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江億院士:“ 雙碳 ” 愿景下,北方城鎮供熱的四大思路和需攻克技術

發表于: 來自:中國城鎮供熱協會
  “碳達峰、碳中和”目標愿景提出后,國家相關部門圍繞此目標開始制定并出臺一系列支持政策和產業規劃,全國各行業都面臨時代變革所帶來的機遇與挑戰。作為能源行業下游產業鏈上的重要一環——城鎮供熱行業,其受到能源轉型發展戰略調整的影響尤為深遠。
  
  2021年5月,中國國際暖通高峰論壇——碳達峰、碳中和與清潔供熱綠色發展國際峰會召開。論壇上,中國工程院院士江億立足供熱行業,聚焦“雙碳”熱點話題,就我國北方城鎮實現零碳供熱目標工作的技術路線分享研究成果。
江億院士:“ 雙碳 ” 愿景下,北方城鎮供熱的四大思路和需攻克技術1  
中國工程院院士 江億
  
  江億表示,現如今中國能源系統的特點是通過燃燒化石能源產生熱量,產生的熱能一部分用于工業、商業以及居民的供熱;另一部分則以熱發電,也就是說現在是“燃料先出熱后出電”的順序。
  
  目前全國能源領域都在努力朝著零碳方向邁進,在此背景下,未來的能源系統鏈條將產生變化:供熱所用的燃煤鍋爐、燃氣鍋爐、蒸汽鍋爐等產品都要下狠心一步一步淘汰,而水電、核電、風電、光電等可再生能源類產品將占主導地位。這其中80%的能源都是直接產生電能,在此基礎上再“以電換熱”,能源轉換過程180度逆轉。這樣一來,電能作為清潔能源,無論是進行供熱還是供電,都能夠完美解決原先能源生產應用過程中產生的碳排放等污染問題。
  
  對于我國供熱行業來說,積極響應“雙碳達標”國策,不僅符合國家綠色能源發展規劃,還將迎來行業一大發展契機,在能源變革之路上占據有利地位。
  
  北方城鎮供熱基本思路
  
  針對“雙碳達標”愿景下的城鎮供熱前景和路線,江億提出了自己的觀點。以北方城鎮為例,江億認為實現零碳供熱有以下四個基本思路:
  
  一、開發利用沿海地區核電、火電、鋼鐵廠余熱,通過海水淡化制備淡水,實現水熱聯產、水熱同送、水熱同蓄、水熱分離,再加上建設若干個大型跨季節蓄熱裝置,可為城鎮80億平方米建筑進行供熱;
  
  二、開發利用北方地區保留下的3億千瓦火電,通過蓄熱和余熱回收,可為80億平方米建筑供熱;
  
  三、利用部分鋼鐵、化工產業和垃圾焚燒及其排放余熱,也可為10億平方米建筑供熱;
  
  四、通過多種電動熱泵方式供熱,如集中的中水水源、中深層地源、淺層地源,分散的空氣源等,這些可為30億平方米難以連接集中熱網的建筑供熱。
  
  未來零碳供熱攻克技術
  
  基于上述思路,江億認為未來零碳供熱的實現,需要努力攻克四大技術:
  
  一、提高跨季節蓄熱技術,收集水熱聯產余熱、垃圾焚燒余熱、工業余熱。值得注意的是,為避免熱損失,單體蓄熱池體積應在1000萬立方米以上,深度應大于30米。
  
  二、提升高效回收各類低品位余熱技術,如余熱驅動海水淡化制備熱淡水、熱電聯產回收冷端余熱和煙氣余熱等。
  
  三、發展降低回水溫度的技術,無論是跨季節蓄熱還是電廠余熱回收,都要建立在低回水溫度基礎上。可通過吸收式換熱器利用較高的供水溫度實現低回水溫度,也可以采用電動熱泵直接提取回水的熱量供熱,并進一步降低回水溫度。
  
  最后,就是進一步加強建筑結構改造技術、建筑保溫技術、末端調節技術等,降低熱需求、扭轉室內過熱現象。
  
  江億在演講最后表示,從總的方向來說,中國要實現供熱系統零碳改造,就要從中國的現實情況出發,然后向零碳目標推進,科學規劃、分步實施。從發展節奏來說,應先于房屋建設實現碳達峰,與電力系統同步實現碳中和。

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    所屬區域
2021
09/15
15:18
中國城鎮供熱協會
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