04中国城镇集中供热的可持续发展.docx

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1、中国城镇集中供热的可持续发展摘要从我国能源结构，居民用能消费结构，集中供热的建设规模和人民的承受能力等方面说明城市集中供热方式是我国供热可持续发展的主力军。从房屋建设发展规模，从城市大气环境质量的提高等方面说明我国城镇供热应发展多能源的供热方式。关键词可持续发展集中供热天然气供热电供热供热要消耗大量的能源，据统计，三北地区采暖耗能约占全年总能耗的13%,北京市冬季采暖年用煤量约占全年总能耗3000万吨的2023机1995年我国燃煤排放C0256亿吨，排放So22000万吨，排放烟尘1700万吨，城镇集中供热全年收费收益可达121.5亿元，供热是与能源和环境紧密相连的行业。随着经济的迅速发展和人

2、民生活水平的不断提高，供热的发展速度将更快。因此，节能、环境保护、降低成本和提高效益等可持续发展问题已成为供热行业首要解决的问题。1燃煤的集中供热方式与多种能源供热方式的结合1.1 现阶段我国城镇供热仍以燃煤的集中供热方式为主。1.1.1 1.1能源结构1995年我国煤炭在一次能源生产和消费结构中约占75%,石油约占17%,水电占6.5%,天然气18%。燃煤供热方式中，较经济、较节能、环保效益较好的方式是集中供热。1.1.2 居民用能消费结构居民能源消费量随着其生活质量的提高而增长，居民生活用能的范围包括照明、家电、炊事、采暖、空调和生活热水等。北京住宅不同用途用热量的比例大致为采暖44.45

3、5.6%,空调16.910.6%,生活热水23.915.2%,炊事8.110.1%,家电、照明等6.78.5%。近年来，城市对大气环境质量的要求不断提高，居民用能品种构成也发生了很大变化，上海市1986年煤炭占71.66%,电力占12.15%,煤气占16.06%,而到1991年,上述的比例分别变成57.8%、20.94%和20.83%。北京市的变化见表1。表1终端能源消费结构种类1990年(%)2000年(%)2010年(%)煤炭47.1134.3724.74轻油7.5310.4812.36天然气2.513.666.44电力25.9332.5638.11从表1可知，以煤为主的燃料结构，正在逐步

4、得到改善，天然气是洁净能源，但“以气代煤”面临改造资金不易落实、天然气价格过高（18元/Nm3约为煤的45倍）、天然气供气量不够等问题。北京市公用局提供的居民采暖天然气年用气总量为26.10亿Oi3（见表2）。居民生活（做饭）年用气量为&32亿m3（见表3）o表2北京市居民采暖天然气用气总量供热方式面积小时供暖量年供暖量供暖效率因素折天然气量单位万平方米吉焦吉焦%亿立方米城市集中供暖325054431582610480%0.00集中锅炉供暖400066991946862085%6.51分散小锅炉采暖10250171664986478882%17.29小煤炉采暖15002512728503290

5、%2.30总计19000318209244454426.1表3北京市居民生活（做饭）天然气用气总量分析项目单位1995年2000年2005年2010年人口万人1251126712831300家庭万户393398403408居民用气量热值万百万大卡/年28177164285121082888892029307600折天然气量亿立方米8.018.118.218.32天然气供气量亿立方米/年1.53.088.218.32天然气供气率%18.7337.98100.00100.00而实际供给北京市的天燃气总量2000年约为10亿In3（最多替代200万吨煤）远低于上述数据。因此，燃清洁能源天然气、油的采

6、暖方式，只能在有限的范围内发展。电采暖方式的发展受到制约的因素更多。因此，在较长的时间内，燃煤的集中供热方式仍是我国发展城市供热的主力军。1.1.3 已建热电厂、燃煤集中供热工程为今后城市供热的发展打下了坚实的基础。经过约20年的努力，我国城市集中供热已具备一定规模，至1998年有286个城市有集中供热设施,供热面积达8.6亿m2,供热管网约为3.5万公里。己占华北、东北、西北、山东、河南等采暖地区实有房屋面积319372万m2的1/4以上，其中住宅面积占60%以上，用热人口达3000多万。作为城市基础设施之一的城市集中供热工程除了已有的供热能力之外，还具很大的潜力。如北京在充分发挥现有热源和

7、已立项建设热源的供热能力的条件下，就能新增供热面积4000万m2；制定合理供热范围，就能充分发挥已建213公里热网的供热能力。从而既能尽快地满足房屋建设迅速增长和人民生活水平不断提高的需要，又能为改善城市的大气环境作出贡献。1.1.4 科技进步为城市燃用清洁煤创造了条件。a开发和推广清洁煤技术。主要措施，严格限制高硫煤的开采和大力推行煤炭的选洗加工。1995年我国含硫量大于3%的高硫煤的产量为9500多万吨，为煤炭总产量的7乐但却占全国二氧化硫排放总量的25%o北京市经委、市环保局等联合发布了“关于全面推广使用低硫优质煤的通告”，彻底封杀高硫煤。煤炭经过洗选加工，可以将里面的硫分、灰分大部分去

8、除，是解决燃煤污染的一个重要手段。b开发和推广循环流化床锅炉。这种锅炉的最大优势是在燃烧过程中能有效控制有害气体NOX和SO2的产生和排放（脱硫率可达90%）oc除尘技术和装备制造。降尘技术和设备已向既除尘又脱硫的方向发展。d电厂脱硫技术及其成套装备制造。目前采用的脱硫方法有简易半干法，简易湿法，炉内喷钙尾部加湿和电子束脱硫工艺等。大幅度降低脱硫设备的造价，开发和推广适合中国国情的脱硫工艺是当前的主要任务。1.2 有条件的重点城市，建立无燃煤区，采用清洁能源，如天然气，液化石油气、轻油和电等供热方式，提高城市大气环境质量。我国的大气污染属煤烟型污染，主要污染物是烟尘和二氧化硫，燃煤是形成我国大

9、气污染的主要原因随着电力进入买方市场，随着热泵技术的发展，有些地区开始用电采暖。目前，我国电力暂时供大于求，但峰谷差越来越大，要发展用电供热方式，就要求发展蓄热（冷）装置，增加用电投资，在目前电价较高的条件下，用电供热大多在南方地区，过渡地区，北方地区仅在10月底，11月初或4月气候较寒冷时采用。燃天然气不排放So2,并比燃煤减少NoX45%,CO252%,比燃油减少NOX63%,CO226%。按照国际上采用的成本效率分析法，即把大气污染浓度降到指标水平的成本最低分析方法，发展天然气供热是一个可选择的较佳的方案。由于我国天然气探明程度较低，即使从国外引进，用于供热的天然气也是有限的，如北京20

10、00年燃气供热热化率约为11%,2010年约为28%。除此之外，燃天然气供热的热价较高，用户的承受能力有限，也限制了它的发展。在当前城市集中供热的发展速度低于房屋建设发展速度和低于城市化水平的速度条件下，燃天然气供热方式发展速度较快是不可避免的。目前，已从国外引进了许多类型的燃气供热设备，包括分户采暖的璧挂式燃气两用炉包括楼栋式小锅炉，包括直燃式淡化锂制冷机和燃气热电联产方式。13供热商品化、市场化对集中供热提出了更高的要求。用户对供热要求安全、可靠、舒适、调节方便、维修方便，在计划经济体制下，民用采暧一直作为福利，采用按用热面积计费的收费方法，这种方法既不利于节能，又给政府财政带来了沉重的负

11、担，还出现了热费收缴难的问题。对于集中供热来说，正在逐步建立和完善对供热用户计量收费制度，积极开发热量表和温控阀，以满足用户的要求。2可持续发展与供热技术的进步2.1 可持续发展当前，我国的能源形势十分严峻，主要表现如下，能源年增长约不能满足国民经济年增长8%10%的要求。2000年约缺能4.65.4亿吨标煤，2010年缺能8%,2050年缺能24%；节能任务重，通过调整产业结构，产品结构，贯彻执行节能措施，2000年节能57万吨标煤，2010年约为8亿吨标煤，2050年约为17亿吨标煤。由此可见，节能是实现可持续发展战略的最有效、最经济的途径。目前，我国城市环境污染严重，约有57%的城市总悬

12、浮微粒超过国家限制值；约有48个城市SO2浓度超过国家二级排放标准；约有82%的城市出现酸雨。能效低、能源浪费，环境恶化与可持续发展极不相称，只有贯彻执行可持续发展的重大战略，才能使经济建设、人口、资源、环境相协调，才能实现良性循环。2.2 提高供热系统能效、降低能耗，降低造价是供热行业当前的主要任务。城市民用建筑快速发展，建筑能源消费增长迅速。19962000年，全国城镇新建住宅面积共12亿m2,年均2.4亿In2：20002010年，新建住宅33.5亿In2,年均3.35亿m2。采暖能耗约占总能耗的13乐与发达国家建筑能耗占总能耗的40%相距甚远。随着我国经济的发展，人民生活水平必将朝着住

13、房舒适化、生活现代化、娱乐多样化目标发展，建筑能耗的比重将不断增长。近几年来，集中供热一直在贯彻执行2000年技术进步发展规划，技术上、管理上取得了很大的进步，但与国际先进水平比，仍存在技术水平偏低的现象。主要表现在热源厂供热效率不太高，如热电厂平均供热标煤耗约为40kgGJ,供热锅炉运行效率平均约为70%,热源厂运行时间短，供热管网利用率低；供热管网普遍存在管沟渗水、热损失大、失水率高的问题；系统的控制及调节水平落后，许多城市均有多热源，虽然管网已相互连接，但由于热源仍为定速循环水泵，系统中热力站自动化水平不高，管网无监控系统，因此，无法进行多热源联网运行，降低了系统运行的经济性；二次管网水

14、力不平衡等问题。由此可知，集中供热应针对目前存在的问题，从规划、系统设计、设备选型、施工建设等方面降低工程造价；推行采暖、生活热水和制冷三联供；采用新技术、新设备等提高城市热网的保证程度和运行经济性；加强供热系统的运行调节；尽快地改变收费方法，实施计量收费，适应市场需求。2.3 供热技术的进步是保证集中供热可持续发展的先决条件。我国集中供热要实现可持续发展，只有加大科技的力度，正如2000年技术进步发展规划所说，采取多种方法提高热源热能的综合利用效率。采取多种措施提高管网输送热能的经济性、安全性、可靠性，吸收和消化国外先进经验，降低供热系统造价，才能促进集中供热的可持续性的发展。如研制多热源联

15、合运行技术，开发利用垃圾能源技术及垃圾焚烧设备，有条件的城市推广应用热电冷三联供，提高热源厂供热热效率，推广直埋管敷设技术，增加热力站调控设备，从实际出发，加速发展计算机监控系统，逐步推广计量收费方法和研究适合按热量计计量收费需要的户内采暖系统等。3设计观念的改变3.1 从静态设计到动态设计静态设计指的是根据估算的设计热负荷，根据产品额定工况下的数据，选择热源设备，设计供热热网和用户设备。各种设备(包括管网)的特性曲线、工作点和所遵循的标准不一定能很好地匹配，节能的设备不一定能组合成一个节能的系统。而动态设计实际上是系统设计，以保证系统能效比为最高，实现系统热源、热网、热力站和用户各组件的最佳匹配。因此，设计的任务就是要将系统全工况下的性能调整到最佳。这就是说，供热设计者不仅要考虑系统在设计工况下的效率，还要考虑系统在部分负荷下的运行程序和控制逻辑。3.2 从纯技术设计到技术、经济、环保的综合设计。国外学者提出了寿命周期分析(1CA)的概念。他们认为无论从投资的角度还是节能环保角度来看，系统一生中的“重头戏”是在其运行阶段。在此基础上，国外学者进一步提出了寿命