分布式能源供热系统在乡镇供热应用中的探讨

司学双

分布式能源供热系统在乡镇供热应用中的探讨

司学双

目前，随着城乡一体化进程的加快，作为重要基础民生项目的供热问题（尤其是乡镇供热），也越发引起社会的关注。而当前乡镇的供热水平参差不齐，主要存在如下问题：小锅炉分散面广，以煤为燃料，能耗高，效率低，环境污染严重，同时各乡镇均不同程度存在小区规模小、布局分散、热损耗大、供热运行成本高等问题。近年来太阳能蓄热、电锅炉蓄热、天然气锅炉蓄热技术及空气源热泵机组等分布式新能源技术也因环保等诸多优点悄然出现并呈现出燎原之势。现结合自身了解浅谈一下乡镇供热的相关问题。

当前乡镇供热的趋势

由于乡镇各住宅围护结构不同，导致供暖面积相同的住宅供暖负荷不同，按供暖面积收取热费有失公平性而且不利于节能，分布式能源供热可以提供相对较高质量的室内热环境且调节方便。在尚未规划的老居住区，集中供暖难以实施，太阳能、空气能、天然气等新能源供热方式有其优点，随着技术工艺的不断改进，其运行效率在一定程度上要高于集中供暖，因此对于乡镇供热而言，分布式能源供热系统也不失为一种可取的供暖热源。在新规划区域宜采用集中供暖，但住宅的围护结构应尽量一致，并在住宅供暖系统入口处安装调节装置。但是传统的供热方式存在很大问题：浪费能源，对环境产生污染，能源使用率低，因此非常有必要寻求清洁能源对传统的供暖方式作为补充，其中以太阳能、空气能作为供热热源具有较高的优越性。对于乡镇中分散供暖的住宅来讲，独立的太阳能供暖热源受气候影响，不适于单独作为供热系统；对于区域太阳能供暖系统，我国的技术还不太成熟，没有大面积使用，但其发展前景可观，尤其是对于北方乡镇这种太阳能资源相对充足的地区，可以尝试太阳能+电锅炉蓄热技术。除了太阳能+外，还可以采用电锅炉蓄热、天然气锅炉、空气源热泵等作为热源，这将大大降低对环境的污染。

分布式能源系统简介

分布式能源既可以为一个用户服务，也可以为一个区域服务。区域分布式能源可以是一个能源站为整个区域服务，也可以是多个分布式能源项目共同为一个区域服务。多个分布式能源项目共同服务时就涉及到电力和供热管网联网组成区域微型网络的问题，与独立的分布式能源相比，区域分布式能源具有更加明显的节能性和经济性。分布式能源系统设计的一般原则是以热定电，这样才能保证较高的系统能效。但这样设计的结果可能会出现余电或缺电现象，因此分布式能源就需要借助公共电网来吸收余电或是补充缺电，以最终确保系统的高能效。同时，也需要把电网作为备用电源。

分布式能源的发展与现状

分布式能源传入我国已有十多年的历史，但却一直没有实质性发展。对于国际上最为通行的，建立在需求侧并利用天然气进行热电或热电冷联供的典型分布式能源系统，我国目前还停留在零星的试点阶段。近年来，为缓解全球气候变化对人类生存的影响，世界各国都将提高能源利用效率及促进清洁能源的发展上升为国家战略。分布式能源作为21世纪科学用能的最佳方式蓬勃兴起，已得到世界各国的广泛重视和应用。

分布式能源的优势

分布式能源可以为政府节约大量的投资。以8~10%的输电线损计算，我国每年输电线损达三个三峡水电站全年的发电量。建在用户端的分布式能源系统由于不需要通过电网供能，因此可以避免输电线损和节约大量的输配电投资。如考虑建设区域锅炉房的费用，节约的资金将更为惊人。另外，分布式能源系统的投资出自用户，而区域锅炉房和输配电投资出自政府或投资方。

分布式能源是能源供给的一种有益补充。分布式能源系统实际上是对单一的集中供能系统的补充，从国家角度看，分布式能源系统的全面发展，与电力部门和其他公用事业领域没有根本的利益冲突，而且在很大程度上可以减轻他们的压力，应视为集中供能的一种有益补充，特别是在电力负荷无法满足用电量的地区和其他公用事业领域。这一点在绝大多数国家都已得到了充分的验证。

解决乡镇供热途径及方法的探讨

针对乡镇供热存在的问题以及供热发展趋势，我认为解决新型城镇化背景下的乡镇采暖问题的途径应从以下几方面着手。

改善住宅的保温性能。加强维护结构的保温性能是增强住宅保温性能的主要方式。如果是已经建好的住宅那么可以根据具体情况进行改造，通常可以在外墙增设保温层、更换门窗，增加密闭性等方式。

采用适宜的采暖方式。目前新农村建设中居民采暖方式多为土暖，室内温度较低，舒适性差。为改善这种状况，集中供暖是一种较为理想的供暖方式，我区地处北方城市，太阳能的开发和利用具有一定的前景，具备条件的乡镇可以发展太阳能热源作为辅助热源，与燃气锅炉、电锅炉蓄热系统互为补给，进一步增加供暖系统的稳定性。

注重乡镇供热规划的编制。城市规划在初步确定地区采暖方式的过程中发挥着先行作用。规划要有一定的前瞻性，结合村镇的发展现状和未来发展趋势制定规划方案，通过规划的编制使村镇和其他地区的供热紧密联系，使供热规划对村镇今后的建设发展发挥积极作用。村庄的供暖规划要结合村庄的具体情况，遵循因地制宜、合理布局、节约能源的原则，建议在经济条件允许的村庄建设区域性电锅炉、燃气锅炉等分布式能源，其他村庄可以根据现状进行局部调整，设置单独性的空气源、太阳能等能源供热，进而将多个分布式能源连网，并选择一个或几个点的电并网，几个分布式能源在使用侧正常运行，由集中供热系统通过热网进行热负荷调节，保证热负荷匹配；通过互联网和局域电网进行电负荷调节，实现电负荷平衡。这样能源利用率稳定，单位供能的经济性也有保证，系统的总收益相对较好。同时，利用太阳能、电力的“移峰填谷”，引进蓄热技术的应用，提高能源利用效率, 从而解决热能供给与需求失衡的矛盾 。

随着中国经济的飞速发展，资源短缺、供应能力不足等问题逐渐暴露，环境压力正倒逼着能源战略的转型与能源结构的调整，清洁能源发展任重道远，加之，我国北方地区“煤改电”工程的相继启动，成为分布式能源供热行业发展的助推剂。从整体发展来看，绿色能源行业的应用与推广有明显向好的趋势。

（工作单位：山东省淄博市淄川区集中供热办公室）