清潔能源供熱與傳統(tǒng)能源供熱的發(fā)展對策研究

許廣平

國家電投集團東北電力有限公司大連大發(fā)能源分公司

1 引言

二十一世紀以來，我國不斷優(yōu)化經濟發(fā)展方式，加快了工業(yè)化和城市化進程，全面升級了消費結構，逐步實現(xiàn)由傳統(tǒng)能源向清潔能源的過度目標。隨著全球環(huán)境問題和能源短缺的持續(xù)惡化，節(jié)能和減排對于解決氣候變暖和全球能源短缺問題具有重要的意義。我國北方冬季嚴寒，需要大面積供暖，受眾眾多，對燃煤和取暖的依賴性較高，需要大量消耗傳統(tǒng)能源，存在環(huán)境污染惡化的問題。因此，如何清潔用于集中供熱的清潔能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源，以及如何將清潔能源用作主要供暖方式就顯得尤為重要。

2 傳統(tǒng)能源供熱的弊端及清潔能源供熱的優(yōu)勢

2.1 傳統(tǒng)能源供熱及其弊端

在傳統(tǒng)的供熱方式中，煤炭燃燒主要采用集中燃燒的方法，而在非城市地區(qū)，傳統(tǒng)能源分散利用主要用于區(qū)域鍋爐房的集中供熱，更多的是采用熱電聯(lián)產和分布式小型鍋爐供熱的方式。使用煤作為能源在小型的鍋爐房中產生熱量并將其傳遞給暖氣片，起到供暖的作用。傳統(tǒng)能源供熱與清潔能源供熱相比，具有供熱系統(tǒng)投資大、使用效率低、運行成本高、后期管理維護成本高、設備使用時間增加、維護成本高等弊端。在供熱管網中存在熱損失的問題，尤其在入住率低的樓房更為嚴重。此次之外，傳統(tǒng)能源供熱維持供熱系統(tǒng)的正常運行非常困難，并且隨著能源產品價格的不斷上漲，傳統(tǒng)的供熱成本必將增加。另外，傳統(tǒng)的集中供熱方式受制于供熱時間，無法根據環(huán)境溫度的變化調節(jié)供熱時間，不僅給使用者帶來不便，而且浪費了能源。燃煤排放因子參數如下：SO2為7.4kg/t，NOX 為1.6kg/t，CO 為140.1kg/t，PM10為13.5kg/t，PM2.5為10.8kg/t，VOCS為40kg/t。

2.2 清潔能源供熱的優(yōu)勢

清潔能源是環(huán)保和可再生的，自然產生的清潔能源是取之不盡的，其間接使用價值也很大。不僅可以節(jié)省寶貴的不可再生資源，還可以消除它們帶來的廢氣污染，清潔能源在生產和使用過程中消耗的資源較少，綜合運營成本也越來越低，所需的人力也較少。隨著清潔能源技術的不斷成熟，地熱能被廣泛使用，不僅可以用于發(fā)電，還可以用于直接供熱，其儲量相當于燃燒5000億噸標準煤所產生的能量。當前的勘探和采礦技術可以到達地下幾公里的深度，而清潔能源的使用不僅需要大規(guī)模的轉換設備，而且也不需要大量消耗現(xiàn)有能源。將地熱能用于供暖不僅具有成本效益，而且對環(huán)境保護具有重要價值。低溫空氣源熱泵供熱系統(tǒng)示意圖如圖1所示。

圖1 低溫空氣源熱泵供熱系統(tǒng)示意圖

3 清潔能源供熱與傳統(tǒng)能源供熱的經濟性比較

大自然提供的能量對于人類的日常生產是無止境的，其綠色和清潔功能是當前供暖的發(fā)展趨勢。使用潮汐能、地熱能、太陽能等，可以節(jié)省大約1噸標準煤，并節(jié)省約29306焦耳的熱量。節(jié)省的自然傳統(tǒng)資源和關鍵資源將會進一步用于勘探和開發(fā)不可再生資源。此外，在清潔能源生產過程中不會產生廢水和污染物，從而節(jié)省了大量的環(huán)境治理費用。清潔能源供熱的發(fā)展和應用還可以為城市提供更多的就業(yè)機會，并促進各行各業(yè)的健康綠色發(fā)展。

4 清潔能源和可再生能源供熱的分類及發(fā)展思路探究

4.1 清潔能源和可再生能源供熱的分類

清潔能源是隱藏在自然界中的可再生環(huán)境能源，具有很高的使用價值,對環(huán)境保護和資源節(jié)約有很大的影響。

（1）地熱能供熱。地熱供熱不僅經濟，而且具有環(huán)境友好的特點，因為無需投資大型轉換設施和大量能源。我國由于地域遼闊。具有非常可觀的地熱資源，將豐富的地熱資源用于城市的供熱，無疑會對保護環(huán)境和節(jié)約資源產生積極的影響。

（2）太陽能供熱。太陽能是綠色能源的一種，如果能有效利用太陽能進行供熱，勢必會產生良好的經濟性能，但是太陽能的利用初期需要較大的經濟投入，但是從長遠來看，利用太陽能供熱的綜合經濟性能是最佳的。太陽能收集器適用于低溫水系統(tǒng)。只要太陽能集熱器能夠大，就能滿足人們的日常供熱需求。

（3）生物能供熱。生物能具有較好的可再生性和經濟性能，太陽能供熱能供熱主要有兩種方法：生物質鍋爐和生物質熱電聯(lián)產。生物質鍋爐煙氣排放指標較低，具有清潔、高效、減少環(huán)境污染的優(yōu)勢，可以有效替代傳統(tǒng)的燃煤爐。

4.2 清潔能源的供熱方式

常見的清潔能源供熱方式為：（1）高爐礦渣沖刷水產生的廢熱。這是高爐煉鋼的副產品，這屬于工業(yè)廢熱的再利用。（2）天然氣供熱。天然氣供熱的能量較高，具有占地小、投資少、供熱迅速、調節(jié)溫度方便的特點，可以提供穩(wěn)定的供熱，并減少能源的浪費，降低維護成本。（3）蓄熱式電鍋爐。熱量的回收利用一直是人民關注的熱點，在鋼鐵制造、水泥生產、發(fā)電行業(yè)都會產生大量的余熱，如果將這些余熱進行收集再利用，不僅會充分利用熱能，也會避免能源的浪費，間接提高能源的利用效率。蓄熱式電鍋爐也會用到余熱回收的原理，需要在電鍋爐內設計蓄熱材料，通過蓄熱材料對電鍋爐的熱量進行二次利用。

4.3 清潔能源和可再生能源供熱的發(fā)展思路

近年來，對可再生能源采暖技術的研究一直在不斷進行，清潔和環(huán)境保護，將其作為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關鍵概念。首先，發(fā)展可再生能源供熱技術必須堅持優(yōu)先利用可再生資源的原則?？稍偕Y源具有較大經濟和實用價值，若新建立一個供應系統(tǒng)并優(yōu)先考慮可再生資源。在可再生資源豐富的地區(qū)，將重點使用和管理可再生能源進行供熱。在促進可再生資源供應體系建設的同時，也應該更加注重可持續(xù)發(fā)展。

5 推進清潔能源和可再生能源供熱的建議

5.1 深入調查研究，排除障礙

清潔和可再生能源的開發(fā)和使用涉及各個領域，包括城市、農村和城鄉(xiāng)一體化。因此，要想全面推進清潔能源和可再生資源供熱的應用，必須深入各個行業(yè)和不同的地區(qū)，進行必要的調查研究，通過多方協(xié)調和溝通，解決可能存在的問題。首先，要明確人們對清潔能源和再再生資源的接受程度，其次，要通過技術革新和制定相關優(yōu)惠政策，從根本上降低清潔能源和可再生資源的經濟支出，讓人們能夠主動的去利用清潔能源和可再生資源進行供熱。

5.2 科學推進，開發(fā)新技術

帶動社會資本投資，為新技術研發(fā)提供資金支持和保障。再次，技術部門要注重對技術人員的培訓和引進，為技術人員提供專業(yè)的培訓，以提高整體技術水平和人力資源建設能力。管理部門應嚴格執(zhí)行設備技術標準，以確保供暖系統(tǒng)的質量。當前，在清潔能源和可再生資源供熱的技術方面，還存在著很多的不足，相關研究機構和高等院校，要重點攻克目前存在的技術難題，不斷提高清潔能源和可再生能源供熱的技術水平。

5.3 提高宣傳指導

在投資建設清潔和可再生能源供暖系統(tǒng)之后，要進行宣傳清潔能源供熱的正確的用法，通過公共關系和其他方法告知居民有關清潔能源供熱的知識，并學習如何使用設備，避免不當使用情況的發(fā)生，保證清潔能源供熱的安全性。特別是在農村和郊區(qū)，當地人民的知識水平有限并且容易盲目使用，有必要增加宣傳和指導的力度，以避免清潔能源供熱使用過程中發(fā)生安全和能源浪費的問題。

6 小結

綜上所述，清潔能源供熱是未來的發(fā)展趨勢，要逐漸取代傳統(tǒng)能源供熱，實現(xiàn)環(huán)境保護和節(jié)省不可再生資源的目的。我國傳統(tǒng)的供熱能源消耗較大，積極推動和開展可再生能源供熱的技術，是我國調整和合理控制能源結構的重要目標，也是建立低碳環(huán)保環(huán)境和保證可持續(xù)發(fā)展的必然之路。清潔能源和可再生能源具有供熱穩(wěn)定和環(huán)保的特征，能夠滿足城市和用戶的供熱需求，能有效提升居民用戶的生活質量，對供熱行業(yè)的綠色健康發(fā)展也具有重要意義。