清潔能源供熱與傳統能源供熱的研究

姚晴

摘要：隨著經濟的發展，人們生活水平的提高，人們逐漸意識到可持續發展的重要。當前，我國環境持續惡化，因此各地區加大節能減排整治力度，這使得供暖能源使用模式亟待調整。本文就清潔能源供熱與傳統能源供熱展開探討。

關鍵詞：清潔能源;傳統能源;供熱

引言

現階段，我國城鎮化采暖制度已經發生了非常大的改變，現代人對于居住環境的舒適程度以及建筑節能都有了更高的標準與要求。當前已經出現了很多種住宅采暖方式，供熱行業當中的熱源已經從傳統的能源供熱轉向清潔能源供熱，形式也由單一化向多元化轉變。目前，我國供熱領域正在積極開發和利用各種新型熱源，旨在追求環保與節能，實現新型供暖系統目標。此外，在可持續發展理念的引導下，我國對環境保護的重視程度越來越高，傳統能源供熱，諸如煤炭供熱的方式便受到了非常嚴重的挑戰，因此以清潔能源代替煤炭是一種必然發展趨勢。

1以煤炭為燃料的供熱方式

1.1熱電聯產

熱電聯產是一種建立在能量梯級利用概念基礎上，將制熱（包括供暖和供熱水）及發電過程一體化的總能系統。其最大的特點就是對不同品質的能量進行梯級利用，溫度比較高的、具有較大可用能的熱能用來被發電，而溫度比較低的低品位熱能則被用來供熱。其原理是由于煤燃燒形成的高溫煙氣不能直接做功，需要經鍋爐將熱量傳給蒸汽，由高溫高壓蒸汽帶動汽輪發電機組發電，做功后的低品位的汽輪機抽汽或背壓排汽用于供熱。集中供熱熱電聯產鍋爐運行效率較高，可達85%以上。

1.2區域鍋爐房集中供熱

城市集中供熱主要包括三大組成部分，分別是熱源、熱網以及熱用戶。在區域鍋爐房集中供熱的方式當中，熱源是區域鍋爐房或者集中供熱鍋爐房。區域鍋爐房集中供熱，居民區域鍋爐房通常選用的是熱水鍋爐，工業區域鍋爐房則采用的是蒸汽鍋爐。區域鍋爐房集中供熱，是將煤炭作為主要原料，其由配熱干線、輸熱干線以及支線共同組成，熱網主要包括蒸汽管網和熱水管網兩個部分。在供熱管網當中，一般會有直接連接和間接連接兩種連接方式。城市集中供熱作為一種重要的城市基礎設置，在提高能源利用率方面發揮著不可替代的重要作用。此外，區域鍋爐房集中供熱的鍋爐熱效率可以達到百分之七十五，真正起到減少污染與節約能源的作用，實現了經濟效益、社會效益、環境效益以及生態效益的完美結合。

1.3分散小鍋爐供熱

分散小鍋爐的額定蒸發量小，運行效率低，僅為55%左右，且多數除塵器設備陳舊，不能脫硫，煙囪高度不夠，導致煙氣不能達標排放，是當前被逐步淘汰掉的供熱方式之一。

2清潔能源供熱的優勢

清潔能源，顧名思義環境友好型，可再生，大自然蘊藏的清潔能源可以說是用之不盡的，其間接使用價值也是巨大的，它不僅可以節約現有的寶貴的不可再生資源，還可以杜絕廢氣污染物的產生，在使用上所消耗的資源較少，即投入成本較低需要人力少，相應的對于環境保護來說是劃時代意義的進步。目前主要清潔能源主要有：太陽能、風能、生物能、潮汐能、地熱能等等。當前，地熱能資源正在被廣泛應用，其不僅可以利用起來進行發電，也可以直接被利用于供熱，其儲量所產生的能量相當于五千億噸標準煤燃燒所產生的能量。當前勘探開采技術已經可達幾千米深處的地下，清潔能源的使用不僅不需要大型的轉換設備，也不需要大量消耗現有的燃料。利用地熱能供熱，不僅經濟有效，而且環保價值可觀。

3以熱泵為熱源的供熱方式

熱泵是指利用高位使熱量從低位熱源流向高位熱源的節能裝置。其實，熱泵就和泵一樣，能夠將一部分不能被直接利用的低位熱能轉化成為具備高利用價值的高位熱能，進而更好地實現節約部分高位能的目的。熱泵運行的工作原理是逆卡諾循環原理，其組成部分包括壓縮機、節流裝置、冷凝器以及蒸發器。以低位熱源來進行分類，熱泵可以分為多種形式，其主要包括水源熱泵、空氣熱泵、太陽能熱泵、土壤源熱泵、污水源熱泵等等。

4以天然氣為熱源的供熱方式

4.1燃氣熱電聯產

關于燃氣熱電聯產，我國目前使用頻率最高的一種形式叫做鍋爐加供熱汽輪機。其實際工作原理是，天然氣在鍋爐中燃燒產生熱量—傳遞給蒸汽—蒸汽帶動汽輪發電機組發電。但是，縱觀我國近幾年的供熱形勢的變化，這種燃氣熱電聯產系統的主要應用范圍是煤改氣的熱電聯產。在城市當中新建立起來的熱電聯產系統并沒有使用這種方式。

4.2燃氣鍋爐

對于燃氣鍋爐，天然氣燃燒產生的熱量直接用于供暖，是最簡單的一種供熱方式。這種供暖方式包括家用燃氣爐、中小型燃氣鍋爐和區域大型燃氣鍋爐。后兩者皆是集中供熱系統，尤其是區域燃氣鍋爐，需要通過熱網向大面積的用戶供熱。由于熱源更為集中，供熱系統運行工況更加穩定，鍋爐運行效率更高，同時大型鍋爐更有條件采用先進的低氮燃燒技術，環境污染更小，在一些已有的"煤改氣"區域供熱系統中可根據具體情況慎重應用。

4.3燃氣鍋爐

對于燃氣鍋爐，天然氣燃燒產生的熱量直接用于供暖，是最簡單的一種供熱方式。這種供暖方式包括家用燃氣爐、中小型燃氣鍋爐和區域大型燃氣鍋爐。后兩者皆是集中供熱系統，尤其是區域燃氣鍋爐，需要通過熱網向大面積的用戶供熱。由于熱源更為集中，供熱系統運行工況更加穩定，鍋爐運行效率更高，同時大型鍋爐更有條件采用先進的低氮燃燒技術，環境污染更小，在一些已有的"煤改氣"區域供熱系統中可根據具體情況慎重應用。

5清潔能源供熱與傳統能源供熱的經濟性比較

大自然賦予的能量對于人類日常生產來說是無窮無盡的，其綠色清潔的特點是當下趨之若鶩的優點，利用潮汐能、地熱能、太陽能等每節約一噸標準煤的燃燒，約可節省29306焦耳能量，并可節約不可再生資源開采與勘探所花費的總計120噸的原生資源;另外，清潔能源生產過程中將不會產生廢污水和污染物，相當于節省了上千元經費，利潤也會在一千元左右。總而言之，可再生資源不僅節約了現有資源，減少了浪費，另一方面又杜絕了污染物的產生，保護了原本就很脆弱的環境，而且在使用過程中，還遏制了不可再生資源的消耗。如果清潔能源能快速發展起來，還會為城市提供大量工作崗位，推動各行各業的健康發展。

結語

綜上所述，社會在發展，時代在進步，各行業各領域都在緊追時代發展的腳步，適用最符合時代發展需求的發展方式。城市供熱系統亦是如此，傳統能源供熱引起存在著諸多的問題和弊端，其必然會被各種新型清潔能源所代替，新型清潔能源供熱的適用也會進一步提高供熱系統的效率。

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（作者單位：黑龍江省林業設計研究院）