清洁能源的发展现状及其在供暖行业中的应用

李福 郑丽伟 沈阳恒久安泰环保与节能科技有限公司

改革开放以来，随着我国经济的高速增长，该地区的城镇居民供暖的呼声越来越高。与北方相比，更短的冬季供暖时间是制约集中供暖的要素，因此，根据夏热冬冷地区的气候特点，将供暖和供冷联合向区域供应成为该地区集中供暖推动的可行方式。

一、清洁供暖途径及技术

①太阳能供暖

在建筑物屋顶设置平板式太阳能集热板，吸收太阳能后形成闭式循环，由循环水泵提供循环动力。太阳能供暖可作为集中供暖的补充热源。

②风电供暖

利用风力发电作为能源，采用电蓄能锅炉为热源进行供暖。

③地热供暖

地热资源是一种高效、节能、环保的可再生能源资源。地热尾水应梯级利用，尽量降低地热尾水回灌温度。地热资源梯级利用后，热利用率可达90%以上。

④污水源热泵

将污水低位热能通过热泵转移到热用户。城市污水是一种较好的低温热源。污水夏季温度低于室外温度，冬季高于室外温度，整个供暖期和供冷期，水温波动不大。一般冬季水温不低于10℃，夏季不超过30℃。原生污水中含有大量的热能。城市社区产生的废热的40%在污水中。

⑤生物质供暖

将农林废物粉碎、混合、挤压、烘干等，制成各种成型（如块状、颗粒状等）的可直接燃烧的新型清洁燃料，将其燃烧放出的热量用于发电、供暖。

⑥核能

供暖核能是一种清洁、高效、优质的现代能源，对核能的利用不但可以节省化石能源消耗，同时还可以减少燃烧化石能源所产生的各类有害物质。核能常应用于核电站、低温核供热站、海水淡化等。低温核供热站是利用低温核反应堆替代传统燃煤、燃气等燃料的供热设施，由清华大学核能技术研究所设计实施，它是继核电站之后又一和平利用原子能的成果，它的经济效益表现在低温核供热站系统简单，单位功率投资比核电站低很多，与燃煤热源相比投资相对较高，但核燃料成本比煤低得多。

⑦燃气供暖

冷热电三联供：以燃气作为一次能源同时生产电力、热能和冷能。以独（多）栋建筑且有冷、热负荷需求的公共建筑为对象，建立集中能源站，实现能源按品位梯级利用。冬季利用发电余热为供暖提供热源；夏季则把发电余热转换为冷能，作为空调冷源。三联供系统适用项目为：有冷热负荷需求的用户及电力接入困难的用户或需要备用发电机的用户。分散燃气供暖：指对单体建筑物采用燃气供暖热水炉或燃气直燃机等方式供暖、供冷。供暖热水炉因其安装调节方式灵活，适用于低密度住宅别墅区及沿海旅游区供暖。燃气直燃机可用于有冷、热负荷需求的单体公共建筑。分散的供暖、供冷模式可节省管网投资，减少市政设施用地。

二、实现供暖清洁化的建议

（一）引导供热向“绿色”“低碳”“智慧”转型

随着生态文明建设推进，在蓝天白云和温暖过冬的驱动下，未来集中供暖仍需加强全局意识、问题意识、过程意识，推动供热事业在确保安全的前提下，进一步向“绿色”“低碳”“舒适”“智慧”方向发展。供暖绿色化，重点是降低污染物排放，以增加“蓝天白云”的天数。削减煤炭、特别是散煤的使用，降低供热产生的污染物排放，显得十分重要和迫切。

供暖低碳化，重点在提高能源效率，增加低碳能源使用，推进生物质能、太阳能、风能等可再生能源的利用等，进而减少供暖产生的二氧化碳排放，降低“热岛”效应。

供热智慧化，主要以供热信息化与自动化为前提条件，通过结合信息系统和物理系统作为技术渠道，使用物联网、云计算、空间定位等新型技术来感应和关联供热系统中的各个要素。在讨论和完善系统内部资源时，可利用大数据、仿真技术、人工智能等方法来完成。

在使用模型预测先进控制技术前，需对调控系统内部细节加以了解，凸显建造系统的调节、诊断、感应和适应功能，从而打造出一种满足运营生产、设计方案、要求响应的新型智慧供热系统。

（二）完善制度保障，助推供热转型

一是加快供热立法。供热行业不仅承担着民生保障的重要责任，而且肩负着节能减排的重要使命。随着行业体制改革的逐步深化，供热行业管理中的一些深层次问题开始凸显，清洁供热面临着新的形势与任务，亟待供热法规的引领与规范，建立新的管理制度和市场秩序，以适应形势与任务的要求。

二是强化标准工作，引导供热绿色低碳发展。着手和强化标准化工作，加强从供热源头到用户端的标准建设，开展供热产品和供热系统能效、质量、安全对标和认证工作，从标准体系上保障清洁取暖工作的可持续发展。

三是立足国情制定能源发展战略，保障能源供给，构建城市供热安全保障体系。目前，天然气已成为各城市热、电、气稳定供应与安全运行的关键，各地在落实清洁供暖改造时，也必须把能源安全保障放在第一位，尤其在源头上首先落实天然气、电力、清洁能源等保障，然后“以供定改”。

四是优化政策补贴，建立高寒地区供暖补贴机制。目前清洁供暖政策补贴压力巨大，优化现有补贴并逐步制定补贴退出机制非常重要。一方面，补贴政策宜充分考虑不同技术使用成本差异；另一方面，补贴应考虑不同经济水平、不同气候条件差异。尤其是极寒地区取暖期长，居民经济承受能力有限，政策补贴应予以适当倾斜。

三、结语

清洁取暖改造涉及我国污染防治和能源结构转型升级，上游对接国内外能源市场，下游事关居民取暖、环境治理，是一个系统工程。由前面的评价与分析结果可以看出，实现供暖清洁化对建设生态文明、改善民生具有十分重要的意义。