环保视角下城市供暖热源的科学 利用

 在环境污染日趋严重的大背景下，节能降耗已经成为当今社会发展的主要趋势。尤其对于北方城市而言，冬季漫长而且寒冷，供暖周期长，能源消耗巨大，况巨冬季是雾霾天气频发的季节，供暖过程中化石能源燃料燃烧所释放的烟尘是导致雾霾的主要原因之一。因此，需要迫切加快清洁能源的适用范围，制定出一套可持续发展战略，减少大气污染物的排放，这其中需要政府部门应该加强引导，加大生态环境保护治理力度，重点解决燃煤污染问题，因地制宜全面实施以电代煤、以气代煤的改造方案，尽可能利用清洁能源，提升清洁供暖在北方冬季供暖中的比重。（杨立权，王琪，刘姗姗.太阳能采暖系统应用现状及发展[J].农业与技术，2016，36（01）：） 
　　1、北方地区冬季供暖现状评价 
　　我国北方地区冬季寒冷，北京、天津、河北、山西、内蒙、辽宁、吉林、黑龙江、山东、陕西、甘肃、宁夏、新疆、青海及河南部分地区多数为传统采暖区域，城镇集中供热以热电联产、锅炉为主，在城乡结合部、农村等地区，则多采用分散供暖，大量使用火炕、炉灶或者土暖气供暖，少部分采用天然气、电、可再生能源供暖。近年来，我国北方城市冬季供暖面积不断扩大，热电联产、燃气锅炉及其他新型供热方式的供热面积及比例也有所增加，由于供暖和供冷的能源消费大幅增加，对煤炭供应和环境造成了巨大压力，现阶段在采暖斯频繁发生雾霾的原因之一就是冬季采暖燃用煤炭，特别是在城市周边及县城、农村等区域大量散煤被用作取暖燃料，加剧了北方区域的雾霾的发生。 
　　要加快解决环境污染问题，打好蓝天保卫战，就必须重点解决二氧化硫、氮氧化物排放量，降低大气中PM2.5的含量。针对北方城市冬季供暖问题，需要加决清洁能源的普及程度，完成散煤综合治理，因地制宜，大力推�M以电代煤、以气代煤改造方案的实施进程，全部淘汰地级以上城市建成区燃煤小锅炉，加大燃煤电厂超低排放和节能降耗的改造，优先利用可再生能源，改善城市人居生活环境。 
　　2、清洁供暖方案的利用 
　　清洁取暖是指利用天然气、电、地热、生物质、太阳能、工业余热、清洁化燃煤（超低排放）、核能等清洁能源，通过高效用能系统实现低排放、低能耗的取暖方式，包含以降低污染物排放和能源消耗为目标的取暖全过程，涉及清洁热源、高效输配管网（热网）、节能建筑（热用户）等环节。国家能源局将从推动风电与取暖用户直接交易，提升天然气供应能力，积极推进生物质、地热、太阳能等可再生能源取暖等方面，推进清洁能源利用。率先在京津冀及周边地区取得明显成效，督促地方政府做好新旧供暖方式的衔接，确保人民群众温暖过冬。（郭森，马致远等.我国地热供暖的现状及展望[J].西北地质，2016，48（04））下文就对环保视角下城市供暖方案进行详细分析。 
　　2.1、清洁燃煤供暖模式 
　　对北方地区大型燃煤机组进行改造，使用清洁燃煤供暖，减少大气污染物的排放，在提升能源使用效率的同附还能降低环境污染。现阶段，煤炭依然是成本较低的供暖方式，使用清洁煤炭需要对北方城市大型纯凝机组进行热电联产，使用新型抽凝式背机组，增加供热管道，采用低温余热技术以及高背压凝汽器等回收电厂内余热进行集中供热，新建项目采用背压机组，燃煤机组与大型集中燃煤锅炉实行联合调度运行，此外，还可以采用灵活性改造提高供热机组对电网的适应能力等。 
　　2.2、天燃气佣废模式 
　　天然气供暖主要是使用天然气为燃料，进行集中供暖或者是通过壁挂锅炉以及分散式供暖设备进行供暖。供暖方式包括：有燃机热电联产、天燃气分布式能源、燃气锅炉以及分户式壁挂锅炉等。其中燃机热电联产主要以大中城市为主，特别是以"2+26"城市为重点，在城市划定的无煤、限煤区域内替代燃煤锅炉及散烧煤。在天然气供应有保障、居民可以承担较高热费的县城区域也可考虑发展天然气热电联产。燃气分布式能源主要集中在城市内的高档社区、商业区及大型公共建筑。 
　　2.3、新能源供暖模式 
　　本文研究的新能源主要有太阳能和空气热源，其中太阳能辅助电加热供暖利用白天太阳能辐射，通过集热板转化成热量供系统使用，系统热负荷不足时由电加热器提供，太阳能辅助电加热供暖系统，如下图1所示。空气源热泵技术是一种节能、环保制热技术，通过自然能获取低温热源，经系统高效集热整合后成为高温热源，用来供暖或供应热水，整个系统集热效率较高。通过对北京地区煤改电项目实际调研发现，冬季空气源热泵供暖的COP可达2.5左右。 
　　综上所述，伴随着能源危机以及环境污染问题的日趋严重，人们对改善环境、提升生活质量的需求越来越迫切，尤其是北方城市在环保视角下的清洁供暖方案，在北方城市需要全面发展集中供暖，分散供暖为辅的方案，力口决清洁能源的使用率，逐步拆除燃煤锅炉。城乡结合部以及农村地区可以优先使用地热、生物能以及太阳能等多种清洁能源的使用，有条件的可以发展天然气和空气热源，因地制宜，最大限度的提升集中供暖的覆盖面积。