城市供熱形式與能源結(jié)構(gòu)

田景亮

摘要：近年來，城市供熱形式與能源結(jié)構(gòu)得到了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注，研究其相關(guān)課題有著重要意義。結(jié)合我國(guó)城市供熱能源情況，從熱電聯(lián)產(chǎn)供熱、區(qū)域鍋爐房供熱及燃油燃?xì)夤岬确矫?，就幾種供熱形式的能源利用效率、經(jīng)濟(jì)性及適用性進(jìn)行了分析、比較，以期為城市供熱形式與能源的關(guān)系提供參考。闡述了個(gè)人對(duì)此的幾點(diǎn)看法與認(rèn)識(shí)，望有助于相關(guān)工作的實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：城市；供熱形式；能源結(jié)構(gòu)

一、城市供熱的能源利用效率

（一）熱電聯(lián)產(chǎn)供熱

熱電廠將高品位的熱能用于發(fā)電，將低品位的熱能用于供熱，因而其能源轉(zhuǎn)換效率較高。在所有供熱形式中，熱電聯(lián)產(chǎn)的能源利用效率是最高的，包括發(fā)電及供熱在內(nèi)其一次能源效率可達(dá)到0.7～0.9之間。

（二）燃煤鍋爐供熱

根據(jù)JGJ26-95民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）規(guī)定，燃煤鍋爐的供熱效率應(yīng)達(dá)到0.68以上。隨著供熱鍋爐單臺(tái)容量的不斷增大，其熱效率也逐步接近了熱電聯(lián)產(chǎn)的能源利用效率。

（三）電力供熱

在北方地區(qū)，絕大部分電力來源于火電。一次能源煤炭變成電能的效率只有0.3左右，即使電鍋爐的效率達(dá)到95%以上，電力供熱的一次能源效率也只有0.25左右，因此用電供熱的一次能源效率是極低的。

（四）天然氣供熱

用天然氣直接燒鍋爐供熱的效率在0.85～0.90左右。但天然氣是清潔燃料，價(jià)格很高，北京市1m3天然氣價(jià)格在2元左右，其一次能源效率折合成標(biāo)煤后應(yīng)低于燃煤鍋爐。

二、各大城市供熱形式的應(yīng)用前景

（一）熱電聯(lián)產(chǎn)供熱

以熱電廠為熱源的集中供熱系統(tǒng)，由熱電廠中汽輪機(jī)的抽汽或背壓排汽通過換熱首站將熱量傳遞給熱水，并通過熱力管網(wǎng)將熱量送到各采暖用戶。從整體上看，熱電聯(lián)產(chǎn)具有較好的經(jīng)濟(jì)性。因此，在保證全年充足熱負(fù)荷的前提下，應(yīng)優(yōu)先發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)供熱。

（二）燃煤鍋爐供熱

燃煤鍋爐供熱成本低，在我國(guó)城市供熱系統(tǒng)中使用最為普遍。但是，由于能源轉(zhuǎn)換效率較低，對(duì)其環(huán)境的污染在所有供熱形式中是最嚴(yán)重的，因此這種供熱形式在環(huán)保要求比較高的城市要嚴(yán)格加以控制。

近年來，我國(guó)開發(fā)的適用于城市集中供熱的大容量高溫水燃煤鍋爐（29MW以上）技術(shù)日益成熟，其運(yùn)行效率逐步接近電站鍋爐。同時(shí)隨著供熱鍋爐煙氣脫硫除塵技術(shù)的不斷提高，使得城市集中供熱熱源廠在供熱成本、投資規(guī)模、廠址選擇、建設(shè)周期以及靈活性等方面都具有熱電廠所不可比擬的優(yōu)越性，在熱電聯(lián)產(chǎn)不具備條件的城市及地區(qū)應(yīng)當(dāng)成為城市供熱的主要發(fā)展方向。

（三）電力供熱

電力供熱方式的一次能源效率是最低的，運(yùn)行成本也明顯高于其他采暖方式，因此電力供熱的使用應(yīng)嚴(yán)格限制，其大量使用是不符合我國(guó)可持續(xù)性發(fā)展的能源政策的。但是分散設(shè)置于各用戶內(nèi)的電采暖方式，省去了傳統(tǒng)采暖方式中的室內(nèi)外熱力管道，美化了居住環(huán)境，同時(shí)在使用上調(diào)節(jié)比較靈活，可減少采暖期內(nèi)運(yùn)行時(shí)間，其供熱節(jié)能性要優(yōu)于傳統(tǒng)的集中供熱系統(tǒng)。此外，家用電采暖不需要集中供熱，只需有專業(yè)人員對(duì)采暖系統(tǒng)進(jìn)行管理與維護(hù)，也不存在集中供熱計(jì)量收費(fèi)的難題，同時(shí)不會(huì)造成地區(qū)環(huán)境污染，這是其使用優(yōu)點(diǎn)。

電力方面最突出的問題是峰谷差的不斷加大。如果電力供熱方式增設(shè)蓄熱裝置后，供熱系統(tǒng)用電設(shè)備僅在電力低谷期運(yùn)行，則會(huì)削減電力的峰谷差，有利于電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)供熱來講也可以使用相對(duì)便宜的谷價(jià)電能，使運(yùn)行成本降低。總之，電力供熱一次能源效率極低，運(yùn)行成本也高于其他供熱方式，其使用應(yīng)根據(jù)用戶的實(shí)際情況加以選擇，不宜盲目推廣。

（四）燃油燃?xì)忮仩t及家用燃?xì)鉅t供熱

由于天然氣是清潔燃料，由天然氣管網(wǎng)直接送至用戶，因此采用該能源供熱應(yīng)以分散的小系統(tǒng)為主，如單個(gè)樓宇甚至以戶為單位的系統(tǒng)供熱，不宜再建設(shè)大型集中燃?xì)夤徨仩t房，以避免供熱管網(wǎng)的重復(fù)投資。此外，小型燃?xì)夤嵯到y(tǒng)尤其是家用燃?xì)獗趻鞝t，可根據(jù)人們的作息情況隨時(shí)做供熱量調(diào)整，從而減少了系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)間，可使單位采暖面積能耗減少。而對(duì)于傳統(tǒng)的鍋爐房或熱電聯(lián)產(chǎn)，由于運(yùn)行調(diào)節(jié)慣性大，設(shè)備啟停不便，系統(tǒng)在整個(gè)采暖季內(nèi)不間斷供熱，造成單位采暖面積能耗相對(duì)增加。但是當(dāng)考慮到燃?xì)夤岬募竟?jié)不平衡性非常嚴(yán)重而導(dǎo)致的天然氣管網(wǎng)的追加投資，以及油氣等燃料價(jià)格的相對(duì)昂貴，使得該能源供熱方式的運(yùn)行成本及費(fèi)用相當(dāng)高，不利于供熱的商品化和市場(chǎng)化發(fā)展。因此，燃油燃?xì)夤岱绞降膽?yīng)用，應(yīng)在具體項(xiàng)目上做深入的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和評(píng)價(jià)，以確保其在具體項(xiàng)目上的適用性。

1）在所有供熱方式中，以煤為能源的熱電廠及區(qū)域鍋爐房供熱系統(tǒng)具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)與較高的能源利用效率，應(yīng)優(yōu)先推廣與應(yīng)用。但這種方式會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵和廢氣廢渣，對(duì)環(huán)境污染較為嚴(yán)重，因而應(yīng)嚴(yán)格限制在市區(qū)的使用，同時(shí)大力推廣煤的潔凈燃燒技術(shù)和鍋爐煙氣的高效脫硫除塵技術(shù)。2）電力供熱的能源轉(zhuǎn)換效率低，經(jīng)濟(jì)性最差，不宜鼓勵(lì)使用。但對(duì)于環(huán)境要求嚴(yán)格、供熱負(fù)荷不大的用戶，可以考慮采用帶蓄熱裝置的電鍋爐供熱或分散于用戶房間內(nèi)的電采暖方式供熱。

三、結(jié)束語

各地區(qū)能源價(jià)格的制定與運(yùn)行方式存在差異，除了熱電聯(lián)產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性明顯偏好，電力采暖經(jīng)濟(jì)性明顯偏差外，其他能源的供熱經(jīng)濟(jì)性與適用性要根據(jù)具體情況而定，在保證供熱效果與供熱成本核算的前提下，充分考慮環(huán)保與能源政策，結(jié)合實(shí)際合理選擇供熱方式。

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