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科学构建新能源供热体系 探索冬季清洁供暖“青州路径”

时间:2020-12-14     【转载】   来自:大众报业·大众日报   阅读

  冬季供暖是关系国计民生的大事。目前我国供暖能源结构依然以煤炭为主,供暖系统中有60%以上的热源来自燃煤锅炉或燃煤的热电生产,不可避免地对环境产生了污染。推进冬季清洁供暖,是打赢蓝天保卫战,改善群众生活质量、推进高质量发展的重要举措。青州市围绕加强生态环境建设和提高保障改善民生水平的目标要求,以保障群众温暖过冬、减少大气污染为立足点,按照企业为主、政府推动、居民可承受的方针,因地制宜多措并举推进新能源供热,探索出一条安全、绿色、节约、高效、适用的冬季清洁供暖“青州路径”。

  污水源热泵供暖

  温度不低于20℃

  12月8日,室外温度不高,青州市阳光华苑小区刘先生家里,却是暖意融融。他家里的温度计显示室温是24℃,在家里厚衣服根本就穿不住,只穿一件薄秋衣,就特别舒适,天气好的时候,甚至还需要开窗通风。自去年搬进新家后,他家里的温度没有低于过20℃。

  与普通的住宅小区不同,这个小区并不是使用集中供热管网取暖,采用的是污水源热泵这种新能源供暖方式,目前来看效果还不错。阳光华苑小区位于青州市东城片区,受地理条件限制,建成后一直无法纳入城市集中供热管网,而小区居民又迫切渴求集中供暖。为了让小区居民能温暖过冬,青州市创造性地在该小区推行了这种新能源供暖方式。

  “以前我们都是靠自己烧炉子取暖,不仅费用高,比较脏,供暖效果还不好,家里老人小孩更遭罪。”刘先生说,本来以为小区没热源,又是管网盲区,短时间内通暖无望,没想到被政府用这种新能源供暖方式给解决了,去年开通供暖以后,效果一直非常不错,大家伙都很高兴,非常感谢政府。

  另外一位小区居民李仲良说,刚开始他们还不知道这种新型供暖方式效果是否能够让人满意,但小区迟迟无法接入集中供热管网,没法享受集中供暖,家里有老人有孩子,冬天实在太难熬了,所以政府提出在小区里使用污水源热泵供暖时,居民们都纷纷支持。自去年供暖以来,他家里的温度一直没有低于过21℃,供暖效果出乎意料的好,非常满意。

  在潍坊首创污水源热泵供暖

  实现污水循环利用

  青州市东城片区,建有一座污水源供热中心,这里有4台污水源热泵机组,从青州市美陵污水厂达标排放的中水里提取低温热能,通过专用热回收装置将其提升为高温热能,为青州市政务服务中心、阳光华苑、凌云居等地提供供暖服务。

  虽然这种供热方式名字叫做污水源供热,但实际上使用的并不是污水,而是经过无害化处理后的中水,这种水对人体没有任何坏处,反而是一种不可多得的清洁能源。中水的排放温度高于15℃,一年四季的水温都很稳定,如果白白排放掉,会造成资源浪费。利用先进的热泵供热技术对这些中水进行再加热,将这些低品位的热能,转化为高品位热能,以此来向覆盖区域进行供热。

  污水供热的核心设备就是热泵,这是一种将低温热源的热能泵入高温热源的装置,其工作原理与冰箱压缩式制冷剂一致。即温度较高的污水流经蒸发器时,将热量传递给蒸发器内的低压液体制冷剂,污水自身温度降低,制冷剂蒸发成气体,并流向压缩机,压缩机将气体制冷剂压缩成高压气体并输送到保温水箱里的冷凝器,高压气体在冷凝器中凝结成液体,把热传递给水箱里的水,使供热管道内水源温度上升。而凝结的的液体制冷剂会流回蒸发器与污水换热。如此周而复始,实现供暖功能。

  青州市已经建成并投入使用的污水源热泵供暖,在潍坊市范围内属于首创,与传统的供热模式相比,这种供热方式具有环保效益显著、高效节能、运行稳定可靠等显著优点。不仅可以解决冬季取暖问题,夏天也可以为周边小区、单位提供冷源以及中水回用条件。

  在运行过程中,中水与其他设备或系统不会产生接触,密闭循环,不污染环境和其他设备。供热的时候,能够省去燃煤、燃气、燃油等锅炉房系统,没有燃烧过程,避免了排烟污染;供冷时省去了冷却水塔,避免冷却塔的噪音及霉菌污染。不产生任何废渣、废水、废气和烟尘,环境效益显著。

  建设新能源供热中心

  推动绿色节能供暖

  青州市福宁小区10号楼居民朱家平家中,室温同样非常高,温度在20℃以上。和阳光华苑小区一样,福宁小区同样是使用新能源供热,不同的是这里采用的是土壤源热泵供暖方式,效果同样很棒。

  福宁花园小区位于青州市南部科教创新园区,目前同样因为地理位置的原因,没有接入集中供热管网。为了让小区居民能够温暖过冬,青州市在充分调研该片区实际情况的基础上,决定在该小区因地制宜,先推行土壤源热泵供暖。

  与之情况类似的还有青州市东南部艺术小镇区域,同样是因为距离青州市中心城区距离较远,目前的城市集中供热管网无法覆盖,但居民又有比较强的供热需求。为此,青州市在这两个区域,分别建设一处集地源热泵、能源塔热泵、空气源热泵、相变蓄热等多能源互补的供热中心,以满足两处区域的供热需求。

  目前两处供热中心的一期建设,主要是以地源热泵为主热源,地源热泵是一种利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源(电能),即可实现能量从低温热源向高温热源的转移。

  在冬季,可以通过使用土壤源热泵,把地下土壤中的热量给“取”出来,进行处理提高温度后供给室内用于采暖;在夏季,则可以把室内的热量“取”出来释放到土壤中去,在给室内降温的同时,常年能保证地下温度的均衡,绿色节能环保,而且供热效果非常好。

  未来,这两处供热中心还将大力推进能源塔热泵、空气源热泵、相变蓄热等多能源供热方式,为片区居民提供更优质节能环保的供暖服务。

  龙头企业示范带动

  推广新能源供热项目

  推进冬季清洁取暖,是践行以人民为中心的发展思想、满足人民日益增长的美好生活需要的内在要求,是打赢蓝天保卫战、改善群众生活质量、推进高质量发展的重要举措。

  为了提高民生水平,保障群众温暖过冬,减少大气污染,青州市根据《北方地区冬季清洁取暖规划(2017—2021年)》和《山东省冬季清洁取暖规划(2018—2022年)》有关要求,结合青州市实际情况,编制《青州市清洁供暖专项规划》,科学确定全市清洁取暖发展目标、推进策略、技术路线和保障政策,指导全市清洁取暖积极稳妥有序推进。

  同时,青州市还按照企业为主、政府推动、居民可承受的方针,在潍坊市打造了首家利用污水源、土壤源、相变蓄热等多种新能源模式供热的供热企业青州市万信新能源工程有限公司,在青州市全市范围内大力推广新能源供热项目,由政府给予企业政策扶持,以企业为主进行投资,在不给居民增添负担的情况下,为广大居民解决冬季供暖问题。

  目前,在全国各地都有小区试点推行土壤源热泵、空气源热泵、相变蓄热等新能源供暖方式,但成效有好有坏,所以广大居民对于这些新能源供热方式,总体上还是持怀疑态度。但青州市走出了一条不一样的道路,利用打造的龙头企业,在城区范围内因地制宜推广新能源集中供热,目前来看成效还不错。

  青州市住建局相关负责人介绍,开发商自己建造的新能源供热项目,受制于资金、养护管理和工艺水准等多重因素,更多还是以“单打独斗”方式出现,供暖效果不能保证。青州市政府对企业给予政策支持,督促以万信新能源工程公司为代表的新能源供热企业,持续加大投资力度,采用国内尖端技术,连片集中发展新能源供热,已经初步形成规模,效果比较突出。

  多措并举推进清洁供暖

  探索清洁供暖“青州路径”

  自2016年开始,在青州市政府的倡导支持下,青州市万信新能源工程有限公司投资1000万元,在青州市东城新区铺设美菱污水处理厂至东城新区供热站3.8公里的中水管网。2017年投资4950万元,建设了污水源供热中心。今年又投资5亿元,启动南部科教园区和东南部艺术小镇两处新能源供热中心建设,目前正在建设中。

  青州市在积极争取气源指标,实现中石化、中石油双气源保障基础上,有序推进煤改气供暖,在充分考虑资源禀赋、清洁能源供应保障等因素情况下,按照供用气合同落实的气源,合理确定煤改气规模,有序推进煤改气清洁取暖。目前,青州市全市燃气管网已铺设800余公里,积极推广利用天然气壁挂炉等进行供暖,现已有冯宫小区、市场小区等70个小区5000户采用了天然气供暖,全市天然气供暖面积达5万余平方米,青州市清洁取暖体系初步形成。

  接下来,在符合清洁利用标准的基础上,青州市还将按照宜气则气、宜电则电、宜煤则煤、宜热则热、宜可再生能源则可再生能源的原则,因地制宜多措并举推进冬季清洁取暖,构建安全、绿色、节约、高效、适用的清洁取暖体系,为加快推进新旧动能转换重大工程、提升群众获得感幸福感作出积极贡献。

  清洁取暖面积连年攀升

  节能减排效果凸显

  青州市持续推进地热能、污水能、工业余热等清洁取暖方式,为减少化石能源消费、增强取暖方式的灵活性和多样性,打赢蓝天保卫战作出积极贡献。最近几年,青州市城区清洁取暖面积连年攀升,节能减排效果凸显。截止到现在,青州市全市清洁取暖面积已达1600万平方米,清洁取暖户13万户。

  目前,在青州市东城片区,现利用污水源热泵提供供暖服务,供暖面积达70万平方米,并计划新增空气源热泵、地源热泵等新能源热源,使供暖面积达到200万平方米,每年可节约标准煤2万吨。在东南部中晨艺术小镇、南部科教园区启动的这两个多能源互补的供热中心建设,一期建成后可满足180万平方米供暖需求,与传统燃煤供暖相比每年可减少标准煤量20646吨,并减少二氧化硫175.5吨、二氧化碳54090吨、氮氧化物152.784吨。全部建成后,可满足930万平方米的供暖需求,与传统燃煤供暖相比每年可减少标准煤量10万吨,并减少二氧化硫900吨、二氧化碳27万吨、氮氧化物700吨,实现污染物的零排放。

  另一方面,青州市还投资4亿元启动工业余热引入集中供暖管网工程,铺设DN1000的管网,将弘润石化、博奥炭黑等工业企业的生产余热,通过供暖管网引入集中供暖管网,工程完成后,可满足700万平方米的供暖需求,可减少标准煤量8万吨。

  未来,青州市还将按照起点高、技术强、规模大的要求,多维度多方位地推动清洁供暖,采取应对减排和气候变化、缓解能源及环境问题的有力措施,打造更多民生工程,服务百姓,惠及大众。同时,探索出一条内在安全、结构简单和经济合理的清洁能源推广路径,为缓解北方城市供暖期雾霾问题提供有益借鉴。

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