來越多人的關(guān)注和重視。低碳經(jīng)濟以低能耗、低排放、低污染為基礎(chǔ)，其實質(zhì)是提高能源利用效率和創(chuàng)建清潔能源結(jié)構(gòu)。發(fā)展低碳經(jīng)濟是關(guān)乎人們生活方式、價值理念和國家權(quán)益的全球性變革，本文對傳統(tǒng)能源的供熱模式、清潔能源和可再生新能源供熱分類進行了分析，并簡要概括了清潔能源和可再生能源供熱系統(tǒng)的發(fā)展思路和建議。

關(guān)鍵詞：清潔能源;可再生能源;供熱;分析

中圖分類號：X382 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）05-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.05.135

Abstract： With global warming， the low-carbon economy has received more and more attention and attention. The low-carbon economy is based on low energy consumption， low emissions， and low pollution. Its essence is to improve energy efficiency and create a clean energy structure. The development of a low-carbon economy is a global change concerning peoples lifestyles， values and national rights. The concept of a low-carbon economy has led to the development of more and more clean and renewable energy sources. Be the focus of attention.

Keywords： Clean energy; Renewable energy; Heating; Analysis

城市供熱是重要且普遍的民生問題，隨著社會經(jīng)濟的大力發(fā)展，我國的能源消耗量越來越大，隨之而來的能源匱乏和環(huán)境問題，使人們面臨巨大的壓力[1]。清潔能源、可再生資源與非再生資源相比有著非常大的優(yōu)勢，可再生資源不僅資源豐富，還有利于清潔環(huán)保，其燃燒后排放的物質(zhì)污染程度低或沒有污染，不會對環(huán)境造成破壞和污染[2]。所以，應(yīng)用清潔能源和可再生能源進行供熱有非常大的潛力空間。本文對能源供熱模式和可再生能源供熱的分類進行分析，簡要概括了清潔能源和可再生能源供熱系統(tǒng)的發(fā)展思路和建議，具體情況如下。

1 傳統(tǒng)能源供熱模式

煤炭和油氣是傳統(tǒng)供熱的主要能源，隨時間的推移消耗巨大，這些非再生能源已經(jīng)非常匱乏，且全球霧霾的加重，迫使人們尋找新的方式和技術(shù)來進行供熱。我國傳統(tǒng)的供暖方式是燃燒煤進行集中取暖，較落后的農(nóng)村地區(qū)則是自行燃煤進行取暖，城鎮(zhèn)地區(qū)主要有兩種供熱方式：其一，區(qū)域鍋爐房集中供熱，是比較廣泛采用的供熱方式，是以煤為燃料，在鍋爐房燃燒發(fā)熱，經(jīng)過熱水和蒸汽管網(wǎng)進行熱網(wǎng)傳熱，供熱官網(wǎng)由輸熱干線、配熱干線和各支路部分組成，其特點是燃料利用率較高，環(huán)境和社會效益較好，但其煤消耗量大，排放污染較嚴(yán)重，不利于環(huán)保;其二，熱電聯(lián)產(chǎn)供熱，是我國北方采用的主要供熱方式，是指發(fā)電過程中對部分能量轉(zhuǎn)化為供熱，發(fā)電廠燃燒燃料生產(chǎn)電能過程中，通過蒸汽帶動汽輪發(fā)電機將熱能傳輸給用戶的供熱方式，生產(chǎn)電的同時又能供熱，具有運行效率高、節(jié)約燃料的優(yōu)點。但熱電廠的管理成本較高，其選址一般在城區(qū)邊緣，供熱距離較遠，配置運輸管線較多，中途熱損耗較大，管線距離遠，投資和施工難度較大，且設(shè)備使用時間越長，其維修費用越多，集中供熱系統(tǒng)熱損耗較嚴(yán)重，對資源有較大的浪費，再加上居民入住率較低，采暖系統(tǒng)很難正常運行。傳統(tǒng)的供熱方式受時間限制，不能隨溫度調(diào)節(jié)供熱時間，也造成了能源的浪費。

2 清潔能源和可再生能源供熱的分類

可再生能源是指可再生的環(huán)境型能源，其蘊藏在大自然中，利用價值極高，它消耗的資源很少，不會浪費再生資源，也可以避免產(chǎn)生廢氣污染物，投入的物力和人力成本少，對環(huán)境保護和資源保護有極大的作用[3]。常見的可再生能源有地?zé)崮堋⑻柲堋⑺堋L(fēng)能和生物質(zhì)能等。

（1）地?zé)崮芄帷Ｄ壳埃覈責(zé)崮艿倪\用比較廣泛，其儲存能量巨大，可利用其進行發(fā)電和直接用于供熱。隨著勘探技術(shù)的成熟，使用時不需投入大型的轉(zhuǎn)換設(shè)備和大量的燃料消耗，所以，進行地?zé)崮芄岵粌H經(jīng)濟實惠，還能起到環(huán)保作用。（2）太陽能供熱。利用太陽能供熱有兩個應(yīng)用系統(tǒng)，第一熱源是通過太陽能集熱器提供的，第二熱源是電輔助提供的。太陽能集熱器比較適合低溫水系統(tǒng)，所以低溫水采暖系統(tǒng)中只要太陽集熱能滿足溫度，太陽集熱器將自動成為第一熱源，第二熱源即不工作，而當(dāng)太陽集熱不能滿足溫度時，第二熱源進行補償運行，直至恒溫為止，一旦滿足溫度時，第二熱源又將自動退出。（3）生物質(zhì)能供熱。當(dāng)前主要有兩種方式，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)較小，具有清潔效果，減少了對環(huán)境的污染，能有效的代替?zhèn)鹘y(tǒng)的燃煤爐。我國的生物質(zhì)熱電聯(lián)供技術(shù)比較成熟化，實際生活中只要結(jié)合當(dāng)?shù)氐馁Y源就可以實現(xiàn)，生物質(zhì)熱電聯(lián)是一種以生物質(zhì)為燃料的技術(shù)，不僅可提高系統(tǒng)的熱效率技術(shù)，還可以減少溫室氣體和污染物的排放，對環(huán)保十分有利。

常見的清潔能源供熱模式為：

（1）高爐沖渣水余熱。是高爐煉鐵的副產(chǎn)品，屬于工業(yè)廢熱，水溫70℃以上，受生產(chǎn)工藝影響，水質(zhì)較差，可與電廠集中供熱系統(tǒng)網(wǎng)串聯(lián)，用專用的換熱器直接加熱回水，以保證供熱和品質(zhì)。其減排效果較好，整體較經(jīng)濟性，供熱需求單位僅需低價購入，鋼廠可獲益熱費，形成雙贏模式。（2）天然氣供熱。其能源較優(yōu)質(zhì)、占地小、投資少、升溫快、溫度調(diào)節(jié)方便、供熱穩(wěn)定、效率較高，且不產(chǎn)生廢渣、維護費用也低，但屬于高端能源，價格偏高，經(jīng)濟性差。（3）蓄熱電鍋爐。多用于有豐富風(fēng)電資源和峰谷差價較大的地區(qū)，是利用電供熱的方式，以供電高峰和低谷的電費差價來實現(xiàn)經(jīng)濟效益，低谷時段對蓄熱體進行加熱，以蓄積熱量供應(yīng)全天的供熱需求。其供熱較穩(wěn)定，能滿足用戶需求，沒有污染物排放，維護成本較低，錯峰用電還有利于電網(wǎng)的調(diào)度。

3 清潔能源和可再生能源供熱的發(fā)展思路

隨著全球非再生資源的減少和全球霧霾現(xiàn)象，人們環(huán)保意識逐漸提高，供熱發(fā)展方向以可再生資源為主。近幾年來，對可再生資源供熱技術(shù)的研究不斷突破和發(fā)展，貫徹綠色、清潔和環(huán)保為思想主線，以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展[4]。

首先，對可再生資源供熱技術(shù)的發(fā)展上，應(yīng)堅持優(yōu)先使用可再生資源原則。可再生資源經(jīng)濟實用價值巨大，在建立工業(yè)園區(qū)時就應(yīng)同時建立其供應(yīng)系統(tǒng)，使可再生資源優(yōu)先使用。對有豐富的可再生資源地區(qū)應(yīng)注意結(jié)合實際情況進行使用控制和循環(huán)再利用，強調(diào)可持續(xù)發(fā)展的同時推動建設(shè)可再生資源供應(yīng)系統(tǒng)。其次，推廣建筑建設(shè)可再生資源供熱，完善可再生資源系統(tǒng)的設(shè)計和規(guī)劃，將其運用在建筑上。應(yīng)因地制宜的進行推廣，結(jié)合當(dāng)?shù)靥厣x擇可再生資源供熱的種類及技術(shù)，運用在人群聚集較多的學(xué)校、醫(yī)院、賓館及寫字樓建筑上。再次，將可再生資源供熱技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)上，工業(yè)園區(qū)和經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的建設(shè)和改造中，要考慮可再生資源供熱技術(shù)的結(jié)合，嚴(yán)格執(zhí)行工業(yè)降耗計劃，以實現(xiàn)當(dāng)?shù)氐墓?jié)能要求。

4 推進清潔能源和可再生能源供熱的建議

4.1 深入調(diào)查研究，排除障礙

清潔能源和可再生能源的開發(fā)和利用涉及方面較廣，涉及到城市、農(nóng)村和城鄉(xiāng)結(jié)合部，每個地區(qū)對清潔能源和可再生能源的理解和掌握程度不同，使用和需求方面也有所不同，所以在進行應(yīng)用前，應(yīng)做好調(diào)查研究，結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r和需求，制定相應(yīng)的需求計劃，配置針對性的系統(tǒng)運行裝置。對政府部門也要做相應(yīng)的調(diào)查，排除實施過程中的各種問題和障礙，確保相關(guān)政府部門的政策支持。

4.2 科學(xué)推進，開發(fā)新技術(shù)

清潔能源和可再生能源大規(guī)模的開發(fā)和利用都需要科學(xué)技術(shù)的支持，為了對資源和技術(shù)更好的利用，首先，應(yīng)提供一個開發(fā)應(yīng)用新技術(shù)的外部環(huán)境，這就需要政府的大力支持，為技術(shù)突破和創(chuàng)新給予相關(guān)政策支持，使新技術(shù)得以應(yīng)用;其次，加大對清潔能源和可再生能源供熱系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)的投資，引導(dǎo)社會資金的投入，為研發(fā)新技術(shù)提供資金支持和保障;再次，注重技術(shù)人才的培養(yǎng)和引進，技術(shù)部門應(yīng)對技術(shù)人員進行專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)，提高整體人員的技術(shù)水平和建設(shè)能力，大力引進國外技術(shù)人才，以獲得先進的技術(shù)。管理部門對設(shè)備裝置的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行，保證供熱系統(tǒng)的質(zhì)量。在運營上，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源和實際情況進行側(cè)重點的選擇，并先進行試點，確保可行后再進行大力推廣。

4.3 提高宣傳指導(dǎo)

當(dāng)清潔能源和可再生能源供熱系統(tǒng)建設(shè)投入后，應(yīng)對正確的使用方法進行指導(dǎo)，采用宣傳等方式讓居民認(rèn)識和掌握具體的使用方法，以減少不正確不合理使用給設(shè)備裝置帶來損耗，并避免使用過程中出現(xiàn)的安全事故。宣傳力度要大，應(yīng)深入人心，尤其針對農(nóng)村和城鄉(xiāng)結(jié)合地區(qū)，當(dāng)?shù)鼐用裰R水平受限，容易造成盲目使用，應(yīng)加大對特殊地區(qū)的宣傳和指導(dǎo)，避免使用中出現(xiàn)各種問題。

5 總結(jié)

我國的基本國策是實行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，確保資源和環(huán)境的平衡發(fā)展，清潔能源和可再生能源供熱改變了傳統(tǒng)的資源耗費，符合我國的國情。我國傳統(tǒng)的供熱能源消耗較大，積極推動和開展可再生能源供熱的技術(shù)，是我國調(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，應(yīng)得到國家政府的政策大力支持和推進。

參考文獻

[1]路燕.清潔能源供熱與傳統(tǒng)能源供熱的研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2018（26）：3251.

[2]韓建明，衛(wèi)波.淺議清潔能源供熱[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（22）.

[3]王志剛.新能源及清潔能源在集中供熱領(lǐng)域的應(yīng)用探析[J].區(qū)域治理，2018（33）：77.

[4]李博濤.可再生能源供熱發(fā)展思路和方向的思考[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2018（25）：4200.

[5]《建設(shè)科技》編輯部.促進可再生能源供熱發(fā)展[J].建設(shè)科技，2017（10）：1.

收稿日期：2019-01-18

作者簡介：程娟（1980-），女，漢族，碩士，工程師，研究方向為環(huán)保工程。