从经济高效、节能环保角度,解决北方地区清洁供暖问题有着更有潜力的方式——工业余热利用,生力军应该是以火电厂余热利用为代表的热电联产方式。
谁是清洁供暖生力军
文/付林
供暖话题的热度越来越高。一是因为供暖是民生问题,国家重视;二是因为供暖排放污染已经成为北方地区,特别是京津冀地区雾霾的主要因素之一,人人关心;三是从可塑性来看,供热产业未来十年可能培育出“大蛋糕”,业界瞩目。
因此,业内人士需要将好事做好,潜心搞研发,用心把握政策方向,避免因短期利益而迷失“方向”,违背了推进清洁供暖事业的初衷。比如“宜气则气、宜电则电、宜清洁煤则清洁煤”,本身的原则非常正确,具体工作者需要以实事求是的精神,科学合理地把“宜”字真正贯彻到实处,但是为什么会导致去年的气荒,其实就是忽略了“宜”字,没有从实际出发,只是看到了“气”字。
宝贵的天然气要用于更为适宜的地方:在城市热网末端承担供暖调峰职能。解决北方地区清洁供暖问题有着更好的方式——工业余热利用,主力军应该是以火电厂余热利用为代表的热电联产方式。
主流:火电厂余热供暖
大幅度降低采暖供暖的大气污染排放,是解决北方地区雾霾问题的关键之一。
截至2016年底,我国北方城镇供暖面积约140亿平方米,其中50%以上仍在使用污染严重的燃煤锅炉,约25%为燃煤热电联产供暖,另有20%左右为天然气或电供暖。在每年还有新增建筑的情况下,清洁热源存量缺口已有70多亿平方米,清洁供暖任务艰巨而急迫。
2017年,国家发改委、国家能源局、国家财政部等十部委共同发布了《北方地区冬季清洁取暖规划(2017-2021)》。文件对北方地热供暖、生物质供暖、太阳能供暖、天然气供暖、电供暖、工业余热供暖、清洁燃煤集中供暖、北方重点地区冬季清洁供暖“煤改气”气源保障总体方案做出了具体安排。
文件中提到的“工业余热供暖”值得高度重视,同时要明确,热电联产集中供暖是解决北方城镇清洁供暖的生力军、主流。在热电联产内部,一定是以利用现有的火力发电厂(包括燃煤和燃气电厂)余热的热电联产为主体,辅助以钢厂、化工厂等工业的余热。
但热电联产集中供暖,也不能沿袭原有模式在城市边上新建一堆燃煤电厂,因为现有的火力发电厂资源都吃不饱,年发电才四千多小时,如果再建热电厂,原来电厂会更闲置,并带来污染环境、投资浪费等问题。因此,核心问题是要把闲置的火力发电的供暖能力发挥出来,去满足北方地区城市供暖需求。目前看来,电厂余热毫无疑问兼具节能环保、经济安全的优势。问题是这些巨大的热量,怎么把它科学合理地挖掘出来,送到城市去?现有技术已经能够输送到200千米以外去供暖,并且比天然气还要便宜。目前在大同、太原、济南、石家庄都有在运行的项目,太原市应用面积已经超过1亿平方米,在建项目有的设计输送距离超过70公里。
我们正在为北京做供暖方案,一是挖掘本地余热,二是从京外引进余热,仅一个冬天就可为北京节约天然气40亿方,而北京一年的天然气消耗量在160亿方左右。随着供暖范围扩大,这样的对比和反差会更明显。
以《规划》中“2+26”城市共50亿平米建筑面积的清洁供暖为例,原规划针对城市37.5亿平米提出:“煤改气”规划为60%,“煤改电”规划为15%,清洁燃煤20%,这就需要天然气供暖30.4亿平米,电采暖7.6亿平米,燃煤供暖10亿平米,其余2亿平米由地热、工业余热、生物质能和太阳能提供。
“2+26”城市人口密度较高,农村分布较为均匀,区内电力和工业发达,工业余热量大,分布广泛。如果采用更为合理的规划,能效利用能够更充分,极大解决供暖季的气荒问题。对于“2+26”城市50亿平米的供暖需求,有41亿平米(其中农村6亿平米)采用区域供暖,其中,电厂余热25亿平米,工业余热3亿平米,燃煤热电联产5亿平米,天然气调峰8亿平米(20%燃气调峰)。初步估算,这一方案比原来的十部委清洁取暖规划方案运行成本减少72%,减少大气污染排放78%,减少天然气用量320亿立方米。