關(guān)于西藏自治區(qū)供熱用能源討論

(中國城市建設(shè)研究院有限公司，北京 100120)

0 引 言

西藏地區(qū)可用能源資源具有可再生能源比較豐富，優(yōu)質(zhì)的可用能源比較少的情況且能源分布不均衡；能源資源勘探程度低，影響資源合理開發(fā)利用；全區(qū)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境差，能源開發(fā)難度大，缺乏自我發(fā)展能力等特點，根據(jù)以上簡述，結(jié)合西藏地區(qū)已有、在建的供暖項目及當?shù)氐膶嶋H情況，可用供暖項目的清潔能源為太陽能、生物質(zhì)能、電能、天然氣資源。

1 太陽能

根據(jù)《太陽能供熱采暖工程技術(shù)規(guī)范》(GB50495-2009)中得知西藏地區(qū)處于I類資源區(qū)，日照時間較長，年日照時數(shù)為2 900多小時，太陽能資源為180千卡/cm3每年。太陽能輻射熱量達475～784 J/cm2，平均日照數(shù)約為7.866 h，日照百分率約65%，是全國太陽能較為豐富的地區(qū)之一。適宜選用太陽能供熱采暖系統(tǒng)。

太陽能集熱方式的選擇

從目前市場上較為成熟的產(chǎn)品中進行選擇，建議可采用以下兩種太陽能集熱器。

(1)槽式集熱器

采用菲涅爾凸透鏡技術(shù)可以對數(shù)百面反射鏡進行同時跟蹤，將數(shù)百或數(shù)千平方米的陽光聚焦到光能轉(zhuǎn)換部件上(聚光度約 50倍，可以產(chǎn)生三、四百度的高溫；峰值效率 70%左右，依賴于追蹤器的準確度，且存在衰減嚴重的問題。

(2)CPC(復(fù)合拋物面)集熱器

優(yōu)點： 集熱器采用 CPC 反光板技術(shù)，實現(xiàn) 360°采光，集熱效率提高了 15%；CPC 反光板采用德國鍍陶瓷工藝，性能優(yōu)越；陶瓷鏡面技術(shù)，有效防腐，并且具有自潔功能；等得熱量情況下，所用真空管數(shù)量少，散熱少；內(nèi)置金屬流道—“U”型銅調(diào)節(jié)器，承壓能力高，間接換熱，真空管不結(jié)垢；使用導(dǎo)熱油為換熱介質(zhì)，耐高溫，凝固點低，可有效解決夏季過熱和冬季防凍問題；集熱器內(nèi)介質(zhì)容量少，系 統(tǒng)熱啟動速度更快；真空管內(nèi)不走水，規(guī)避了因其破裂而帶來的漏水風險；模塊化設(shè)置，安裝方便快捷；真空管損壞不影響系統(tǒng)運行，更換維修方便； 抗風性能優(yōu)于槽式集熱器。

缺點： 單位面積的集熱板的熱效率相比槽式集熱器效率低； 占地面積相應(yīng)比較大； 投資成本相對較高

雖然在西藏自治區(qū)內(nèi)有一些大規(guī)模的項目，但對于運行效果及運行費用尚待進一步論證，所以采用太陽能供熱尚需謹慎。

2 生物質(zhì)能

林芝地區(qū)做為西藏自治區(qū)的主要林區(qū)，林業(yè)生物質(zhì)(木質(zhì))能源蓄積量推算如下：

(1)林木采伐、加工廢棄物：年森林采伐量20萬m3，可產(chǎn)生采伐、造材剩余物8.8萬t；

(2)現(xiàn)有灌木林地面積98萬km2，每年灌木平茬復(fù)壯可采集木質(zhì)燃材184.8萬t；

(3)現(xiàn)有森林面積274萬km2，通過正常撫育間伐每年可獲取156.5萬t；

(4)林下朽木、落葉等：林芝地區(qū)除主要公路沿線外，林下朽木、落葉、腐殖質(zhì)從未開展清理，許多地方林下落葉、腐殖質(zhì)達30公分以上。林芝地區(qū)森林98以上都是過熟林，林內(nèi)朽木多，數(shù)量大。按照每公頃2噸計算，可獲取548萬t；

林芝地區(qū)現(xiàn)有林木資源可用作木質(zhì)能源的潛力約為2 244萬t。

根據(jù)生物質(zhì)燃料供應(yīng)商提供的生物質(zhì)顆粒檢測報告可知，其中不含硫份，含氮量也很低，經(jīng)過初步測算無需進行脫硫及脫硝處理也可滿足現(xiàn)行相關(guān)污染物排放標準的要求，僅需對煙氣進行除塵處理即可。但生物質(zhì)能源運輸、供應(yīng)量都需進行進一步的論證。

3 電能

西藏是我國重要的生態(tài)安全屏障，同時也是國家“西電東送”能源接續(xù)基地。近年來，隨著西藏電力事業(yè)的發(fā)展，西藏以水電為主，光伏、風電等為輔的能源結(jié)構(gòu)正在不斷完善。2015年初，西藏首次實現(xiàn)了藏電外送零的突破。西藏有了穩(wěn)定持續(xù)的電力供應(yīng)。

電力資源作為二級能源，簡單的把電能直接轉(zhuǎn)化為熱源，所獲得的熱源的綜合成本較高，目前西藏供電首要保障的是居民的生活用電，其次需要保障生產(chǎn)用電更好的推動當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展。況且配置供電設(shè)施是電鍋爐供熱方式的重要組成部分，初投資計算時費用相當可觀。

4 天然氣資源

西藏地區(qū)周邊青海地區(qū)有著豐富的天然氣資源，青海柴達木、格爾木、澀北等油氣田有豐富的儲藏量，天然氣資源必然發(fā)展為該地區(qū)的重要的可用資源。目前西藏地區(qū)尚無長輸天然氣管道，目前天然氣均采用槽車運輸。

液化天然氣(LNG)以及液化天然氣和壓縮天然氣(L-CNG)的技術(shù)成熟穩(wěn)定，完全可以實現(xiàn)遠距離輸送。2010年中石油召開西藏城市燃氣工程建設(shè)項目協(xié)調(diào)會，作為“氣化西藏”戰(zhàn)略的重大項目作為可利用能源的重大項目，西藏城市燃氣應(yīng)用前景日漸明晰，液化壓縮天然氣必然成為西藏地區(qū)重要的清潔能源。

5 供暖方式的比選

考慮當?shù)赜鞋F(xiàn)狀燃煤鍋爐房，故對以上供熱方式及燃煤鍋爐等供熱方式比選。

(1)工程量

供熱方式集中熱源熱力一次線換熱站或相對集中熱源熱力二次線戶內(nèi)采暖太陽能供暖√√√√√生物質(zhì)鍋爐供暖√√√√√燃氣鍋爐供暖√√√√√電采暖(集中)√√√√√電采暖(相對集中)√√√空氣源熱泵√

注：表中打“√”表示選擇此種供暖方式需實施的分項。

(2)初投資估算指標

初投資指標(元/m2)

供熱方式集中熱源熱力一次線換熱站或相對集中熱源熱力二次線戶內(nèi)采暖合計太陽能供暖900100402501701460生物質(zhì)鍋爐供暖33010040250170890燃氣鍋爐供暖15010040250170710電采暖(集中)380100280250170700電采暖(相對集中)400400空氣源熱泵450450

說明：上表所列數(shù)據(jù)為我院以往類似工程估算值，各縣實際情況不同，實際投資與估算指標會有出入；電采暖方式中不含電力增容費用、不含備用水、電、其他費等費用。

(3)運行費

下圖中僅簡單將各供暖方式投資指標+能源消耗成本+維修成本進行逐年累加，僅為對比各種供暖方式的趨勢比較，數(shù)據(jù)無實際意義。

圖 不同采暖方式成本累計增加曲線

6 結(jié)束語

項 目太陽能生物質(zhì)燃氣電采暖電壁掛爐空氣源熱泵投資+運行+維修345762施工周期754312場地占用754312供熱保證性245167對運行人員技術(shù)要求764213使用壽命453167合計302925172123

注： 表中數(shù)值為在該比較項目中的排名，數(shù)值小說明排名靠前，建議優(yōu)先選擇。

建議在電力增容項目能按期實施的前提下優(yōu)先選用電供暖方式。建議考慮相對集中的電采暖方式，即用區(qū)域電鍋爐房取代傳統(tǒng)供暖方案中的換熱站，減少了一次管線和換熱站的投資，運行管理也更加方便。

太陽能供暖方式需經(jīng)過進一步科學(xué)論證，在能保證供暖系統(tǒng)的安全可靠運行，并且縣城供電量不能滿足電采暖需求的前提下可選用。生物質(zhì)鍋爐在保證生物質(zhì)燃料的供應(yīng)量和較為長期穩(wěn)定的價格的前提下也可選用。燃氣鍋爐需進一步落實燃氣價格、LNG站的選址等工作，因LNG站對管理及安全性要求比較高，考慮到西藏地區(qū)的特殊情況，建議謹慎采用?？諝庠礋岜糜捎谠谖鞑馗咴貐^(qū)使用的局限性，酌情采用。