郭泳軍
近年來(lái),環(huán)境污染日益嚴(yán)重,不僅影響著人們的身體健康,而且也背離了國(guó)家制定的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。尤其是中國(guó)北部某些地區(qū),由于集中供暖覆蓋率相對(duì)較低,仍在采用自行取暖爐設(shè)備進(jìn)行散碳取暖,這些設(shè)備很容易因?yàn)闋t內(nèi)氧氣不均衡造成燃料燃燒不充分,再加上沒(méi)有經(jīng)過(guò)除塵、脫硝和脫硫等工藝,不僅造成了熱量的損失,也會(huì)產(chǎn)生大量的有毒有害氣體,這些氣體直接排放到空氣中,嚴(yán)重影響了人們的生存環(huán)境。為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境改善的協(xié)調(diào)共贏,近年來(lái)實(shí)施的清潔采暖工程,雖然一定程度上緩解了大氣污染,但一些問(wèn)題也隨之產(chǎn)生。本文將以清潔取暖政策所覆蓋的農(nóng)村和城鄉(xiāng)接合部為研究對(duì)象,對(duì)空氣源熱泵供暖和燃?xì)獗趻鞝t供暖這兩種方式進(jìn)行節(jié)能減排效果測(cè)試,分析出這兩種方式的各自優(yōu)劣。
從當(dāng)前情況來(lái)看,散碳取暖這種高污染、高排放的取暖方式依然長(zhǎng)期存在于我國(guó)北方部分地區(qū),煤炭燃燒產(chǎn)生的大量煙塵、二氧化碳和氮氧化物,是北方冬季空氣污染源中的重要組成部分,已經(jīng)嚴(yán)重影響到人民群眾的健康和生活。
根據(jù)《中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)(2013)》調(diào)查顯示,在冬季供暖時(shí)期,京津冀區(qū)域有將近62.5%的天數(shù)空氣污染指數(shù)超標(biāo),這些超標(biāo)的天數(shù)里,有20.7%是重度污染天氣。在地級(jí)及以上城市中,只有三個(gè)城市環(huán)境達(dá)標(biāo)天數(shù)過(guò)半。北京市超標(biāo)天數(shù)比例為52%,其中重度及以上污染天數(shù)比例高達(dá)16.2%,這樣的比例始終高居不下,情況不容樂(lè)觀。
改變?nèi)藗儌鹘y(tǒng)的取暖觀念對(duì)于改善環(huán)境質(zhì)量也是非常重要的,這就要求各地政府大力宣傳環(huán)保思想,樹(shù)立民眾環(huán)保理念,改變?nèi)∨绞?。研究表明,傳統(tǒng)的散碳取暖方式供熱效率低下,還存在著很大的安全隱患,很容易引起火災(zāi)和一氧化碳中毒[1]。而新型的供暖方式不僅可以減少污染氣體的排放,而且供暖效率、安全性、舒適性相較于傳統(tǒng)取暖方式也有很大的提高,這樣環(huán)保又安全的供暖方式應(yīng)該推廣。
政府積極推行燃?xì)獗趻鞝t分戶采暖和空氣源熱泵分戶采暖工程,逐步改變散碳取暖區(qū)域的取暖方式,這兩種方式的本質(zhì)屬于現(xiàn)階段的“煤改氣”和“煤改電”工程[2]。
政府現(xiàn)行的“煤改氣”工程主要通過(guò)燃?xì)獗趻鞝t設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。燃?xì)獗趻鞝t主要有套管式和板換式兩種。其原理是設(shè)備內(nèi)部安裝循環(huán)水泵,同時(shí)在循環(huán)路徑上安裝燃燒室,并通過(guò)溫度、水壓、風(fēng)壓等各類傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,實(shí)時(shí)反饋設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。管路中的水被加熱后,在循環(huán)水泵的作用下,通過(guò)地暖盤(pán)管或其他換熱方式傳遞熱量。水通過(guò)不斷的循環(huán)加熱以此達(dá)到室內(nèi)采暖的效果。
不論是套管式燃?xì)獗趻鞝t,還是板換式燃?xì)獗趻鞝t,都可配置獨(dú)立的生活熱水出水口,這樣的供暖方式既能提供足量的暖氣,又方便了大家的日常生活。如此高效便捷的取暖方式深受大眾喜歡[3]。
天然氣壁掛爐本身配置有采暖及衛(wèi)浴等各類溫度傳感器,在溫度調(diào)節(jié)方面的優(yōu)勢(shì)也十分明顯,這樣大大提升了人們生活質(zhì)量。高效、快捷、人性化且環(huán)保的供暖方式既滿足了人們的不同需求,還減少了對(duì)大氣的污染,從而實(shí)現(xiàn)了雙贏[4]。
源熱泵中有三種形式:水源、地源和空氣,與其他方式相比之下,空氣源熱泵更加快捷方便,并且不需要大量的資金投入,使用起來(lái)也極為簡(jiǎn)單,尤其在華北地區(qū)很受歡迎。
空氣源熱泵供暖系統(tǒng)是由多個(gè)系統(tǒng)相互配合產(chǎn)生作用,其中包括熱泵機(jī)組、熱輸送系統(tǒng)、散熱裝置和控制系統(tǒng)等。其復(fù)雜的工作原理就是熱泵機(jī)組通過(guò)蒸發(fā)器在外吸收熱量后,被解壓為高溫高壓的氣體,最后經(jīng)過(guò)冷凝器釋放熱量,依次循環(huán)。這樣的低溫供暖方式很適合在居民集中的地區(qū)使用。
空氣源熱泵復(fù)雜的機(jī)組功能使它的效能比其他的供暖方式更高,工程量小,且易于實(shí)施、快捷,電網(wǎng)容忍度高,這些都促使空氣源熱泵成為當(dāng)下最為推崇的供暖技術(shù)。但是在冬季室外溫度過(guò)低的地區(qū)使用空氣源熱泵,穩(wěn)定性能會(huì)大打折扣,所以在我國(guó)冬季過(guò)于寒冷的地區(qū)并不推薦使用空氣源熱泵。
社會(huì)研究和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明,每節(jié)約一千克的煤炭,可以減少二氧化碳排放2.418 千克、二氧化硫0.074 千克、氮氧化合物0.037 千克、碳粉塵排放0.673 千克和煙塵排放0.337 千克。二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物、碳粉塵排放和煙塵的減排價(jià)值分別為 160 元 /t、20000 元 /t 、631.6 元 /t 和 275.2 元 /t。即使我們現(xiàn)在使用的清潔能源取代了傳統(tǒng)的煤炭,也僅僅只能減少排放量,并不能達(dá)到排放量為零的效果,所以說(shuō),目前使用的清潔能源并不能完完全全的做到零污染,而要想實(shí)現(xiàn)真正的零污染、零排放,還需要我們不斷地去探索新的清潔能源產(chǎn)品及相關(guān)技術(shù)。
經(jīng)過(guò)上述多方面的分析和測(cè)算,得出以下幾點(diǎn)結(jié)論:
(1)燃?xì)獗趻鞝t和空氣源熱泵,相較而言,除了在極其寒冷的地區(qū)以外,在絕大部分情況下,空氣源熱泵的性能都略優(yōu)于燃?xì)獗趻鞝t。當(dāng)然,使用者均可以通過(guò)兩種供熱方式自主控制所需生活熱水的溫度,都具有良好的自主選擇性,同時(shí)都避免了能源的不必要消耗,值得去推廣。
(2)相較于城市地區(qū),農(nóng)村地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)落后,所以在改變供暖方式之前,應(yīng)該先解決基礎(chǔ)設(shè)備落后問(wèn)題,如整改散熱末端設(shè)備以及房屋結(jié)構(gòu)保溫性差等阻礙,這些都需要徐徐圖之,做好規(guī)劃。
(3)根據(jù)我國(guó)目前的國(guó)情,清潔能源的開(kāi)發(fā)還在不斷進(jìn)行。我國(guó)的供暖設(shè)施依然有很大的改進(jìn)空間。