陳鎮(zhèn)

（唐山市熱力總公司，河北唐山　063000）

可再生能源在城市供熱中的應(yīng)用

陳鎮(zhèn)

（唐山市熱力總公司，河北唐山063000）

當(dāng)前隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展，城鎮(zhèn)化步伐的加快，全球化石能源日漸緊缺，能源壓力越來(lái)越大，可再生能源得到了廣泛應(yīng)用。城市供熱供需矛盾日益突出，為緩解供熱供需矛盾，唐山市熱力總公司積極發(fā)展可再生能源供熱，扎實(shí)推進(jìn)唐山市城市供熱事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文從可再生能源的分類(lèi)、可再生能源項(xiàng)目開(kāi)發(fā)利用進(jìn)行介紹。

可再生能源發(fā)展分類(lèi)利用

1　應(yīng)用企業(yè)概況

唐山市熱力總公司成立于1978年，現(xiàn)為實(shí)行企業(yè)化管理的公用事業(yè)單位，國(guó)家大型一檔企業(yè)，集中供熱總建筑面積達(dá)3195萬(wàn)平方米，管網(wǎng)總長(zhǎng)度931公里，熱力站455座。主要承擔(dān)路北區(qū)、路南區(qū)、豐潤(rùn)區(qū)、開(kāi)平區(qū)、高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)共253個(gè)居民小區(qū)、335015戶(hù)居民、8354個(gè)公建單位的供熱保障任務(wù)。形成了以供熱為主，供熱工程設(shè)計(jì)與施工、供熱產(chǎn)品制造以及能源服務(wù)為輔的多元化經(jīng)營(yíng)格局。為突破熱源與資金兩大制約發(fā)展的瓶頸，唐山熱力實(shí)施集中供熱與新能源供熱并重，推進(jìn)城市供熱“雙輪驅(qū)動(dòng)”，突出企業(yè)的全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)，多領(lǐng)域、全方位發(fā)展，扎實(shí)推進(jìn)唐山市城市供熱事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2　供熱基本現(xiàn)狀

唐山市熱力總公司以電廠(chǎng)集中供熱為主，區(qū)域性鍋爐房和多種清潔可再生能源供熱為有效補(bǔ)充的多熱源供熱系統(tǒng)，并已形成“大環(huán)網(wǎng)”多熱源聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式。但隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展，城鎮(zhèn)化步伐的加快，我市供熱供需矛盾日益突出，供需差額日漸增大。

3　本地可再生能源的分類(lèi)

目前，全球近90%的一次能源消費(fèi)依賴(lài)石油、天然氣、煤炭三大化石型能源，我國(guó)約70%的一次能源供應(yīng)依賴(lài)污染環(huán)境較為嚴(yán)重的煤炭，因此，能源結(jié)構(gòu)急需調(diào)整優(yōu)化。以新技術(shù)和新材料為基礎(chǔ)，使傳統(tǒng)的可再生能源得到現(xiàn)代化的開(kāi)發(fā)利用，用取之不盡、用之不竭的可再生能源來(lái)不斷取代資源有限、對(duì)環(huán)境有污染的化石能源。而開(kāi)發(fā)利用清潔的可再生能源可以從根本上解決資源短缺和環(huán)境影響雙重矛盾具有非常重要的戰(zhàn)略意義和廣闊的發(fā)展前景?？稍偕茉粗灰譃樘?yáng)能、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能等。

唐山的可再生能源資源豐富，具體主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）電廠(chǎng)、企業(yè)自備電廠(chǎng)的冷卻循環(huán)水：唐山市現(xiàn)有國(guó)內(nèi)較大的大唐國(guó)際市區(qū)、豐潤(rùn)電廠(chǎng)和華潤(rùn)電廠(chǎng)等數(shù)座大型發(fā)電廠(chǎng)，另有唐鋼自備電廠(chǎng)，其冷卻循環(huán)水是應(yīng)用熱泵系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)低位熱源。（2）大型工業(yè)企業(yè)的工業(yè)余熱：唐山市是全國(guó)著名的重工業(yè)城市，擁有唐鋼集團(tuán)、冀東水泥等數(shù)家國(guó)有大型工業(yè)企業(yè)，其廢熱、工業(yè)余熱儲(chǔ)量巨大，也是應(yīng)用熱泵系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)低位熱源。（3）中水/污水：唐山市區(qū)擁有人口約307萬(wàn)，城市規(guī)模較大，建筑物密集，擁有大量的中水、污水可以利用，現(xiàn)有3座污水處理廠(chǎng)及市中心區(qū)主干污水渠完善，中水管網(wǎng)初具規(guī)模。適宜在污水干渠附近應(yīng)用污水源熱泵系統(tǒng)供熱、制冷。（4）土壤：根據(jù)《河北省淺層地能區(qū)劃》，唐山市的水文地質(zhì)情況完全適宜土壤源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用。（5）太陽(yáng)能：唐山市太陽(yáng)輻射資源比較豐富，年平均太陽(yáng)輻射量為5.15×105J/cm2。年平均日照時(shí)數(shù)為2684.5h。

圖1　豐潤(rùn)美景溴化鋰吸收式熱泵供暖系統(tǒng)示意圖

4　唐山市可再生能源利用項(xiàng)目的發(fā)展

近年來(lái)，隨著城市建設(shè)對(duì)供熱需求呈現(xiàn)大幅度增長(zhǎng)，面對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)用熱需求矛盾，唐山市熱力總公司確定了以“集中供熱與新能源供熱（制冷）雙輪驅(qū)動(dòng)并駕發(fā)展的戰(zhàn)略”，大力推進(jìn)可再生能源供熱的發(fā)展。2009年以來(lái)，唐山熱力總公司積極配合政府主管部門(mén)，代擬了《唐山市關(guān)于熱泵系統(tǒng)建設(shè)和使用暫行辦法》（征求意見(jiàn)稿）、《唐山市地源熱泵市場(chǎng)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)》等行業(yè)規(guī)范性文件（草稿），完成了應(yīng)用熱泵技術(shù)利用可再生能源增加唐山市供熱能力以及熱泵技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展統(tǒng)一規(guī)劃。2010年7月經(jīng)唐山市住建局、國(guó)資委等部門(mén)審核批準(zhǔn)，由唐山市熱力總公司注冊(cè)成立了獨(dú)資子公司“唐山華燁熱力可再生能源有限公司”，進(jìn)一步加強(qiáng)可再生能源的探索研究和開(kāi)發(fā)利用，并同步跟進(jìn)對(duì)我市可再生能源項(xiàng)目統(tǒng)籌管理，標(biāo)志著唐山熱力可再生能源供熱開(kāi)發(fā)利用又掀開(kāi)嶄新一頁(yè)。

5　可再生能源的利用

公司根據(jù)地域和建筑的不同，積極推進(jìn)了工業(yè)余熱、中水、土壤源、太陽(yáng)能等可再生能源項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)利用，截至2013年6月，可再生能源供熱（制冷）簽約項(xiàng)目已突破800萬(wàn)平米，為唐山熱力可再生能源開(kāi)發(fā)利用工作做出了突出的貢獻(xiàn)。

5.1溴化鋰吸收式熱泵系統(tǒng)

如圖1所示：

該項(xiàng)目作為2009年在可再生能源示范項(xiàng)目，成功完成了利用溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組提取熱力大網(wǎng)回水實(shí)現(xiàn)供熱的豐潤(rùn)美景小區(qū)等，實(shí)現(xiàn)供熱面積30萬(wàn)平方米。

5.2中水及回水再利用

2010年公司惠民園小區(qū)51萬(wàn)平米中水熱泵供熱項(xiàng)目和豐潤(rùn)帝景豪庭5萬(wàn)平米的回水再利用項(xiàng)目已投入運(yùn)行。

5.3工業(yè)余熱再利用

唐鋼工業(yè)余熱利用項(xiàng)目：總供熱面積可達(dá)350萬(wàn)平米，其中一期工程供熱面積100萬(wàn)平米，在2012年—2013年度采暖期已經(jīng)投入供熱運(yùn)行。唐山電廠(chǎng)300萬(wàn)平米余熱利用項(xiàng)目。利用電廠(chǎng)機(jī)組檢修機(jī)會(huì)，電廠(chǎng)進(jìn)行擴(kuò)建供熱改造，并于2013年及2014年擴(kuò)建供熱設(shè)備系統(tǒng)及系統(tǒng)內(nèi)加裝熱泵，系統(tǒng)供熱能力達(dá)到300萬(wàn)平米。

5.4太陽(yáng)能的利用

太陽(yáng)能補(bǔ)充供熱（制冷）科研項(xiàng)目：萬(wàn)科紅郡太陽(yáng)能補(bǔ)充供熱項(xiàng)目總建筑面積17萬(wàn)平方米，是獨(dú)體小多層建筑，結(jié)合實(shí)際情況，通過(guò)2012年試驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析，2013年該項(xiàng)目的熱泵機(jī)組安裝完成并投入了供熱運(yùn)行。

5.5地下熱源的利用

金岸紅堡地源供熱（制冷）工程項(xiàng)目中，采用地源熱泵形式，目前該項(xiàng)目供熱服務(wù)框架協(xié)議已經(jīng)簽定，項(xiàng)目正在有條不紊的實(shí)施。

5.6沼氣的利用

李昭莊沼氣項(xiàng)目：利用秸稈制造沼氣，供熱能力可達(dá)到50萬(wàn)平米，目前正在完成前期的沼氣池施工。

5.7多種方式的配合利用

新華文化廣場(chǎng)回水再利用項(xiàng)目中，根據(jù)唐山新華文化廣場(chǎng)的地理位置情況，采用集中供熱回水、污水、太陽(yáng)能輔助形式滿(mǎn)足新華文化廣場(chǎng)25萬(wàn)平米不同功能建筑的需求?；厮芫W(wǎng)的施工已完成，項(xiàng)目進(jìn)度將隨開(kāi)發(fā)商項(xiàng)目進(jìn)展情況逐步推進(jìn)。

隨著本市可再生能源項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)利用，可再生能源項(xiàng)目實(shí)際供熱面積及簽約面積已實(shí)現(xiàn)逐年增長(zhǎng)，2013年度兩項(xiàng)數(shù)據(jù)已是2009年度的15.2倍及15.5倍。

6　結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，能源供需矛盾和環(huán)境問(wèn)題壓力將會(huì)進(jìn)一步顯現(xiàn)，能源結(jié)構(gòu)也將面臨重大挑戰(zhàn)。在此大環(huán)境下，可再生能源取之不盡、用之不竭的特性決定了其在未來(lái)能源格局中的重要地位，全球各國(guó)均把清潔能源作為自身能源變革的重要發(fā)展方向。近10年來(lái)，我國(guó)把大力開(kāi)發(fā)利用新能源及可再生能源作為優(yōu)化我國(guó)能源結(jié)構(gòu)、保障我國(guó)能源安全的戰(zhàn)略新高點(diǎn)。國(guó)家也出臺(tái)了《中華人民共和國(guó)可再生能源法》，在法律層面和政策上給與規(guī)范?？稍偕茉吹拈_(kāi)發(fā)和利用，對(duì)促進(jìn)地區(qū)、國(guó)家乃至全球的節(jié)能、減排、環(huán)境保護(hù)等方面的意義重大，值得我們不斷深入研究和探討。

［1］王長(zhǎng)貴.新能源和可再生能源的含義、特點(diǎn)及種類(lèi)［J］.陽(yáng)光能源，2004（5）.

［2］余寅，唐宏德，郭家寶.中國(guó)可再生能源發(fā)展前景分析［J］.華東電力，2009（8）.

［3］徐中堂.我國(guó)城市集中供熱在創(chuàng)新中發(fā)展［J］.區(qū)域供熱，2014（2）.