中國能源網(wǎng)訊 (8月24日 青島)由中國能源網(wǎng)攜手中國企業(yè)投資協(xié)會、中國電機工程學(xué)會、中國城市燃?xì)鈪f(xié)會、中國沼氣學(xué)會、中國可再生能源學(xué)會舉辦的以“關(guān)注改革 倡導(dǎo)節(jié)能 推動分布式能源快速發(fā)展”為主題的“2011中國分布式能源國際研討會暨展覽會”8月23日在青島隆重開幕。
在24日上午進行的“倡導(dǎo)資源綜合利用推動分布式能源快速發(fā)展”主題演講中,全國區(qū)域能源專業(yè)委員會理事長許文發(fā)發(fā)表了“大力推進區(qū)域能源建設(shè)促進節(jié)能減排”為主題的精彩演講。
以下為發(fā)言實錄:
感謝會議主辦方給我這么一個機會,我是搞建筑能源和我們國家搞大規(guī)模能源,電力有一些差異,我們主要是屬于能源用戶,所以在一定程度上能反映一點不同的聲音。同時也說點個人看法,如果和有些人觀點不一致,我們愿意交流。
什么是區(qū)域能源?區(qū)域供暖、區(qū)域供冷、區(qū)域供電以及解決區(qū)域能源需求的能源系統(tǒng)和它們的綜合集成統(tǒng)稱為區(qū)域能源。這種區(qū)域可是:行政劃分的城市和城區(qū);也可是一個居住小區(qū)或一個建筑群;還可是特指的開發(fā)區(qū)、園區(qū)、等等。能源系統(tǒng)可以是鍋爐房供熱系統(tǒng);冷水機組系統(tǒng);熱電廠系統(tǒng);冷熱電聯(lián)供系統(tǒng);熱泵供能系統(tǒng);等等。所用的能源還可以是:燃煤系統(tǒng);燃油系統(tǒng);燃?xì)庀到y(tǒng);可再生能源系統(tǒng)(太陽能熱水系統(tǒng),地下水源熱泵系統(tǒng),地表水源熱泵系統(tǒng),污水源熱泵,土壤源熱泵系統(tǒng)。光伏發(fā)電系統(tǒng),風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng);等等。)生物質(zhì)能系統(tǒng)等等。 總之,人類社會發(fā)展至今所有一切用于生產(chǎn)和生活的能源,在一個特指的區(qū)域內(nèi)得到科學(xué)的、合理的、綜合的、集成的應(yīng)用,完成能源生產(chǎn)、供應(yīng)、輸配、使用和排放全過程,稱之為區(qū)域能源。
國際上對區(qū)域能源的認(rèn)識。國際區(qū)域能源協(xié)會是1908年成立的,它致力于促進它的會員在提供可靠的、經(jīng)濟的、高效率的、對環(huán)境有利的、正確的區(qū)域能源方案方面,成為行業(yè)領(lǐng)先者。通過區(qū)域供冷、供熱與熱電聯(lián)產(chǎn)等先進技術(shù),促進能源效率和環(huán)境質(zhì)量的提高。 20世紀(jì)中期發(fā)達國家就已經(jīng)認(rèn)識到了區(qū)域能源所帶來的經(jīng)濟效益,歐洲很多國家就大力發(fā)展區(qū)域供熱,到70年代開始發(fā)展區(qū)域供冷,同時推進熱電聯(lián)產(chǎn)。 20世紀(jì)末,世界各國都已經(jīng)認(rèn)識到能源消耗帶來的環(huán)境問題,同時也在認(rèn)識到了能源供應(yīng)和使用的科學(xué)合理會帶來更好的環(huán)境效益。一些發(fā)達國家已經(jīng)開始綜合的集成的使用能源。以這樣的觀點來認(rèn)識和發(fā)展區(qū)域能源,就使得區(qū)域能源在21世紀(jì)初進一步得到發(fā)展的機遇。美國的學(xué)者認(rèn)為:美國是否能實現(xiàn)減少二氧化碳排放的目標(biāo),取決于增加應(yīng)用區(qū)域能源的幅度和可行性。歐洲發(fā)展經(jīng)驗證明,建立區(qū)域能源系統(tǒng)是減少二氧化碳排放不可或缺的方法、并且經(jīng)濟實惠節(jié)省開銷。
我國區(qū)域能源的發(fā)展。建國初期,我國北方地區(qū)就開始開發(fā)、建設(shè)、發(fā)展區(qū)域能源系統(tǒng),只不過是以區(qū)域供熱為主,經(jīng)過六十多年的發(fā)展,在全國六百多個城市中,已有四百多個熱力公司在從事著區(qū)域供熱——單一的供熱的區(qū)域能源系統(tǒng)。而大多又是以燃煤系統(tǒng)為主。 近三十年來,由于空調(diào)事業(yè)的發(fā)展,由分散供冷向集中供冷,現(xiàn)又向區(qū)域供冷發(fā)展,已形成一個趨勢,特別是在我國長江以南地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)幾十萬平方米甚至上百萬平方米的區(qū)域供冷項目。這是區(qū)域能源供需市場發(fā)展的必然結(jié)果。 近十年來,由于節(jié)能減排形勢的緊迫。由原來的冷熱分供,發(fā)展為冷熱聯(lián)供。特別是在黃河以南,長江流域,區(qū)域能源系統(tǒng)發(fā)展為冷熱聯(lián)供:夏季供冷——空調(diào),冬季供熱——采暖。使得區(qū)域能源向綜合方向發(fā)展。 近年來,由于熱泵技術(shù)的應(yīng)用,冷熱電三聯(lián)供的應(yīng)用,使得能源的使用更加科學(xué)合理,逐步實現(xiàn)品位對應(yīng)、溫度對口、梯級利用。使得更多低品位、低溫的能源得到充分利用。區(qū)域能源向著集成方向發(fā)展。
人們在利用大自然提供的能源進行生產(chǎn)生活,這能源包括一次性的化石能源;煤炭、石油、天然氣等等;也包括可再生能源:太陽能、水利位能、風(fēng)能、地?zé)崮艿鹊取?不論利用那一種能源,都存在著怎么才能利用得更好,就是利用率最高,產(chǎn)生的危害最少。存在著合理利用、科學(xué)利用的方式方法問題;要實現(xiàn)合理、科學(xué)利用能源,就要綜合考慮,采用集成的手段。 能源是分品位的,不論是一次能源,還是二次能源(經(jīng)一次能源轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的;電、蒸汽、熱水,冷水等等)。能源依據(jù)他在自然界里的存量,它所產(chǎn)生能量的多少,它所產(chǎn)生能量的級別(溫度),它所能轉(zhuǎn)換成其它能源形式的多少,他能被梯級利用得次數(shù)多少,它對自然環(huán)境所造成的影響,利用它所需成本等等。來分為高低品位的。例如:天然氣比煤炭的品位要高;因為天然氣的利用成本較低,可梯級利用次數(shù)多,產(chǎn)生的污染少等等。再如:電能比50℃熱水品位要高;因為電能可轉(zhuǎn)成許多其它形式的能源:光能、化學(xué)能、機械能、熱能等等;而50℃熱水只能用來采暖空調(diào)或做生活熱水。 合理用能、科學(xué)用能、綜合用能、集成用能就是高品位能源用在高品位處。低品位能源用在低品位處,不能高能低用。
人們在生產(chǎn)生活中對用能的溫度的需求是不同的,例如:對環(huán)境舒適溫度需求,夏季是24-26℃;冬季是18-20℃;對生活熱水的需求是50℃左右;對烹飪溫度是100℃-幾百度;對發(fā)電需求是幾百度到上千度;對各種生產(chǎn)工藝要求的溫度也是由幾十度到幾百度再到上千度不等的。 合理用能、科學(xué)用能、綜合用能,集成用能就是根據(jù)實際生產(chǎn)生活需求來供應(yīng)溫度對口的能源。做到高溫能源用到高溫處,低溫能源用到低溫處,不能高能低用。[page]
自然界存在很多高品位的能源,他們可以產(chǎn)生溫度很高的二次能源,但在人們利用的初始階段,都被忽視了。例如20世紀(jì)40-50年代,在燃煤發(fā)電的能源系統(tǒng)中,燃煤的發(fā)電效率只有30-35%左右,剩余的能量完全排放掉了,煤炭在發(fā)電過程中只被利用了一次。后來人們發(fā)明了熱電聯(lián)產(chǎn),將發(fā)完電的余熱用來解決區(qū)域供熱,燃煤的利用率提高到了70-80%左右,實現(xiàn)了燃煤的兩次利用。一次用高溫段發(fā)電,再一次用余熱段供熱,實現(xiàn)梯級利用。
現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,特別是熱泵的技術(shù)的應(yīng)用,可以使高品位的能源梯級利用四次或更多。例如:燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電,——冷熱電聯(lián)供——熱泵區(qū)域能源系統(tǒng)。它先用天然氣在燃?xì)廨啓C里燃燒高溫?zé)煔馔苿訙u輪機發(fā)電,后再將發(fā)完電的乏氣——溫度500-600℃左右送入余熱鍋爐產(chǎn)生水蒸氣,再送入蒸汽輪機發(fā)電,之后發(fā)完電的水蒸氣換熱制冷、供熱,最后再用熱泵將冷凝水熱量提升用來采暖或生產(chǎn)生活熱水。這是一個非常典型梯級利用技術(shù),現(xiàn)在已經(jīng)有很多項目利用這一技術(shù),實現(xiàn)能源的梯級利用。 由于節(jié)能減排形勢的緊迫,目前很多項目中出現(xiàn)了各種形式能源的綜合利用,取長補短,共同達到保護環(huán)境節(jié)約資源的目的。例如用一次能源為主,可再生能源為輔的區(qū)域能源系統(tǒng);或是可再生能源為主,一次能源為輔的區(qū)域能源系統(tǒng);冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)與熱泵系統(tǒng)綜合的區(qū)域能源系統(tǒng)等。 所有的這些綜合利用能源系統(tǒng)的初衷和目標(biāo)就是以最小的能源消耗,最少的排放達到最佳的能源利用效果。例如:天然氣鍋爐一次燃燒采暖排放NOx為幾百到上千PPm,天然氣冷熱電三聯(lián)供梯級利用排放NOx為幾個到幾十個PPm。
若達到最佳的節(jié)能減排效果,僅單獨用一種設(shè)備,用一個系統(tǒng),用一種技術(shù)是不能完全實現(xiàn)的。節(jié)能減排來到二十一世紀(jì),要求進行對各種設(shè)備、系統(tǒng)、技術(shù)進行綜合,集成,互相補充完善達到最優(yōu)的效果。例如:冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)與熱泵系統(tǒng)集成,達到經(jīng)濟,節(jié)能,減排的理想效果。 區(qū)域能源規(guī)劃應(yīng)該服從于城市規(guī)劃,應(yīng)該包含在城市規(guī)劃中。“中華人民共和國城鄉(xiāng)規(guī)劃法”規(guī)定:“制定和實施城鄉(xiāng)規(guī)劃,應(yīng)當(dāng)遵循城鄉(xiāng)統(tǒng)籌,合理布局、節(jié)約土地、集約發(fā)展和先規(guī)劃后建設(shè)的原則,改善生態(tài)環(huán)境,促進資源、能源節(jié)約和綜合利用,保護耕地等自然資源和文化遺產(chǎn),保護地方特色,民族特色和傳統(tǒng)風(fēng)貌,防止污染和其他公害,并符合區(qū)域人口發(fā)展,國防建設(shè)、防災(zāi)減災(zāi)和公共衛(wèi)生、公共安全的需要。”國家的規(guī)范也對城市規(guī)劃的具體內(nèi)容作了詳細(xì)規(guī)定。
在過去的有關(guān)規(guī)劃的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中,沒有對區(qū)域能源規(guī)劃提出過明確具體要求和規(guī)定,這就要求我們能源工作者積極主動地做好這方面工作,使區(qū)域能源規(guī)劃納入國家要求的規(guī)劃的正式內(nèi)容中。 現(xiàn)在我們國家每年以近20億平方米的竣工面積在進行建設(shè)。這些面積大多以新建的區(qū)域或是改建、擴建的區(qū)域形式出現(xiàn),或是“開發(fā)區(qū)”、“科技園區(qū)”、“居住區(qū)”、“生態(tài)區(qū)”等等。不管取什么樣的名字,但都是大小不同的建筑和區(qū)域,都有總體規(guī)劃問題,也都有區(qū)域能源規(guī)劃問題。現(xiàn)在很多地方的領(lǐng)導(dǎo)遠(yuǎn)見卓識,在考慮總體規(guī)劃的時候把能源問題考慮了進去;但是還有些地方對區(qū)域能源問題認(rèn)識不夠。現(xiàn)在我們大聲疾呼:區(qū)域能源規(guī)劃是區(qū)域良性發(fā)展的必修課!只有做好區(qū)域能源規(guī)劃,才能使你所建設(shè)開發(fā)的區(qū)域在今后的十幾年,甚至幾十年的發(fā)展中沒有節(jié)能減排的后顧之憂。區(qū)域能源規(guī)劃這一課必須上好,沒上的要補上、補好! 區(qū)域能源規(guī)劃該有哪些內(nèi)容?
能源需求側(cè)。在所規(guī)劃的區(qū)域中,各種能源用戶對能源的需求應(yīng)該包括本規(guī)劃中,包括:能源的種類、品位、溫度、數(shù)量、功能、用能的時間、季節(jié)、用能規(guī)律等等。 能源供應(yīng)側(cè)。在所規(guī)劃的區(qū)域中,各種能源資源的情況,一次化石能源,二次轉(zhuǎn)換能源,可再生能源,可用的低品位能源。包括品位、數(shù)量、可利用性。可選用的技術(shù)、系統(tǒng)、設(shè)備等等。 能源的梯級利用。一次能源的梯級利用轉(zhuǎn)換的選擇,轉(zhuǎn)換輸配系統(tǒng)的確定,梯級利用怎樣實現(xiàn)?多種能源怎么綜合利用?不同品位能源怎樣集成?所選用的技術(shù)和設(shè)備,組成一個怎樣的系統(tǒng)? 對區(qū)域能源系統(tǒng)的能源消耗總量,排放總量分析計算;以一次能源為基準(zhǔn)計算能源總利用率,總排放率。 分布式能源一般是指獨立于大供電系統(tǒng)之外,既發(fā)電又供冷供熱的分散能源系統(tǒng),它是區(qū)域能源中的一種形式。
區(qū)域能源包括在本區(qū)域中應(yīng)用的各種能源形式,包括一次能源,二次能源,可再生能源;高品位能源,低品位能源;梯級利用綜合利用能源等等。
分布式能源為區(qū)域能源提供了合理用能科學(xué)用能的一種機遇和形式。
對分布式能源的幾點思考
冷熱電需求側(cè)基礎(chǔ)負(fù)荷一定要準(zhǔn)確,同時工作系數(shù)要合理恰當(dāng)。各個用戶用能規(guī)律清晰。分布式能源站一定要有分季節(jié)分時段詳細(xì)的運行策略,每一步都有明確的目標(biāo)為依據(jù)。天然氣燃燒尾氣的物理熱要設(shè)法回收,既冷凝熱回收。
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