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电能替代如何促进清洁供暖?初步规划应是?

北极星售电网  来源:能源研究俱乐部  作者:陆启洲  2018/12/4 8:50:34  我要投稿  
所属频道: 能源服务   关键词: 电能替代 煤改电 可再生能源

北极星售电网讯:一、我国清洁供暖发展现状

1.清洁供暖的必要性

清洁供暖是国家能源生产和消费革命、生活方式革命的重要内容,是改善生活环境的主要措施之一。我国的供暖主要分大型热电联产机组供暖和居民散烧采暖两种形式,而燃煤污染物排放破坏大气环境,洁净煤发电技术和以电代煤分别是这两种供暖形式实现清洁供暖的主要方式。

(来源:能源研究俱乐部 ID:nyqbyj 作者:陆启洲)

2016年底,我国北方地区供暖面积为206亿平方米,其中城镇141亿平方米,农村65亿平方米。供暖用煤年消耗约4亿吨标煤,其中散烧煤(含低效小锅炉用煤)约2亿吨标煤。按散煤燃烧烟尘排放1.1千克/吨燃煤测算,我国冬季因散烧煤供暖产生烟尘量超过4.9万吨/月。

煤电装机9.46亿千瓦,煤电发电量4万亿千瓦时。发电用煤供电煤耗314克/千瓦时,耗用约12.5亿吨标煤。实现超低排放的燃煤电厂烟尘排放因子约为0.08千克/吨燃煤,我国燃煤电厂排放烟尘量约为0.8万吨/月。

以上测算仅为全国平均统计值,若分别按省份考虑冬季散煤供暖烟尘排放和煤电机组烟尘排放,则冬季散烧煤是电煤污染的6~15倍。

2.发展相关规划

01可再生能源发展“十三五”规划

《规划》强调,要大力推广太阳能热利用的多元化发展,积极发展生物质能供热,积极推广地热能热利用,加大地热资源潜力勘察和评价,并且对2020年可再生能源开发利用主要指标作了具体规定。

02地热能开发利用“十三五”规划

《规划》希望达到以下发展目标:新增地热能供暖(制冷)面积11亿平方米,新增地热发电装机容量500兆瓦。到2020年,地热能供暖年利用量4000万吨标准煤,京津冀地区地热能年利用量达到约2000万吨标准煤。并对我国地热能开发作出具体目标规定。

03太阳能发展“十三五”规划

《规划》对于太阳能在清洁供暖方面的应用主要有以下两个方面:因地制宜推广太阳能供暖制冷技术,到2020年,在适宜区域建设大型区域供热站数量达到200座以上,集热面积总量达到400万平方米以上;推进工农业领域太阳能供热,结合工业领域节能减排,积极推进太阳能供热与常规能源融合。

3.清洁供暖推动政策

2013年国务院发布的《大气污染防治行动计划》确定了十项措施,全面整治燃煤小锅炉,逐步淘汰分散燃煤锅炉。

2014年六部门出台的《重点地区煤炭消费减量替代管理暂行办法》提出利用背压热电联产机组替代分散燃煤锅炉削减分散用煤或用优质燃煤替代劣质煤。

2015年国家能源局出台的《煤炭清洁高效利用行动计划(2015~2020年)》要求城市和农村用清洁能源替代民用散煤,减少煤炭分散直接燃烧。

2016年5月,国家发展改革委发布的《关于推进电能替代的指导意见》提出总体目标,在2016~2020年期间要使电能占终端能源消费比重达到约27%。

习近平总书记在中央财经领导小组第十四次会议上强调,推进北方地区冬季清洁取暖等6个问题,是重大的民生工程、民心工程。

2017年3月,国家环保部颁布的《京津冀及周边地区2017大气污染防治工作方案》要求,在“2+26”城市全面推进冬季清洁取暖,每个城市完成5~10万户以气代煤或以电代煤工程,10月底前完成小燃煤锅炉“清零”工作。

4.清洁供暖补贴政策

2017年《政府工作报告》首次提出清洁供热改造,具体政策包括以电、气替代燃煤300万户,全部淘汰地级以上城市建成区燃煤小锅炉等具体指标,加大燃煤电厂超低排放和节能改造力度。

国家以及各省(市)政府出台了一系列清洁供暖补贴政策,来鼓励和促进供热企业以及取暖用户使用清洁能源供暖。以京津冀大气污染传输通道的“2+26”个城市为例,针对于清洁供暖的补贴政策主要包括以下几个方面:锅炉改造补贴;取暖设备改造补贴;采暖用电、采暖用天然气补贴。

5.清洁能源替代散烧煤

根据《2017我国散煤治理调研报告》设定的目标,2017年我国减少散煤7000万吨,2020年减少2亿吨以上,这一目标将通过清洁高效利用、清洁能源替代和减量三个技术路径实现。

二、清洁供暖技术现状

1.分散式利用技术

01空气源热泵

空气源热泵利用空气中的热量作为低温热源,消耗电能把热量送向高温热源。通常情况下,热泵机组每消耗1千瓦电能,供给用户4千瓦的热能,与电采暖相比,效率提高3~4倍,比燃气锅炉系统效率高20%,比燃煤供暖系统效率高30%~50%。

02蓄热式电暖器

蓄热式电暖器,是利用夜间电网低谷时段的低价电能,在6~8小时内完成电、热能量转换并贮存,在电网高峰时段,以辐射、对流的方式将贮存的热量释放出来,实现全天24小时室内供暖。蓄热式电暖器的优点有:蓄热能力大,蓄热用时短,蓄热材质好,占地面积小等。

2.集中式利用技术

01热泵技术

热泵装置包括低温热源、高温热源、驱动源和装置本身四个组成部分。按低温热源的来源进行分类可分为地下水源热泵、土壤源热泵、地表(江、河、湖、海)水源热泵、污水源热泵、工业余热源热泵以及空气源热泵。

02热电联产技术

热电联产是根据能源梯级利用原理,先将燃料进行发电,再将发电后的余热用于供热的先进能源利用形式。热电联产过程为同时生产电、热能的工艺过程,热电联产的汽轮机有两种供热方式,背压式供热和抽汽式供热。

3.风电供暖技术

风电供热本质上是电力供热,电网是其消纳风电,引导供热负荷,平衡电力供需的基础角色,风电供热的积极意义主要体现在储能、调峰及减排三个方面。然而,其较热电联产等方式获取热能过程需要经过一次能源-又电力-再热力的拉长过程,能源消耗可能增大。

4.太阳能供暖技术

太阳能采暖是指通过集热器将清洁、无污染的太阳能加以吸收,将太阳能转换成热能,将所得的热量通过传热工质传递,供给建筑物冬季采暖和其他用热系统。太阳能采暖唯一的缺点就是受地区、季节、昼夜以及阴雨天等这些自然因素的影响,存在较大的不稳定性,一般都需要配备辅助热源。

5.技术适用性分析

(1)规模适用性

热电联产方式的供热能力均在千万平方米的供热规模,但是在仅以供暖为目的的热源开发过程中,该类联产技术考虑相对较少。分户级别的供热技术不予考虑。

(2)输入能源适用性

供热技术的供热规模适用性如下图所示:

1.jpg

图1 供热规模适用性示意图

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