城鎮(zhèn)供熱方式合理選擇的探討

1、城鎮(zhèn)供熱方式合理選擇的探討中國(guó)城鎮(zhèn)供熱協(xié)會(huì)技術(shù)委員會(huì)聞作祥中國(guó)政府歷來非常關(guān)心城鎮(zhèn)居民的供熱問題，將暖房子和米袋子、菜籃子并列為政府的三大重點(diǎn)工程。國(guó)務(wù)院總理溫家寶副總理曾培炎親自視察各地的供熱情況并作出明確的指示。國(guó)務(wù)院總理溫家寶視察北京的集中供熱近年來，中國(guó)城鎮(zhèn)供熱事業(yè)快速發(fā)展，2004年底，全國(guó)城市蒸氣集中供熱能力98262噸每小時(shí)，2000年至2004年年平均增長(zhǎng)率7.29；2004年底全國(guó)城市熱水集中供熱能力17442兆瓦，2000年至2004年年平均增長(zhǎng)率15.68。1隨著各級(jí)政府和國(guó)民對(duì)環(huán)境問題的重視，天然氣和石油的使用，電力事業(yè)的發(fā)展，我國(guó)各地供暖燃料已從單一的煤炭轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N燃

2、料和多種供熱方式的共存和競(jìng)爭(zhēng)。合理選擇當(dāng)?shù)氐墓岱绞胶湍茉唇Y(jié)構(gòu)是各地政府和供熱部門非常關(guān)注的問題。在這個(gè)問題上，決策的重要因素是：一、城市能源供應(yīng)的安全性現(xiàn)代人生活和環(huán)境離不開能源，試想一下，如果現(xiàn)代人離開了能源將是怎樣一種境地。而城市供暖用能的比重在現(xiàn)代城市用能中越來越占有相當(dāng)?shù)谋壤?，相?dāng)多的城市用能統(tǒng)計(jì)表明，目前，全國(guó)建筑能耗已占社會(huì)總耗能的27.6。北京的建筑能耗要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全國(guó)水平，2003年北京民用消費(fèi)比例為42.4，其中供暖用能占到37，而且年增長(zhǎng)率高達(dá)5以上。因此，建筑能耗比例大，事關(guān)社會(huì)穩(wěn)定，采取什么供熱方式，首先要考慮的是這種供熱用能方式在當(dāng)?shù)氐墓?yīng)和使用的安全性。關(guān)于這個(gè)問題

3、，有一個(gè)最簡(jiǎn)單的比喻，就是不能把雞蛋都放在一個(gè)籃子里。如果一個(gè)城市或地區(qū)的能源供應(yīng)僅僅依靠一個(gè)品種或一種輸送方式，其危險(xiǎn)性是很大的?，F(xiàn)代城市帶來了方便快捷，也匯聚了危險(xiǎn)的因素。世界大城市停電、停水、停熱的事故已經(jīng)屢見不鮮了，在地區(qū)和國(guó)際交往中將能源和政治利益掛鉤的事件也初見端倪。要建立預(yù)防和應(yīng)急機(jī)制，就要從能源的配置上做起。我們對(duì)北京發(fā)生在2004年底和2005年之初的燃?xì)夤?yīng)緊張都還記憶猶新，是什么使我們的市長(zhǎng)和社會(huì)有如此心慮的體會(huì)，是關(guān)系人們冷暖的能源。當(dāng)我們的社會(huì)對(duì)一種能源的輸送方式依賴過重的時(shí)候，這種危機(jī)的發(fā)生就可能是必然的。讓我們來看北京的能源構(gòu)成：以2003年為例，北京市當(dāng)年消費(fèi)相

4、當(dāng)于4535萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中，固體能源(含焦炭)占27.7，液體能源占14.0，氣體能源占20.6，熱力和電力消耗能源的比重約為8.1和29.6。而一些歐州國(guó)家，例如芬蘭：其2003年能源消耗比例為：固體能源43，液體能源25，氣體能源ll，電力和其它20。相比之下，北京市的固體能源比例偏小，而氣體和電力能源用量比例偏大，已占到全部能源用量的50。且北京的天然氣供應(yīng)100依靠管線的長(zhǎng)距離輸送；電力能源中76需要外地供給。天然氣和電力兩大輸送網(wǎng)(線)已成為維系北京能源供應(yīng)的兩大命脈，供應(yīng)鏈條相當(dāng)脆弱，能源供應(yīng)安全時(shí)時(shí)受到威脅。好在北京市政府已經(jīng)認(rèn)識(shí)到此問題，第二條長(zhǎng)輸管線已經(jīng)投產(chǎn)，配合建立地下儲(chǔ)

5、氣庫，在北京當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)支撐型熱電廠，在曹妃淀建設(shè)液化天然氣港口解決北京市的能源供應(yīng)安全性問題。北京在發(fā)展中遇到的問題其它城市或地區(qū)也會(huì)遇到而且必須解決。和其它供熱方式相比，燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)具有燃料儲(chǔ)存安全、方便，運(yùn)輸渠道多樣，熱能輸送安全的優(yōu)點(diǎn)，特別是多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行時(shí)具有很高的安全性，是首選的供熱方式。因此，在確定一個(gè)地區(qū)的供暖方式時(shí)，進(jìn)行能源供應(yīng)和使用的安全評(píng)估是十分必要的。在一個(gè)能源供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)，應(yīng)該建立必要的替代、儲(chǔ)備和備用。在供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)上，變傳統(tǒng)的枝狀網(wǎng)絡(luò)為環(huán)狀和復(fù)式網(wǎng)絡(luò)。目前，在全國(guó)很多供熱系統(tǒng)中，已經(jīng)普遍采用多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，不但提高了供熱的經(jīng)濟(jì)性，而且提高了系統(tǒng)的安全性。二、社會(huì)整體對(duì)能源的

6、利用效率我們所說的能源是地球過去對(duì)能量的儲(chǔ)存，對(duì)任何方式的能源的利用都會(huì)降低能源的品質(zhì)，從這個(gè)意義上說，在有限的歷史內(nèi)，能源是不可再生的。我們考慮能源的利用，可以從本企業(yè)、本環(huán)節(jié)來看，也可以從整個(gè)社會(huì)來看，有時(shí)候，結(jié)論是相同的，但有時(shí)候結(jié)論是不相同的。例如，建筑物采用電采暖，從建筑物本身來看，效率理論上可達(dá)100，因?yàn)殡娔茉诮ㄖ飪?nèi)全部轉(zhuǎn)變?yōu)榱藷崮堋５侨绻腔鹆Πl(fā)電，則是另外一種情況，按照東南大學(xué)鐘史明教授在采暖電鍋爐供熱的商榷一文中的分析，我國(guó)平均供電效率30，經(jīng)過變、輸、配電損失10才到了用戶處，電鍋爐盡管電能轉(zhuǎn)變效率高達(dá)97，但用于采暖，一次能源利用率僅為26。因此，在電能是由燃料生產(chǎn)

7、時(shí)，對(duì)于社會(huì)來說把電能用于采暖效率是低下的。所以，作為一個(gè)地區(qū)或城市，在選擇供暖方式時(shí)，政府要考慮社會(huì)對(duì)能源的利用效率。從目前普遍采用的供暖方式來看，熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱對(duì)能源的利用率是最高的，這也就是為什么我國(guó)把發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)作為基本國(guó)策的原因。關(guān)于這個(gè)問題，它的理論是建立在能量的品質(zhì)分級(jí)利用上，為把問題簡(jiǎn)化，我們用HFLsINKIENERGYBOARD作的一張圖片來說明：通過這張圖片，我們可以看到：A.熱電分產(chǎn)時(shí)，所投入的能源需152，得到29的電能和56的熱能，全效率為56。B.熱電聯(lián)產(chǎn)時(shí)，所投入的能源需100，得到29的電能和56的熱能，全效率為85。C.從社會(huì)角度來看熱電聯(lián)產(chǎn)比熱電分產(chǎn)的全

8、效率高出29，我們知道，在能源應(yīng)用領(lǐng)域效率提高一個(gè)百分點(diǎn)都要付出巨大的努力，而這29則意味著什么呢?2004年，根據(jù)建設(shè)部的統(tǒng)計(jì)，全國(guó)城市集中供熱總量為：蒸氣69447萬吉焦，熱水125194萬吉焦，折合為標(biāo)準(zhǔn)煤6640萬噸，如果我們認(rèn)為其中50來自熱電聯(lián)產(chǎn)，那麼，29就是1000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。綜合分析起來，我們可以對(duì)各種供暖方式的效率作一個(gè)排序，清華大學(xué)熱能工程系博士付林先生的研究的排序是(供暖能耗由低至高)熱電聯(lián)產(chǎn)燃?xì)忮仩t房燃?xì)鉅t灶燃煤鍋爐房電動(dòng)熱泵燃煤爐灶電暖氣電鍋爐付林先生的結(jié)論是，熱電聯(lián)產(chǎn)耗能最低，而電鍋爐耗能最高。中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)在2005年1月發(fā)布的節(jié)能中長(zhǎng)期專項(xiàng)

9、規(guī)劃中把區(qū)域熱電聯(lián)產(chǎn)工程列為“十一五”期間十大重點(diǎn)工程之一，2報(bào)告指出：熱電聯(lián)產(chǎn)和熱電分產(chǎn)相比，熱效率提高30，集中供熱比分散小鍋爐供熱效率高50?！笆晃濉逼趩栔攸c(diǎn)在以采暖熱負(fù)荷為主，且熱負(fù)荷比較集中或發(fā)展?jié)摿^大的地區(qū)，建設(shè)30萬千瓦等級(jí)高效環(huán)保熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組；在工業(yè)負(fù)荷為主的地區(qū)，因地制宜建設(shè)以熱力為主的背壓機(jī)組；在以采暖供熱需求為主，且熱負(fù)荷較小的地區(qū)，先發(fā)展集中供熱，待具備條件后再發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)；在中小城市建設(shè)以循環(huán)流化床為主要技術(shù)的熱電煤氣三聯(lián)供，以潔凈能源作燃料的分布式熱電聯(lián)產(chǎn)和熱電冷聯(lián)供，將現(xiàn)有分散式供熱燃煤小鍋爐改造為集中供熱。到2010年城市集中供熱普及率由2002年的27提高

10、到.40，新增供暖熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組4000萬千瓦，年節(jié)能3500萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。國(guó)家發(fā)改委的規(guī)劃代表了中國(guó)在供熱事業(yè)的基本國(guó)策。作為各地區(qū)的響應(yīng)，2006年2月20日，生活報(bào)首席記者于鴻斌從哈爾濱市環(huán)保局得到消息，哈爾濱市為了打造藍(lán)天工程，根治大氣污染，“十一五”期間，將投資約143億元推進(jìn)城市集中供熱實(shí)施，力爭(zhēng)到2008年使全市的集中供熱普及率達(dá)到80，2010年達(dá)到92，使市區(qū)環(huán)境得到明顯改善。當(dāng)然，能源的多樣性決定了能源利用方式和場(chǎng)合的多樣性。在一個(gè)地區(qū)為主的供暖方式并不排除其它供暖方式的補(bǔ)充，關(guān)鍵是合理的能源布局和利用高效性。三、能源利用對(duì)環(huán)境的影響對(duì)環(huán)境的改變總是伴隨著對(duì)能源的利用。人們對(duì)能

11、源利用的目的是想使環(huán)境更舒適，生活更快捷，但遠(yuǎn)期的影響正在顯現(xiàn)出來。正如節(jié)能中長(zhǎng)期專項(xiàng)規(guī)劃中指出：我國(guó)是少數(shù)以煤為主要能源的國(guó)家，也是世界上最大的煤炭消費(fèi)國(guó)，煤煙型污染已相當(dāng)嚴(yán)重。隨著機(jī)動(dòng)車的快速增長(zhǎng)，大城市大氣污染已經(jīng)由煤煙型污染向煤煙、機(jī)動(dòng)車尾氣混合型發(fā)展。粗放型使用能源，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞。中國(guó)政府和人民已經(jīng)非常明確的認(rèn)識(shí)到環(huán)境保護(hù)的重要性，各地政府都把環(huán)境質(zhì)量的改善作為政府的工作目標(biāo)。比如北京確定2006年北京市二級(jí)和好于二級(jí)的天氣將要達(dá)到237天，占全年總數(shù)的65。哈爾濱市2006年的目標(biāo)是，二級(jí)和好于二級(jí)的天數(shù)要達(dá)到305天。為保證環(huán)境質(zhì)量，各地在確定供暖方式時(shí)都考慮到不同方式對(duì)

12、環(huán)境的影響。在這個(gè)問題上，有些地區(qū)過去片面地認(rèn)為，改善大氣環(huán)境就是煤改氣，只看燒什么，不看排什么。部分地區(qū)，盲目煤改氣、煤改油，造成供熱成本增高，燃料供應(yīng)得不到保證。對(duì)此，國(guó)家發(fā)改委指出：“城市大氣污染治理應(yīng)以改造后達(dá)標(biāo)排放和污染物總量控制為原則，城市燃料構(gòu)成要從實(shí)際出發(fā)，不宜硬性規(guī)定燃煤鍋爐必須改燃油鍋爐，以控制和減少盲目棄煤改油帶來燃料油需求量的增加”?！懊禾吭诖笮腿济喊l(fā)電機(jī)組上使用，同時(shí)配套安裝煙氣脫硫裝置等，一方面能夠大幅度提高煤炭利用效率，減少原煤消耗，另一方面集中解決二氧化硫等污染問題，做到高效、清潔利用煤炭，是最經(jīng)濟(jì)有效解決能源問題的辦法?！焙芏嗳艘詾?，燒煤就一定不行，實(shí)際上，我

13、國(guó)對(duì)燃煤鍋爐制定了非常嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，如果認(rèn)真去做，對(duì)環(huán)境的影響就可以降低到最低的程度。比如北京，北京國(guó)華熱電廠和華能北京熱電廠擔(dān)負(fù)著北京東部地區(qū)約5000萬平米的建筑面積供熱，相當(dāng)于250座普通小鍋爐房，如此集中的排放并沒有使該地區(qū)的空氣指標(biāo)低于其它地區(qū)，朝陽區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)表明：2001年中，離該地區(qū)較近的農(nóng)展館和較遠(yuǎn)的奧林匹克中心相比，全年空氣中二氧化硫平均含量前者為41微克每立方米，而后者為56微克每立方米。其中最大值前者為117微克每立方米，后者為158微克每立方米。3從標(biāo)準(zhǔn)的比較上看，北京市標(biāo)準(zhǔn)高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：二氧化硫(mgm3)氮氧化物(mgm3)煙塵濃度(mgm3)國(guó)標(biāo)20011200

14、90040010080北京標(biāo)準(zhǔn)1998300300100北京標(biāo)準(zhǔn)200230015030010050國(guó)華北京熱電廠和華能北京熱電廠，兩廠實(shí)測(cè)排放濃度值如下：二氧化硫(mgm3)氮氧化物(mgm3)煙塵濃度(mgm3)國(guó)華204005華能20030020注：華能排放較高是因?yàn)榻◤S時(shí)執(zhí)行的是北京1998年的標(biāo)準(zhǔn)。北京的情況說明，要減少能源使用對(duì)環(huán)境的影響，重要的問題不是燒什么，而是怎么燒問題，作為各級(jí)政府的職責(zé)是控制總量、達(dá)標(biāo)排放，即根據(jù)本地區(qū)的環(huán)境容納程度科學(xué)判定各項(xiàng)污染物的排放總量，在此前提下，合理分配各用能環(huán)節(jié)的排放數(shù)額，加強(qiáng)檢測(cè)和監(jiān)督，合理征收排污費(fèi)用，嚴(yán)格懲罰惡意排放行為。四、能源的價(jià)格

15、能源的價(jià)格是決定人們對(duì)某種能源使用的重要因素。從產(chǎn)熱的成本來看，燃煤最低，燃?xì)饩又?，電力最高。在環(huán)境條件許可時(shí)，優(yōu)先采用燃煤。目前在中國(guó)，各地供暖收費(fèi)的價(jià)格由當(dāng)?shù)氐奈飪r(jià)部門通過聽證會(huì)決定。因此，作為城鎮(zhèn)供暖的價(jià)格從根本上說還不是市場(chǎng)化的價(jià)格。但是作為供暖用能的主要原料煤炭、燃?xì)?、油料等，價(jià)格已經(jīng)基本放開，這就給各地的供熱企業(yè)帶來了經(jīng)營(yíng)上的問題?，F(xiàn)在，國(guó)家發(fā)改委出臺(tái)了煤電價(jià)格聯(lián)動(dòng)的方案，建設(shè)部計(jì)劃出臺(tái)煤熱聯(lián)動(dòng)的方案，目的是解決供熱企業(yè)的合理經(jīng)營(yíng)利潤(rùn)問題?？梢灶A(yù)期，隨著中國(guó)大范圍供熱體制改革的實(shí)現(xiàn)，供熱的價(jià)格將逐漸趨于合理，達(dá)到供熱企業(yè)和用戶都可接受的水平。五、能源的節(jié)約和可持續(xù)利用目前，中國(guó)正在

16、努力建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的和諧社會(huì)。在能源利用上，中國(guó)的發(fā)展方針是：能源開發(fā)與節(jié)約并重，把節(jié)約放在首位。2根據(jù)國(guó)家發(fā)改委的節(jié)能規(guī)劃：在“十一五”期間，新建建筑嚴(yán)格實(shí)施節(jié)能50的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，其中北京、天津等少數(shù)大城市率先實(shí)施節(jié)能65的標(biāo)準(zhǔn)。供熱體制改革全面展開，居住及公共建筑中集中采暖按熱表計(jì)量收費(fèi)在各大中城市普遍推行，在小城市試點(diǎn)。結(jié)合城市改建，開展既有居住和公共建筑節(jié)能改造，大城市完成改造面積25，中等城市達(dá)到15，小城市達(dá)到lO。鼓勵(lì)采用蓄冷、蓄熱空調(diào)及冷熱電聯(lián)供技術(shù)，中央空調(diào)系統(tǒng)采用風(fēng)機(jī)水泵變頻調(diào)速技術(shù)，節(jié)能門窗、新型墻體材料等。加快太陽能、地?zé)岬瓤稍偕茉丛诮ㄖ镏械睦谩?集中供熱在產(chǎn)熱環(huán)節(jié)

17、的節(jié)能優(yōu)勢(shì)是社會(huì)所公認(rèn)的，但在熱能的輸配上有損失，一般而言，一次熱網(wǎng)的效率在95，二次網(wǎng)的效率在90，它們和管理水平有關(guān)。提高熱網(wǎng)效率是降低輸送損耗的重要一面；另一方面，熱網(wǎng)的不平衡損耗是不可忽視的，有時(shí)，不平衡損耗高達(dá)15，相當(dāng)于效率損失，不平衡損耗和熱網(wǎng)的合理調(diào)節(jié)有關(guān)。因此，熱網(wǎng)的管理和供熱的調(diào)節(jié)是非常重要的。4在建筑物節(jié)能上我們工作的潛力很大，目前我國(guó)單位建筑面積采暖能耗相當(dāng)于氣候條件相近發(fā)達(dá)國(guó)家的23倍。2北京和相同國(guó)家和地區(qū)的建筑傳熱系數(shù)對(duì)比：地區(qū)外墻外窗屋頂北京1.160.824.04.70.80.6瑞典南部0.172.50.12德國(guó)柏林0.30.21.50.2美國(guó)0.45一0.3

18、22.040.19加拿大0.362.860.40.23日本北海道0.422.330.23俄羅斯0.770.442.750.570.33由此可見，建筑物的節(jié)能潛力很大，根據(jù)國(guó)家發(fā)改委的預(yù)測(cè)，“十一五”期問執(zhí)行建筑節(jié)能50的標(biāo)準(zhǔn)可節(jié)約5000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。2這是今后一個(gè)時(shí)期節(jié)能工作的重點(diǎn)。在一個(gè)地區(qū)的熱源的配置上，一個(gè)合理的配置可能是：垃圾焚燒熱電廠或供熱廠，它所產(chǎn)生的電能和熱能首先被電網(wǎng)和熱網(wǎng)接受；燃煤熱電廠，由于低成本的電能和熱能，是電網(wǎng)和熱網(wǎng)所樂于接受的，是熱網(wǎng)的主力熱源；燃油熱電廠，在供熱供電高峰時(shí)才啟動(dòng)，是熱網(wǎng)的次尖峰熱源；燃?xì)鉄犭姀S，在供熱供電最高峰時(shí)啟動(dòng)，是熱網(wǎng)的尖峰熱源；燃?xì)饧夥邋仩t房，在供熱最高峰時(shí)啟動(dòng)，是熱網(wǎng)的尖峰熱源。上述國(guó)內(nèi)外大型城市的產(chǎn)熱配置，體現(xiàn)了能源的分級(jí)利用和成本控制的原則。垃圾焚燒一方面解決了城市垃圾的處理，另一方面產(chǎn)生了熱能，是被世界各國(guó)普遍接受