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江億院士&付林教授:中國清潔供熱2025的“一模式、兩目標、三效果、四改變、五特征”

發(fā)表于: 來(lái)自:中國熱泵
   應對氣候變化,實(shí)現減碳目標,需要降低煤炭在一次能源消費結構中的比重。據了解,目前我國供熱總能耗約2億噸標準煤,燃煤仍是供熱的主要一次能源,占比約77%。與此同時(shí),我國余熱資源豐富,一方面,現存燃煤電廠(chǎng)有大量的余熱資源,北方現有燃煤電廠(chǎng)裝機容量約8億千瓦;另一方面,冬季供暖期內北方集中供暖地區的低品位工業(yè)余熱量約有40億吉焦,回收其中15億吉焦,可為50億平方米建筑提供基礎采暖負荷。此外,我國北方城鎮熱網(wǎng)普及,從大城市到小城鎮均有集中供熱熱網(wǎng)。
  應對氣候變化,實(shí)現減碳目標,需要降低煤炭在一次能源消費結構中的比重。據了解,目前我國供熱總能耗約2億噸標準煤,燃煤仍是供熱的主要一次能源,占比約77%。與此同時(shí),我國余熱資源豐富,一方面,現存燃煤電廠(chǎng)有大量的余熱資源,北方現有燃煤電廠(chǎng)裝機容量約8億千瓦;另一方面,冬季供暖期內北方集中供暖地區的低品位工業(yè)余熱量約有40億吉焦,回收其中15億吉焦,可為50億平方米建筑提供基礎采暖負荷。此外,我國北方城鎮熱網(wǎng)普及,從大城市到小城鎮均有集中供熱熱網(wǎng)。      中國供熱何去何從?在江億院士的指導下,清華大學(xué)建筑節能研究中心付林教授課題組歷經(jīng)十余年研究,推出新一代北方城鎮供熱模式。付林表示:“基于這些中國國情特點(diǎn),應采用一條與國外不同的低碳供熱發(fā)展模式。我國大部分北方城市擁有規模較大的熱網(wǎng),現狀電廠(chǎng)和工業(yè)余熱資源也很豐富,與歐洲的第四代低溫供熱技術(shù)不同,中國需要走出獨有的低碳供熱模式。‘中國清潔供熱2025’可概括為‘一個(gè)模式、兩個(gè)目標、三個(gè)效果、四個(gè)改變、五個(gè)特征’,這一模式為我國北方地區城鎮清潔供熱提供了整體解決方案,同時(shí)也為世界其他國家提供了清潔供熱的中國模式”。      付林認為,中國清潔供熱2025新模式應具有以下五大特征:      第一,低熱網(wǎng)回水溫度。采用三級熱網(wǎng)逐級降低熱網(wǎng)回水溫度,熱力站變成能源站,最終熱網(wǎng)回水溫度可降低至10℃,有利于低品位熱源的接入,實(shí)現多熱源聯(lián)網(wǎng)和供熱參數整合;      第二,余熱回收。我國余熱現狀資源豐富,遠能滿(mǎn)足未來(lái)北方供熱需求。該模式下熱源三分之二的熱量來(lái)自于電廠(chǎng)和其他工業(yè)的低品位余熱;      中國工程院院士江億對此觀(guān)點(diǎn)補充說(shuō)道:“如果把現有及未來(lái)能夠存得住的燃煤電廠(chǎng)都改成熱電聯(lián)產(chǎn),并且通過(guò)新的工藝把余熱收集上來(lái),再補充收集北方鋼鐵廠(chǎng)、水泥廠(chǎng)、化工廠(chǎng)、建材廠(chǎng)等工業(yè)余熱,除去收集不到的,也能保證縣以上城市70%以上的城鎮基礎供熱,熱源看來(lái)能夠保障。”      第三,熱電協(xié)同。熱電聯(lián)產(chǎn)、熱泵及蓄熱工藝相結合,與純凝電廠(chǎng)相比,電力調峰幅度更大、更加靈活,為可再生能源發(fā)電上網(wǎng)創(chuàng  )造條件;      第四,分布式燃氣調峰。結合季節性?xún)?,天然氣在熱網(wǎng)末端為供熱調峰,提高供熱經(jīng)濟性,平衡余熱波動(dòng),保障供熱安全;      第五,長(cháng)輸供熱。采用大溫差、大管徑以及多級泵等技術(shù),保障200公里長(cháng)輸和大規模利用余熱的供熱經(jīng)濟性。      在付林看來(lái),這“五個(gè)特征”將帶來(lái)“四個(gè)改變”:一是以余熱為主的低品位熱源取代燃煤,實(shí)現近零碳供熱;二是根據回水溫度的不同,兩級管網(wǎng)改變?yōu)槿壒芫W(wǎng);三是熱力站改變?yōu)槟茉凑?,功能從單純隔壓換熱改變?yōu)榻档蜔峋W(wǎng)回水溫度、熱源調峰和隔壓;四是儲能與熱泵結合,實(shí)現熱電氣協(xié)同。      同時(shí),這一清潔供熱模式通過(guò)“五個(gè)特征”支撐“四個(gè)改變”,從而實(shí)現“三個(gè)效果”,即節能90%、減排90%、供熱成本與燃煤鍋爐相當,最終將實(shí)現“低碳”和“低成本”兩個(gè)目標。
  中國供熱何去何從?在江億院士的指導下,清華大學(xué)建筑節能研究中心付林教授課題組歷經(jīng)十余年研究,推出新一代北方城鎮供熱模式。付林表示:“基于這些中國國情特點(diǎn),應采用一條與國外不同的低碳供熱發(fā)展模式。我國大部分北方城市擁有規模較大的熱網(wǎng),現狀電廠(chǎng)和工業(yè)余熱資源也很豐富,與歐洲的第四代低溫供熱技術(shù)不同,中國需要走出獨有的低碳供熱模式。‘中國清潔供熱2025’可概括為‘一個(gè)模式、兩個(gè)目標、三個(gè)效果、四個(gè)改變、五個(gè)特征’,這一模式為我國北方地區城鎮清潔供熱提供了整體解決方案,同時(shí)也為世界其他國家提供了清潔供熱的中國模式”。
  
  付林認為,中國清潔供熱2025新模式應具有以下五大特征:
  
  第一,低熱網(wǎng)回水溫度。采用三級熱網(wǎng)逐級降低熱網(wǎng)回水溫度,熱力站變成能源站,最終熱網(wǎng)回水溫度可降低至10℃,有利于低品位熱源的接入,實(shí)現多熱源聯(lián)網(wǎng)和供熱參數整合;
  
  第二,余熱回收。我國余熱現狀資源豐富,遠能滿(mǎn)足未來(lái)北方供熱需求。該模式下熱源三分之二的熱量來(lái)自于電廠(chǎng)和其他工業(yè)的低品位余熱;
  
  中國工程院院士江億對此觀(guān)點(diǎn)補充說(shuō)道:“如果把現有及未來(lái)能夠存得住的燃煤電廠(chǎng)都改成熱電聯(lián)產(chǎn),并且通過(guò)新的工藝把余熱收集上來(lái),再補充收集北方鋼鐵廠(chǎng)、水泥廠(chǎng)、化工廠(chǎng)、建材廠(chǎng)等工業(yè)余熱,除去收集不到的,也能保證縣以上城市70%以上的城鎮基礎供熱,熱源看來(lái)能夠保障。”
  
  第三,熱電協(xié)同。熱電聯(lián)產(chǎn)、熱泵及蓄熱工藝相結合,與純凝電廠(chǎng)相比,電力調峰幅度更大、更加靈活,為可再生能源發(fā)電上網(wǎng)創(chuàng )造條件;
  
  第四,分布式燃氣調峰。結合季節性?xún)?,天然氣在熱網(wǎng)末端為供熱調峰,提高供熱經(jīng)濟性,平衡余熱波動(dòng),保障供熱安全;
  
  第五,長(cháng)輸供熱。采用大溫差、大管徑以及多級泵等技術(shù),保障200公里長(cháng)輸和大規模利用余熱的供熱經(jīng)濟性。
  
  在付林看來(lái),這“五個(gè)特征”將帶來(lái)“四個(gè)改變”:一是以余熱為主的低品位熱源取代燃煤,實(shí)現近零碳供熱;二是根據回水溫度的不同,兩級管網(wǎng)改變?yōu)槿壒芫W(wǎng);三是熱力站改變?yōu)槟茉凑?,功能從單純隔壓換熱改變?yōu)榻档蜔峋W(wǎng)回水溫度、熱源調峰和隔壓;四是儲能與熱泵結合,實(shí)現熱電氣協(xié)同。
  
  同時(shí),這一清潔供熱模式通過(guò)“五個(gè)特征”支撐“四個(gè)改變”,從而實(shí)現“三個(gè)效果”,即節能90%、減排90%、供熱成本與燃煤鍋爐相當,最終將實(shí)現“低碳”和“低成本”兩個(gè)目標。

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2019
12/16
17:11
中國熱泵
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