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氣供熱等方面，就幾種供熱形式的能源利用效率、經(jīng)濟性及適用性進行了分析、比較，以期為城市供熱形式與能源的關(guān)系提供參考。闡述了個人對此的幾點看法與認識，望有助于相關(guān)工作的實踐。

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)計標準（采暖居住建筑部分）規(guī)定，燃煤鍋爐的供熱效率應(yīng)達到0.68以上。隨著供熱鍋爐單臺容量的不斷增大，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，價格很高，北京市1m3天然氣價格在2元左右，其一次能源效率折合成標煤后應(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)濟性。因此，在保證全年充足熱負荷的前提下，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，對其環(huán)境的污染在所有供熱形式中是最嚴重的，因此這種供熱形式在環(huán)保要求比較高的城市要嚴格加以控制。

近年來，我國開發(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，其運行效率逐步接近電站鍋爐。同時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)嚴格限制，其大量使用是不符合我國可持續(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，同時在使用上調(diào)節(jié)比較靈活，可減少采暖期內(nèi)運行時間，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)人員對采暖系統(tǒng)進行管理與維護，也不存在集中供熱計量收費的難題，同時不會造成地區(qū)環(huán)境污染，這是其使用優(yōu)點。

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行，則會削減電力的峰谷差，有利于電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。對供熱來講也可以使用相對便宜的谷價電能，使運行成本降低。總之，電力供熱一次能源效率極低，運行成本也高于其他供熱方式，其使用應(yīng)根據(jù)用戶的實際情況加以選擇，不宜盲目推廣。

（四）燃油燃氣鍋爐及家用燃氣爐供熱

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)大型集中燃氣供熱鍋爐房，以避免供熱管網(wǎng)的重復(fù)投資。此外，小型燃氣供熱系統(tǒng)尤其是家用燃氣壁掛爐，可根據(jù)人們的作息情況隨時做供熱量調(diào)整，從而減少了系統(tǒng)運行的時間，可使單位采暖面積能耗減少。而對于傳統(tǒng)的鍋爐房或熱電聯(lián)產(chǎn)，由于運行調(diào)節(jié)慣性大，設(shè)備啟停不便，系統(tǒng)在整個采暖季內(nèi)不間斷供熱，造成單位采暖面積能耗相對增加。但是當考慮到燃氣供熱的季節(jié)不平衡性非常嚴重而導(dǎo)致的天然氣管網(wǎng)的追加投資，以及油氣等燃料價格的相對昂貴，使得該能源供熱方式的運行成本及費用相當高，不利于供熱的商品化和市場化發(fā)展。因此，燃油燃氣供熱方式的應(yīng)用，應(yīng)在具體項目上做深入的技術(shù)經(jīng)濟分析和評價，以確保其在具體項目上的適用性。

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)濟優(yōu)勢與較高的能源利用效率，應(yīng)優(yōu)先推廣與應(yīng)用。但這種方式會產(chǎn)生大量的粉塵和廢氣廢渣，對環(huán)境污染較為嚴重，因而應(yīng)嚴格限制在市區(qū)的使用，同時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)濟性最差，不宜鼓勵使用。但對于環(huán)境要求嚴格、供熱負荷不大的用戶，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)能源價格的制定與運行方式存在差異，除了熱電聯(lián)產(chǎn)經(jīng)濟性明顯偏好，電力采暖經(jīng)濟性明顯偏差外，其他能源的供熱經(jīng)濟性與適用性要根據(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)合實際合理選擇供熱方式。

參考文獻：

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