北方采暖季年碳排放約10億噸!供熱行業碳減排之困怎么解?
【谷騰環保網訊】“在整個北方地區,采暖季二氧化碳年排放量大數約在10億噸,占到全國碳排放總量的10%左右。”國家清潔取暖專家組組長趙文瑛曾在接受記者采訪時表達了供熱行業低碳發展的擔憂,“采暖幾個月的時間,碳排放與整個交通行業排放水平相當,這是非常大的數字。要實現‘雙碳’目標,供熱行業必須解決綠色低碳發展問題。”
深圳市匯川技術股份有限公司(以下簡稱匯川技術)供熱行業總經理陳銀君也表示:“熱源是整個熱鏈中最核心的部分,所以‘雙碳’工作有一部分最要緊的工作,就是各個地方因地制宜拆配小鍋爐,然后推動熱電聯產或者尋找當地適合的清潔能源加以利用。”
記者從中國建筑節能協會建筑能耗與碳排放數據專委會撰寫的《2022 中國建筑能耗與碳排放研究報告》中獲悉,事實上,在建筑運行期間,熱力碳排放比例維持在21%—24%,且比例呈每年增長態勢。在“雙碳”背景下,供熱行業的碳減排越來越受到重視,減排也成為行業的重中之重。
北方地區碳排放規模底數大
電供暖占比不足10%,再生能源占比更小
據悉,由于冬季采暖剛性需求不可避免帶來了更多的能源消耗,北方城市區域人均建筑碳排放接近南方城市的2倍。在北方城鎮地區,單位面積實際供暖能耗約10千克標準煤/平方米。
截至2021年底,北方地區總采暖建筑面積約212億平方米,其中城鎮、農村地區分別為141億平方米、71億平方米,排放的規模底數較大。
據趙文瑛介紹,從熱源分類來看,電供暖占比不足10%,以地熱、生物質能供熱為代表的可再生能源以及余熱利用占比更小。
“供熱行業減排是業內一直關注的課題,但是局部的碳減排效果不明顯,必須結合源網荷儲從整個熱鏈上去做工作。”陳銀君告訴本報記者,“供熱是一項民生工程,減少供熱領域的碳減排,需要企業和政府合力去完成。例如,余熱利用就需要當地政府負責鋪設供熱管網。企業也應該發揮自身優勢,在減碳方面加大研發力度,為減碳供應配套的硬件和軟件設備。”
因此,因地制宜地選擇清潔供暖的利用形式,推進太陽能、地熱能、空氣熱能、生物質能等可再生能源在鄉村生活熱水、供氣、供暖、供電等方面的應用,比如北方已經推進在生物質鍋爐、生物質熱電聯產、天然氣供暖等,“煤改氣”“煤改電”項目,為供熱企業打開了另一扇大門。
供熱的核心部分是熱源的選擇
“源網荷儲一體化” 可有效幫助供熱行業減排
據了解,“源網荷儲一體化” 是一種可實現能源資源最大化利用的運行模式和技術,其通過多種交互形式可以更經濟、高效和安全地提高電力系統功率的動態平衡能力,是構建新型電力系統的重要發展路徑,也是用電量較大的供熱領域進行減排的重要手段。
推進“源網荷儲一體化”發展, 首先要最大化調動(或發揮)負荷側調節響應能力,讓用戶深度參與到系統運行的調節中來,通過捕捉靈敏的價格信號充分挖掘并引導用戶的積極性,增加負荷側調節的靈活性。
陳銀君指出:“以往我們用戶的熱源屬于推動式系統,就是熱力公司給你供多少,你就用多少。盡管用戶家里已經很熱了,但熱力公司還在供,用戶只能打開窗戶散熱,這就造成了極大的能源浪費。現在我們逐步變成了拉動式的供熱系統,用戶端可以參與供熱系統的運行,即用戶需要多少,熱力公司就用多少。”
據介紹,供熱行業減排最核心的部分就是熱源的選擇。傳統的供熱方式采用的是燃煤小鍋爐,這種小鍋爐的碳排放和污染居高不下。盡管近年來,我國煤改電改造不斷推進,取得一定的成效,仍有一些地方的取暖采用的是燃煤小鍋爐。
在陳銀君看來,供熱行業“源網荷儲一體化”發展,從“源”的角度來說,根據現在的排放要求,各地應該因地制宜,多采用熱電聯產以及工業余熱回收,包括以生物質能為代表的可再生能源等代替燃煤、燃氣鍋爐供熱,即取代一部分化石能源的消耗。
供熱行業碳減排之困卡在哪?
完美的供熱系統需要有過硬的硬件和軟件相互配合
對北方的余熱利用于供熱方面,陳銀君比較樂觀。他指出:“熱電聯產就是利用電廠發電所剩下的余熱,這些余熱用來給北方地區供熱的話,是綽綽有余的。”
本報記者了解到,目前,大溫差長距離余熱供熱(暖)技術已在大同、太原、石家莊、銀川等地得到工程應用,供熱面積已超過2億平方米。不過,目前,大溫差長距離余熱供暖工程應用面積僅占我國余熱供暖潛力的1%左右,未來的應用前景非常廣闊。
值得注意的是,余熱利用還有一些技術問題需要攻克。一個是地域不匹配問題。比如用熱的用戶在城市,但一般熱電廠離城市有一定的距離,因此,長距離輸送成為余熱利用的一道難題,不少企業正在開展相關的技術攻關。據陳銀君介紹,目前,匯川技術自主研發的高壓變頻器,為余熱利用的長距離運輸做好了配套設備,其可對可再生能源發電進行有效調節,提高能源利用效率,從而節能降耗,獲得了中國電力科學研究院的認證。
匯川技術供熱行業總經理陳銀君(左一)在向客戶介紹公司的供暖數字化減碳方案。
另外,還有一個問題是時間不匹配,也就是季節性不匹配。用熱具有季節性,但電廠則是一年四季都在發電,而且用熱高峰期并不一定是發電高峰期。如何平衡供需兩端的矛盾?目前業內還在探索跨季節性的儲熱。
值得注意的是,在智慧供熱方面,業內也需要積極創新。陳銀君指出:“現在大家都在提智慧供熱,但對智慧供熱沒有一個準確的定義,我認為真正的智慧供熱應該包含整個源網熱鏈。這些方面還需要業內企業對數字技術進行積極探索。”
“要想讓用戶獲得更好的使用體驗,同時還能節能減排,設置一個完美的供熱系統,必須要有過硬的硬件和軟件,相互配合。如果光有好的設計,沒有很好的軟硬件配套廠家提供高質量的軟硬件產品,那等于是圖紙上的工程。”陳銀君說。
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