浅析吉林省清洁能源供热
浅析吉林省清洁能源供热
发表时间：2020-05-28T05:27:28.959Z  来源：《防护工程》2019年26期作者：赵敬
[导读] 本文梳理了吉林省清洁供暖的现状及利用形式，分析各项技术的适用性。
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摘要：我国东北地区清洁取暖涉及民生和能源环境问题。本文梳理了吉林省清洁供暖的现状及利用形式，分析各项技术的适用性。
关键词：清洁能源供热现状
1.引言
随着地球上的煤、石油、天然气的不断消耗，太阳能、海洋能、地热能、风能等可再生的清洁能源将成为全世界的一种重要能源。目前我国东北地区冬季供暖消耗大量煤炭导致雾霾频发、大气污染严重，雾霾治理刻不容缓，有效利用清洁能源，减少化石燃料的使用，对改善空气质量起到至关重要的作用。根据国家制定的“十二五能源发展战略规划”调整能源结构，减少燃煤造成的污染，大力发展清洁能源、可再生能源的利用技术要求，吉林省颁布了《吉林省能源发展“十三五”规划》，未来将进一步扩大清洁能源的使用规模，加快发展可再生能源，实现清洁能源供应和消费多元化。
2.清洁能源的定义
酒喝多了用什么解酒是最好的方法传统意义上，清洁能源指的是对环境友好的能源，意思为环保，排放少，污染程度小。
清洁能源的准确定义应是：对能源清洁、高效、系统化应用的技术体系。清洁能源又分为狭义和广义，狭义的是指原材料可以再生的能源，如水力发电、风力发电、太阳能、生物能（沼气）、地热能（包括地源和水源）海潮能这些能源；广义的是指能源的源头使用、运输途径及消费过程中对环境低污染的技术，即清洁能源不仅在源头上实现一次能源利用效率高、环境友好、能源供应安全可靠，而且贯穿整个能源利用系统，具备输送、使用及排放过程中对环境和生态平衡造成的污染小，影响小[1~2]等特点。目前清洁能源在建筑上利用实现形式主要为：可再生能源、燃气及煤的高效清洁利用。
3.吉林省供暖现状与特点
吉林省处于严寒地区，截至2019年年底，全市总供暖面积（含周边村镇自行采暖用户）达到9882万平方米。按冬季取暖使用能源分类，以燃煤为主要能源，取暖面积约8833万平方米，占总建筑面积的89.38%；生物质取暖面积757万平方米，占总面积的7.65%；天然气取暖面积222万平方米，占总面积的2.25%；电取暖面积46万平方米，占总面积的0.47%；工业余热取暖面积约18万平方米，占总面积的
0.18%；地热能取暖面积约7万平方米，占总面积的0.07%[3].
北方地区煤的供热平均综合能耗偏低，农村为27千克标煤/平方米左右，城镇为19千克标煤/平方米左右。农村使用的传统柴灶薪柴的能源利用效率约为15%，大量使用的燃煤土暖气能源利用效率约为40%，导致大量的能源浪费和大气污染，同时也严重危害人民的身体健康。
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吉林省城镇地区主要通过大型区域锅炉房等集中供暖设施进行供暖；新建地区主要采用小型燃煤锅炉、燃气锅炉、电直热、电蓄热、可再生能源等方式供暖。
吉林省农村和城乡地区基本为原始供暖方式：柴灶、土暖气、火炕、煤炉、散煤和秸秆、木头粗放式燃烧等供暖方式，燃烧效率很低，污染严重，且存在安全隐患；少部分用户采用电、天然气等可再生能源的供暖方式。
4.吉林省可再生能源利用形式
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4.1土壤源热泵
吉林省能源资源种类较为齐全，传统化石能源储量不足，地热能等新能源和可再生能源发展潜力较大。其中，吉林省深部地热能源潜力相当于26亿吨标准煤。“十三五”时期，吉林省要加快地热能资源利用项目建设，重点开发伊舒断陷盆地、东南部区和松辽盆地区等三个重点区域。到2020年，吉林省地热能等新能源和可再生能源消费比重提高到9.5%。规划在公主岭、永吉、伊通、抚松及敦化等县（
市）进行地热勘察，力争提交一批可供开发的地热资源。在伊舒断陷盆地开展长春市国信南山温泉等以建筑供热、地热温室种植和规模化温泉入户住宅小区为主的4个重点项目。在东南地区开展长白山地热温泉等以旅游及建筑供暖为主的3个重点项目。在松辽盆地开展长岭凹陷地热能等以农业规模化种植、城镇住宅供热为主的项目。
地热能供暖包括地热井供暖和地源热泵两种方式，吉林省地区使用的多为浅层地源热泵，优点是：地表浅层地热为可再生能源，在使用过程中无污染物排放；性能较稳定，受环境温度影响较小；浅层地源热泵供暖与空气源热泵类似，具有能效高等特点。其缺点是：地埋
管的数量大，占地面积大；由于地源热泵系统管路复杂、材料数量多且材质要求高，前期投资成本较常规空调高出约40%；其应用范围和规模受当地地热资源限制；同时存在污染土壤和地下水的隐患。
4.2天然气的利用形式
伴随着空气污染越来越严重，煤改气势在必行。截至到2016年底，吉林省天然气取暖面积共1100万平方米，天然气用量2.76亿立方米。天然气取暖以城镇地区为主，约1024万平方米，天然气用量2.65亿立方米，占比96%；农村取暖面积76万平方米，天然气用量0.11亿立方米，占比4%。
目前吉林省燃气取暖方式主要有三种：燃气锅炉房、分户式燃气壁挂炉、天然气分布式能源。2017年~
2021年清洁取暖“煤改气”需求累计新增28亿方。其中热电联产改造/新建规模110万千瓦，新增用气量11.0亿方；燃气锅炉改造/新建规模1.5万蒸吨，新增用气100亿方；煤改气壁挂炉新增用户6.8万户，新增用气1.0亿方；天然气分布式能源新增60.0万千瓦，新增用气6.0亿方。新增清洁取暖“煤改气”需求主要集中在城镇地区，占比85%[5]。
燃气供暖技术产业支撑和市场化能力较强，用户接受程度较高，但，但其推广有一定的局限性：一是前期投资大，运营成本高。省供热办预测，“煤改气”成本为53.39亿，比当前居民供暖27元/平方米的价格高出近一倍，其次天然气项目建设的成本更高，因为成本过高推广困难；二是政府补贴不堪重负，“煤改气”推广难。
为了进一步推进“煤改气”的改革，一是加快省内天然气支线等基础设施建设，引进多气源。二是推进天然气价格机制改革，加强管理，减少配气环节的加价，降低用气成本。三是因地制宜，指定鼓励政策，在城市新建区和集中供热辐射区域推进天然气供暖。
4.3电能的利用形式
电能具有清洁、安全、便捷等优势，实施电能清洁供暖对于优化能源消费结构，落实国家能源战略，推动相关行业发展，减少大气污染意义重大。近年来吉林省电力供需处于严重供大于求的状态，2015年，吉林省的弃风弃光比例高达30.8%[4]，如何从供热上入手，实现热电联产中的热电协同，使得热
电联产自身能够实现调峰，成为目前大多数北方城市电厂的迫切需要。
“十二五”期间，全省电力装机容量达到2611.4万千瓦，年均增长5.1%[6]。吉林省政府下发了《关于推进电能清洁能源实施意见》的通知，通知指出了吉林省发展清洁能源的目标、要求和保障措施，并且公布了吉林省电能供暖的补贴标准。
电力供暖分为两种方式：电直热、电蓄热。电直热方式一般为：直热电暖气、发热电缆、电热膜等。电蓄热是夜间使用电加热设备将低谷电转化为热能并储存起来，白天缓慢地释放出来提供热水。电蓄热可以有效的做到合理用电，缓解电力负荷的峰谷差现象。电蓄热方式一般分为：蓄热电暖气、蓄热电锅炉、电锅炉+水蓄热/相变蓄热等。
以长春市为例，目前全市电采暖面积已达317万平方米，占全市供暖总量的3.08%。截至到2018年底，累计推广电能替换项目827个，完成电能替代电量7.3亿千瓦时，减少二氧化碳排放28万吨，减少二氧化硫排放6100吨，减少氮氧化合物排放3000吨，减少2.6万吨粉尘排放[6]。
4.4空气源热泵的利用形式
空气源热泵是一种以空气为地位热能的热泵技术，一般分为空气/空气热泵和空气/水热泵等形式。根据冬季制热的工作范围空气源热泵分为普通型空气源热泵机组（工作范围为环境温度-15°C以上）和
低温型空气源热泵机组(工作范围为环境温度-25°C以上)。与电直接转化为热相比，空气源热泵能效更高。但空气源热泵的一个最大弱点就是冬季供热时制热量随着环境温度的下降而显著减少，恰恰与用户需要供热量增大的需求相反。吉林省属于寒冷地区，多使用低温型空气源热泵机组，因在极端环境下性能下降明显，需有备用热源等进行热源互补。在实际工程中需进一步验证其经济性和稳定性。题目大全
4.5余热的利用形式
据《余热暖民方案》所述，北方地区电力、钢铁、水泥、石化等行业的余热资源体量巨大，对全省低温余热进行回收，用于供暖，其成本远低于燃煤和天然气供暖，在经济和技术上均具有良好的可行性。
余热供暖前期投资成本高；余热供暖需要有稳定的热源，而余热源与生产工艺紧密相关，连续性与稳定性比较差。
优势与制约并存，为进一步推动余热供暖，要求通过调峰、备用热源等进行热源互补；余热供暖虽建设成本高，但较地热、空气源热泵等热源包括在内的供暖方式，运行成本最低，余热也具备经济性；尽快完善相应的政府激励政策和促进市场需求。
5、结论
清洁能源是一项系统工程，是贯彻落实绿发展理念，改善民生、节能减排的重要举措。成熟的技术、日渐积累的经验和可靠的设备在清洁供暖中起着至关重要的作用。清洁能源供暖还需要在经济性方向深入研究，才能使清洁能源更好的推广和应用。
参考文献：
安全模式进不去[1]吴宗鑫.吕应运.以煤为主多元化的清洁能源战略. 清华大学学报(哲学社会科学版)2000，15（6）：72-76
[2]孙宏伟.水源热泵技术在可再生能源建筑中的应用研究.中国洗涤用品工业：2014，（3）：2-4
[3]关于根据热源种类确定供热价格的建议，吉林市人民政府，2019-12-16
关于六一儿童节的说说[4]易禹豪.谢晓云.江亿.用于北方某城市供热改造的方案及其对比. 第21届暖通空调制冷学术年会（2018）文集
[5]孙慧. 煤改气发展的四个趋势，中国石化，2018-10-15
[6]赵广欣. 能源之变，吉林日报，2017-10-20

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