付林：“2+26”城市清潔供熱實(shí)現(xiàn)近零排放的構(gòu)想

▲清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心教授付林

　　2017年，十部委推出了清潔取暖規(guī)劃，其中較為核心的是“2+26”城市。這些地區(qū)有三個(gè)特點(diǎn)：污染尤為嚴(yán)重，排放要求尤其嚴(yán)格，對(duì)于清潔供暖的實(shí)施尤為迫切。

　　基于此現(xiàn)狀才提出了針對(duì)“2+26”城市、共50億平米建筑面積的清潔供暖規(guī)劃，其中城市37.5億平米，“煤改氣”規(guī)劃為60%，“煤改電”規(guī)劃為15%，清潔燃煤20%，這就需要天然氣供熱30.4億平米，電采暖7.6億平米，燃煤供熱10億平米，剩下2億平米由地?zé)帷⒐I(yè)余熱、生物質(zhì)能和太陽能提供。

　　我們看到，“煤改氣”有60%的比例，天然氣供熱占大頭，這就帶來了“煤改氣”到底怎么改的問題。

　　“煤改氣”有天然氣鍋爐和天然氣電熱聯(lián)產(chǎn)兩種方法，結(jié)合京津等地實(shí)施經(jīng)驗(yàn)來看，存在成本高、氣源保障有困難、仍存在污染等問題。

　　所以，我認(rèn)為，合理的天然氣應(yīng)用方式是調(diào)峰：

　　一是給集中供熱網(wǎng)調(diào)峰，緩解運(yùn)行成本高的問題，還要根據(jù)情況考慮燃?xì)忮仩t，但一定要合理、有節(jié)制。

　　二是在給電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)峰，調(diào)峰的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生熱，這些熱量可以回收利用。這種回收利用天然氣給電網(wǎng)調(diào)峰時(shí)產(chǎn)生的熱能，可能是將來推廣的好模式。

　　在“煤改電”方面，有三種模式：

　　一是電直熱，但由于能源浪費(fèi)及邊際成本高，我認(rèn)為，這種模式并不可取，需要慎之又慎。

　　二是水源、地源熱泵，受資源條件限制，要理性推廣。

　　三是空氣源熱泵，這種方式適合分散建筑用戶，例如在農(nóng)村地區(qū)推廣應(yīng)用。并且在一定程度上，都需要政府的補(bǔ)貼。

　　目前的方案實(shí)施上都有一定局限性，還有沒有更加清潔、經(jīng)濟(jì)、高效的取暖方式？

　　我認(rèn)為，余熱利用是一個(gè)主流的供熱方式，我們可以將現(xiàn)在浪費(fèi)著的資源利用起來。

　　工業(yè)余熱的溫度大部分在30-40攝氏度，溫度低、不能直接供熱，但如果用作熱泵的低溫?zé)嵩?，它的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于空氣源、水源等，會(huì)讓熱泵更加高效，節(jié)能減排及經(jīng)濟(jì)性顯著。

　　首先，在運(yùn)用合理的情況下，耗電只是常規(guī)熱泵的三分之一；其次，成本維持在較低水平，與燃煤相當(dāng)，運(yùn)行成本僅為10-15元/GJ，考慮投資后的綜合成本在30-50元/GJ之間；最后，余熱回收全部采用電驅(qū)動(dòng)，即電+余熱，可以說當(dāng)?shù)嘏欧艦榱恪?/p>

　　有人問，規(guī)劃里提到的熱電聯(lián)產(chǎn)和以鍋爐為主要形式的燒煤，與利用余熱有沒有矛盾？

　　我認(rèn)為兩者沒有矛盾，其實(shí)利用余熱多數(shù)時(shí)候就是利用燃煤排放出來的余熱，其實(shí)它本身也是熱電聯(lián)產(chǎn)，只是叫法不同，并且，目前熱電聯(lián)產(chǎn)的模式也正在發(fā)生變化，“以熱定電”逐步改為了“以電定熱”，或稱“熱電協(xié)同”。

　　再看農(nóng)村清潔取暖路線，由于燃?xì)夤艿劳顿Y大、燃?xì)獬杀靖叩痊F(xiàn)實(shí)，目前“煤改氣”路線難以推廣，而在“煤改電”方面，空氣源熱泵應(yīng)用較多，特別是熱風(fēng)型，但是取暖成本問題并沒有得到解決。

　　農(nóng)村地區(qū)是否也可以考慮余熱供熱？這涉及到集中供熱的問題。

　　在“2+26”地區(qū)，人口密度較高，農(nóng)村分布較為均勻，該地區(qū)電力和工業(yè)發(fā)達(dá)，工業(yè)余熱量大，分布廣。此外，目前長輸供熱技術(shù)使管網(wǎng)輸送能力大幅度提升，余熱利用成本降低，余熱源和長輸管網(wǎng)以及擁有集中供熱的城市周邊輻射半徑在20公里以內(nèi)，可以覆蓋大多數(shù)農(nóng)村。

　　再來算一筆賬，通過對(duì)比余熱供熱、空氣源熱泵熱水機(jī)、空氣源熱泵熱風(fēng)機(jī)、蓄熱式電采暖、燃?xì)獠膳瘞追N方式后發(fā)現(xiàn)，余熱供熱的總投資及邊際運(yùn)行成本都是最低的。

　　基于此，我認(rèn)為可以有更合理的解決方案：對(duì)于50億平米供暖需求，有41.2億平米（其中農(nóng)村6億平米）采用區(qū)域供暖，其中，電廠余熱25億平米，工業(yè)余熱3億平米，燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)5億平米，天然氣調(diào)峰8.2億平米（20%燃?xì)庹{(diào)峰）。

　　計(jì)算后得出，這一方案比原規(guī)劃方案運(yùn)行成本減少72%，比原方案減排78%，減少天然氣用量320.5億立方米，不增加建設(shè)燃?xì)鉄犭姀S，比現(xiàn)狀減少天然氣用量160.5億立方米。

　　當(dāng)然，要做好這個(gè)工作，就需要進(jìn)行全局規(guī)劃，統(tǒng)籌考慮，打破行政劃區(qū)，加快解決研究供熱實(shí)際問題。 （本報(bào)記者 董梓童/整理）