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2018年清华大学建筑节能周清洁供暖公开论坛嘉宾演讲PPT资料合集.rar

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2018年清华大学建筑节能周清洁供暖公开论坛嘉宾演讲PPT资料合集.rar

1、Xudong YangTsinghua University,China2018年年3月月27日日1内内 容容一一、农村能源农村能源环境环境现状现状二二、农村能源可持续发展目标、农村能源可持续发展目标三、农宅围护结构节能改造三、农宅围护结构节能改造四、农村清洁化采暖技术措施四、农村清洁化采暖技术措施五、几个问题讨论(煤改气与煤改电,集中与分散,多能互补)五、几个问题讨论(煤改气与煤改电,集中与分散,多能互补)六六、总结、总结2农村生活总能耗农村生活总能耗:3.17亿亿吨标吨标煤煤(1.93亿亿tce商品能商品能)煤炭煤炭:1.9亿吨(亿吨(1.36亿亿tce)LPG:597万吨万吨电能电能:1

2、324亿亿KWh(0.47亿亿tce)生物质生物质:2.2亿吨亿吨(1.24亿亿tce)商品能为总能耗的商品能为总能耗的60%!(能源结构总体上已经偏向商品能)大规模农村能源环境调研:大规模农村能源环境调研:时间:时间:20062006年年20072007年,年,700700名清华名清华学生学生 对象:北方对象:北方1515个省份个省份8888个个农村,南方农村,南方9 9个省份个省份6262个个农村农村 内容:调研内容:调研内容涉及农宅形式、能耗、经济收入等相关情况内容涉及农宅形式、能耗、经济收入等相关情况3中国建筑节能年度发展研究报告中国建筑节能年度发展研究报告20122012,中国建筑工

3、业,中国建筑工业出版社出版社北方采暖35.8%南方炊事15.5%北方炊事21.3%National survey of rural energy(2006)现状National survey of rural energy(2014)现状农村生活总能耗农村生活总能耗:3.273.27亿亿tcetce商品商品能能 2.242.24亿亿tcetce煤炭煤炭:1.411.41亿亿tcetceLPG:LPG:831831万万吨吨电能电能:21402140亿亿KWhKWh(0.70.7亿亿tcetce)生物质生物质:1.81.8亿亿吨(吨(1.031.03亿亿tcetce)商品能为总能耗的商品能为总能耗

4、的68.8%68.8%!北方地区北方地区南方地区南方地区 时间:时间:20142014年,年,300300名清华名清华学生学生 对象:北方对象:北方1111个省份,南方个省份,南方1010个省份个省份 内容:回访及调研农宅内容:回访及调研农宅形式、能耗形式、能耗、室内环境、经济、室内环境、经济收入等相关情况收入等相关情况4中国建筑节能年度发展研究报告中国建筑节能年度发展研究报告20162016,中国建筑工业,中国建筑工业出版社出版社 现状5能源的非清洁能源的非清洁利用利用造成造成农村室内空气污染严重农村室内空气污染严重,造成农民健康的损害造成农民健康的损害 燃烧产生大量有害气体,严重影响农民身

5、体健康 固体燃料非清洁燃烧造成农村地区每年42万人死亡。贵州、四川等地使用高氟的燃煤,造成当地居民氟骨症、氟斑牙等病例大量发生。Indoor air pollution and health effect due to unclean energy use6大范围的秸秆野外焚烧大范围的秸秆野外焚烧 小型采暖煤炉燃烧效率低于40%,造成资源的极大浪费 燃烧产生大量有害气体,严重影响室外及大气环境 运行管理以及煤渣处理困难,恶化农村生态环境 秸秆大量野烧加剧室外空气污染 现状农村非清洁能源所带来的环境问题Outdoor air pollution due to unclean energy use

6、调研得到北京农村住宅用能结果 2013年户均能耗总量3.25tce/年 散煤全年折标煤约396万tce,主要用于冬季采暖 测试结果表明:北京农村家庭固体燃料燃烧每年产生约3.28万吨PM2.5、0.76万吨SO2和1.47万吨Nox。其中PM2.5排放量占本地(除交通外)燃料直接燃烧污染排放总量的64%83%目前郊区冬季采暖造成的PM2.5排放是我市原来四大燃煤热电联产电厂全年排放量的11倍,SO2排放是电厂的6倍,氮氧化合物处于同一水平农村固体燃烧燃料排放PM2.5大型燃煤锅炉燃烧排放PM2.511北京农村生活用固体燃料PM2.5排放贡献率数据来源:GAINS-China and GAINS

7、-South Asia(2010)+采暖采暖中国和印度PM2.5排放主要来源Primary sources of PM2.5 for China and India89“无煤生态村”无煤生态村”宜宜居特征居特征:农宅农宅满足与农村地区居民相适应的满足与农村地区居民相适应的热舒适要求,同时良好的室内外空热舒适要求,同时良好的室内外空气及生态环境。气及生态环境。无煤特征无煤特征:不不使用燃煤,而是以使用燃煤,而是以生物质、生物质、太阳能、空气能等太阳能、空气能等可再生能源可再生能源解决全部或大解决全部或大部分采暖、炊事和生活热水用部分采暖、炊事和生活热水用能。能。不足不足时,用少量的电、时,用少量

8、的电、液化气、天然气等液化气、天然气等清洁能源进行补充清洁能源进行补充,同时采用电,同时采用电网的电力满足农宅用电的正常需要(照明、家电等)。网的电力满足农宅用电的正常需要(照明、家电等)。节能特征:节能特征:农宅围护结构具备良好的农宅围护结构具备良好的性能性能中国建筑节能年度发展研究报告中国建筑节能年度发展研究报告20122012,中国建筑工业,中国建筑工业出版社出版社中国建筑节能年度发展研究报告中国建筑节能年度发展研究报告20162016,20162016年年3 3月待出版社月待出版社可持续发展目标Objective:Zero-Coal,sustainable rural communit

9、ies 可持续发展目标 北方“无煤村”实现途径清洁替代围护结构用能设备节能率节能率,50%节能率节能率,20%替代剩余的替代剩余的30%不可再生能源不可再生能源选择适宜性供热选择适宜性供热炊事系统炊事系统 提高供热炊事系提高供热炊事系统热源效率统热源效率提高系统输配和提高系统输配和末端效率末端效率提高主动式提高主动式系统效率系统效率清洁生物质技术清洁生物质技术主动式太阳能主动式太阳能空气能热泵利用空气能热泵利用清洁能源清洁能源改善不透明围护结改善不透明围护结构保温性能构保温性能改善门窗密封及保改善门窗密封及保温性能温性能农宅保温农宅保温直接受益窗直接受益窗Trombe 墙墙被动太阳被动太阳能利

10、用能利用可持续发展对策2006年开始,北京市率先支持开展此类研究和示范工作冬季室内温度提高了-,节约采暖燃煤2050目前已成为北京市长期发展政策,每年推广58万户,已累积推广约70余万户但围护结构改造无法解决全部采暖用煤问题,还必须进行能源结构及采暖方式的调整“无煤村”基础支撑农宅围护结构节能改善11农村单体居住建筑节能设计标准(中国工程建设标准化协会,CECS 332:2012)农村居住建筑节能设计标准(国家标准 2013)Housing and envelope design or retrofitto reduce heating energy demand发展因地制宜的围护结构保温技术

11、宁夏低能耗草砖住宅示范项目240 mm砖墙外加设250 mm厚草砖,传热系数为0.49 W/(m2K)北京屋顶膨胀珍珠岩保温聚苯颗粒保温隔热包聚苯颗粒保温隔热包(仅仅10元元/m2)苯板龙骨苯板龙骨+岩棉内保温”岩棉内保温”的施工新做法的施工新做法(仅仅60元元/m2)村镇建筑清洁采暖技术确定原则20 满足国家宏观政策要求 生态友好:清洁(尤其大气污染)、低碳,不会造成其他对人体健康和生态环境的潜在危害 有益于解决“三农”问题 设计长远可持续的技术方案,支撑美丽乡村建设 减轻农民负担,提高农民生活品质 发展农村能源外供的战略新兴产业“能源农业”满足市场化推广的基本要求 技术性能:安全可靠、易用

12、/易维护、舒适便利 经济性能:经济适用,易于标准化可再生能源优先原则:优先使用可再生能源,不可再生能源作为补充不可再生能源高效原则:如果必须选择用电或气,需要将其高效使用村镇建筑清洁采暖技术重点发展方向生物质清洁利用技术(东北、内蒙古、山东、四川等)太阳能采暖及生活热水(西部地区、其他太阳能资源较好地区)低温空气源热泵(京津冀、其他缺乏生物质及太阳能地区)地热能、各种余热、废热(视资源、技术经济情况而定)207.65 4.72 1.06 0 2 4 6 8 10 秸秆禽畜粪便薪柴资源总量(亿吨)资源总量(亿吨)秸秆,2.20 禽畜粪便,1.47 薪柴,0.60 34%14%51%我国三种生物质

13、资源总量考虑收集率的生物质资源总量(折算为标煤,单位:亿tce)农村非电能耗:2.73亿tce小城镇镇区住宅非电能耗:1.2亿tce生物质资源总量:4.28亿tce我国农村生物质资源丰富15常见的生物质秸秆利用方式对比秸秆直接燃烧秸秆固化成型秸秆气化工程秸秆燃气工程直接燃烧:污染大,效率低秸秆气化:技术缺陷,成本高固化成型:小型化、就地化、清洁炉具秸秆燃气:投入大,规模大,前景大21XX 生物质能源利用 成型燃料供应模式传统模式:“农户企业经销商农户”1.形成了产业经济链,推动了产业发展2.收集半径大,运输成本高3.生物质资源商品化,附加成本不断推高4.农民以约150元/t的价格出售秸秆,却要

14、以约600元/t的价格从加工厂购买固体成型燃料,得不到真正实惠新模式:“一村一厂代加工模式”1.政府出资购买设备,租赁给“承包户”,每年收取少量租金用于设备维修2.“承包户”雇佣2-3名工人对工厂进行运行管理,并支付工资3.农户自己将原料运输到加工厂,来料加工,即完即走4.农户只支付少量代加工费用,弥补加工厂的日常花费农村可持续发展模式创新2.农村生物质应用的合理模式 生物质能源利用 成型燃料供应模式运行方案:厂房面积:200300m2设备投资:约15万元;管理方:村委会承包给个人;生产能力:200500kg/h;运行人员数量:2-3个人;加工成本:300元/t,其中工人工资约占50%、设备电

15、费约占30%,维修费约占20%农村可持续发展模式创新2.农村生物质应用的合理模式四川省北川县石椅村“一村一厂”生物质颗粒燃料示范项目该燃烧器保证了农户传统的炊事操作方式和使用习惯,继续保留传统柴灶本体、锅具和烟囱等基础设施,实现燃烧器与传统柴灶的燃烧室进行有机结合,通过手动进料和合理的生物质半气化燃烧方式,达到高效清洁的目标。技术特点:(1)自动电点火方式,30S点着;(2)火力旺,可调性强;(3)炊事热效高,可达35%以上;(4)手动按需进料,操作简单;(5)炉箅子可活动,清灰容易;(6)减少污染物排放量90%以上。农村炊事方案新型生物质颗粒燃料炊事燃烧器四川省北川县石椅村“一村一厂”生物质

16、颗粒炊事示范项目23分散至农家集中储存北北厂区厂区200米200米短途运输短途运输广 发 村 内广 发 村 内田 间田 间3公里10公里厂区工业园区办公楼短途运输(约9公里)短途运输(约9公里)短途运输(约1-3公里)短途运输(约1-3公里)田间田间广发村田间吉林“村镇一体”能源模式燃料储存:25采暖技术方案独户住宅分散采暖小型商业锅炉户用采暖、炊事锅炉26户用小沼气已经逐步退出历史舞台有机废弃物PSA净化提纯堆肥化处理沼液车用沼气储气瓶组调节池储料池沼气储罐有机肥料有机肥料加气站加气站沼气厌氧消化罐沉淀池机械脱水集中沼气及生物天然气国外生物燃气工程大型沼气工程-德国(产气储气一体化)赤峰大型

17、生物天然气与有机肥循环化综合利用模式“农保姆”解决收储运难题项目全产业链运营路线图BNG汽车加气站沼气提纯3万m3/天 BNG 国内首个大规模生态高效转化项目“粮田”嬗变为“良田+气田”年处理秸秆5万吨 年产5万t有机肥 BNG产气率200 m3/t 干秸秆 运行模式创新内蒙古赤峰市大型生物天然气示范项目27地区类别地区类别1 12 23 34 45 5全年日照时数(h/y)28003300280033002200300001400全年辐射总量(kWh/(m2y)0001200地区名称宁夏北部、甘肃北部、新

18、疆南部、青海西部、西藏西部河北西北部、山西北部、内蒙、陕西北部、宁夏南部、青海东部、西藏东南部、新疆南部山东、河北东南部、河南、山西南部、陕西中南部、新疆北部、吉林、辽宁、黑龙江、云南湖南、湖北、广西、江西、广东北部、江苏南部、广西北部四川、贵州我国北方地区太阳能资源丰富,为太阳能热利用提供了必要条件我国北方地区太阳能资源丰富,为太阳能热利用提供了必要条件。太阳能建筑供热潜在需求量达到10亿m2以上(集热面积),是目前全国太阳能热水器保有量的10倍。2627但是,太阳能具有能量密度低、不连续、不稳定等特点,将其用于建筑供暖需要解决一系列难题通过储热技术提高太阳能系统的稳定性和能量全年利用率拉萨

19、某建筑采暖负荷与太阳辐射比较-40-30-20--400-300-300400逐日建筑负荷(逐日建筑负荷(w/m2)逐日太阳辐射强度(逐日太阳辐射强度(W/m2)太阳辐射强度建筑负荷1月月 2月月 3月月 4月月 5月月 6月月 7月月 8月月 9月月 10月月 11月月 12月月集热、储热、供热系统的优化和匹配控制问题系统的经济性和成熟度也是技术能否推广的关键问题提高提高全年利用率全年利用率及合理的及合理的储热技术储热技术是太阳能是太阳能热热利用的关键利用的关键 被动式太阳能利用被动式太阳能利用河北省抚宁县河北省抚宁县内蒙古太仆寺旗内蒙古太仆

20、寺旗28德国被动式太阳房德国被动式太阳房主动式太阳能热水系统原理图主动式太阳能热水/空气采暖系统太阳能热空太阳能热空气采暖气采暖太阳能热水太阳能热水采暖采暖反射镜反射镜太阳能系统太阳能系统水泵 2水泵 1集热器反射镜储水箱地暖管自来水系统亮点系统亮点:(1)大大提高冬季集热器输出温度和热转换效率(2)避免夏季集热管过热现象(3)告别辅助能源横排管全玻璃真空管太阳能集热器(集热器规格2m3.16m,6组,58全玻璃真空管)+固定聚光镜(1m 2m,24块)水箱:容积1500升的1个水箱会议室:面积415m,高5.2m储热水箱户式型户式型户式热泵机组(热水)户式热泵机组(热水)低温多联机组(热风)

21、低温多联机组(热风)低温空气源热泵采暖技术低温空气源热泵采暖技术房间型房间型房间式采暖器房间式采暖器(热风机)(热风机)一户多间、采暖面积大,需要散热器或地暖末端单机8-16kW,满足100-200供暖面积房间型:单房间热风采暖,无需散热器末端。单台37kW,单台满足20-70供暖面积户式空气源热泵热水采暖系统项目地点:北京市昌平马庄村热源类型:热水型低温空气源热泵示范方式:客厅+厨卫+主卧和次卧A、B-低温空气源热泵+散热器;建筑类别:单体建筑围护结构:370mm砖墙,北墙80mm聚苯板保温,屋顶50mm聚苯板保温建筑面积:160m2(采暖面积约100m2)室外机室内机 系统在-5外温时CO

22、P为3.2,-20外温时COP为1.5;冬季室内平均温度17.9;示范户采暖季总电耗为4073kWh,单位面积采暖电耗为41kWh/m2,单位面积采暖费用为16.2元/m2。示范户初投资总成本为2.4万元。实测案例农村燃煤减量化技术方案效果测试32低温空气源热泵热风机解决了常规热泵空调系统运行范围窄、冬季低温环境(-20 -35)下制热效果差等问题。可用于解决整个北方地区农宅冬季采暖问题。对于北京气候,冬季实测平均COP在2.53左右,意味着每消耗1kWh电,可以制2.53 kWh热。比直接加热方式节约2/3的耗电量低温空气源热泵热风特点:1.单台制热量37 kW2.价格经济、系统简单易维护,

23、并且适应农村住宅分散分布、单户安装的特点。3.使用简单,调节灵活,随用随开,有利于行为节能。4.对环境友好,当地不排放污染物。5.用户反应:出热快、屋里暖和、噪音小6.是设备而不是系统,安装方便,可靠性高,非常适合于农村的实际29低温空气源热泵热风机(1)双级増焓压缩机或双级变容积比压缩机,保证室外低温热量需求较大时正常工作,且制热量不衰减;(2)改善气流组织,热风机落地安装时,热风可贴地面流动、扩散,从下出风口自然上升,整个房间温度均匀升高,达到地暖供暖的舒适度,同时温升速度比常规地暖快。低温空气源热泵热风机项目地点:北京市房山二合庄村热源类型:低温空气源热泵示范方式:主卧、客厅各安装一台热

24、泵热风机建筑类别:单体建筑围护结构:外墙采用90 mm板外保温,屋顶吊顶上方采用120mm厚聚苯板.建筑面积:100m2(采暖面积约70m2)冬季室内温度16-26;示范户采暖季总电耗为1572kWh,单位面积采暖电耗为22.5kWh/m2;总采暖费为650元,单位面积采暖费用为9.3元/m2;示范户初投资成本12000元。实测案例农村燃煤减量化技术方案效果测试3536低温低温空气源热泵热风机典型空气源热泵热风机典型用户供暖用户供暖季电耗季电耗序号供暖面积m2主要供暖房间数整个供暖季用电量kWh单位面积用电量kWh/m2供暖费用元单位面积供暖费用元/m2总人口常住人口 非常住人口1624158

25、7.0 25.6 783.8 12.6 65124331497.7 34.8 591.5 13.8 22037941269.9 16.1 527.9 6.7 321412433594.3 29.0 835.0 6.7 5235251757.1 30.3 280.6 11.2 62469032534.2 28.2 1001.1 11.1 330716077070.8 44.2 2705.4 16.9 431平均833.52615.929.7960.511.342312对比整冬电耗(每户采暖面积按80m2算):空气源热风热泵:2535 kWh/m2,20002800 kWh/户空气源热水热泵:45

26、50 kWh/m2,36004000 kWh/户蓄热式电采暖:100120 kWh/m2,80009600 kWh/户2013年年:房山二合庄村1户3台,延庆火烧营村1户2台,共5台台。2014年年:房山二合庄村120台,延庆火烧营村60台,其他分散示范20台,共200台台。2016年年:密云区774户,共1980台台 盥洗室 每天晚饭后开 西晒,14以上 厨房 中、晚饭开 无日晒,419 客厅 下午关(平均6h)1725 阳光廊 下午关(平均6h)1020 1月份用户使用习惯(典型日:1月17日-1月19日)低温低温空气源热泵热风机运行效果测试空气源热泵热风机运行效果测试38 不同功能房间供

27、暖季分小时用电分布不同小时、不同功能房间总体使用频率区别大。红色:平电(6时-21时)绿色:谷段(21时-6时)采暖分时用电分布 2017:室外气温:最低-10.6,最高2.4,平均-3.9 2016:室外气温:最低-19.4,热泵热风机能够正常使用,且能达到室内设定温度。严寒天气室内温度测试低温低温空气源热泵热风机运行效果测试空气源热泵热风机运行效果测试二1、采样时间:2018.02.102018.02.24;2、室外环境温度变化范围:-10-26;3、室内温度:设定温度1720,实际温度:1621。序号室外环境温度设定温度室内温度风档频率Hz制热量W 功率W单位面积制热量(W/)COP(W

28、/W)1-102020低443189 896114 3.56 2-152020低543466 1152124 3.01 3-202019低764312 1856154 2.32 4-262018低823629 1824130 1.99 表不同室外温度下采集的运行数据:蒙古包冬季取暖示范电网与多个热泵末端之间形成联动控制主动启停模式控制,平衡电网负荷,保证不稳定风电入网,避免”弃风“电厂可运行在最高效负荷状态建筑具有较好的热惯性,热泵短期启停对室温影响不大多个低温空气源热泵实现联动联空,可平衡电网负荷需求电网冬季负荷调峰35用户热负荷+非供暖用电目标用电量非供暖用电量36关于“煤改电”还是“煤改

29、气”42这里的“煤改电”不是指直接电采暖,而是应用热泵等高效技术1.综合运行成本(初投资、运行费)2.能源供应基础设施难度、资金投入3.能源供应可靠性保障4.使用便利性、节能性、环保性、可推广性5.其它北京不同技术方案技术经济效果对比对比方案散煤采暖炉型煤采暖燃气壁挂炉热风型低温空气源热泵热水型低温空气源热泵太阳能热水+热水型低温空气源热泵设备效率0.40.540.86COP=0.07t+2.69COP=0.026t+2.51太阳能热贡献率41%能源价格(元/)1.15/kg0.88/kg2.88/Nm30.49/kWh0.49/kWh0.49/kWhPM2.5排放因子3.73g/kg2.20

30、g/kg0000燃料热值(MJ/)21.7/kg20.4/kg35.99/NmCOPCOPCOP采暖年能耗量2363 kg1974kg703Nm1797kWh2403kWh1631 kWh采暖费(元/a)27181737(4)1967(5)880(2)1178(3)799(1)PM2.5排放(kg)8.814.340000减排比050.7%(5)100%(1)100%(1)100%(1)100%(1)初投资(万元)0.350.41.30.92.15单位面积初投资(元/m2)43.850.0(1)162.5(3)112.5(2)262.5(4)627.0(5)选取典型农宅进行供暖,采暖面积80m

31、2,在保证农宅室内温度维持在16左右的条件下,围护结构有保温措施全年累计热负荷为6040kWh,约合2.17104MJ。30对比项目散煤采暖炉型煤采暖燃气壁挂炉热风型低温空气源热泵热水型低温空气源热泵太阳能热水+热水型低温空气源热泵初投资(万元)0.110.150.50.91.34.00.150.211.21.84.8使用年限(15)末端设施散热器散热器地板辐射-地板辐射地板辐射初投资(万元)0.150.150.4-0.40.40.250.250.5-0.50.5使用年限202030-3030投资折算年值(元/)2.7-4.03.3-4.712.6-20.08.8-11.

32、815.0-20.535.8-43.6年运行费(元/)34.021.724.611.014.710.0费用年值(元/)36.8-38.125.0-26.4(2)37.3-44.7(4)19.8-22.8(1)29.7-35.2(3)45.8-53.6(5)综合效果对比分析北京不同技术方案技术经济效果对比31如果采用热泵而不是直接电热技术,煤改电综合成本低于煤改气燃气壁挂炉采暖+地板采暖系统项目地点:北京市大兴区前大营村热源类型:22 kW国产燃气壁挂炉供暖室内末端:地板采暖建筑面积:118采暖季燃气壁挂炉平均热效率:85.15%冬季室内平均温度20;燃气消耗总量约1391m,采暖运行费约400

33、6元,折合单位面积采暖费用为33.9元/。住宅全年的采暖能耗指标为94.68 kWh/(合0.341 GJ/年)。示范户初投资总成本为1.5万元。实测案例部分农村燃煤减量化技术方案效果测试45供气形式将城市天然气管网延伸至周边农村地区,并在村内铺设输气管道网。由于管道铺设投资较大,因此供应管道天然气的方式只适用于城市天然气管网附近的及区域间天然气传输管道附近的农村采用。在农村建立压缩天然气集中供气站,与村内天然气管网相连接,通过CNG运输车从气源地运送到供气站。其不足在于集中供气站设备投资较大,短期内难以回收成本。通过LNG槽车将LNG运输到农村储气罐储存,使用时经LNG气化站将其汽化后输入农

34、村供气管网。其优势在于LNG相对于CNG密度大,可有效降低运输成本,但储气罐及气化站投资成本较高,短期内难以回收。由运输车将瓶装液化石油气运输至地区集中供应站,其后由农户到供应站购买或由供应站配送,其优势在于运输成本较低,且供应站设备简单,投资较少。目前瓶装液化石油气供应系统较为完备,农村若要实现天然气供应仍需要大量基础设施建设。1243农村煤改气形式液化天然气管道天然气瓶装液化石油气压缩天然气宋东昱,田静.中国天然气储备调峰面临的挑战与对策J.国际石油经济,2014,22(06):39-45+112.北京市2012年9月21日到2013年9月20日365天全年天然气消费总量94.05亿立方米

35、。供气高月 12月21日-1月19日尖峰期12月2日-2月12日冬季调峰期11月4日-3月18日北京市2012-2013年天然气用气量47天然气供应问题 若农村地区建筑全部改为天然气供暖,仅京津冀地区就需要每年增加150亿立方米,整个北方增加1000亿立方米/年 我国“多煤、少油、缺气”的现状决定了天然气作为高品位能源,在缺乏严格技术经济论证的情况下,不能作为农村地区取暖的主要热源中国天然气管道分布图煤改电对北方地区电网影响北方地区大量的热电厂,在供热的同时必须发电。而冬季常规用电负荷总体偏低在北方地区,风电在冬季发电能力最强,即冬季的发电产能是过剩的,造成弃风率高达1025%。在这些地区增加

36、冬季的用电量,不仅可以更好地利用可再生能源,还有助于平衡电网的冬夏不平衡问题。1刘艳茹,杨卫红,王基,贡晓旭.“煤改电”工程实施前后农网负荷特性分析J.电气技术,2017,(04):110-115.关于“集中”还是“分散”5051何时应该考虑采用“集中供热”?52何时应该考虑采用“集中供热”?53何时应该考虑采用“集中供热”?54何时应该考虑采用“集中供热”?农村分散的住宅形式,个性化的室内环境控制需求,不同的建筑使用方式,不同的经济水平,决定了应该优先采用分散取暖方式。除非存在以下情况时:集中有利于节能时 存在免费或者廉价热源(例如周边工业余热、电厂废热)能源利用率提高 集中利于环境保护时

37、环保设施可统一进行污染排放去除农村无论使用天然气,还是各种形式的电采暖,一般都不具备上述条件,因此一般不宜采用简单集中的采暖方式关于“多能互补”55太阳能热水+辅助热源之低温空气源热水热泵项目地点:平谷南宅村热源类型:4kW直流变频低温空气源热泵+太阳能热水室内末端:地板采暖建筑类别:双层独栋围护结构:外墙和屋顶都做50mm聚氨酯泡沫板外保温,外窗采用双层玻璃塑钢框窗建筑面积:250采暖面积约为229 原有锅炉屋顶太阳能集热板通气口自来水生活热水分水器集水器热泵热水机采暖水箱室内机室外机 冬季室内平均温度22;全采暖季电耗6104 kWh,27kWh/m2 运行费用3065元,折合单位面积采暖

38、费用13.4元/;示范户初投资总成本约4.5万元。实测案例农村燃煤减量化技术方案效果测试5657何时应该考虑“多能互补”?要想清楚为何需要多能?单一能源为何不好?要想清楚为何需要互补?怎样互补?要想清楚如何运行系统?如何维护?多能互补往往需要增加系统容量冗余度和初投资,并增加运行维护难度低成本高效好运行易维护好复制适宜技术在农村能够大规模推广的技术初投资:1万元年运行费:1千元使用:1键式 推广:1规划 顶层规划非常重要。路子走错了,还不如不改 不是所有技术都适合在农村大规模推广。要做严格技术经济论证分析 要以科学态度及时总结已有做法的的实际效果,发现问题及时调整。不要盲从 要充分发挥政府、企

39、业、金融机构、农户多方积极性,科学规划,共同推进“四一”=“适宜”技术创新技术创新模式创新模式创新政策保障政策保障能源能源环境的可环境的可持续发展持续发展实验区近照=基础=关键=条件总结 村镇非清洁用能带来环境污染、健康受损等多方面问题 村镇无煤化是我国节能减排及可持续发展的必然趋势 北方村镇建筑应加强围护结构保温水平,降低能耗需求 农村能源首先应充分挖掘生物质清洁利用、太阳能、空气能等可再生能源,因地制宜、提高效率、降低污染 北方村镇建筑采暖应重点关注经济、可靠、易控、节能,并能实现电网负荷调峰的新型空气源热泵技术 北方清洁采暖不仅需要技术创新,还要进行模式创新和政策保障43让我们面对现实,

40、让我们忠于理想45谢谢!冬季室内平均温度16;煤炉平均热效率57.8%;型煤消耗总量为3.47吨,采暖运行费约为2776元,折合单位面积采暖费用为25.5元/;住宅全年的采暖能耗指标为100.5kWh/(合0.36GJ/年)。示范户初投资总成本为0.15万元PM2.5排放因子 2.20g/kg项目地点:北京市房山闫村镇二合庄村热源类型:型煤采暖炉示范方式:主卧、次卧、客厅均用型煤锅炉采暖围护结构:90 mm聚苯乙烯泡沫塑料板外保温,北侧外墙墙根采用地角保温,屋顶采用140 mm珍珠岩外保温。建筑类别:单层独栋采暖面积:108.9型煤锅炉采暖实测案例部分农村燃煤减量化技术方案效果测试62城市清洁

41、取暖,攻克北方雾霾城市清洁取暖,攻克北方雾霾构建我国城市清洁集中供热新模式构建我国城市清洁集中供热新模式 汇报内容背景城市清洁取暖新模式吸收式换热的集中供热模式实践北京清洁供热的设想结论供热已成为北方地区冬季污供热已成为北方地区冬季污染排放的主要来源之一染排放的主要来源之一清洁供热对治理雾霾意义重大国家高度重视清洁供热问题2016年12月21日,习近平总书记在中央财经领导小组第十四次会议上指出,“推进北方地区冬季清洁取暖,关系北方地区广大群推进北方地区冬季清洁取暖,关系北方地区广大群众温暖过冬,关系雾霾天能不能减少,是能源生产和消费革命、农众温暖过冬,关系雾霾天能不能减少,是能源生产和消费革命

42、、农村生活方式革命的重要内容。村生活方式革命的重要内容。要按照企业为主、政府推动、居民可要按照企业为主、政府推动、居民可承受的方针,宜气则气、宜电则电、尽可能利用清洁能源,加快提承受的方针,宜气则气、宜电则电、尽可能利用清洁能源,加快提高清洁供暖比重高清洁供暖比重”。国家十部委联合指定了国家十部委联合指定了北方地区冬季清洁取暖规划(北方地区冬季清洁取暖规划(2017-2021年)年)李克强总理在政府工作报告中指出,坚决打好蓝天保卫战坚决打好蓝天保卫战。今年二氧化硫、氮氧化物排放量要分别下降3%,重点地区细颗粒物(PM2.5)浓度明显下降。要加快解决燃煤污染问题。全面实施散煤全面实施散煤综合治理

43、,推进北方地区冬季清洁取暖,完成以电代煤、以气代煤综合治理,推进北方地区冬季清洁取暖,完成以电代煤、以气代煤300300万户以上,全部淘汰地级以上城市建成区燃煤小锅炉。万户以上,全部淘汰地级以上城市建成区燃煤小锅炉。目前全国城镇供热面积141亿平米 清洁供热任务艰巨、急迫 约25%为燃煤热电联产供热 约20%为天然气和电供热 超过50%为污染严重的燃煤采暖,清洁热源有70多亿的存量缺口,还要每年新增建筑15.6%2.8%24.8%5.7%51.1%天然气电燃煤热电联产可再生能源其余北方地区城市供热现状2016年北方地区城镇供热各类热源供热面积比例城市清洁取暖新模式吸收式换热的集中供热模式 主要

44、途径 煤改煤 煤改气 煤改电020406080100120供热成本(元/GJ)投资折旧运行成本100 50 20 50 35 10 50 35 5 020406080100120NOxSO2粉尘排放(mg/NM3)燃煤-原有标准燃煤-超低排放标准燃气热电联产排放标准“煤改煤”“煤改煤”散烧改集中,提高效率,适合城市供热特点 超低排放,除尘、脱硫、脱硝 燃煤锅炉 燃煤热电联产数据来源:(1)火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)(2)煤炭节能减排升级与改造计划(2016-2020年)燃煤、燃气供热方式排放标准(1)(1)(2)燃煤锅炉燃煤锅炉权宜之计,未来将权宜之计,未来将会消失会

45、消失 能耗高,污染排放总量大 超过热电联产的三倍 当地污染问题 烟气排放 原煤和灰渣的运输和厂内处理 能源发展趋势,天然气将代替燃煤锅炉,成为集中供热系统的调峰热源 煤炭比例下降,天然气增加16.80%11.90%50.30%10.00%11.00%2030年中国能源需求结构预测年中国能源需求结构预测石油天然气煤炭水能其他 燃煤热电联产燃煤热电联产 能耗低,排放低,氮氧化物排放不到天然气锅炉的50%,尘和二氧化硫排放量很低 供热成本低,1020元/GJ,而天然气锅炉为80120元/GJ21.3 10.3 8.0 34.9 14.9 7.2 5.6 1.0 4.3 2.1 1.6 1.4 0.0

46、5.010.015.020.025.030.035.040.045.0燃煤锅炉常规热电联产余热回收热电联产燃气锅炉排放(g/GJ)NOxSO2粉尘不同供热方式污染物排放 新建燃煤热电厂不是主流新建燃煤热电厂不是主流 国家对煤炭消费总量严格控制 电力装机容量相对过剩,新建火力发电机组慎重3000330036003900420045004800520082009200016发电小时数发电小时数(小时小时)火电发电小时数火电发电小时数全国总计发电小时数全国总计发电小时数对于现有大型热电厂,尚有超过其供热量40%的低温余热有待挖掘利用,

47、包括30%以上的汽轮机乏汽余热和锅炉烟气余热等挖掘现有热电联产供热潜力锅炉锅炉排烟烟气余热烟气余热占占5 5-7%7%乏汽余热占乏汽余热占3030-40%40%高背压供热方式排汽压力高,供热能耗高,影响发电量大初末寒期变负荷调节困难,难以进行所有机组改造 两台两台300MW300MW机组高背压供热机组高背压供热系统流程图系统流程图原低压缸转子原低压缸转子(非采暖季用(非采暖季用)低压缸双转子互换改造低压缸双转子互换改造(采暖季用)(采暖季用)低压缸光轴改造低压缸光轴改造(采暖季用)(采暖季用)热网供水热网供水抽汽抽汽汽-水换热器2#凝汽器1#机2#机乏汽乏汽1#凝汽器乏汽乏汽热网回水热网回水吸

48、收式热泵供热方式保证排汽背压,供热能耗低,影响发电量小初末寒期变负荷调节灵活,投资成本较高两台两台300MW300MW机组机组供热系统流程图供热系统流程图水源吸收式热泵水源吸收式热泵乏汽源吸收式热泵乏汽源吸收式热泵抽汽抽汽乏汽乏汽1#凝汽器1#机2#机乏汽乏汽热网供水热网供水汽-水换热器吸收式热泵2#凝汽器热网回水热网回水汽驱压缩式热泵方式可以有效回收高参数抽汽的做功能力,降低供热能耗蒸汽驱动的压缩式热泵蒸汽驱动的压缩式热泵两台两台300MW300MW机组机组压缩式热泵供热系统流程图压缩式热泵供热系统流程图抽汽抽汽乏汽乏汽1#凝汽器1#机2#机乏汽乏汽2#凝汽器热网回水热网回水热网供水热网供水

49、汽-水换热器汽驱压缩式热泵小透平机供热能力、能耗、成本对比换转子改造吸收式热泵汽驱压缩式热泵供热能力供热功率932945.2936.64供热面积18641890.41873.28总供热量681.93691.59685.33供热能耗采暖季热源等效电(kWh/GJ)37.8236.9842.95投资费用改造项目更换低压缸转子(万元)4000吸收式热泵制冷量(MW)193.2汽驱压缩式热泵制冷量(MW)284.5凝汽器、冷却系统等改造(万元)1000吸收式热泵单价(万元/MW)60汽驱压缩式热泵单价(万元/MW)40.0热泵机组投资(万元)01159211379.6大温差换热机组单价(元/m2)15

50、1515.00大温差换热机组投资(万元)279602835628099设备购置费用(万元)329603994839478.87建筑安装费用(万元)1318415979.215791.55第二类费用(万元)4614.45592.725527.04总投资(万元)50758.461519.9260797.46总供热量(万GJ)681.93691.59685.33单位供热量投资(20年折算)(元/GJ)3.724.454.44运行费用上网电价(万元)0.40.40.40单位运行费用(元/GJ)15.1314.7917.18供热成本单位供热成本(元/GJ)18.8519.2421.62 热源能力增加了热

51、源能力增加了30%,但是如何将这些新,但是如何将这些新增热量输送出去?是一个难题增热量输送出去?是一个难题 挖掘现有火力电挖掘现有火力电厂余热潜厂余热潜力力,是,是解决清洁供热热源的主解决清洁供热热源的主要途径要途径 我国燃煤电厂有12亿千瓦装机,约8亿千瓦分布在北方供热地区,如果利用50%电厂供热,可解决200亿平米建筑的供热 燃煤电厂在电力系统中作为主要支撑电源的格局还会长期存在 我国在相当长时期仍然以煤为主 发电是燃煤的主要领域2015年中国各省发电量0500000200000250000300000350000400000450000500000909192939

52、49596979899000070809516中国消费量中国消费量(单位:万吨标准煤)(单位:万吨标准煤)石油天然气一次电力及其他能源煤炭数据来源:数据来源:BP世界能源统计年鉴世界能源统计年鉴2017版版数据来源:数据来源:中国统计年鉴中国统计年鉴2017版版(单位:百万吨油当量)(单位:百万吨油当量)16.80%11.90%50.30%10.00%11.00%2030年中国能源需求结构年中国能源需求结构预测预测石油天然气煤炭水能其他 现有电厂,往往距离负荷中心较远 利用现有发电厂向城市供热的关键:如何大幅度提高热网输送能力,实现超远距离热量输送如

53、何大幅度提高热网输送能力,实现超远距离热量输送 如何高效低成本回收电厂余热如何高效低成本回收电厂余热 供水温度 在目前供热机组通常为单抽汽情况下,提高供水温度不会影响热电厂的供热能耗(给出供水温度改变对热网和电厂),但会加大热网输送能力。因此,应尽可能提高热网供水温度,但收到管网耐温以及抽汽压力限制,通常不超过130 对于电厂回收余热的工艺下,提高热网供水温度往往会增加电厂供热能耗,因此对于某一供热系统而言供水温度有一最佳值,即可以优化 回水温度 针对回收电厂余热的供热系统而言,回水温度降低对于降低电厂供热能耗和提高热网输送能力而言都是有利的。因此,应尽可能降低热网回水温度通过增加供回水温差提

54、升热网输送能力如何降低热网回水温度?如何降低热网回水温度?吸收式换热机组吸收式换热机组02040608015/1/262015/2/52015/2/152015/2/252015/3/72015/3/172015/3/27一次网供水温度一次网回水温度二次网回水温度二次网供水温度降低回水温度的途径6045热水整体型模块型降低回水温度的途径 利用原有热源厂场地,安装带有吸收热泵的调峰热源热电联产大温差长输管道130/20原一次网85/40庭院管网50/40吸收式换热站常规热力站成功改造区域改造困难区域天然气调峰1302040851kg/s1.5kg/sQ燃气燃气 40%22降

55、低回水温度不仅仅为了输送 回水温度降低后,热电联产电厂供热能耗可降低50%23吸收式热泵的加热过程吸收式热泵的加热过程尖峰尖峰加热器加热器吸收式吸收式热泵热泵凝汽器凝汽器100%100%40%40%60%60%100%100%204090120热网水温度热网水温度抽汽热量抽汽热量乏汽热量乏汽热量吸收式热泵 乏汽加热抽汽加热热网回水热网供水抽汽乏汽202040406060808001401400 0202040406060808000热网温度热网温度/供热天数供热天数100%100%60%60%40%40%100%100%50%5

56、0%50%50%采暖季热量构成采暖季热量构成抽汽抽汽乏汽乏汽热力站热力站S汽汽-水水换热器换热器水水-水水换热器换热器水水-水水换热器换热器乏汽乏汽凝水凝水一次网一次网供热供热汽轮机汽轮机新汽新汽供热抽汽供热抽汽循环泵循环泵循环泵循环泵冷却水冷却水循环泵循环泵热热 源源热力站热力站二次网二次网二次网二次网凝水凝水12060热用户热用户热用户热用户循环泵循环泵吸收式换吸收式换热机组热机组吸收式换吸收式换热机组热机组热力站热力站E-4S余热回余热回收机组收机组E-3乏汽乏汽凝水凝水一次网一次网供热供热汽轮机汽轮机新汽新汽供热抽汽供热抽汽循环泵循环泵循环泵循环泵冷却水冷却水循环泵循环泵热热 源源热力

57、站热力站二次网二次网二次网二次网凝水凝水12020热用户热用户热用户热用户循环泵循环泵常规系统新系统构建城市集中供热新模式吸收式换热的集中供热模式大幅度提升热网输送能力大幅度提升热网输送能力60%60%大幅度降低电厂供热能耗大幅度降低电厂供热能耗50%50%长距离供热的可行性 大温差技术大温差技术 供回水温差高达100以上,能大大提高管网的热量运输能力 回水温度低,减小总散热损失 大管径 随着管径增加,输送能力增加,输送成本降低 随着管径增加,管道温降差值也越来越小 电厂余热利用 与常规的市内热源(常规热电联产、燃煤锅炉、燃气锅炉)相比,供热成本降低,供热半径增长260204060801001

58、200500300350输送成本输送成本(元元/GJ)输送距离输送距离(km)大温差大温差常规常规管径管径=1.4m燃煤:燃煤:45元元/GJ天然气:天然气:100元元/GJ1250 92 150 302 长距离供热的可行性长距离供热的可行性 大温差技术 供回水温差高达100以上,能大大提高管网的热量运输能力 回水温度低,减小总散热损失 大管径大管径 随着管径增加,输送能力增加,输送成本降低 随着管径增加,管道温降差值也越来越小 电厂余热利用 与常规的市内热源(常规热电联产、燃煤锅炉、燃气锅炉)相比,供热成本降低,供热半径增长长距离供热输送的制约因素管道长度:10km28

59、0.001.002.003.004.005.006.007.000.600.801.001.201.401.601.802.00运输成本(元/GJ)管径(m)热损失泵站与泵耗管道折旧00.20.40.60.811.20.600.801.001.201.401.601.802.00温降温降(/10km)管径管径(m)长距离供热具有良好的经济性0070809000350400450500出厂出厂+输送成本输送成本(元元/GJ)输送距离输送距离(km)0.6m0.8m1m1.2m1.4m1.6m1.8m2m燃气锅炉成本燃气锅炉成本10

60、0元元/GJ输送距离输送距离 输送成本输送成本km元元/GJ古交长输管道古交长输管道37.811.73西柏坡长输管道西柏坡长输管道276.9茌平长输管道茌平长输管道6715.6不含财务费用不含财务费用管径:管径:长距离供热的可行性 大温差技术 供回水温差高达100以上,能大大提高管网的热量运输能力 回水温度低,减小总散热损失 大管径 随着管径增加,输送能力增加,输送成本降低 随着管径增加,管道温降差值也越来越小 电厂余热利用电厂余热利用 与常规的市内热源(常规热电联产、燃煤锅炉、燃气锅炉)相比,供热成本降低,供热半径增长热网回水温度,使电厂回收余热比例增大,成本降低热网回水温度,使电厂回收余热

61、比例增大,成本降低31010203040燃煤锅炉常规热电联产余热回收热电联产供热成本(元/GJ)投资折旧运行费用50%50%50%50%抽汽抽汽乏汽乏汽100%100%抽汽抽汽100%100%煤煤 电厂余热在城市外承担基础负荷 天然气在城市内分布式调峰燃气锅炉房燃气锅炉房热电厂热电厂0011月12 月1月2月3 月负荷(W/m2)多种热源互补,实现低品位热源的调峰成本供热小时数燃气锅炉热电联产2003500热负荷供热小时数初投资折旧初投资折旧调峰调峰基础负荷基础负荷热、电、气的协同运行 热电协同 供热系统产电、消费电 电网高峰,热电 电力低谷,电热 储热代替储电 热气协同

62、 利用天然气蓄存能力(LNG),为热网调季峰 利用热网的热惯性,为天然气调日峰热网回水20 吸收式热泵乏汽高温水低温罐20 热网供水120 高温罐电力高峰期余热回收机组热网回水20 热泵机组乏汽低温罐20 高温罐电力低谷期余热回收机组凝汽器热网供水120 吸收式热泵抽汽电力通过高温罐转通过高温罐转移高温热源移高温热源城市区域清洁供热模式源 余热(电厂及工业)和天然气,城市无煤化余热热源承担基本负荷,远离城市天然气调峰,城市中心网 超大规模供热网,城市互联超低温回水(大温差),远距离输送热力站大温差换热机组蓄能季节性储气(LNG,地下储气库)小时级蓄热罐热电气协同运行第一类变温器第二类变温器第一

63、类变温器第二类变温器第一类变温器第二类变温器第一类变温器第二类变温器我国集中供热适合大温差:燃煤为主的热源容量大、城市大 北欧推广的“第四代供热技术”,其核心是低温供热,即热网供回水温度都降低(70/30)适应于规模小、近距离供热 我国电厂容量过剩,新上电厂造成重复投资 效率低初参数低、排汽压力高 经济性差,只能采暖期运行 难以参与电力调峰,与火力发电厂定位不符 现有电厂距离过远的城镇,才适合建背压机关于新建背压燃煤热电机组的商榷清洁清洁供热供热新模式新模式的实的实践践 赤峰富龙大温差试点工程(2008年)大同第一热电厂乏汽利用示范工程(2010年)规模:供热面积400万增至640万 工程内容

64、:电厂安装两台余热回收机组;热力站安装18台吸收式换热机组 供热能力增加49%,每年节约标煤7.0万吨大型应用示范工程(大同)改造前改造前改造后改造后一次网参数对比05003003504002041241281321时间(小时)热功率(MW)抽汽热量凝汽热量改造前改造前 改造后改造后余供热量余供热量20.0万万GJ抽汽供热量抽汽供热量16.9万万GJ抽汽供热量抽汽供热量18.0万万GJ时间时间(小时小时)热功率热功率(MW)用户室内温度对比供热量构成对比示范工程效果分析供热能力改造前400万改造后640万增

65、加幅度49%供热能耗系统总供热量356 万GJ/a回收余热179 万GJ/a节约标煤量7.5 万吨经济性投资9350万元年运行费减少量3580万元投资回收期2.6年燃气热电厂燃煤热电厂大型燃煤锅炉房20T以上分散锅炉20T以下分散小锅炉40公里20公里25公里4.2%42.1%52.6%1.1%燃气燃气采暖抽汽采暖抽汽余热余热电电供热能源结构2012年供热面积:1.46亿2020年供热面积:2.1亿太原正在实施的清洁供热全覆盖工程2012年20162017年4100万平米小燃煤锅炉太原正在实施的清洁供热全覆盖工程节能:回收余热占总供热量67%环保:降低大气污染物排放82%经济性:供热成本低于燃

66、煤锅炉房本技术供热能源构成对比当地污染物排放量对比常规技术经济性指标对比城市级的推广应用太原市基于本技术的清洁供热全覆盖工程 供热项目建设总投资供热项目建设总投资4848亿元亿元 主要项目包括:主要项目包括:敷设4根DN1400管线,长37.8公里(其中主隧道长度15.17公里),高差180米 沿途建设三座中继泵站,一座事故补水站和一座中继能源站 近期实现供热面积5000万平方米,远期实现供热面积7600万平方米古交长输工程基本情况8008509009500050000000250003000035000路由标高路由标高古交长输管道路由简介首站泵站主

67、循环泵扬程80米1#泵站回水扬程60米2#泵站供水扬程80米3#泵站回水扬程60米中继能源站泵站回水扬程80米隧道露头回水扬程100米43古交长输系统照片4420172018系统运行数据分析 热力站回水温度对比热力站回水温度对比2016采暖季30.00%,432017采暖季50.00%,3820253035404550550%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20172018系统运行数据分析 一级网回水温度与大温差改造比例一级网回水温度与大温差改造比例经统计,实际高温网温降在1.12.0之间,严格控制在设计参数内。-10.00-8.00-6.00-4.00-2.00

68、0.002.004.006.008.00147 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58系统二供水管线温降与室外温度统计系统二供水管线温降与室外温度统计温降室外气温平均温降平均气温设计允许温降5-10-8-6-4-202468147 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58系统一供水管线温降与室外温度统计系统一供水管线温降与室外温度统计温降室外气温平均温降平均气温设计允许温降520172018系统运行数据分析 高温网管线温降统计高温网管线温降统计济南市“外热入济”清洁供热茌平

69、长输4XDN400长度:67km高差:20m供热面积:8000万m2茌平长输4XDN400长度:60km无高差供热面积:8000万m2供热面积4000万m2污染物污染物减排量(减排量(t/年)年)减排率减排率SO27762.784.0%Nox9262.786.2%烟尘烟尘1543.984.5%对比方案:保持原热源不变,新建燃对比方案:保持原热源不变,新建燃气电厂与燃煤电厂扩建保证新增负荷气电厂与燃煤电厂扩建保证新增负荷西柏坡长输4XDN400长度:27km高差:50m供热面积:8500万m2上安长输4XDN400长度:22km高差:178m供热面积:1亿m2供热面积3200万m2供热面积530

70、0万m2供热面积1800万m2供热面积2400万m2污染物污染物 减排量(减排量(t/年)年)减排率减排率烟尘烟尘504671.5%SO21443061.9%Nox735541.2%对比方案:保留现有热源对比方案:保留现有热源,新增负荷使用燃气锅炉,新增负荷使用燃气锅炉石家庄市清洁供热格局宁东长输2XDN400长度:37km高差:145m供热面积:4000万m2灵武长输4XDN400长度:47km无高差供热面积:7700万m2供热面积3900万m2对比方案:对比方案:2个大型燃煤热电联个大型燃煤热电联产产+2个燃气热电联产个燃气热电联产+N个燃煤个燃煤锅炉调峰锅炉调峰+N个燃气分布式调峰个燃气

71、分布式调峰污染物污染物减排量减排量(t/年年)减排率减排率烟尘烟尘793892.4%SO2518987.2%Nox724964.0%银川市清洁供热规划北京市清洁供热的设想北京市清洁供热的设想构建京津冀能源一体化体系构建京津冀能源一体化体系北京天然气供热的消耗量和成本:北京天然气供热的消耗量和成本:北京市全年供热合计消耗128亿m天然气,发电347亿kWh对于燃气电厂,按照电厂全年运行小时数为3500h计算,消耗天然气75.5亿m,发电347亿kWh对于燃气锅炉,全采暖季消耗天然气53亿m按照北京电厂上网电价0.65元/kWh,外购电价0.4元/kWh,天然气价2.5元/Nm3计算:燃气电厂折算

72、供热成本为270元/GJ燃气锅炉供热成本约为80元/GJ综上北京市计算每年供热总成本为406.8406.8亿元亿元/年年传统传统9F9F背压机组背压机组供热工况供热工况天然气天然气1 1份份发电发电0.4880.488份份供热供热0.3890.389份份(北京上网电价(北京上网电价0.650.65元元/GJ/GJ,外购电价,外购电价0.40.4元元/kWh/kWh)(北京发电燃气(北京发电燃气价格价格2.52.5元元/GJ/GJ)北京市清洁供热的设想北京市清洁供热的设想以北京为中心半径300公里内的现有电厂供热潜力约10亿(考虑40%燃气调峰)不仅满足北京供热需求,还能满足京津冀其他城市供热

73、构建以供热、天然气和电力为核心的京津冀能源一体化体系53电厂名称电厂名称装机容量装机容量发电量发电量(MW)供热量供热量(MW)回收余热后可回收余热后可供面积(万)供面积(万)张家口电厂张家口电厂830万kW240036007200上都电厂上都电厂一期260万kW0二期260万kW0三期266万kW0多伦电厂多伦电厂一期266万kW0华能德州电华能德州电厂厂一二期430万kW0三期270万kW0盘山发电厂盘山发电厂国华260万kW0大唐250

74、万kW0蔚县电厂蔚县电厂大唐266万kW0许家庄热电许家庄热电大唐230万kW6009001800宣化热电宣化热电230万kW6009001800定州电厂定州电厂国华460万kW240030006000国华沧东电国华沧东电厂厂一期260万kW0二期266万kW0天津北疆电天津北疆电厂厂一期2100万kW200025005000二期2100万kW200025005000涿州热电厂涿州热电厂235万kW7009001800合计合计243803110062200宣化热电上都电厂多伦电厂德州电厂300km供热半径张

75、家口电厂徐家庄电厂北疆电厂黄骅电厂定州电厂蔚县电厂涿州电厂盘山电厂雄安雄安北京市清洁供热的设想北京市清洁供热的设想主要内容“外热入京”引入周边电厂余热:“外热入京”引入周边电厂余热:余热供热出电厂价格按15元/GJ计算,按平均220km考虑输配后,到达北京市约为33元/GJ,包含管网投资折旧后60元/GJ。假设经调峰40%后,仍满足现状北京市天然气所供应的热负荷,则供热成本为190亿元,每年可节约供热成本206.8206.8亿元亿元。长输投资150元/m2,则总投资约1000亿元,4 4年内年内可以回收。54北京市清洁供热的设想北京市清洁供热的设想156.4 元/GJ63.4 元/GJ0501

76、00150200现状供热成本“外热入京”方案成本成本(元/GJ)“外热入京”对排放和能耗的影响:“外热入京”对排放和能耗的影响:从排放总量上看,考虑NOx、SO2和烟尘排放总量减少了66.3%66.3%仅就北京市而言,由于天然气用量大幅减少,NOx、SO2和粉尘排放量均降低了87%87%由于“外热入京”天然气调峰供热所占比例为40%,则消耗天然气仅16.5亿Nm3,相应减少城市天然气消耗111.5111.5亿亿NmNm3 355050000000现状供热排放量外热入京后排放量全年污染物排放量(吨)NOxSO2粉尘北京市清洁供热的设想北京市清洁供热的设想 主要结论主要结论吸

77、收式换热的集中供热,是更加节能、清洁和经济的城市取暖模式 利用现有大型电厂及工业余热为主要热源,是实现城市清洁供热的主要途径 大温差长距离输送技术使大规模利用电厂余热成为现实 充分发挥天然气在城市集中供热中的分散调峰作用北京等城市供热减排潜力巨大,构筑京津冀能源一体化的清洁取暖体系汇报完毕,谢谢大家!汇报完毕,谢谢大家!清洁供热北京(张家口),打造蓝天冬奥天然气高效供热及热电协同技术 全热回收的天然气清洁供热及在北京的应用702.5 5987.5 663.2 7655.3 1221.8 10820.0 02000400060008000013年1月2013年7月2014年

78、1月2014年7月2015年1月2015年7月2016年1月2016年7月2017年1月用气量(万立方米)日期北京市北京市20132013至至20162016年日用气量波动图年日用气量波动图天然气供暖存在的主要问题天然气供暖存在的主要问题天然气供气安全问题消耗量大峰谷差大当地污染问题燃气仍然存在Nox污染天然气成本问题80%80%128128亿亿北京市北京市20162016年用气结构图年用气结构图33%33%47%47%2%2%不同供热方式污染物排放不同供热方式污染物排放21.3 10.3 8.0 34.9 14.9 7.2 5.6 1.0 4.3 2.1 1.6 1.4 0.05.010.0

79、15.020.025.030.035.040.045.0燃煤锅炉常规热电联产余热回收热电联产燃气锅炉排放(g/GJ)NOxSO2粉尘提高天然气的供热效率关键技术发明背景全热=显热+潜热现状系统排烟温度约8090度燃气燃烧反应方程式 CH4+2O2=CO2+2H2O降低排烟温度,充分回收烟气热量。1Nm3 天然气燃烧后产生1.65kg水蒸气。降到20,可使效率提升15%-20%。00708090 100 110 120 130 140 15080.084.088.092.096.0100.0104.0108.0112.0 过量空气系数排烟温度()天然气低位热值效率(%)提高

80、天然气供热效率的途径露点温度区间如何提高天然气的供热效率?提升15%-20%4技术发明背景回收烟气全热,有两个难题:如何将烟气中露点温度以下的低品位全热(20-50)取出,用来加热60以上的热网水?烟气冷凝水呈酸性,严重腐蚀换热面。5主要内容针对燃气锅炉供热系统,提出直接接触式换热与吸收式热泵结合的烟气全热回收新流程。供热效率提高10%以上11排烟80一次网回水锅炉受热面燃气一次网供水锅炉燃烧室锅炉受热面燃气一次网回水60一次网供水高温烟气燃烧室吸收式热泵机组排烟20回收冷凝水换热塔锅炉20-50主要内容技术示范及推广应用以总后锅炉房为例,经第三方测试锅炉热效率提高值为12.26%,锅炉排烟温

81、度达20以下11北京永安热力有限公司南环供热厂烟气全热回收项目 降低供热成本763万元/年 余热回收量8.48万GJ/年大龙热力裕祥锅炉房烟气全热回收项目 降低供热成本76万元/年 余热回收量0.85万GJ/年总后烟气全热回收项目 降低供热成本286万元/年 余热回收量3.18万GJ/年燕山石化星城锅炉房烟气全热回收项目 降低供热成本280万元/年 余热回收量3.0万GJ/年02040608001802014-12-22 16:50:01:2832015-1-3 06:50:05:2892015-1-21 03:54:40:283热泵烟气进换热器排烟温度锅炉烟气进换热器热

82、泵烟气进换热器锅炉烟气进换热器排烟温度部分推广应用项目情况输出热量提高30%以上新流程新流程8烟气80发电用户供热中冷水换热器烟气换热器高温烟气缸套水换热器缸套水燃气内燃机燃气内燃机热电联产系统,发明了高温烟气和热水驱动的全热回收新流程。常规流程新流程主要内容发电用户供热中冷水换热器燃气内燃机排烟20换热塔高温烟气缸套水热泵机组吸收式北京南站热电联供现场图天津西站热电联供现场图贵州清镇热电联供系统现场图天津西站系统原理图北京南站第三方测试结果贵州清镇第三方测试结果9技术示范及推广应用经第三测试冬季系统综合效率均在90%以上清华大学节能示范楼热电联供工程北京南站能源系统示范工程天津西站热电联供能

83、源站工程贵州清镇红枫湖热电联供项目主要内容输出热量提高40%以上10排烟约80汽轮机空气天然气烟气余热占电厂原供热量的40%S汽水换热器蒸汽热网回水热网供水排汽余热锅炉过量空气系数大解决了困扰燃气电厂供热能力不足(热电比小)、燃气消耗量大的问题针对燃气轮机热电联产供热系统,发明了源网一体化烟气乏汽协同回收新流程主要内容9F背压机组背压机组9F抽凝机组抽凝机组额定供热量626MW531MW烟气降至10热量260MW260MW输出热量提高41.5%48.9%汽轮机天然气S蒸汽热网供水热网回水大型换热塔排烟10板式换热器吸收式热泵机组余热锅炉已立项或启动的项目北京高安屯燃气热电厂海淀北部燃气热电厂通

84、州能源中心高井燃气热电厂11技术示范:在未来城热电厂中应用主要内容主要内容12烟气余热回收成本:燃气锅炉与燃气三联供成本相似,约为35元/GJ。燃气轮机热电联产供热系统余热回收成本约为42元/GJ。北京市全部应用天然气烟气全回收后,在增加零排放的基础上:燃气锅炉增加2895MW,相应供热面积5790万 联合循环(按排烟温度10算)增加3000MW,考虑联合循环的燃气锅炉调峰40%,则电厂可以新增1亿供热面积 每年节约天然气16.1亿Nm12东南热电中心东南热电中心(三期)(三期)东北热电中心东北热电中心西南热电中心西南热电中心西北热电中心西北热电中心太阳宫热电厂太阳宫热电厂京丰热电厂京丰热电厂

85、酒仙桥热电厂酒仙桥热电厂未来城热电厂未来城热电厂亦庄热电厂亦庄热电厂海北热电厂海北热电厂通州热电厂通州热电厂郑常庄热电厂郑常庄热电厂北京市区域大热网和热电厂分布图北京市区域大热网和热电厂分布图主要内容13其他清洁方式供热燕山石化以低品位工业余热为主,其中循环水余热总量为1465MW,考虑部分可回收利用可增加供热面积2000万。上述利用本地余热挖潜,可以在零污染排放的情况下,净增加供热面积1.78亿,基本满足近五年北京供热增长需求规划实施“外热入京”工程,逐步长距离将河北、内蒙等地电厂余热大量进入北京,满足北京供热需求和热源替代近期远期第四供水车间第四循环水厂燕山石化循环水余热供暖流程简图热电协

86、同技术与张家口地区城市清洁供热 2030年可再生能源装机容量比例超过50%,非化石能源发电量力争超50%风电出力与电网负荷表现出较强的反调峰特性 新能源发电出力波动性大,而我国调节能力好的水电站、抽水蓄能电站、燃气电站等灵活调节电源比重低,系统调节主要依靠煤电机组,要加大实施煤电机组灵活性改造火力发电的定位是为可再生能源调峰2030发电装机比例某省某典型日风电出力和负荷曲线2030发电量结构热电联产占比逐步增长 热电联产电厂终将成为火力发电厂的主力军 随着发电厂改为供热机组比例的增加,热电联产占火力发电的比例越来越大 东北三省比例高达70%除了内蒙,新疆等地,其他供暖地区比例也超过50%长距离

87、输送使更大比例的火力发电厂成为热电厂 既然热电联产的另一产出是电力,发展城市集中供热就要兼顾电力024681012装机装机(亿(亿kW)火电热电0%5%10%15%20%25%30%35%2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016比例比例全国热电在火电装机中的比重弃风、弃光问题突出 风电、太阳能发电多数集中于北方供热地区 三北风电装机容量最多,占全国的比例高达77.6%,三北服务于供暖的热电联产机组装机容量占火电机组50%以上,占全国热电联产机组的90%以上风能资源分布热电联产分布2015弃风地区分布2015弃光地区分

88、布热电机组以热定电加大风电消纳的矛盾 新能源和热电联产机组均主要集中在“三北”地区,2016年全国平均弃风率17.1%,总弃风电量497亿kWh,“三北”地区弃风电量占全国弃风电量的98.7%东北地区90%以上的弃风电量发生在供暖期,负荷低谷弃风电量又占总弃风的80%。传统热电厂难以参与电力调峰-以热定电,电网要求增加调峰能力,确保风电、光伏等非化石能源充分消纳 如何解决热电联产的热电产出之间的矛盾,是未来集中供热突出问题常规热电解耦方案 可能的解决方案 锅炉旁通主蒸汽满足供热+蓄热罐,实现热电解耦 投资小,简单 问题:供热效率低,调峰幅度小(80%-30%?下限受汽轮机最小工况影响)高峰期高

89、温热蓄存箱热网循环水主蒸汽旁通加热器减温减压器锅炉凝汽器抽汽乏汽低谷期常规热电解耦方案 可能的解决方案 加装蓄热式电锅炉 相当于旁通主蒸汽,供热效率低低谷期高温蓄热式电锅炉热网循环水加热器锅炉凝汽器抽汽乏汽G高峰期 高效的热电协同 电力高峰可以视为纯发电电厂,基本不影响发电 电力低谷期发挥最大供热能力,并额外消耗发电量为电力高峰期制造供热量(热泵)还可以储存更高温度的热量(150以上),相当于储存电,以备电力高峰期制热(热泵,全天使用,提高设备利用率)热电协同高峰期22低温热蓄存箱电力高峰期工况电力高峰期工况高温热蓄存箱热网循环水锅炉乏汽储存乏汽余热高温罐释放热热电协同低谷期低温热蓄存箱电力低

90、谷期工况电力低谷期工况高温热蓄存箱热网循环水加热器锅炉凝汽器抽汽乏汽电热泵热电协同灵活性调峰24电厂乏汽余热低温热蓄存箱高温热蓄存箱热网供热电力高峰期工况电力高峰期工况电力低谷期工况电力低谷期工况低温热蓄存箱高温热蓄存箱电厂余热及抽汽热网供热热泵提升热泵提升 相对于现有的电动热泵供热,具有显著经济优势 热泵低温端(蒸发器)回收热量温度高,热泵COP高 现成的热网提供热量输送,热量输送成本低 投资大幅降低 相对于传统热电厂+电锅炉,电力调峰部分的供热效率提高热电协同增加热电厂发电调节范围高峰期不抽汽,机组纯凝发电,发电功率285MW低谷期,电热泵消耗过剩电力,系统发电功率114MW一台300MW

91、机组的热电协同供热系统流程:发电调节范围 38%95%热电协同的优势 相比余热回收+电锅炉系统 低谷期热电协同方式消耗并储存的电量可在高峰期释放,蓄能效率70%电锅炉方式日发电功率变化热电协同方式日发电功率变化热电协同的优势 热电协同高峰期比电锅炉方式增加发电功率如下图阴影部分热电协同高峰期增加发电电锅炉低谷期耗电热电协同对比电锅炉方式的优势 热电协同方式 低谷期消耗1kW电功率 高峰期增加0.7kW发电功率 需要制冷容量4kW的电热泵 需要容积1m的蓄热罐 总投资2800元高峰期增加发电0.7kW低谷期耗电功率1kW蓄热罐1m电动热泵4kW纯凝火电0.7kW蓄热电锅炉1kW800元2000元

92、3500元500元 电锅炉方式要达到热电协同方式相同的发电调节范围 高峰期需要0.7kW纯凝火电 低谷期需要1kW电锅炉 需要投资4000元热电协同的优势 热电协同方式比电锅炉方式每日增加发电量5.6kWh,供热量减少20.16MJ 两种方式低谷期同样消纳1kW低谷电时,热电协同比电锅炉方式每日节约0.9公斤标煤,且增加收益2.0元每日增加发电量5.6kWh每日增加供热量20.16MJ增加发电收益2.4元减少发电煤耗1.65kgce增加供热收益0.4元减少供热煤耗0.75kgce热电协同方式电锅炉方式 节能效益:日节煤0.9kgce 经济效益:日增加收益2.0元北京张家口冬奥会申办成功冬奥蓝

93、设立张家口可再生能源示范区,在张家口建立国际领先的“低碳奥运专区”沿北京-张家口-延庆一线,分3个区域布局竞赛场馆和非竞赛场馆张家口电厂热电协同供热方案张家口可再生能源示范区规划(2015-2030)实施规模化开发、大容量储能应用、智能化输电通道建设和多元化应用示范四大工程张家口电厂热电协同供热方案大规模风电并网给电网带来压力 截至2016年底,张家口共有风电装机805万千瓦,区内电网最大负荷仅为185万千瓦,弃风严重 张家口内部火电机组装机容量有较大比例的热电联产,冬季缺少灵活调峰电源,未来随着可再生能源开发力度的进一步加大,其消纳问题将更加突出。张家口电厂热电协同供热方案简介张家口热电厂位

94、置及供热现状范围张家口热电厂位置及供热现状范围张家口主城区-怀来沿线区县的现状供热面积6617万平米拆除小燃煤锅炉和冬奥会有可能停运大型燃煤锅炉,下花园区20万kW机组由于到服役期将于2019年关停,这些都急需新增集中供热热源能力,沙岭子电厂、许家庄热电、宣化没有形成有效的供热能力。规划方案 改造沙岭子电厂、许家庄热电、宣化热电为热电协同方式,规划主力热源通过大热网形成热源统一调配和事故情况下的互为备用,将现状大型燃煤锅炉房改为燃气热源作为调峰,并发展分布式燃气调峰。西线主要是沙岭子电厂与许家庄热电厂联网给老城区、万全区、洋河新区供热。东线热源为沙岭子电厂,宣化热电厂。途径宣化区、下花园区、涿

95、鹿县、怀来县规划热源供热能力冬季热电联产与风电弃风的矛盾如何解决?注:热指标53W/m2名称装机容量(MW)电厂供热能力(MW)调峰热源(MW)供热面积(万m2)大唐许家庄热电厂23008541611大唐沙岭子发电厂830034206453河北建投宣化热电厂23008541611市区源通华盛、东源等504951洋河新区80151万全区5095宣化311588下花园62118涿鹿县161304怀来县99187合计58张家口发电厂热电协同方案 张家口沙岭子发电厂共有8300MW机组 设计热网供回水温度为130/20高峰期流程低谷期流程电厂供电运行调节范围1081MW2345M

96、W45%98%张家口沙岭子电厂热电协同方案 方案中余热回收系统投资11.1亿元,热电协同蓄能调峰系统投资24亿元,总投资35.1亿元调峰容量MW1263调峰比例%53%总投资万元350620调峰系统投资万元24000单位调峰容量投资元/kW1900 电热泵容量MW1843高温罐容积万m23低温罐容积万m47张家口沙岭子电厂热电协同方案 高峰期对比方案比热电协同方案发电少,需另设582MW纯凝电厂提高发电峰值 对比方案为电厂设吸收式热泵回收余热,低谷期需设置915MW电锅炉消耗过剩电力 热电协同方案需设置291MW的燃煤锅炉弥补供热能力不足 热电协同方案与对比方案相比日节约煤耗1121tce 随

97、采暖季热负荷下降,热电协同方案可进一步减少弃热量,从而节约更多煤耗 总计热电协同方案与对比方案相比采暖季共可节约煤耗29.5万tce京津唐电网负荷和张家口地区风电出力情况 从张家口典型风电场日出力曲线来看,风电场日出力波动较大,白天17:0020:00 风电出力最小,夜间2:005:00风电出力达到最大。京津唐电网冬季典型日负荷曲线呈现早晚两个负荷高峰,负荷低谷则出现在后夜。日负荷峰谷差率约25%,后夜往往是冬季风电出力最大的时段,受负荷峰谷差率较高和风电大发共同影响,京津唐电网冬季后夜需要很大的调峰容量。电网负荷风电场出力3000035000400004500050000550000 1 2

98、 3 4 5 6 7 8 9 51222324电负荷电负荷(MWMW)050002500300035004000450050000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 51222324风电风电(MWMW)热电协同方案应用于京津唐电网 京津唐地区电网2025年预测最大电负荷90000MW,风电装机容量为20500MW,火电装机容量70000MW,其中热电机组容量(包括纯凝机组供热改造)占80%左右,不足的负荷由区外电网送电满足。在供热季节,热电机组的调节范围(装机容量比例)为0.70.8

99、,常规纯凝火电机组的调节能力为0.51。选取冬季典型日负荷曲线进行电力平衡,热电机组以热定电运行,日累计弃风电量48948MWh,弃风比例达37.8%弃风00000400005000060000700008000090000520电功率(MW)时间(h)热电厂热电厂+纯凝电厂热电厂+纯凝电厂+外购电热电厂+纯凝电厂+外购电+风力发电电负荷热电协同方案应用于京津唐电网 若对京津唐地区所有热电厂进行热电协同改造改造后,机组发电调节范围可达到30%95%可消纳京津唐地区所有弃风电同时可为外网提供额外调峰能力,使得外网可以输入更多风电可额外消纳装机容量320

100、00MW的风电,这些风电需搭配12300MW纯凝火电调峰电网日消纳风电量可达33605万kWh,占日电负荷总量的18.1%00000400005000060000700008000090000162024电功率(MW)时间(小时)电负荷热电协同热电协同+纯凝电厂热电协同+纯凝电厂+风电外部输入电力05000000025000300003500004812162024电功率(MW)时间(小时)外网风电+纯凝电厂外网风电热电协同方案应用于京津唐电网 通过全热回收的天然气高效供热技术,在基本上不增加排放的条件下,实现北京供热面积增加近

101、1.6亿,每年节约天然气16亿Nm。热电协同供热技术可实现高效清洁供热和大幅提高电厂电调峰能力。张家口实施热电协同改造利用余热清洁供热和消纳风电,为改善冬奥会地区的大气环境做出重要贡献。对京津唐电网内所有热电厂实施热电协同,可消纳网内所有风电,并额外提供32000MW风电消纳能力。结论汇报完毕,谢谢大家!太原市供热规划案例2018年年3月月2018年年3月月27日星期二日星期二21.太原市地理区太原市地理区位位2.太原市供热规划太原市供热规划3.太原市供太原市供热热现状现状4.1太古供热工程简介太古供热工程简介4.2太古一级网大温差应用情况太古一级网大温差应用情况4.3太古供热系统太古供热系统

102、运行运行中遇到的中遇到的问题问题4.4针对问题的改进措施针对问题的改进措施4.远郊热电联产及工业余热案例远郊热电联产及工业余热案例太古供热工程太古供热工程5.现状分散及集中燃气调峰等热源现状分散及集中燃气调峰等热源6.近期拟启动建设的热源项目近期拟启动建设的热源项目7.新技术开发及应用新技术开发及应用|主要内容主要内容太原供热规划案例太原供热规划案例太原市位区图:太原市位于山西省中部,地理坐标为北纬37273825,东经1113011309之间。人口:常驻人口430万。山西省位于黄河中游东岸,山西省位于黄河中游东岸,华北平原西面的黄土高原上。华北平原西面的黄土高原上。人口人口3664万,面积万

103、,面积15.67万平万平方公里。方公里。1 1|太原市地理太原市地理区区位位2018年年3月月27日星期二日星期二3太原供热规划案例太原供热规划案例2 2|太原市供热规划太原市供热规划太原市集中供热专项规划(2013-2020)太原市清洁能源供热方案(2013-2020)在规划实施年限内以八大热源供热为主;燃气分布式调峰等清洁能源供热为补充;通过统一的大热网形成热源统筹调配和事故工况下的互为备用的供热格局。北中环街北中环街南中环街南中环街西西中中环环东东中中环环2018年年3月月27日星期二日星期二4太原供热规划案例太原供热规划案例2 2|太原市供热规划太原市供热规划规划目标规划目标为打造环境

104、优美、和谐宜居的美丽太原,太原市政府将继续深入推进集中供热全覆盖工程,在注重大气污染减排的同时,全面拆除各类分散燃煤小锅炉,实现太原市清洁供热全覆盖。规划远期2020年清洁环保型集中供热面积达到2.1亿。规划理念规划理念供热规划的理念“节约型社会、洁净化家园”,内涵包括:“清洁、节约、高效、循环”。2018年年3月月27日星期二日星期二5太原供热规划案例太原供热规划案例2 2|太原市供热太原市供热规划规划工业余工业余热热远郊常规热电联产燃气大型热源厂基础负荷部分供热及调峰负荷调峰及备用热源土壤源、水源、热泵太阳能电主要热源补充热源规划规划理念理念2018年年3月月27日星期二日星期二6太原供热

105、规划案例太原供热规划案例2 2|太原市供热规划太原市供热规划规划思路规划思路1)利用大温差长距离热量输送新技术,在城市远郊发展燃煤热电厂作为基础热源。2)充分挖掘利用太原市工业余热资源作为基础热源。3)利用清洁能源天然气、电力等作为分布式调峰热源。规划期限规划期限采用太原市集中供热专项规划(2013-2020)中确定的规划期限。近期:2013-2015年,远期:20162020年。2018年年3月月27日星期二日星期二7太原供热规划案例太原供热规划案例3 3|太原市供热现状太原市供热现状2018年年3月月27日星期二日星期二8太原供热规划案例太原供热规划案例3 3|太原市太原市现状现状热源构成

106、热源构成044674393632362000300040005000晋源热源厂二电六期、七期东山热源厂西山综合电厂小店热源厂城西热源厂南部(国锦电厂)城南热源厂华能东山燃气热电厂嘉节燃气热电厂瑞光热电一期燃气及其他清洁能源供热供热太钢电厂、工业余热二电六期、七期古交兴能电厂2018年年3月月27日星期二日星期二9太原供热规划案例太原供热规划案例总计供热面积总计供热面积2.07亿平方米亿平方米草坪热能热电联产+工业余热1.645亿平方米79.47%大型燃煤热源厂1873万平方米9.05%大型燃气热源厂845万

107、平方米4.08%其他清洁采暖1578万平方米7.62%太原市现有供热面积2.072.07亿平方米构成3 3|太原市太原市热源热源类型构成类型构成古交兴能电厂5264交城国锦电厂936太二电厂3683华能燃气电厂1179嘉节燃气电厂1383瑞光电厂1480西山综合电厂420太钢电厂908太钢工业余热1150城南热源厂1130城西热源厂743小店446东山293晋源106燃气区域供热1254污水源、空气源、地热能、电锅炉等其它清洁方式供热3242018年年3月月27日星期二日星期二114 4|远郊热电联产案例远郊热电联产案例太原供热规划案例太原供热规划案例2018年年3月月27日星期二日星期二12

108、4 4.1.1|太古供热工程简介太古供热工程简介太原供热规划案例太原供热规划案例4.1.1|太古长输钢桁架太古长输钢桁架4.1.2|太古供热隧道太古供热隧道4.1.3|太古供热管线掠影太古供热管线掠影4.1.4|太古中继能源站太古中继能源站2018年年3月月27日星期二日星期二134.1.14.1.1|太古长输钢桁架太古长输钢桁架太原供热规划案例太原供热规划案例2018年年3月月27日星期二日星期二144.1.2 4.1.2|太古供热隧道太古供热隧道太原供热规划案例太原供热规划案例2018年年3月月27日星期二日星期二154.1.3 4.1.3|太古供热管线掠影太古供热管线掠影太原供热规划案例

109、太原供热规划案例2018年年3月月27日星期二日星期二164.1.4 4.1.4|太古中继能源站太古中继能源站太原供热规划案例太原供热规划案例2018年年3月月27日星期二日星期二174.24.2|大温差应用情况太原供热规划案例太原供热规划案例4.2.1|太古一级网太古一级网20017采暖季回水温度采暖季回水温度4.2.2|太古一级网太古一级网20018采暖季回水温度采暖季回水温度4.2.3|大温差机组运行参数大温差机组运行参数4.2.4|回水温度对比回水温度对比4.2.5|一级网回水温度对比一级网回水温度对比4.2.1 4.2.1|太古一级网回水温

110、太古一级网回水温2018年年3月月27日星期二日星期二18太原供热规划案例太原供热规划案例太古一级网太古一级网20162017采暖季回水温度约采暖季回水温度约434.2.2 4.2.2|太古一级网回水温太古一级网回水温度度2018年年3月月27日星期二日星期二19太原供热规划案例太原供热规划案例太古一级网太古一级网20172018采暖季回水温度约采暖季回水温度约384.2.3 4.2.3|大温差机组参数大温差机组参数两个系统二次网两个系统二次网回水自动平衡,回水自动平衡,均均为为37.2一级网回水温度为一级网回水温度为20.7,比二级网回水低,比二级网回水低16.52018年年3月月27日星期

111、二日星期二20太原供热规划案例太原供热规划案例太古供热范围内某大温差机组运行参数记录太古供热范围内某大温差机组运行参数记录4.2.4 4.2.4|回水温度对比回水温度对比2018年年3月月27日星期二日星期二21太原供热规划案例太原供热规划案例太古一级网范围内大温差机组换热站和普通换热站回水温度对比,太古一级网范围内大温差机组换热站和普通换热站回水温度对比,绿色为大温差机组换热站,红色为普通换热站,长度和数值成正比绿色为大温差机组换热站,红色为普通换热站,长度和数值成正比4.2.5 4.2.5 大温差机组与回水温度的关系大温差机组与回水温度的关系2016采暖季30.00%,432017采暖季5

112、0.00%,3820253035404550550%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2018年年3月月27日星期二日星期二22太原供热规划案例太原供热规划案例大温差机组换热站比例提高大温差机组换热站比例提高20%,系统回水温度约降,系统回水温度约降52018年年3月月27日星期二日星期二234.34.3|系统系统运行运行中的中的问题问题太原供热规划案例太原供热规划案例4.3.1|4.3.1|一级网泄漏故障一级网泄漏故障4.3.2|4.3.2|一级网日补水量一级网日补水量4.3.3|3.3|换热器积沙换热器积沙4.3.4|3.4|清洗板换清洗板换4.3.5|3.5|

113、热网调度与运营热网调度与运营4.3.6|4.3.6|高温网跳泵水击高温网跳泵水击4.3.7|4.3.7|高温网关阀水击高温网关阀水击4.3.8|3.8|高温网循环水杂质高温网循环水杂质2018年年3月月27日星期二日星期二24太原供热规划案例太原供热规划案例4.3.1 4.3.1|一级一级网泄漏故障网泄漏故障由于一级网范围故障泄漏点没有有效快速隔离,导致系统失压停运由于一级网范围故障泄漏点没有有效快速隔离,导致系统失压停运2018年年3月月27日星期二日星期二25太原供热规划案例太原供热规划案例4.3.24.3.2|一级一级网日补水量网日补水量由于一级网管网解列阀门关闭不严等原因,管网补水量较

114、大由于一级网管网解列阀门关闭不严等原因,管网补水量较大4.3.3 3.3|换热器积沙换热器积沙2018年年3月月27日星期二日星期二26太原供热规划案例太原供热规划案例旋流除污器积砂换热器处积沙4.3.4 3.4|清洗板换清洗板换2018年年3月月27日星期二日星期二27太原供热规划案例太原供热规划案例4.3.5 3.5|热热网调度与运营网调度与运营2018年年3月月27日星期二日星期二28太原供热规划案例太原供热规划案例所属热源需要经常调整所属热源需要经常调整太古供热分公司太古供热分公司部分热网单位根据负荷情况进行调整,部分换热站根据热源随时调整控制权限部分热网单位根据负荷情况进行调整,部分

115、换热站根据热源随时调整控制权限4.3.6 4.3.6|高温网高温网跳泵水击跳泵水击2018年年3月月27日星期二日星期二29太原供热规划案例太原供热规划案例2#泵站突然发生跳泵,系统发生水击震荡后达到平衡状态泵站突然发生跳泵,系统发生水击震荡后达到平衡状态4.3.7 4.3.7|高温网关阀水击高温网关阀水击2018年年3月月27日星期二日星期二30太原供热规划案例太原供热规划案例电厂三期投电厂三期投DCS时误关阀门,系统发生水击后立即执行紧急降频时误关阀门,系统发生水击后立即执行紧急降频4.3.8 3.8|高温高温网循环水杂质网循环水杂质2018年年3月月27日星期二日星期二31太原供热规划案

116、例太原供热规划案例由于太古长输管线投运后高温网水质发黑,对水质进行取样化验,为由于太古长输管线投运后高温网水质发黑,对水质进行取样化验,为弯弯管管煨弯加热煨弯加热时内壁的时内壁的黑色氧化铁粉末附着在管壁上,随着升温逐渐溶入水中黑色氧化铁粉末附着在管壁上,随着升温逐渐溶入水中4.4.1 4.4.1|改进措施改进措施2018年年3月月27日星期二日星期二32太原供热规划案例太原供热规划案例一级网部分一级网部分1.继续推进大温差改造工作,降低一级网回水温度。2.进一步增加系统补水能力,提高系统应急反应时间。3.进一步提高系统自控水平,缩短泄漏查找时间。4.进一步改善一级网系统排污能力,改进换热反冲洗

117、措施。5.实现泵阀联控和一级网流量的快速调节,提高调控手段。高温网部分高温网部分1.逐步完善系统保护程序,进一步提高自动控制水平。2.增设可靠的防水击措施。3.高温网增加旁通式过滤系统除去水中氧化铁杂质。2018年年3月月27日星期二日星期二33太原供热规划案例太原供热规划案例4.4.2 4.4.2|一级一级网分布式补水点网分布式补水点序号序号站名站名持续补水能力(持续补水能力(t/h)备注备注1太古中继能源站200中继能源站2G54(滨河花苑)40城西3闫家沟10城西4小井峪10城西5西华苑1期50城西6西华苑4期20城西710315一供暖810515一供暖923520一供暖1024310一

118、供暖1133710一供暖12太重5#站70太重13晋阳湖畔(玉泉龙苑)20二热力14化建佳园20二热力15兰亭御湖1#20二热力16南屯苑40二热力17会展中心20二热力18御湖3#20二热力19晋阳峰景30二热力20新庄40二热力21十二院1#30二热力22万科蓝山3#30二热力23小王40二热力合计合计780-2018年年3月月27日星期二日星期二34太原供热规划案例太原供热规划案例4.4.3 4.4.3|热热网监控系统网监控系统2018年年3月月27日星期二日星期二35太原供热规划案例太原供热规划案例4.4.4 4.4.4|热热网平衡系统网平衡系统5 5|分散及集中燃气调峰分散及集中燃气

119、调峰2018年年3月月27日星期二日星期二36太原供热规划案例太原供热规划案例序号工程名称数量单台能力总能力台MWMW1东山热源厂煤改气3x702102小店热源厂煤改气3x1163483晋源区锅炉房煤改气2x116232小 计7901山西省建筑构件公司1x1.41.42和平馨苑1x2.82.83山西省工会锅炉房1x0.350.354农行高新区支行(南内环街)2x1.42.85百万庄园2x14286太原市军队离休退休第二休养所1x2.12.11x777郑村社区委员会乾鑫佳园1x14148白云小区2x10.5219西华苑、奥林匹克花园3x216310南部姚村1x4.24.21x10.510.5小

120、计157.15合计25947.15分散燃气调峰锅炉房共10座:小店区3座,万柏林区1座、杏花岭区1座、迎泽区1座、尖草坪区2座,小店区1座、晋源区1座6 6|近期拟启动建设的近期拟启动建设的热源热源2018年年3月月27日星期二日星期二37太原供热规划案例太原供热规划案例瑞瑞光热电二期光热电二期工程工程山西瑞光热电二期2台350MW超临界热电联产机组已列入“十三五”规划新增民生供热项目,经余热回收后给太原市供热能力562.1MW,供热面积1060万平方米。2018年完成项目可研的立项审批和前期手续办理。根据电厂建设的进度情况开展配套集中供热工程的建设。东东峰燃气调峰热源峰燃气调峰热源厂厂201

121、8年拟启动建设东峰燃气调峰热源厂,厂址位于东峰路以东、龙城大街以北、中心街以南区域。热源厂装机容量为5台116MW高温燃气热水锅炉,设计供热能力为580MW,设计供热面积为1150万平方米。该热源厂为瑞光热电一期、二期的调峰热源。6|热源热源厂“煤改气”厂“煤改气”工程工程2018年年3月月27日星期二日星期二38太原供热规划案例太原供热规划案例小店小店热源厂“煤改气”扩建热源厂“煤改气”扩建工程工程根据太原市南部区域的供热情况,2018年拟在小店热源厂锅炉房内增设1台116MW高温燃气热水锅炉,设计供热能力为116MW,设计供热面积为220万平方米,与现状3台116MW高温燃气热水锅炉并网运

122、行。城南城南热源厂“煤改气”一期热源厂“煤改气”一期工程工程2018年拟在城南热源厂现状煤库内西侧位置设置2台116MW高温燃气热水锅炉,设计供热能力为232MW,设计供热面积为440万平方米,与现状城南热源厂并网运行。7|新技术开发及应用新技术开发及应用2018年年3月月27日星期二日星期二39太原供热规划案例太原供热规划案例节能挖潜技术节能挖潜技术在太古中继能源站集中供热系统中采用分布式变频加压技术,优化运行调节实现管网水力平衡,降低主循环泵运行频率,同时降低热网系统运行压力,实现供热系统安全运行和节能降耗。在太古中继能源站集中供热系统中利用热力站内现有压力测点及传输设备,并利用高精度及高

123、分辨率压力传感采集设备,快速查找热网泄漏点并进行隔离,保证长输供热管网及市区一级网安全平稳运行。加强热力站运行管理及二次网热网水力平衡调节,实现精细化管理,智慧供热,降低供热系统能耗。新型新型清洁能源供热技术清洁能源供热技术目前,太原市各热源基本处于满负荷甚至超负荷供热状态,为提高供热的安全性、稳定性和可靠性,积极探索利用地热能、干热岩、生物质能等新型清洁能源供热方式,不断拓宽供热热源类型,研究制定相应规划,解决目前公司热源单一的局面,实现绿色清洁能源供热。7|新技术开发及应用新技术开发及应用2018年年3月月27日星期二日星期二40太原供热规划案例太原供热规划案例建立智慧供热管理平台,包括智

124、能热网调度系统、热源厂经济运行系统、热力站无人值守系统、能耗分析系统、气象地理信息系统、材料设备管理系统、分户热计量预付费系统等,实现可视化、规范化、数据化、体系化的精细化智慧供热管理模式。介绍完毕谢 谢对我国能源革命的思考主要考虑的问题 如何实现我国未来的低碳能源?我国的能源结构调整路径?以煤为主煤、油气、可再生与零碳 三足鼎立低碳能源?以煤为主低碳能源,跨过油气时代?不同的能源结构路径对应不同的终端消费侧的变革模式 什么是未来可持续的供暖方式?我国能源发展面临的问题 资源与能源安全问题:我国“富煤、缺气、少油”现状,石油进口60%,燃气进口35%能源安全是国家发展建设的基本保障,对外依存度

125、应有上限 大气污染治理雾霾的需要 目前构成严重雾霾天气时的主要污染物是氮氧化合物:尾气、燃煤、燃气 燃煤和燃气排放氮氧化合物的区别 低碳发展,缓解气候变化 中国政府在气候变化上的明确态度 通过减排,使地球平均温度上升不超过2K 按照2K的目标,世界全年总排放量不能超过150亿吨,目前我国年排放100亿4我国的能源现状(2016)20162016年我国一次能源消费总量年我国一次能源消费总量43.643.6亿亿tcetce煤 62%26.6 亿tce油 19%8.1 亿tce天然气 6%2083 亿m3一次电力 12%1.8万亿kWh其他能源 1%0.6 亿tce2016年我国能源消费结构(按照发

126、电煤耗法折算)5我国的能源现状(石油2016)油一次能源消费总量8.1亿tce,占19%;其中进口量进口量占油消费总量的67%煤 62%26.6 亿tce油 19%8.1 亿tce天然气 6%2083 亿m3一次电力 12%1.8万亿kWh其他能源 1%0.6 亿tce2016年我国能源消费结构(按照发电煤耗法折算)净进口 67%5.4 亿tce国内供应 33%2.7 亿tce油6我国的能源现状(天然气2016)天然气一次能源消费总量天然气一次能源消费总量20832083亿亿mm3 3,占能源消费总量的,占能源消费总量的6%6%;其中净进口量其中净进口量714714亿亿mm3 3,占天然气消费

127、总量的,占天然气消费总量的34%34%其中自产传统天然气其中自产传统天然气12141214亿亿mm3 3,自自产非传统天然气(页岩气、煤层气)产非传统天然气(页岩气、煤层气)155155亿亿mm3 3 20172017年底出现的气荒现象,仅是增加了约年底出现的气荒现象,仅是增加了约200200亿亿mm的采暖需求的采暖需求煤 62%26.6 亿tce油 19%8.1 亿tce天然气 6%2083 亿m3一次电力 12%1.8万亿kWh其他能源 1%0.6 亿tce2016年我国能源消费结构(按照发电煤耗法折算)净进口 34%714 亿 m3国内非传统天然气供应8%155 亿m3国内传统天然气供应

128、58%1214 亿m3天然气7我国的能源现状(电力2016)一次电力发电量一次电力发电量1.81.8万亿万亿kWhkWh,其中水电、风电、光电共,其中水电、风电、光电共1.551.55万亿万亿kWhkWh,核电,核电0.210.21万亿万亿kWhkWh 我国零碳电力已经占电力总消费量(我国零碳电力已经占电力总消费量(6 6万亿,万亿,20172017)的)的30%30%国内传统天然气供应58%1214 亿m3水电 67%1.19万亿kWh光伏发电 4%0.07万亿kWh风电 17%0.29万亿kWh核电 12%0.21 万亿kWh2016年我国各类一次电力发电量及占比2016年我国各类一次电力

129、装机容量及占比水电 54%332GW风电 28%169GW光电 13%77GW核电 5%34GW8我国的能源现状(2016)从一次能源供应到终端能源消费注:按照发电煤耗法折算作图1.8万亿kWh,10%46%54%26.6亿tce,62%2083亿m3,6%8.1亿tce,19%0.6亿tce,1%17%83%5.8万亿kWh,42%14.4亿tce,33%1729亿m3,5%6.8亿tce,16%0.5亿tce,1%石油化工 1.2亿tce,3%9我国的能源现状(2016)终端能源消费结构 按照发电煤耗法折算,我国终端用能中电力占比已经超过40%,终端大致是电、煤、油气三分天下终端能源消费比

130、例(按发电煤耗法折算)终端能源消费比例(按电热当量法折算)2016年天然气消耗量2083亿m310我国的能源现状(2016)工业燃烧 30%616亿m3发电 17%354亿m3集中供热 14%296亿m3交通 12%255亿m3批发零售住宿餐饮 3%53.7亿m3居民生活 18%380亿m3炊事 71%生活热水 22%南方采暖 2%北方城镇分散采暖 5%化工用气 6%129亿m311国际油气市场状况 原油价格和国际贸易状况Notes:Bunkers are not included as exports.Intra-area movements(for example,between coun

131、tries in Europe)are excluded.Crude imports and exports include condensates.数据来源:BP Statistical Review of World Energy12国际油气市场状况 原油价格和国际贸易状况数据来源:BP Statistical Review of World EnergyNotes:2017 data is only for the first half.13国际油气市场状况 天然气价格和国际贸易状况数据来源:BP Statistical Review of World Energy.Prices$/Nm

132、3Notes:cif=cost+insurance+freight(average prices).00.110.220.330.440.550.6699000070809516US Henry HubAverage German Import Price cifUK NBPJapan LNG cif14国际油气市场状况 天然气国际贸易状况数据来源:BP Statistical Review of World Energy.02000400060008000001420152016世界各地区天然气进口量(亿

133、m3)20112016年世界各地区天然气进口总量全球欧洲亚洲其他地区北美洲15国际油气市场状况 天然气国际贸易状况数据来源:BP Statistical Review of World Energy.国际油气市场状况 目前的油气市场是供大于需,这是为什么价格自2014年起持续下跌 需求量的下降除美国页岩气成功外,欧洲能源结构调整减少对油气的依赖也是重要原因 特朗普废除巴黎协定,否定气候变化,扶植传统能源业也说明此 2015,2016年国际天然气贸易总量10800亿m,中国700亿m,日本1000亿m,美国购入850亿m3,中国仅占国际贸易总量7%如果我国未来50亿吨标煤的能源总量中天然气占15

134、%,即为6000亿m,国产2000亿m,则需要进口4000亿m,占目前国际贸易总量的40%?天然气国际贸易总量的波动远小于价格波动大气污染与雾霾治理的需要 雾霾的来源:地面排放的颗粒物导致的直接污染,燃煤、扬尘、汽车尾气 排放到空中的NOx经过光化学作用,生成O3,把各类气体氧化成为气溶胶,形成PM2.5 在正常情况下,地面直接污染为主,在PM2.5严重超标时,NOx是主因 煤改气可以解决雾霾吗?与燃煤相比,产生同样热量时,燃气排放的NOx是燃煤的60%70%对于燃气热电联产电厂,由于其热电比低,因此输出同样的热量,NOx排放量与燃煤基本相同 北京用天然气量现在是世界第二(莫斯科用气量第一),

135、其它大城市(东京、伦敦、纽约、等)用气量低于北京 全面使用天然气并非发达国家实现大气清洁的关键措施应对气候变化,减排二氧化碳的形势 中国政府已经签署巴黎议定书,并积极应对气候变化 要实现地球温升不超过2K,2050年全球二氧化碳排放总量不得高于150亿吨 我国2015年起碳排放总量已超过100亿吨 按照减排要求,2050年我国碳排放总量应在35亿吨以内 即使届时全部能源改为天然气,碳排放总量仍为70亿吨 必须实现能源革命,彻底改变能源结构,以可再生能源和核能为主可再生能源提高能效能源结构调整核能CCS无论从能源安全、大气清洁能源安全、大气清洁还是缓解气候变化缓解气候变化,天然气都不是最终的解决

136、途径。只有靠“能源革命能源革命”全面发展可再生能源与核能,才可破解三大问题什么是新能源?什么是清洁能源?新能源与清洁能源的定义:可再生能源+零碳能源 新能源=可再生+天然气?为什么要把天然气放在这样的地位?我国是应该大力发展可再生能源和以核能为代表的零碳能源,还是大力发展天然气?北京年用气量200亿m,是世界的用气第二大城市(莫斯科第一)我国北方城乡需要采暖的建筑面积250亿m,全部用气需要2500亿m 我国到处兴建“分布式能源”,实际上是天然气热电冷三联供,能源转换效率并不高,还对电网造成更大的电力负荷波动世界能源结构的变迁 发达国家:1900年 燃煤几乎为100%,二战后开始燃煤转向油气

137、从1950年到1975年,燃煤从90%降到30%左右,油气达到约50%2014年起,油气比例开始下降,可再生能源比例开始增加 规划:2030年到2050年前后陆续使可再生能源及核能提高到80%以上煤炭时代从煤炭向油气过渡油气时代美国率先煤改油 中国:目前燃煤占63%,自2013年达峰后不再增长(2017年可能小幅上涨)用10年到20年变革,实现煤炭、油气、可再生+核能 三分天下,再进一步削减煤、油、气等化石能源?可否跳过油气时代,由目前的燃煤能源直接向低碳可再生能源转换?我国能源消费现状和未来走向 目前我国制造业用能67%,建筑20%,交通13%发达国家:制造业35%,建筑35%,交通30%我

138、国制造业中:钢铁、建材、有色、化工用能占制造业用能70%四大高耗能制造业产业中,为城镇化和基础设施建设服务占相应产品用量的70%有色及化工产品出口 占 30%钢铁、建材用煤是我国非电用煤的主要部分,发电+钢铁+建材=80%燃煤 随着我国大规模城镇化和基础设施建设逐步放缓,经济增长模式转变,能源消费结构将出现大变化,用燃料下降,用电上涨 可再生能源和核能的最佳能源输出方式恰恰是电力我国可以建成可再生能源为主的能源结构 电力:9万亿kWh 工业5万,建筑2.5万,交通1.5万 目前6万亿度 水电 2万亿,目前1.2万亿 风电 1万亿目前3000亿 光电 0.5万亿目前700亿 核电 1万亿目前25

139、00亿 燃煤燃气电厂:4.5万亿,同时负责电力调峰,以及冬季热电联产 非电燃料:17亿吨标煤 工业13亿,交通3亿,建筑1亿 生物质:8.5亿,包括农业秸秆、林业枝条,动物粪便,垃圾、等 生物质燃气1800m,压缩颗粒3亿吨,直接燃烧4亿吨 燃煤燃气燃油:8.5亿吨标煤 我国未来缺少非电燃料,生物质能是最佳选择,因此不应发展生物质发电,而应该用其满足燃料需求 可以核算出二氧化碳排放量36亿吨,基本满足温升不超过2K目标对当前工作的影响 电力系统结构:西电东输、北电南调,建立大容量输电网 西部、北部产煤、产气基地的燃煤燃气电厂为风电、光电调峰,实现长距离容量稳定的输电 东部地区发展海上风电,接受

140、西北长途输电,重点自行解决负荷侧的峰谷差变化 东部地区要解决负荷侧的峰谷变化的调节 大幅度提高终端用能比例,如电动汽车 大力发展末端需求侧响应的用电、蓄电方式:如电动汽车充电,直流建筑和分布式蓄电,电动热泵的需求侧响应模式运行 北方地区充分考虑热电联产电厂同时为电网调峰 适当的燃气电厂,用于电力调峰,但不是热电或热电冷联产 大力发展电动热泵供暖,缓解热电比失衡,热泵供暖规模应达到25%未来北方供暖的热源方式 不可大力发展天然气供暖,更不能发展天然气热电联产 燃气热电联产和热电冷三联供既非高效,又增加电网峰谷变化,还占用宝贵的燃气资源,应在各地尽快停止发展 充分开发利用燃煤电厂余热,实现高效的热

141、电联产和热电协同。中国未来必然保留相当比例燃煤电厂,它的余热是最好的供暖热源 中国钢铁、有色、化工、建材产业还将存在,其产生的余热是供热热源 各类电动热泵将是又一种重要的供暖热源,其规模应达到25%左右 以空气源热泵为代表的多种电动热泵技术已经可以在全国各种气候条件下高效供热 北方的核电也应实现热电联产和热电协同 低温核供热堆应是严寒地区可考虑的热源方式(外温低,供暖时间长)天然气锅炉应成为末端调峰和应急备用热源结论 慎重发展天然气 城市:燃煤热电联产(包括核电)、工业余热,天然气调峰,各类热泵,发展热电协同的为电网调峰技术 农村:生物质能应成为供暖主要热源,空气源热泵作为没有足够的生物质时的

142、替代方案 燃煤热电联产是主要的电源和热源,燃气热电联产不可发展,宝贵的天然气需要用于天然气调峰电厂 热泵供热规模应该继续扩大,在大多数场合都不应发展电锅炉或电直接发热的热源方式谢谢欢迎讨论小城镇供热现状和技术路线小城镇供热现状和技术路线主要内容主要内容 背景与现状 当前存在的问题 清洁供热实现途径 总结2一、背景与现状一、背景与现状小城镇定义小城镇是城乡过渡体的主体与代表,具有过渡性和动态性。我国对小城镇概念尚未有严格的界定,各领域常见观点有:行政管理部门:县城+建制镇社会学界:县城+建制镇+乡村集镇(乡政府所设非建制镇)地理学界:县城+建制镇+自然集镇从供热角度出发,县城、建制镇与乡村集镇的

143、供热形式区别较大,故将小城镇范围定义为县城县城和和建制镇建制镇3省、自治区、直辖市省级地级县级城市(县级市、市辖区)县、旗、林区、特区乡级小城镇(县城、建制镇)乡、民族乡等地级市、地区、自治州、盟4一、背景与现状一、背景与现状我国小城镇发展概况 目前约有全国1/4 的人口居住 在小城镇;截止至2015年,我国共有:县城1568个,建成区总面积200.4万公顷,总人口1.6亿建制镇1.78万个,建成区总面积390.8万公顷,总人口1.4亿 在新型城镇化背景下,我国将持续加大对小城镇的支持力度,特别是到城镇化末期有望出现的逆城市化过程,将使得小城镇人口呈增长趋势;预计2030 年我国人口总量将达到

144、14.5亿,生活在小城镇的人口有望达到4.34.5 亿左右,比目前净增加0.81 亿人050000000250002006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015小城镇个数我国小城镇个数变化县城建制镇小城镇总数005006007000500000002500030000350002007200820092001320142015建成区面积(万公顷)人口(万人)我国小城镇人口、建成区面积变化县城人口建制镇人口小城镇建成区面积*数据来源于中国城乡建设统计年鉴5一

145、、背景与现状一、背景与现状北方小城镇发展概况近年来,我国北方15省市小城镇在人口和建成面积总体呈现持续增长趋势,仅有个别省市小城镇人口略微下降截止至2015年,我国北方15省市共有:县城622个,建成区总面积102.1万公顷,总人口6569万建制镇7099个,建成区总面积144.3万公顷,总人口5638万0500300020004000600080004000建成区面积(万公顷人口(万人)年份北方15省市小城镇人口、面积变化县城人口建制镇人口小城镇建成区面积-10.0%0.0%10.0%20.0%30.0%青海天津内蒙古吉林河北黑龙江山西辽宁陕西宁夏

146、河南甘肃新疆北京山东“十二五”期间北方各省市小城镇人口增长比例*数据来源于中国城乡建设统计年鉴一方面随着新型城镇化的持续发展,生活在小城镇的人口有望保持增加趋势;另一方面,小城镇居民对美好生活的需求日益增长,小城镇居民对能源服务的需求将迅速增长,生活能源消费量也将随之不断增加;目前对小城镇生活能源消费的关注较少;国家尚未出台关于小城镇能源消费的针对性政策;相关统计资料也并未单独列出小城镇的生活能源消费数据;研究小城镇生活能源消费特征趋势,对制定小城镇绿色低碳发展战略具有重要意义 如何如何解决小城镇建筑解决小城镇建筑能源与环境问题能源与环境问题?未来小城镇建筑未来小城镇建筑能源如何发展?能源如何

147、发展?6一、背景与现状一、背景与现状7一、背景与现状一、背景与现状北方小城镇供热现状0%50%100%150%200%天津河北吉林北京辽宁宁夏山西新疆兵团全国甘肃黑龙江新疆陕西青海内蒙古山东河南北方各省市小城镇“十二五”期间集中供热面积增长比例其中,小城镇(县和建制镇)总集中供暖面积在2006至2015十年间由3.9亿m2增长到了15.7亿m2,占北方地区总集中供暖面积的比例由12.7%增长到了18.5%。集中供热面积的增长是北方各省市面临的共同现状。0070809020062007200820092001320142015供暖面积/亿m2年份北方地

148、区集中供暖面积变化城市县城建制镇乡、村庄供热面积*数据来源于中国城乡建设统计年鉴8一、背景与现状一、背景与现状北方小城镇供热现状CHP,39,4%锅炉,67,6%CHP,148,14%锅炉,805,76%蒸汽,110热水,9662015年县城各类热源供热量/PJ4253970678050%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%城市县城市和县镇集中供暖方式供热量对比/PJ蒸汽CHP蒸汽锅炉热水CHP热水锅炉热源形式我国小城镇集中供热热源主要以热电联产和燃煤锅炉为主,存在少量的燃气锅炉和电采暖分析县城集中供热可得,热水锅炉占县城总集中供热量的76%,热

149、电联产仅占18%与城市相比,小城镇锅炉比例更大,热源形式相对落后*数据来源于中国城乡建设统计年鉴8镇区县城 小城镇集中供热系统热源现状:镇区分散供热以户用散烧煤、型煤(蜂窝煤和煤球)为主,应用比例占75%以上,其他还包括燃气、电、生物质能(包括木柴、秸秆、稻壳、木炭等)和牛粪等;取暖热源主要为燃煤和生物质燃烧燃煤和生物质燃烧,近年来空气源热泵也逐渐出现。二、存在问题二、存在问题10不同于大城市,小城镇平房和低层建筑的比例更大,体形系数大热负荷需求高老旧房屋比例更大,施工质量和更新速度远低于大城市*北方小城镇居住建筑供暖现状调查9%61%30%某县城末端建筑类型平房非节能楼房节能楼房对黑龙江、河

150、北、辽宁、山东、新疆的6个小城镇实地调研*:平房占比40.7%,楼房59.3%80年代以前,7.20%80年代,22.20%90年代,45.30%2000年后,25.30%保守估算北方地区小城镇集中供热面积中,有近2亿m2平房老旧建筑共性问题共性问题末端建筑末端建筑二、存在问题二、存在问题00.20.40.60.8内蒙古青海吉林黑龙江陕西山东新疆宁夏辽宁河北山西甘肃河南集中供热单位面积耗热量(GJ/)2015年各省县城集中供热耗热量(GJ/)11北方小城镇供热现状我国城市地区集中供热单位面积耗热量约为0.20.4GJ/,而统计数据与实测数据显示,小城镇单位面积耗热量明显高于城市地区:建筑耗热量

151、*数据来源:中国城乡建设统计年鉴00.10.20.30.40.50.60.7赤峰市区周边镇A周边镇B周边镇C单位面积耗热量 GJ/内蒙古赤峰地区城市、小城镇实测耗热量对比(供热期均为6个月)二、存在问题二、存在问题12管理体制管理体制 县市层面,具体供热事项由市、县人民政府及供热管理部门(各城市供热管理部门的具体机构不一,有建设局、房产局、城管局或市政公用事业局等)等部门负责。镇区供热管理职责没有明确牵头部门,相关事项由有关部门按职能分工分别负责。集中供热管网集中供热管网 管网老化严重,热力公司管理水平低下,热网热损大,漏水率高;末端缺乏有效的调节手段,供热管网流量调节不均匀现象,存在大量过量

152、供热和供热不足现象;二、存在问题二、存在问题13气体污染主要为化石燃料燃烧、周边秸秆燃烧、工业废气排放固体废弃物污染生活垃圾:填埋、堆肥或者简易焚烧,容易产生二次污染建筑和工业垃圾:简单处理后排放水体污染生活污水就地排放污染物治理缺乏合理规划,仍有较多的回收利用空间可利用的污染物资源:生活垃圾、污水等共性问题共性问题污染物与排放处理污染物与排放处理二、存在问题二、存在问题资源能源资源能源禀赋禀赋经济性经济性技术可推技术可推广性广性 如何如何解决城乡建筑解决城乡建筑能源与环境问题?能源与环境问题?未来城乡建筑未来城乡建筑能源如何发展?能源如何发展?在新型城镇化进程中,能源和环境问题是实现城乡可持

153、续发展的关键问在新型城镇化进程中,能源和环境问题是实现城乡可持续发展的关键问题!题!12居住居住与用与用能能特点特点三、清洁供热实现途径三、清洁供热实现途径15小城镇供热技术路线具有很强的路径锁定效应,如果不能合理引导,小城镇生活能源消费将成为我国未来能源消费的重要增长点。加快推动居民住宅节能,减少建筑热需求 积极推动制定北方小城镇清洁供暖技术路线 因地制宜推动清洁能源和可再生能源的应用三、清洁供热实现途径三、清洁供热实现途径16房屋保温性能差,热耗高且室内温度不达标加快推动居民住宅节能,减少建筑热需求表 1 统计各类型建筑平均耗热量 节能住宅 非节能住宅 节能公建 非节能公建 平房 平均耗热

154、量 W/m2 34.0 51.5 28.0 31.8 108.2 平均室温/22.6 21.1 21.6 20.7 17.9 三、清洁供热实现途径三、清洁供热实现途径17解决思路:对老旧建筑进行节能改造:加强围护结构的保温性能,提升建筑物气密性改造成本约为60100元/m2,可节省30%左右的能耗,35年即可回收*利用小城镇平房分散,容积率低的特点鼓励多种主动/被动式节能技术:太阳房等050100150200节能A非节能A非节能B非节能C非节能D非节能EW/m2某县城实测平房热负荷构成纯外墙屋顶地面外窗冷风侵入平均换气次数节能楼房0.277非节能楼房0.397平房0.703三、清洁供热实现途径

155、三、清洁供热实现途径加快推动居民住宅节能,减少建筑热需求18发展模式及分类发展模式及分类小城镇是从乡村向多种产业并存的城市转变中的过渡社区,产业结构逐渐由以农业为主导向以非农产业为主导转变。非农产业是分析我国小城镇产业模式的重要指标。2015 年,中国小城镇非农产业占比分布呈现明显的“中间高、两边低、左右对称”的正态分布特征:近1/3 的小城镇非农产业占比处于40%60%;1/10 的小城镇非农产业占比已到达80%以上,这些小城镇的产业结构至少已迈入到工业化中级阶段;而仍有1/10 的小城镇产业发展几乎都全依赖于农业生产,农业占比仍在80%以上10%24%32%24%10%2015 年中国小城

156、镇按非农产业占比划分的数量比例80%100%60%80%40%60%20%40%020%小城镇产业模式结构特点*数据来源:中国小城镇产业结构特征及影响因素研究三、清洁供热实现途径三、清洁供热实现途径19小城镇非农产业占比较高的区域主要集中在东部沿海、长江经济带和边境口岸地区,以省会城市为核心呈现较明显的圈层式分布结构,邻近省会城市的小城镇产业高级化程度较高,反之则较低从四大区域小城镇非农产业占比分布来看,东部地区呈负偏态分布,中部地区呈正态分布,则西部和东北地区则呈现正偏态分布特征01020304050东部地区中部地区西部地区东北地区2015年中国四大区域小城镇按非农比例划分的数量占比020%

157、20%40%40%60%60%80%80%100%小城镇产业结构地域分布*数据来源:中国小城镇产业结构特征及影响因素研究三、清洁供热实现途径三、清洁供热实现途径20小城镇分类与资源禀赋模式分类模式分类产业特点产业特点清洁与可再生资源特色清洁与可再生资源特色综合开发型综合开发型无突出的产业特点,工业和农业均有一定的发展生物质资源、工业余热农业主导型农业主导型形成农业种植、养殖、加工、销售一条龙的产业发展模式生物质资源工业基础型工业基础型以矿产开采、加工制造等工业为主热电联产,工业余热资源城郊结合型城郊结合型大中城市卫星城镇,发展城市工业配套产业、为城市提供农副产品热电联产,工业余热资源生物质资源

158、特色旅游型特色旅游型自然景观生物质资源(山区景点等)太阳能资源(高原景点)历史文化景观/专业市场型专业市场型交通便利,商业与服务业发达/由于自然、社会、经济及其产业基础不同,各个小城镇的发展机制和规模不尽相同,根据实践经验,目前小城镇的发展模式及其对应的供暖资源禀赋如下:三、清洁供热实现途径三、清洁供热实现途径21小城镇分类与资源禀赋农业主导型农业主导型农业产业化较为发达的胶东半岛众小城镇工业基础型工业基础型“中国焦炭之乡”山西省义安镇以焦化为支柱的工业主导型中心城镇城郊结合型城郊结合型河北省张家口市沙城镇京畿要地,河北环首都卫星城之一特色旅游型特色旅游型长白山二道白河镇地处长白山的脚下,境内

159、森林密布专业市场型专业市场型河北省丰登坞镇丰登坞集贸市场,连接外省的商品集散地特色小镇案例义安镇二道白河镇一、背景与现状一、背景与现状22小城镇供热与北欧供热方式比较中国城市中国小城镇北欧国家热源形式热源能源消耗散煤占75%以上,生物质,电能为辅资源条件城市热需求较大,城市内部工业和电厂较少,化石能源和可再生能源相对匮乏大部分小城镇周边可利用的可再生资源丰富生物质资源和余热资源的利用模式与设施建设非常完善,可再生电力丰富供热末端特点以大型热力站为主,热力站面积通常在510万m2,为建筑群供热人口分散,建筑密度较低热力站设置在单个建筑或几个同类型建筑共用,瑞典一半的高层建筑和14%的单户住宅接入

160、热网我国北方小城镇与北欧国家无论是管网建设,热源禀赋,建筑分布密度更具有相似性,而大城市供暖则较二者差异较大。因此小城镇供热路线可以借鉴北欧国家的供热模式*An assessment of district heating research in ChinaCHP,46%锅炉,51%其他,2%CHP,41%锅炉,41%其他,18%CHP,18%锅炉,82%煤,92%燃油,4%燃气,3%生物质与废热,67%大型热泵,10%工业余热,8%化石能源,15%瑞典(2012)瑞典(2012)中国(2012)中国(2012)我国小城镇周边一般都有较为丰富的清洁能源和可再生能源,提高这些能源的利用水平是小城

161、镇的能源发展重点。在有条件的小城镇发展集中采暖 在存在燃煤电厂的较大规模的县城和建制镇,发展热电联产集中供热,并加大供热管网建设力度,提升互联互通能力,提高老旧管网的保温性能;在钢铁厂等高耗能企业周边的人口密集地区的小城镇,可以利用低品位工业余热供暖,特别是京津冀地区的小城镇周边余热资源丰富;因地制宜推广太阳能、风能、地热能、生物质等能源风电、水电、光电丰富型:考虑区域电热泵供暖地热资源丰富型:考虑地热取暖并结合电热泵技术生物质资源丰富型:考虑生物质制气和压制颗粒等供暖方式充分挖掘小城镇垃圾污水资源等供热23三、清洁供热实现途径三、清洁供热实现途径24热电联产集中供热存在燃煤电厂的较大规模的县

162、城和建制镇,发展热电联产集中供热通过回收乏汽改造,提升电厂的供热能力,提升管道保温加大供回水温差,扩大供热半径,为周边的镇区供热赤峰市区赤峰市区马林镇马林镇元宝山镇元宝山镇640MW1468MW300MW三、清洁供热实现途径三、清洁供热实现途径25热电联产集中供热首站西乌旗金山电厂蒸汽西乌旗金山电厂2*150MW机组,配备2*500t/h循环流化床锅炉单台采暖蒸汽量156t/h,蒸汽压力0.3MPa,蒸汽温度268。首站设计总蒸汽量268t/h,最大供热量201MW首站在县城南部供热面积310万平米,足够覆盖整个县城。供热煤耗27kgce/GJ替代原有的3*14MW,1*29MW,1*58MW

163、,3*29MW小锅炉,每天节省燃煤239t1km10km三、清洁供热实现途径三、清洁供热实现途径供热技术方案-工业余热利用26三、清洁供热实现途径三、清洁供热实现途径27在唐山中心区范围内形成大联网,收集工业余热与电厂热量联合供热。向周边玉田、滦县等区县供热。未来可以向京津两地提供热量。典型案例分析典型案例分析28应用应用案例:迁西钢厂低品位余热供热案例:迁西钢厂低品位余热供热特点:特点:1、末端吸收式换热降低回水温度;2、长距离输送;3、钢厂多种余热梯级利用;4、热网充分配合余热进行调节,保证供热安全和质量。效果:效果:1、最终供热1000余万平米,满足迁西县城2030年需求,一期供热360

164、万平米;2、第一期每天减少供热燃煤440t,每天减少工业用水2000t;3、全国首个完全利用低品位工业余热进行供热的县城。迁西县余热利用项目专家评估会评估委员会来自国家发展改革委、工信部、住建部、环保部等主管部门领导和国内多名专家。评估委员会组长为发改委巡视员白荣春:“该项目成功实现工业余热梯级利用于成功实现工业余热梯级利用于大规模城市供热领域大规模城市供热领域,成果可广泛推广,节能减排效果显著。并认为并认为这是中国破解能源和雾霾问题的突这是中国破解能源和雾霾问题的突破口,是城镇供暖的革命性破口,是城镇供暖的革命性创创新新”。293.可再生能源丰富型城镇可再生能源丰富型城镇因地制宜,充分消纳可

165、再生能源采用电直热系统一份电产一份热,能效低,“高能低用”电热泵技术一份电产多份热,实现高效利用-风电、水电、光电丰富型:考虑区域电热泵供热电热泵低温热源可分为空气源、污水源以及地热源空气源热泵受室外温度影响,在严寒地区能效比较低污水源热泵水温较室外气温变化小,运行较稳定;须对污水做集中处理浅层地热源热泵须考虑土壤冬夏热平衡,深层地热须考虑当地地热资源电热泵适宜分散式小区区域供热电热泵设备体积小,安装灵活;区域式供热减少输配损耗热网供水温度越低,热泵效率越高;可配合建筑地暖供热三、清洁供热实现途径三、清洁供热实现途径30可再生发电利用(风电、水电)可再生发电利用(风电、水电)(a)室外机(b)

166、改进型供暖室内机空气源热泵分散式(一室一机)、多联机等应优先发展,规模不宜过大外温在0左右时:是热泵传统上的应用范围蒸发器化霜模式和判断方式外温在-10左右时:COP可以大于2压缩机压比及排气温度过高螺杆机、涡旋机的补气增焓;转子压缩机的双级压缩空气源热泵设备具有较优性能,且其工作过程仅需输入电力,具有方便灵活方便灵活、适应性强适应性强等优势。当输入的电力来自可再生能源,室外没有极寒天气(-20以下)时,则利用空气源热泵完全可实现可再生的供暖模式。且投资相较于集中供暖的形势较低。我国风电装机和水电装机分布图三、清洁供热实现途径三、清洁供热实现途径31水电资源丰富的高原河谷地区(阿坝、迪庆)水电

167、资源丰富的高原河谷地区(阿坝、迪庆)阿坝州双江口水电站(总装机2000MW)阿坝、甘孜两州由于所处地理位置独特,化石能源短缺。石油、天然气尚未发现规模储量,煤炭储量也比较贫乏。以阿坝为例,电力能源消费占能源消费总量的62.5%62.5%,煤炭、成品油、石油液化气等仅占4 4%该地区均处于高原,道路交通极为不便,运输成本过高,使得该地区常规能源价格昂贵(部分城镇煤炭高达1700元/吨)阿坝州水能资源丰富,境内水电理论蕴藏量19331933万千瓦万千瓦,占全省的14%;截至2015年底,总装机544544万千瓦万千瓦;丰水期受到电网输送能力限制,尽管来水丰富,但发电出力也仅在40%60%左右,弃水

168、现象严重。迪庆水能蕴藏量达16501650万千瓦万千瓦,占全省的15%阿坝迪庆所处位置四川西部云南北部辖区马尔康、金川等13个县管辖德钦、维西2县,州府香格里拉市人口92.03万人(2014年)40.5万人(2012年)气象参数最冷月(1月)的平均温度为-3.70历年平均最低温度-11.7迪庆州维西县:托巴水电站(总装机1400MW)乌弄龙水电站(总装机990MW)以迪庆为例香格里拉德钦维西小城镇数量423人口(万)37.7919.3015.46迪庆小城镇总人口72.56万(2015年鉴),假定3人一户,每户供暖面积70m2(客厅和卧室),COP=3,供暖率80%户数户均供暖面积单位面积尖峰热

169、负荷最大供供热量电负荷万户m2/户W/m2MWMW24.197050677.23225.74迪庆已完成的集中供热项目投资超200元/m2空气源热泵仅100150元左右典型案例分析典型案例分析32太阳能资源利用太阳能资源利用那曲、狮泉河、昌都和青海的玉树等地区的这一参数也能达到1214MJ/(m2d),而全国其他城市很少有达到两位数。青藏高原一月份水平、垂直面太阳辐射分布图(MJ/月)青藏高原冬季日照率一般高于70%,日喀则更高达80%以上,是全国冬季日照率最高的地区。太阳能资源丰富,太阳能辐射总量折合标煤约45004500亿吨亿吨/年,居全国首位年,居全国首位;风能资源储量约930亿千瓦时/年

170、,折合标煤约折合标煤约33653365万吨万吨/年,年,居全国第七位居全国第七位。西藏自治区年太阳总辐射在2000-8200MJ/之间,呈自西向东递减的分布规律,全区平均为5808.3 MJ/。当地建筑围护结构大部分未按节能标准建造,部分建筑考虑太阳能被动房的利用;建筑以低矮平房为主,主要聚集在山间平原地区高原地区小城镇围护结构高原地区小城镇建筑分布三、清洁供热实现途径三、清洁供热实现途径33太阳能空气集热器结合房间蓄能的分散式供暖系统示意图邹秋生.高寒地区以太阳能利用为主的供暖系统设计探讨洪亮.基于太阳能燃气的复合供暖技术集成与示范研究地区供热面积(m2)技术方式主要参数色达县第二完全小学2

171、2000太阳能+空气源热泵辅助空气源热泵实际制热量759kW,COP2.4(标准工况制热量1260kW,COP4.0)拉萨市西藏能源研究示范中心员工宿舍太阳能+燃气室内温度在12到15,仅满足18:00到次日9:30,72%供暖能耗来自于太阳能,28%来自于燃气案例:色达二完小供暖总平面图西藏地区化石燃料匮乏,运输成本高,加上高原生态脆弱,化石燃料燃烧的排放和污染影响巨大应合理采用被动与主动太阳能技术以拉萨为例,全年日照率高(大于73%)日照辐射强度大,一月份水平面总日射月平均日辐照量为16.556MJ/(m2.d),为当地一般建筑每平米采暖需要热量的15倍。部分案例太阳能空气集热器的进出口温

172、度及集热效率太阳能资源利用太阳能资源利用-高寒地区高寒地区典型案例分析典型案例分析34生物质资源的利用生物质资源的利用-内蒙内蒙内蒙古阿鲁科尔沁旗内蒙古阿鲁科尔沁旗大型生物天然气利用项目全产业链运营路线图*中国建筑节能年度发展报告2016打捆田间作业原料储存场厌氧发酵罐提纯车间国内首个大规模生态高效转化项目年消纳玉米秸秆5.5万t(或等量其他有机废弃物)项目运行期间BNG产气效率:207m3/t一期统筹管理农田5万亩,秸秆原料成本200元/t综合生产成本2.99元/m3,结合配套设施,居民供气成本4.19元/m3,汽车供气成本3.49元/m3赤峰地区民用天然气价格为6.6元/m3,车用天然气价

173、格4.61元/m3农村瓶组站BNG子站典型案例分析典型案例分析中深层地源热泵从西北开始,进一步在北方多地发展起来的新方式,已有多个工程水在管道中闭式循环,不会造成任何污染或其它环境问题在地面处水温:2030/1522单井流量:2535吨/h,250350kW投资:150万250万(井及套管)适应条件:热状况依靠地下深处传热恢复,不可供冷热性能几乎不受地域限制地质条件不同钻井成本大不相同发展方向:流量优化,使得单井产热量最大蒸发器侧双机串联,提高主机COP冷凝器蒸发器用户20003000m6070 1020 2030 45 全采暖季系统COP=5(考虑热源和用户的输配电耗),发电煤耗按照310g

174、ce/kWh,供暖的一次能源消耗为17.22kgce/GJ(未考虑风电),供暖的一次能源成本为17.22元/GJ 三、清洁供热实现途径三、清洁供热实现途径36解决思路:冬季工况生活污水集中处理,就地建立污水源热泵。污水温度较稳定(10),平均取热温度5,机组制热COP为5镇区及周边城镇生活垃圾分类集中处理。厨余垃圾和生物质一起堆肥制天然气,其他可燃物(纸类、生物制气的沼渣、污水处理厂污泥)进行垃圾热电联产。发电直接供污水处理厂和污水源热泵使用。产热除采暖外,还可以用于堆肥制气。以镇区为单位,污水处理厂、垃圾热电厂、生物质厂就近建设,统一规划以一个5万人小城镇冬季工况为例*:产量/MW发电0.9

175、8热电厂供热3.91热泵供热3.8总供热7.71污水厂+热泵耗电0.91制气量(m3/day)4688生活垃圾生活污水t/day14412500*暂不考虑生物质制气污染物与排放处理污染物与排放处理垃圾与污水处理垃圾与污水处理三、清洁供热实现途径三、清洁供热实现途径37解决思路:夏季工况以一个5万人小城镇夏季工况为例*:产量/MW发电1.1热电厂供热0热泵供热0污水厂耗电0.16垃圾制气量(m3/day)4688污泥制气量(m3/day)563生活垃圾生活污水t/day14412500*暂不考虑生物质制气垃圾热电厂运行纯凝发电模式,热泵停运,多余电力供应周边设施,尽量就地消纳污水处理厂污泥和其他

176、生物质资源共同堆肥制气,供应居民生活污染物与排放处理污染物与排放处理垃圾与污水处理垃圾与污水处理三、清洁供热实现途径三、清洁供热实现途径38四、总结四、总结小城镇的规模及其意义小城镇的规模及其意义北方小城镇的清洁供热是我国节能减排及可持续发展的必然趋势供热的基本问题供热的基本问题发展相对落后,经济承受能力低,技术管理水平低下;应特别重视技术的经济性(初投资+运行费)及运行维护便利性;技术技术路线与政策机制路线与政策机制小城镇清洁供热,应该因地制宜,发展各种适宜的清洁供热方式应该充分利用周边热电联产和工业余热等高效热源发展集中供热;在上述余热供暖量不足的情况下,应充分挖掘生物质清洁利用、太阳能、

177、风能等可再生能源,鼓励采用电动热泵(空气源热泵、地源热泵、水源热泵等)等,提高效率、降低污染;谢谢!谢谢!我国城市供热机制改革探讨供热企业面临问题与破解途径 目前供热企业面临压力 城镇化发展热源不足,大气治理清洁热源建设、热源成本提高终端热价不涨,怎样生存,怎样适应,怎样发展?破解供热企业难题的途径 降低末端供暖能耗:从0.5GJ/m2降低到0.2GJ/m2?泵耗从3度电/m2降到1度电/m2?开发低品位余热资源,为供热提供廉价的清洁热源 目前建筑和供热系统现状(产权与管理权分离)建筑保温水平相差悬殊,谁为高能耗建筑负责?主干管保温好、损失很低;庭院管网相对差,跑冒滴漏,热损水损高;产权?“热

178、改”曾认为是解决供热问题的突破口,现“八部委文件”已17年,成果如何?是否要把热改坚持下去?供热企业走出困境的希望在改革 必须通过改革改变目前的状态,建立供热企业良好的生态环境,使供热企业生存和发展(保证民生,促进蓝天,企业发展)热量核算机制的改革 供热企业体制的改革 既有高能耗建筑的保温改造融资和庭院管网改造与维护机制热计量为什么难以实行?热是商品,按照热量计量收费是基本原则,而且可以促进节能 只有按照热量收费才能促进建筑保温,谁保温谁受益 只有按照热量收费,才能避免过热,实现运行节能 问题在于如何计量?我国居住方式是多户合聚的公寓楼,不是别墅 顶层、边户单元为其它居住单元隔热,却要多消耗2

179、4倍的热量 各单元温度不匀,通过隔户墙传热,不存在各家的实际用热量 分户计量在现实中不成立,北方地区计量得到的数据差异巨大,不可用 应该计量单体建筑的总热量,或者热力站总热量,以此作为计量收费依据 可得到真实的供热量,与保温水平和平均过热状况对应 表具、管理、标定、维护 之成本要远远低于分户方式必须正视既有高能耗老旧建筑问题 我国北方城市建筑现状 25%建于1990年以前,属于不节能建筑,热指标为新建建筑2倍以上 15%建于1990年至2000年,不符合节能标准,热指标为新建建筑1.5倍 60%建于2000年以后,基本符合节能标准。一些新开发区几乎100%达标 如果按照热量计量收费,新老建筑差

180、异过大 目前一些民营供热企业只为新建区供热,经济效益好 作为国企的供热企业承担保民生责任,为老旧建筑供热,热耗高,收费低 目前这些高能耗建筑大多数是低收入群体居住,按照热量收费更困难 国企的供热企业不应该承担高能耗老旧建筑的责任,也不应该先由供热企业承担,再由政府补贴 不解决这部分高能耗老旧建筑问题,不可能实现按照热量计量收费的改革 应由另外的主体承担这部分高能耗建筑多出的采暖费用 必须加速对这部分高能耗建筑的节能改造必须正视庭院管网的热耗水耗 目前热力站前的一次管网热耗不超过5%,水耗几乎为零 一些庭院管网热耗高达30%,也是失水的主要原因,是补水的70%巨大差异是由于产权不清,一次网由供热

181、企业投资建设,产权属供热企业,二次管网是开发商建设,产权不清,维护权不明 一些民营燃气锅炉供暖经济效益好,是由于庭院管网的产权、维护管理权、运行使用权统一 必须产权、责任、收益统一,谁维护、谁受益怎样促进降低回水温度?对于热电联产余热供暖、工业余热供暖、天然气锅炉供暖、热泵供暖,提高热源效率的关键都是进入热源的回水温度低 低回水温度可以有效回收热电联产乏汽余热,降低余热回收改造成本 低回水温度可以使工业余热得到有效回收 低回水温度有利于回收燃气锅炉的烟气潜热,实现冷凝锅炉 降低回水温度需要供热企业的努力和付出 末端改为地板辐射采暖 精心调节换热站,加大换热面积,减少换热温差 安装吸收式换热器,

182、进一步降低一次网回水温度 目前降低回水温度的收益在热源厂,而供热企业只付出、无回报 推动回水温度降低、更好低开发利用余热资源,必须解决收益分配机制改变热源与供热企业之间热量结算机制 改变热源企业与供热企业之间的热量结算方式:结算热量=流量X(T供水-40)相当于供热企业承诺,保证回水温度低于40 如果实际回水温度高于40,仍然按照40计算热量,供热企业需要多付热费 如果实际回水温度低于40,低的部分成为供热企业免费得到的热量 供热企业为了经济利益,会投入,尽可能降低回水温度 热源企业必须进行系统改造,以保证回水温度降低后高效加热。如果回水温度没有降低,仍然按照40计算,经济上仍有回报 依靠这一

183、机制,可以促进供热企业和热源企业共同进行降低回水温度和回收热电联产余热的相关改造,实现余热的充分利用 这一建议已经得到国家发改委支持,并写入相关 文件推动供热企业运行机制的全面改革 目前主要是两种运行管理模式 热源、管网、直到末端,由一家企业运行管理的模式 热源为一家,管网到末端为另一家供热企业,在热源出口热源厂与供热企业根据热量结算,在末端供热企业与用户结算热源热力站热力站热力站建筑建筑建筑建筑建筑建筑结算点按照面积收费推动供热企业运行机制的全面改革 主管网与二次网管理分开的经营模式 供热企业负责运行一次管网,热力站及庭院管网为另一个终端供暖企业 供热企业从热源厂购入热量,再出售给终端供暖企

184、业 在热力站计量供热量,补水量(如果用一次网补水),根据热量和补水量与终端供暖企业结算 终端供暖企业与用户结算热源热力站热力站热力站建筑建筑建筑建筑建筑建筑结算点按照面积收费终端公司A终端公司B终端公司C推动供热企业运行机制的全面改革 供热企业与热源厂的结算方式:按照热量结算,结算热量可以按照供水温度40 的方式 供热企业与终端供暖企业的结算方式:按照热量结算,如果热力站设备产权为供热企业,则按照热量计费 如果热力站设备产权为终端供暖企业,热量结算可用供水温度40 终端供暖企业:与最终用户可以继续按照面积结算 支付循环水泵电费、补水费 负责二次网维护、运行,通过节能调节降低终端耗热量,产生效益

185、 庭院管网的产权为终端供热企业,维修、改造、管理推动供热企业运行机制的全面改革 热源厂供热企业终端供暖公司 之间的两个结算点全是根据热量结算 末端建筑节能与否都要按照实际热量消耗缴纳热费 如果确实是1995年之前修建,热耗高于当地基准值,则政府有关部门应根据实际热量与当地基准值之差,为终端供暖企业补差 可以建立建筑节能基金,管理国家的建筑节能改造基金,并募集其它来源的资金,由这个基金负责为早期不节能建筑补缴热费差 建筑节能基金可以投资对这些早期建筑进行节能改造,从而减少补缴热费差,产生效益 原则:各级供热企业都按照实际热量收费,不承担救济高能耗建筑与低收入群体的供热救济的社会责任;这一社会责任

186、由专门机构承担推动供热企业运行机制的全面改革 把供热企业、终端供暖企业都推向市场,不再担当扶贫的社会责任,也就不再获取政府的各种补贴 热源厂供热企业热价:2540元/GJ,均价33元/GJ 供热企业从热源厂批发热量,经营城市供热管网,从各个热力站终端供暖企业收缴热费,从热费差抵消管网折旧、维护和人工费,热源厂可以是热电联产、工业余热、调峰锅炉,通过优化采购获取低价热量,获取利润 供热企业终端供暖企业热价:3050元/GJ,均价40元/GJ 终端供暖企业负责庭院管网和末端建筑内的调节、运行、维护。通过优化调节降低末端热耗,降低泵耗、降低庭院管网热损、水损。通过热力站热量计量收费与终端面积收费差获

187、取利润 建筑供暖终端用户:2025元/m2,(0.35GJ/m2),成本为18元/m2结论 按照热量计量收费的热改方向没错,但实施的技术路线应调整,改分户计量为按照楼栋或按照热力站计量热量,严格按热量收费 按照热量计量收费的关键是解决早期高能耗建筑高于热量基准值部分的热量由谁承担的问题,应由供热企业承担转为由社会独立机构承担,使供热企业完全按照市场机制运行 改变目前的企业经营模式,热力站前面的一次网与热力站后面的庭院管网分开运行,两者之间按照热力站计量的热量结算。热网系统的产权、运行使用权,维护与改造责任必须一致 为了推进降低回水温度,有利于低品位余热的利用,应在热源厂与供热企业之间推广按照供

188、水温度减40结算热量的方式谢谢欢迎提问燃气供热现状及问题北京市热力集团有限责任公司2018.03.27CONTENTS目 录天然气供应消费现状Part One1北京燃气供热现状及问题Part Two2其他省份燃气供热现状及问题Part Three3相关问题的思考Part Four4天然气供应消费现状全球天然气供应消费现状一中国天然气供应消费现状全球天然气供应消费现状全球天然气供应消费现状全球天然气供应相对宽松1天然气供应消费现状全球天然气供应消费现状天然气(CH4)化石能源不可再生热值高,易于清洁燃烧世界范围天然气的供应和消费是大致平衡的,局部地区的天然气供应恰恰相反利用方式管道天然气PNG液

189、化天然气LNG压缩天然气CNG中东和欧洲43%欧亚大陆30%27%截至2016年底全球天然气探明储量 186.6万亿m总产量 3.66万亿m,采储比 53年186.6万亿m1天然气供应消费现状全球天然气供应消费现状1996-2016年全球天然气探明储量(单位:万亿m)77006400014 697 640 584480 452 450 400 400美国俄罗斯卡塔尔伊朗加拿大中国挪威沙特阿拉伯澳大利亚阿尔及利亚土库曼斯坦印度尼西亚马来西亚乌兹别克斯坦阿联酋埃及墨西哥尼日利亚英国巴基斯坦2016年世界天然气产量排名前20的国家单位

190、:亿立方米34.0232.324.5317.5710.448.336.095.75.114.53.843.593.522.842.771.991.881.83 1.81.5伊朗俄罗斯卡塔尔土库曼斯坦美国沙特阿拉伯阿联酋委内瑞拉尼日利亚阿尔及利亚中国伊拉克澳大利亚印度尼西亚马来西亚加拿大埃及挪威科威特利比亚2016年世界天然气剩余探明储量排名前20的国家单位:万亿立方米从剩余探明储量上来看,伊朗、俄罗斯、卡塔尔、土库曼斯坦、美国等五个国家储量最多,总计占全球储量的64%左右。从年产量上来讲,美国、俄罗斯、卡塔尔、伊朗和加拿大等五个国家的天然气产量最多。中国第11位中国第6位1天然气供应消费现状全

191、球天然气供应消费现状2005-2015年美国天然气产量走势图2005-2015年美国天然气消费量走势图美国页岩气革命后,总储量也仅有10万亿立方米,页岩气革命的实际意义是美国从天然气净进口国变为净出口国,降低了其对外能源依赖程度,向全球天然气市场释放了部分天然气需求,改变了全球天然气的供需结构。1天然气供应消费现状全球天然气供应消费现状中国天然气供应消费现状中国天然气供应消费现状亚太地区储量(含中国2%)截至2016年底,探明常规天然气(含致密气)地质储量11.7万亿立方米,其中可开采常规天然气地质储量仅有3.84万亿立方米,约为全世界总储量的2%。1天然气供应消费现状中国天然气供应消费现状中

192、国天然气供应消费现状国内天然气供应已经形成四大格局1天然气供应消费现状中国天然气供应消费现状西气东输北气南下就近供应海气登陆14座LNG接收站国内,1369,65%PNG,391.02,18%LNG,349.86,17%进口72135%我国天然气供应量构成单位:亿立方米国内PNGLNG1天然气供应消费现状中国天然气供应消费现状2016 年中国天然气总消费量2058亿立方米,同比增长6.6%。气荒2373m15.3%6.1%2017年累计消费2016年同比增长12月份同比下降气荒2017年度天然气累计消费量2373亿立方米,相比2016年,同比增长15.3%。但是,2017年12月天然气消费量却

193、骤降到276亿立方米,同比下降6.1%。这是因为,2017年底,始料未及“气荒”。1天然气供应消费现状中国天然气供应消费现状需求侧1天然气供应消费现状中国天然气供应消费现状超额完成的煤改气计划260万户180万户11700蒸吨4500蒸吨21%25%28%13%工矿化工发电城市燃气工业用户“胃口”也在扩大增幅为什么突然出现气荒?挤占一般用气需求工业用气需求持续增长中国LNG月度进口量情况(单位:万吨)1天然气供应消费现状中国天然气供应消费现状供给侧最大的气源国土库曼斯坦减少了供应,中亚天然气管道日供应量比计划低4000万立方米左右。LNG现货市场供应能力不足,仅占总交易量的15%左右。长协价进

194、口订单已有目标客户;上海交易中心的管道气拍卖从2.08元/m拍到3.32元/m;华北地区槽车LNG一天涨五百元/吨甚至更高,最终从九月的3500元/吨涨到十一月的9400元/吨(约合6.7元/m);管道气供应问题12LNG现货市场供应不足3进口价格持续攀升国内自产气生产正常,供应稳定导致气荒的主要原因:冬季平均每日输送量为夏季的7倍多,冬季高日输送量为夏季低日输气量的46倍多。超额完成的煤改气在没有可靠气源保障的情况下,通过扰动现货市场,成为压倒骆驼的最后一根稻草!1天然气供应消费现状中国天然气供应消费现状1天然气供应消费现状中国天然气供应消费现状400亿40亿500亿LNG2019年以后30

195、0亿?缺口:300亿m/年根据发改能源20162743号天然气发展“十三五”规划,到2020 年,天然气占一次能源消费比例8.310%;国内天然气综合保供能力达到 3600 亿立方米以上。自产气:约2070亿m/年需要外部进口天然气:1530亿m/年北京燃气供热现状及问题二北京燃气供应现状燃气热电联产存在的问题产生的原因北京燃气供热现状及问题北京燃气供应现状二“十二五”期间,我市用气量年均增长率约为15%。截至2015年底,北京市天然气用户595万户(居民用户约 589万户),年均增长率5%。2015年底天然气用户595万北京的天然气年消费量已经超过了160亿m,成为仅次于莫斯科的世界第二大用

196、气城市。2016年天然气消费量全球第二比上采暖季实际日高峰量增加近3000万立方米,比历史最高峰增加1800万立方米。201718采暖季日高峰1.27亿m永京线 700万m/日宝坻香河西集联络线 3500万m/日大唐煤制气管线400万m/日7000万m/日4800万m/日4200万m/日800万m/日北京燃气供热现状及问题北京燃气供应现状二全市供热整体情况密云县平谷区延庆县怀柔区昌平区顺义区通州区大兴区房山区门头沟区二北京燃气供热现状及问题北京燃气供应现状供热管线长度约为2万公里全市区域锅炉房3395座供热单位1508个全市供热面积8.4亿m居民供热面积约6.2亿m公共建筑供热面积2.2亿m西

197、北热电中心东南热电中心东北热电中心西南热电中心NW CHP CenterNE CHP CenterSW CHP CenterSE CHP Center1+4+N+X1+4+N+X热电联产集中供热+独立区域锅炉房供热51.1%48.3%13.7%13.7%36.2%49.7%84.5%84.5%12.7%2.0%1.8%1.8%0%20%40%60%80%100%2005年2010年2015年2016年燃煤集中热源燃料比例变化北京燃气供热现状及问题存在问题二区域燃气锅炉房 6.07亿m 72%热电联产2.07亿m 25%区域燃煤锅炉房 0.13亿m 1.5%燃油、电及其他 0.13亿m 1.5%

198、2017年燃气供热占97%1.能源单一电网调峰难度加大限电问题目前京津唐电网80%机组已为热电联产机组,参与本地供热保障,增加了电网调峰困难。并且我市引用的东北、新疆等跨网来电,相当于抵消了3个本地热电厂的电力调峰能力,进一步加剧了电网调峰的困难。室外气温1仅能压减10%室外气温 0满负荷发电供热发电计划不足本市热电厂在保障供热需求前提下,当室外日平均气温在1及以上时,全市热电厂发电负荷仅能压减10%,在0以下时各热电厂需满负荷发电供热,无负荷压减空间。发电计划不足。2016年,北京市热电厂发电量计划下调200小时,临近年末,剩余发电计划已不能满足我市供热需求。北京燃气供热现状及问题存在问题二

199、3.限电、限气问题突出限电、限气的原因上游资源供应能力不足储气调峰能力和应急储备严重不足气源安全存在风险北京燃气供热现状及问题产生的原因二陕京系统为华北地区分配的资源总量没有增加,我市的上游资源供应能力仍然不足。上游资源供应能力不足我市储气调峰需求应为37-40亿m。华北地区的储气量约26亿m,储气调峰能力不足。2016年日最大用气量约为1.2亿m,储气能力仅为459万m,难以保障我市突发险情下的应急供气。储气调峰能力和应急储备严重不足目前,中石油天然气资源有33%来自境外管输气源,20%来自LNG。境外气源受区域政治形势变化的影响,造成我市大面积实施公建用户“限制用气”。气源安全存在风险存在

200、问题4、城区燃气 锅炉氮氧化物排放集中2017年“清煤降氮”改造是折子工程北京城六区3000余座燃气锅炉房每采暖季:(1)耗天然气量约344000万m3(2)排放NOx约1.64万吨(3)排放PM2.5达2100吨北京城区的地理情况:(1)西靠太行山,北依燕山,山脊连成平均海拔1000m左右的弧形屏障,地形呈簸箕状,地理条件不利于污染物扩散;(2)城市规模较大,人口众多,能源消耗密集,大气污染物排放强度相对集中。北京北京NOX排放要求的排放要求的历史演史演变(天然气(天然气 氧量氧量为3%)250200020052000 mg/Nm150 mg/Nm

201、 30 mg/Nm60-80mg/Nm?mg/Nm200 mg/Nm目前国际上Nox排放标准欧盟国家对NOx的指标为100 mg/Nm3美国NOx的指标为62mg/Nm3,其中南加州NOx的指标为19mg/Nm3发达国家天然气占其总能源30%以上我国天然气只占总能源不到5%,在未来考虑深度开发和进口,天然气也不会超过8%。要使有限的天然气资源充分发挥其清洁能源的真正作用,必须深度治理燃气锅炉NOx排放。北京市低氮改造的计划与成果北京市低氮改造的计划与成果2017年,北京市环保局在新的排放要求发布后,大力开展“清煤降氮”工作;整个“降氮”计划是将约10000蒸吨的燃气锅炉进行低氮改造,按原有燃气

202、锅炉排放为150mg/Nm3经改造后降为80mg/Nm3计算:10000蒸吨蒸吨降氮后降低约降低约7000吨吨NOX的排的排放放相当于35万辆汽车万辆汽车一年的一年的NOX排放排放其他省份燃气供热现状及问题三河北省河南省山西省其他省份燃气供热现状及问题三2004中国天然气市场启动元年。12月30日,西气东输一线投入商业运营,开创了中国大规模使用天然气的时代。2006澳大利亚海气登陆深圳。2010哈萨克斯坦陆气进入新疆。中国天然气用量出现爆炸式增长,年均增长超过16%,是中国能源消费年均增速的3倍。蓝天白云,民之所盼“2+26”城市列为北方地区冬季清洁取暖规划首批实施范围:全面加强城中村、城乡接

203、合部和农村地区散煤治理,北京、天津、廊坊、保定等被划定为“禁煤区”,要求10月底前“禁煤区”完成小燃煤锅炉“清零”工作,全部“2+26”城市完成以电代煤、以气代煤300万户以上。煤改气大工程席卷华北!其他省份燃气供热现状及问题三2017年是大气污染防治行动计划(简称大气十条)第一阶段的收官之年京津冀大气污染防治强化措施(2016-2017年),将河北省保定、廊坊市京昆高速以东、荣乌高速以北与京津接壤区域以及三河市、大厂回族自治县、香河县全部行政区域划定为禁煤区,要求到2017年10月底前完成除电煤、集中供热和原料用煤外燃煤“清零”。补贴各地市具体补贴略有差别,一般给予3000元左右采暖设备补贴

204、和1000元左右燃料补贴。1元/m气价补贴每户每年最高补贴气量1200 m01管线户均4000元补贴02燃气设备投资70%补贴每户最高补贴金额不超过2700元03煤改气政策其他省份燃气供热现状及问题河北省三年11月28日零时,河北首次拉响全省天然气供应橙色预警,天然气供应处于严重紧张状态,各地开始限气停气。天然气供应紧张其他省份燃气供热现状及问题河北省三河北大学附属医院在12月1日形势危急,供气量连基本需求的七分之一都不到,医院一则向上级“请求支援”的内部文件在网络迅速流传。中国青年报保定多所农村小学的学生都搬到了零摄氏度的院子里写作业。不是院子里头不冷,而是屋里无气供暖,小学生们只能到院子里

205、晒太阳写作业,冷了就靠跑步取暖。郑州市散煤治理工作方案,在2018年10月底前包括农村在内地市域全境实现散煤清洁能源替代。补贴郑州市、新乡、安阳“气代煤”居民采暖用气1元/m气价补贴,每采暖季最高600m。焦作市“气代煤”1元/m,最高1000m,超出由用户承担。煤改气政策其他省份燃气供热现状及问题河南省三1元/m气价补贴每个采暖季每户最高补贴气量600m01燃气设备购置补贴每户最高补贴金额不超过3500元02在河南郑州中牟地区,不少居民睡到半夜被冻醒。在寒潮来临之时,数十个小区却出现供暖不足、间歇性停暖现象,当地热力公司的回应是:今年冬季尽量以天然气为能源,不许燃煤供暖,但是当地每天面临近百

206、万立方的天然气缺口。郑州晚报太原市补贴壁挂炉购置费5000元/户;减免工程费每3000元/户,居民需承担1900元;每采暖季补贴燃气费2400元。大同市补贴改造费8000元/户,居民需承担2000元;补贴燃气费1元/m,每采暖季最高2500m,超出由用户承担。晋中补贴燃气费1元/m,每采暖季最高1120m临汾补贴燃气费1元/m,每采暖季最高900m今冬,山西临汾设置了155平方公里的“禁煤区”,势要告别“千年燃煤取暖”的历史,但一些接入集中供暖的小区,现在依然无气可用。其他省份燃气供热现状及问题山西省三煤改气政策中央及地方各级政府应对“气荒”中央及地方各级政府应对“气荒”快速响应!快速响应!1

207、2月4日,环保部向京津冀及周边地区“2+26”城市下发“特急”函件关于请做好散煤综合治理确保群众温暖过冬工作的函中提到“以保障群众温暖过冬为第一原则”:没有完工的项目和地方,继续沿用过去的燃煤取暖方式或其他替代方式;已经完工的项目及地方,必须确保气源、电源稳定供应及价格稳定;工业等领域用气用电必须为民用让路、北京紧急重启华能燃煤电厂。及时应对、举措务实,体现了对民生的关切!及时应对、举措务实,体现了对民生的关切!相关问题的思考四政府应当如何做?电力企业应当如何做?供热企业应当如何做?煤改气的瓶颈究竟在哪里?当前来看是我国北方地区改善大气质量的有效手段长远来看是推广清洁能源、优化环境治理的必由之

208、路。天然气紧缺资源、不可再生关键不在于“要不要改”,而在于“怎样改”。“好钢要用在刀刃上!”四相关问题的思考煤改气的瓶颈究竟在哪里?华能北京热电厂燃煤机组停机备用,作为北京最后一座大型燃煤机组,标志着北京率先实现了电厂无煤化的目标,北京也由此成为全国首个全部实施清洁能源发电的城市。2017年12月7日,北京市城市管理委员会向国网华北分部、北京市电力公司、华能北京热电厂发布特急文件关于启动华能应急备用燃煤机组的通知(京管函2017721号)2017年3.189个月后四相关问题的思考北京华能燃煤机组的案例:2016-2017采暖季北京华能发电机组指标四相关问题的思考华能煤机2017年12月9日对外

209、供热,2018年3月13日停止供热四相关问题的思考供热“煤改气”的“刀刃”在哪里?四相关问题的思考1吨散煤15吨电煤淘汰替代排放不达标的燃煤小火电机组和小吨位、无脱硫除尘设施的燃煤锅炉。1淘汰替代农村居民家里烧的劣质散煤21吨散煤的排放量=15吨以上电煤的排放量气源紧张缺少统筹谋划进口气量变化不可控没有做到按供定改缺乏相关预警机制基础设施不完善燃气管网敷设覆盖面不够储气站建设能力不够供热管网需要建设或改造农村房屋结构保温问题严重配套资金不落实不仅要考虑改造投入还要考虑以后烧得起更要考虑补贴是否可持续四相关问题的思考瓶颈煤改气的瓶颈究竟在哪里?政府应当如何做?四相关问题的思考细致调研、统筹规划量

210、力而为,有序推进公共政策的制定应有价值排序:温饱更重要?还是环保更重要?尊重事实,不搞政绩工程;同时也要加大煤碳清洁燃烧技术的研究和推进力度燃气热电联产:应格外珍惜天然气这种高品质化石能源应用的每个环节:不仅发电、供热,更要关注排烟余热、循环冷凝水等余热的低级利用。改造机组、建设大型储热蓄热罐,把传统的”以热定电“模式变为”热电协同“,在压电、限气时将热与电之间互相转化以达到削峰填谷、提高供热能力的目的。四相关问题的思考企业应当如何做?及时启动调峰应急锅炉;采取“限量保供”控制需求侧用热需求(逐级采取燃气热电机组背压运行、部分停机,公建采暖限温、暂停工业用气)。加强热电气调度对接(市政管委)城

211、市热网与大型区域锅炉房互联互通;研究末端楼宇小型化各种技术与用户室温采集自控应用。加快推进城市智慧热网精细化调节与调度运行研究全面回收燃气机组排烟余热,改抽凝为背压方式,应急时采用汽轮机全切供热方式等措施。在热电厂内及周边新建大型蓄热罐,解决热电解耦和热网补水等问题。大幅度提高热电比(京阳电厂)推进市燃气集团与中石油合作,在唐山LNG接收站扩建4座LNG储罐及接收码头,保障本市3天以上应急用气需求。探索北京周边年建设其它地下储气库的可行性,满足2020年约50亿立方米的冬季调峰需求。建立健全应急储备体系(燃气集团)相关问题的思考北京热力集团采取的应对措施四杜绝火电直接取暖,高效空气源热泵是最佳

212、选择。1.宜气则气,宜电则电四相关问题的思考可再生能源地热太阳能风电低温核污水源垃圾焚烧蓄能生物质仅仅依靠天然气保障供热安全,从供给侧来讲是不现实的;完全依赖化石能源来供热,从消费侧来讲,也是不够低碳、环保。目前,生物质、太阳能、空气源、地热源、污水源、中水源等热泵技术层出不穷;应当充分利用多种非化石能源,实现多能源互补耦合,减少化石燃料消耗。2.多能源互补耦合,减少对天然气过分依赖农村散煤改造应当如何做?统筹谋划科学实施保护环境保障供暖谢谢THANKS1小城镇利用低品位工业余热供暖案例目录 项目概况 钢铁厂余热分析 余热取热流程设计 余热供热效果分析 提升余热回收率的一些思考 总结3迁西县位

213、于河北省东北部,距离唐山市75公里,全县总面积1439平方公里,人口39万。迁西县属温带大陆性的季风气候,年平均气温10.1,1月份平均气温7.8。2015年前,由县城的区域燃煤小锅炉房供热,供热煤耗高、污染重,与周边的工业排放形成污染叠加,冬季空气质量差。项目概况4供热面积逐年增长供热面积逐年增长,但是“清洁取暖”要求燃煤小锅炉加紧淘汰但是“清洁取暖”要求燃煤小锅炉加紧淘汰,供供热需求难以满足,急需找到燃煤替代的方案。热需求难以满足,急需找到燃煤替代的方案。迁西县城供热面积为360万平米,按热指标50W/计算,县城所需供热负荷180MW预计至2020年,迁西县城供热面积增长至500万平米20

214、30年以后,县城最终供热面积将发展到800万平米迁迁西县供热困境西县供热困境县城供热面积热指标供热负荷一期360万50W/180MW二期500万45W/225MW三期800万40W/320MW项目概况项目概况“余热暖民”的设想“余热暖民”的设想“到2020年,通过集中回收利用低品位余热资源,替代燃煤供热20亿以上,减少供热用原煤5000万吨以上选择150个示范市(县、区),探索建立余热资源用于供热的经济范式、典型模式”6津西、万通钢铁厂位于迁西县城西北10km处,两厂毗邻通过10km DN1000 管道将钢铁厂余热输送至县城,县城燃煤锅炉保留备用,可满足供热需求。项目概况7津西钢铁厂现有炼铁高

215、炉9座,炼钢转炉6座,年产铁量600余万吨,产钢量650万吨。津西钢厂现有余热发电机组共5台,分别是1台80MW、2台50MW,1台18MW和1台12MW。津西钢铁厂津西钢铁厂有炼铁高炉3座,炼钢转炉2座,年产铁量200余万吨,产钢量200万吨万通钢厂现有余热发电机组共3台,分别是1台6MW发电机组,1台9MW机组和1台18MW机组。万通万通钢铁厂钢铁厂项目概况钢铁厂余热分析钢铁生产工艺流程及余热利用现状钢铁生产工艺流程及余热利用现状91%9%津西、万通钢铁厂工艺流程:烧结高炉炼铁转炉炼钢轧钢转炉炼钢工艺在我国钢铁行业中应用广泛2015年单位生产能耗572千克标煤/吨钢,未利用的低品位余热约有

216、7GJ/吨钢,能源利用率不足60%近10年钢产量及能耗钢铁生产流程示意图钢铁厂余热分析余热热源类型余热热源类型由于每个工艺段都需要在高温下进行,成品、废渣、废水、废气中存在大量显热还需要有专门的冷却系统保护零部件(高炉冷却系统、转炉氧枪冷却系统)焦炭未完全氧化所剩余的化学热(高炉煤气、转炉煤气)烧结环冷机冷却炼铁铁水搬运炼钢连铸热送热轧钢冷轧装车80001200钢铁厂余热分析未利用余热的情况未利用余热的情况中高品位余热基本用于发电,产生乏汽余热发电、煤气发电的乏气余热烟气余热高温段基本用于发电,剩余200以下烟气余热烧结烟气、热

217、风炉烟气、加热炉烟气、煤气锅炉烟气固体显热属于高温余热,但难以利用铁渣、钢渣、钢材成品(铁渣、钢渣冲渣水)设备、工艺冷却系统,均为低温冷却循环水高炉冷却系统、转炉设备冷却等烧结炼铁炼钢轧钢发电津西钢厂余热潜力调研钢铁厂取热流程设计津津西钢铁厂余热点位置示意西钢铁厂余热点位置示意烧结炼铁炼铁炼铁余热发电连铸、轧钢连铸、轧钢炼钢炼钢余热发电50MW90余热点众多、位置分散但各热源点按照生产工序有序地分布钢铁厂取热流程设计取热流程设计思路取热流程设计思路按烧结、炼铁、炼轧钢、余热发电四个工序段划片每个片区内部位置因素影响较小,容易实现理想的取热流程各工序按照品位高低排序:炼铁或连轧钢烧结余热发电炼铁

218、炼铁炼轧钢炼轧钢烧结烧结余热发电余热发电204080100烧结14060120炼铁炼钢、轧钢余热发电47MW180MW100MW391MW烟气冷却水冲渣水烟气烟气冷却水冷却水烟气冷却水(369MW)0津西钢厂余热分工序T-Q图(已考虑余热回收率)钢铁厂取热流程设计津津西钢铁厂取热流程西钢铁厂取热流程设计设计根据工序位置、供热负荷划分片区设计取热支路甚至形成取热网炼铁炼铁炼铁烧结余热发电钢铁厂取热流程设计进一步设计及优化取热流程吸收机50MW冷却水18MW冷却水7MW冷却水13MW烧结烟气47MW抽气130MW冲渣水37MW冲渣水15MW冲渣水31MW热风炉烟气1.7MW热

219、风炉烟气4.6MW热风炉烟气6.1MW余热发电烧结炼铁回水供水302000t/h700t/h1400t/h3838385757547979811084100t/h77低压发电蒸汽30MW20MW90锅炉烟气11MW供回水温度108/30,流量4100t/h,供热量371MW,抽气调峰热量占35%余热供热效果分析20152015-1616采暖季实际运行情况采暖季实际运行情况回收冲渣水余热和部分冷却水余热中压蒸汽驱动吸收机提取冷却水余热低压蒸汽补热考虑热源费用和电费后,总成本17.2元/GJ,能源成本4kgce/GJ热网回水47 4800m3/h津西1-9#冲渣水80MW4000m3/h热网供水6

220、8.5吸收机34MW蒸汽补热25MW万通冲渣水14MW800m3/h62.5厂区内部10MW64.529.348m3/h75冷却水8.5MW低压发电蒸汽29MW71.5117MW平均供热功率MW津西渣水81.2万通渣水14.2吸收机33.8蒸汽25.5厂区内部使用9.8县城供热量117.5余热供热效果分析供热效果分析供热效果分析由于生产波动或工业设备故障等原因,工业余热的供水温度有波动供水温度可以达到70波动幅度在5以内津西20152016采暖季供温度监测数据(日平均温度)余热供热效果分析各热源出热量分析各热源出热量分析由于生产波动或工业设备故障等原因,热源的产热量会有变化多个热源热量叠加后,

221、总热量的绝对值波动增大,但相对值波动减小 多热源供热必要性津西最大供热量在120MW左右,其中冲渣水75MW,蒸汽驱动吸收机45MW津西总供热量(含蒸汽或吸收机)津西20152016采暖季供热量监测数据余热供热效果分析工业工业余热稳定性分析余热稳定性分析对于短周期的波动主要由周期性的生产操作造成通过多热源点联网、热力管道的惯性,可以有效削弱水温的波动二次网到达用户时的供水温度波动幅度在5以内,对于热用户的室内温度几乎没有影响12月1日温度监测数据余热供热效果分析20162016-1717采暖季实际运行情况采暖季实际运行情况新增烧结烟气和发电烟气回收由于生产原因,蒸汽压力过低,吸收机未运行,而采

222、用蒸汽直接换热考虑热源费用和电费后,总成本15.8元/GJ,能源成本3.6kgce/GJ热网回水434500m3/h津西7-9#冲渣水34.3MW1700m3/h55热网供水66烟气换热器6.5MW煤气发电余热1.5MW蒸汽补热32.4MW津西1-6#冲渣水41.4MW万通冲渣水16.2MW2100m3/h700m3/h64厂区内部11.4MW60780m3/h68629060m3/h68平均供热量MW津西渣水74.8万通渣水16.2烧结烟气6.5发电烟气1.5蒸汽32.4厂区内部使用11.4县城供热量108.5余热供热效果分析20162016-1717采暖季供热量采暖季供热量12月10日钢铁

223、厂生产出现故障,临时启用县城内锅炉补热整体供水温度较为稳定020406080018011/1011/3012/201/91/292/183/10/MW2016-17各热源逐日供热量津西渣水万通烟气烧结+电厂蒸汽00708010/3111/2012/1012/301/192/82/283/2016-17供暖季温度监测总回水总供水老年公寓供水津西1#供水提升余热回收率钢铁厂余热回收效率钢铁厂余热回收效率冲渣水回收热量仅占铁渣余热的56%,经计算渣水换热器没做保温损失了3%剩余41%被渣池表面蒸发和闪蒸蒸汽带走实际供热量与产渣量的关系铁渣余热采集过程热力学

224、分析逐月铁渣余热回收效率如何提高冲渣水余热回收效率如何提高冲渣水余热回收效率通过冲渣水回收铁渣余热的效率仅56%,还有很大的提高空间渣水换热器及管道加保温加强渣池密闭性可以提高余热回收的温度和热量降低取热温度可以减小渣池热损失、增加余热取热量冲渣工艺渣水与空气接触面积冲渣水温度平流法大5060底滤法中7080明特法小95100铁渣冲渣水204080闪蒸蒸汽1400热网水0%100%56%常见冲渣方式对比回水温度对渣水取热量的影响铁渣余热采集过程热力学分析提升余热回收率钢铁厂钢铁厂冷却冷却水余热采集过程分析水余热采集过程分析冷却水热量有散失:由于管道及池面散热,余热回收率也

225、仅65%理论计算出该冷却塔余热量为17.3MW实际通过吸收机提取的热量仅为11.2MW提高循环水温度,以提高吸收机效率:试验期间,运行温度提高到夏季工况温度冬天在2530之间夏天冷却水温度在3540之间高炉循环水各支路产热量不均匀,各支路温差参差不齐,加强调节可以提高回水温度闭式空冷系统案例的冷却水设计温度可高达55/65早期还有采用汽化冷却系统的,能产生蒸汽冷却塔取热装置设备冷却供水池回水池高炉冷却水余热采集系统结构图高炉炉壁冷却水各支路提升余热回收率钢铁厂蒸汽类热源钢铁厂蒸汽类热源钢铁厂余热发电热源有四类:8MPa以上蒸汽:高炉、转炉煤气锅炉1.2MPa左右蒸汽:烧结余热锅炉0.8MPa左

226、右低压饱和蒸汽:转炉汽化冷却烟道0.2MPa左右低压饱和蒸汽:加热炉汽化冷却器余热利用分析发电机组乏汽余热量约占钢厂总余热量的40%以上,其中煤气发电机组就占35%纯凝改抽凝或背压、低压蒸汽直接利用可以有效实现补热、调峰,同时减少乏汽余热排放抽气供热后钢厂需要从电网多买电,还可以缓解冬天电力过剩的问题但是现状电-热价格下,经济性不是很合适(热效率22%的低压蒸汽成本在30元/GJ以上)低压发电(效率22%)高、中压发电(效率30%)提升余热回收率总结现状调研:钢铁生产的综合能耗为572.2kgce/吨钢,折合热量大约16700MJ/吨钢;未利用的低品位余热至少还有7000MJ/吨钢;应用最广泛

227、的冲渣水余热利用,余热量也不过余热总量的6%。如何设计钢铁厂取热流程:把热源按烧结、炼铁、炼轧钢、余热发电分片;各片区内部热源整合可用夹点法优化、片区之间的整合再考虑位置因素;热网尽可能降低回水温度,回水温度越低,热源成本越低。钢铁厂余热利用现在的余热利用普遍存在品位低、回收率不高的情况铁渣余热回收温度70,回收率56%高炉冷却水余热回收温度35,回收率65%可以通过系统改进和优化管理提高采集时的温度和回收率降低热网回水温度加强冲渣水、冷却水系统的密闭性可以提高温度、提高取热量发电机组改造可以获得高品位的蒸汽还有很多余热尚未有成熟的采集技术钢渣冷却余热钢材成品的显热27谢谢!鹤壁市农村清洁取暖

228、和炊事解决方案鹤壁市农村清洁取暖和炊事解决方案鹤壁市住房和城乡建设局2018年3月27日第一部分:鹤壁基本概况一、鹤壁概况二、鹤壁试点工作全省领先三、鹤壁推广清洁取暖优势第二部分:鹤壁清洁取暖路径选择一、鹤壁成功入选清洁取暖试点城市二、城区与农村清洁取暖路径三、鹤壁农村清洁取暖路径的选择第三部分:鹤壁清洁取暖如何推广实施一、鹤壁清洁取暖试点模式总结二、鹤壁清洁取暖如何推广实施第四部分:鹤壁清洁取暖工作效果各地方领导参观视察试点推进情况目录目录目录主要内容第一部分第一部分一、鹤壁概况鹤壁市地处河南省北部;辖两县(浚县、淇县)、三区(山城区、鹤山区、淇滨区)和1个国家级经济技术开发区,1个城乡一体

229、化示范区总人口165万总面积2182平方公里鹤壁概况第一部分第一部分二、鹤壁试点工作全省领先国家节能减排财政政策综合示范市国家可再生能源建筑应用示范城市国家海绵城市建设试点市国家新型城镇化综合试点地区中美低碳生态试点城市河南省城乡一体化试点城市试点工作突出试点工作走在全省前列第一部分第一部分三、鹤壁推广清洁取暖优势热电联产超低排放改造提前完成城区电厂投资4.8亿元已完成超低排放改造,可提供清洁热源能力3500万可覆盖城区、淇县及周边农村(一)电厂超低排放第一部分第一部分三、鹤壁推广清洁取暖优势既有建筑节能改造经验丰富全市既改面积543万,节能建筑面积达2500万,占城区及所辖县县城总面积的71

230、.3%多能互补的清洁供暖局面浅层地热能、污水能、太阳能、生物质能均有试点示范(二)建筑节能改造经验丰富,清洁供暖多能互补第一部分第一部分三、鹤壁推广清洁取暖优势农业发达,秸秆充足,生物质资源每年25-30万吨;工业余热980蒸吨/小时;污水处理能力22万吨/天;位于太阳能资源较富区,年辐照量达4700兆焦/平方米光伏发电装机容量已有240兆瓦;浅层地热资源丰富;(三)可再生资源条件充足第二部分第二部分一、鹤壁成功入选清洁取暖试点城市2017年5月21日,省级竞争性评审中,获得了全省第一名,并顺利参加全国的竞争性评审答辩。2017年6月4日,经过竞争性评审,获得了全国第九,省内第二,成功入选冬季

231、清洁取暖试点城市通过竞争性评审,成功入选清洁取暖试点城市第二部分第二部分一、鹤壁成功入选清洁取暖试点城市第二部分第二部分二、城区与农村清洁取暖路径(一)(一)城区/县城区域热源侧:充分发挥现有集中供热热源能力,大力发展超低排放热电联产集中供热。用户侧:1、新建居住建筑执行节能标准水平较现行国家标准水平在提高30%;2、新建建筑发展超低能耗;3、具备改造价值的既有建筑全部完成改造。第二部分第二部分二、城区与农村清洁取暖路径(二)农村区域热源侧:灵活选择低温空气源热风机、成型生物取暖、分布式能源等多种形式实现清洁取暖。用户侧:积极推动既有农房节能改造,优先选择公益性项目和新型农村社区进行节能改造。

232、经济条件好的,采取集中、整体进行建筑节能改造。第二部分第二部分三、鹤壁农村清洁取暖路径的选择(一)推广清洁取暖,重点、难点在农村。通过大量调研与对比,确定适合鹤壁农村清洁取暖方式:空气源热泵热风机、生物质为主,其它清洁能源补充的方式。第二部分第二部分三、鹤壁农村清洁取暖路径的选择鹤壁农村冬季取暖现状难点:改变散煤燃烧等传统的取暖和炊事方式鹤壁农村15万农户待改造农民如何接受?初装费用和运行费用要与农民家庭收入相适应以与使用散煤相比,费用差距不大(二)分析农村现状,确定“能接受、可运行”的取暖方式第二部分第二部分三、鹤壁农村清洁取暖路径的选择气源紧张问题鹤壁市有过深刻教训成本高,农户负担不起安全

233、隐患多环保排放问题事实证明,农村推广“气代煤”来解决取暖问题的战略和方向是错误的!(三)农村推广天然气取暖行不通!第二部分第二部分三、鹤壁农村清洁取暖路径的选择电直热式取暖不适用能效比(COP)突破难运行成本高,农户不接受借助外力的电采暖形式能效比(COP)较高运行成本低,农户普遍接受初装简单、能效比高、运行成本低、操作简便、故障率低等(四)为何选择空气源热泵热风机?第二部分第二部分三、鹤壁农村清洁取暖路径的选择(五)空气源热泵热风机VS空气源热泵热水机价格:价格:较较高高场所:场所:全屋型全屋型时间:时间:较较早早运行:运行:连续性连续性厂家:厂家:非常多非常多运行费运行费较较多多低温空气源

234、热水机低温空气源热水机低温空气源热风机低温空气源热风机价格:价格:较较低低场所:场所:房间型房间型时间:时间:较较新新运行:运行:间歇性间歇性厂家:厂家:较较少少运行费运行费较较少少第二部分第二部分三、鹤壁农村清洁取暖路径的选择烟气排放达标燃烧效率高,换热面积大操作简便(功能自动化)农户能够接受鹤壁生物质资源充足,提高农户使用积极性(六)生物质取暖符合鹤壁清洁取暖适用原则第二部分第二部分三、鹤壁农村清洁取暖路径的选择(七)新炉具能做饭能供暖 方便又实惠-农村生物质取暖农村推广空气源热泵的地方,也同时推广天然气炊事;农村天然气炊事一定程度上不影响,冬、夏季天然气用量的峰谷差;第二部分第二部分三、

235、鹤壁农村清洁取暖路径的选择本地经济发展水平农户经济承受能力推广工作长期稳运行政府补贴策略:补设备、补初装、不补设备运行(运行补贴对财政是无底洞运行补贴对财政是无底洞)(八)综合对比后,确立清洁取暖选用原则(补贴范围与标准)(老百姓用得起)(推广工作长期有效运行)选用原则政府补贴群众接受长期运行第二部分第二部分三、鹤壁农村清洁取暖路径的选择(九)农宅能效提升项目对比:农宅围护结构保温保温窗帘保温窗帘保温屋顶保温屋顶保温外墙保温外墙第三部分第三部分一、鹤壁清洁取暖试点模式总结鹤壁清洁取暖推广总体策略!企业为主政府推动技术创新居民可承受运营可持续试点示范以点带面分步实施尊重民意注重实效第三部分第三部

236、分二、鹤壁清洁取暖如何推广实施(一)领导带队考察学习,研究与明确适宜技术路线市主要领导带队考察北京房山区、海淀区、吉林榆树农村清洁取暖第三部分第三部分二、鹤壁清洁取暖如何推广实施(二)设立专职部门,制定责任分工与工作内容体系市及县区统一成立推进冬季清洁取暖试点城市建设领导小组,并设立专职办公室制作鹤壁市冬季清洁取暖试点城市实施方案,明确总体目标、建设模式、责任分工等第三部分第三部分二、鹤壁清洁取暖如何推广实施(三)总结现状,分解任务,制定明确发展目标 鹤壁市城区、城乡结合部、所辖县及农村地区清洁取暖率达到100%;新建居住建筑节能标准水平较现行国家节能标准水平再提高30%;完成全部具有改造价值

237、的既有建筑节能改造,建筑能效水平提升不低于30%;完成环境保护部下达的关于我市PM2.5空气质量目标,确保散煤不复烧;16.2%清洁能源42.7%清洁热源45.0%46.0%23.1%23.1%第三部分第三部分二、鹤壁清洁取暖如何推广实施(四)统筹分工,科学安排,强有力推动工作实施 市政府宏观指导,各部门各司其责,各县区主力推进。三大技术团队支持保障中国建筑科学研究院清华大学建筑节能中心河南省建筑科学研究院明确时间节点挂图作战第三部分第三部分二、鹤壁清洁取暖如何推广实施(五)推广实施总体流程第三部分第三部分二、鹤壁清洁取暖如何推广实施(六)深入县区、乡村进行摸底和调研农户用热现状第三部分第三部

238、分二、鹤壁清洁取暖如何推广实施(七)深入县区、乡村进行摸底和调研用热习惯等第三部分第三部分二、鹤壁清洁取暖如何推广实施(八)开展清洁取暖试点村推广工作-试点村动员大会第三部分第三部分二、鹤壁清洁取暖如何推广实施(九)“先行先试”分批进行试点村建设试点项目用户报名缴费工作现场设备安装调试现场大范围安装第三部分第三部分二、鹤壁清洁取暖如何推广实施(十)开展清洁取暖试点村推广工作-入村政策宣传第三部分第三部分二、鹤壁清洁取暖如何推广实施(十一)小范围推广,以点带面,群众积极报名试点村现场报名缴费第三部分第三部分二、鹤壁清洁取暖如何推广实施(十二)实施企业服务上门村民缴费领取设备后,实施企业安排现场安

239、装施工第三部分第三部分二、鹤壁清洁取暖如何推广实施(十三)委托第三方专业资质机构进行COP能效测试2017年12月与2018年2月,河南省建科院分别到试点项目进行设备效能检测第三部分第三部分二、鹤壁清洁取暖如何推广实施(十四)委托第三方专业资质机构进行COP能效测试2018年3月,清华大学建筑学院专家到试点项目进行设备效能检测第三部分第三部分二、鹤壁清洁取暖如何推广实施(十五)设备COP能效测试报告内容 测评范围鹤壁市7个示范村庄淇滨区钜桥镇岗坡村、淇滨区田辛庄村、淇县北山门口村、浚县刘井固村等。测试结果1、热风机平均制热性能系数(COP)为3.10,性能较好2、除过大房间外,室温基本能达标3

240、、耗电量与设定温度直接相关,时均耗电0.86kw4、房间大小和层高的影响要大于房间保温效果第三部分第三部分二、鹤壁清洁取暖如何推广实施(十六)边建设边总结,摸清建设模式鹤壁清洁取暖工作效果(一)河南省委常委、省政法委书记许甘露视察指导河南省委常委、省政法委书记许甘露及有关省市领导视察岗坡村试点情况,询问有关清洁取暖情况并入户走访调研第四部分第四部分鹤壁清洁取暖工作效果(二)鹤壁副市长刘文彪视察指导鹤壁市副市长刘文彪、淇滨区雷副区长及有关领导视察化皮屯村试点情况,询问有关清洁取暖情况并入户走访调研第四部分第四部分鹤壁清洁取暖工作效果(三)濮阳市发改委及有关领导视察指导濮阳市发改委及有关领导视察高

241、庄村试点情况,询问有关清洁取暖情况并入户走访调研第四部分第四部分鹤壁清洁取暖工作效果(四)开封市财政局及有关领导视察指导开封市财政局有关领导视察田辛庄试点情况,询问有关清洁取暖情况并入户走访调研第四部分第四部分鹤壁清洁取暖工作效果(五)安阳市财政局、发改委及有关领导视察指导安阳市财政局、发改委及有关领导视察生物质取暖试点情况,询问有关清洁取暖情况并入户走访调研第四部分第四部分鹤壁清洁取暖工作效果(六)新乡市住建局、发改委及有关领导视察指导新乡市住建局、发改委及有关领导视察生物质取暖试点情况,询问有关清洁取暖情况并入户走访调研第四部分第四部分鹤壁清洁取暖工作效果(七)焦作市财政局、发改委及有关领导视察指导焦作市财政局、发改委及有关领导视察各清洁取暖试点情况,询问有关清洁取暖情况并入户走访调研第四部分第四部分THANKS谢谢谢谢

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