可再生能源在城市供热中的应用

陈镇

（唐山市热力总公司，河北唐山　063000）

可再生能源在城市供热中的应用

陈镇

（唐山市热力总公司，河北唐山063000）

当前随着城市建设的迅速发展，城镇化步伐的加快，全球化石能源日渐紧缺，能源压力越来越大，可再生能源得到了广泛应用。城市供热供需矛盾日益突出，为缓解供热供需矛盾，唐山市热力总公司积极发展可再生能源供热，扎实推进唐山市城市供热事业的可持续发展。本文从可再生能源的分类、可再生能源项目开发利用进行介绍。

可再生能源发展分类利用

1　应用企业概况

唐山市热力总公司成立于1978年，现为实行企业化管理的公用事业单位，国家大型一档企业，集中供热总建筑面积达3195万平方米，管网总长度931公里，热力站455座。主要承担路北区、路南区、丰润区、开平区、高新技术开发区共253个居民小区、335015户居民、8354个公建单位的供热保障任务。形成了以供热为主，供热工程设计与施工、供热产品制造以及能源服务为辅的多元化经营格局。为突破热源与资金两大制约发展的瓶颈，唐山热力实施集中供热与新能源供热并重，推进城市供热“双轮驱动”，突出企业的全面、协调、可持续，多领域、全方位发展，扎实推进唐山市城市供热事业的可持续发展。

2　供热基本现状

唐山市热力总公司以电厂集中供热为主，区域性锅炉房和多种清洁可再生能源供热为有效补充的多热源供热系统，并已形成“大环网”多热源联网运行模式。但随着城市建设的迅速发展，城镇化步伐的加快，我市供热供需矛盾日益突出，供需差额日渐增大。

3　本地可再生能源的分类

目前，全球近90%的一次能源消费依赖石油、天然气、煤炭三大化石型能源，我国约70%的一次能源供应依赖污染环境较为严重的煤炭，因此，能源结构急需调整优化。以新技术和新材料为基础，使传统的可再生能源得到现代化的开发利用，用取之不尽、用之不竭的可再生能源来不断取代资源有限、对环境有污染的化石能源。而开发利用清洁的可再生能源可以从根本上解决资源短缺和环境影响双重矛盾具有非常重要的战略意义和广阔的发展前景。可再生能源只要分为太阳能、风能、海洋能、生物质能等。

唐山的可再生能源资源丰富，具体主要体现在以下几个方面：（1）电厂、企业自备电厂的冷却循环水：唐山市现有国内较大的大唐国际市区、丰润电厂和华润电厂等数座大型发电厂，另有唐钢自备电厂，其冷却循环水是应用热泵系统的优质低位热源。（2）大型工业企业的工业余热：唐山市是全国著名的重工业城市，拥有唐钢集团、冀东水泥等数家国有大型工业企业，其废热、工业余热储量巨大，也是应用热泵系统的优质低位热源。（3）中水/污水：唐山市区拥有人口约307万，城市规模较大，建筑物密集，拥有大量的中水、污水可以利用，现有3座污水处理厂及市中心区主干污水渠完善，中水管网初具规模。适宜在污水干渠附近应用污水源热泵系统供热、制冷。（4）土壤：根据《河北省浅层地能区划》，唐山市的水文地质情况完全适宜土壤源热泵系统应用。（5）太阳能：唐山市太阳辐射资源比较丰富，年平均太阳辐射量为5.15×105J/cm2。年平均日照时数为2684.5h。

图1　丰润美景溴化锂吸收式热泵供暖系统示意图

4　唐山市可再生能源利用项目的发展

近年来，随着城市建设对供热需求呈现大幅度增长，面对已经出现用热需求矛盾，唐山市热力总公司确定了以“集中供热与新能源供热（制冷）双轮驱动并驾发展的战略”，大力推进可再生能源供热的发展。2009年以来，唐山热力总公司积极配合政府主管部门，代拟了《唐山市关于热泵系统建设和使用暂行办法》（征求意见稿）、《唐山市地源热泵市场准入标准》等行业规范性文件（草稿），完成了应用热泵技术利用可再生能源增加唐山市供热能力以及热泵技术应用与发展统一规划。2010年7月经唐山市住建局、国资委等部门审核批准，由唐山市热力总公司注册成立了独资子公司“唐山华烨热力可再生能源有限公司”，进一步加强可再生能源的探索研究和开发利用，并同步跟进对我市可再生能源项目统筹管理，标志着唐山热力可再生能源供热开发利用又掀开崭新一页。

5　可再生能源的利用

公司根据地域和建筑的不同，积极推进了工业余热、中水、土壤源、太阳能等可再生能源项目的开发利用，截至2013年6月，可再生能源供热（制冷）签约项目已突破800万平米，为唐山热力可再生能源开发利用工作做出了突出的贡献。

5.1溴化锂吸收式热泵系统

如图1所示：

该项目作为2009年在可再生能源示范项目，成功完成了利用溴化锂吸收式热泵机组提取热力大网回水实现供热的丰润美景小区等，实现供热面积30万平方米。

5.2中水及回水再利用

2010年公司惠民园小区51万平米中水热泵供热项目和丰润帝景豪庭5万平米的回水再利用项目已投入运行。

5.3工业余热再利用

唐钢工业余热利用项目：总供热面积可达350万平米，其中一期工程供热面积100万平米，在2012年—2013年度采暖期已经投入供热运行。唐山电厂300万平米余热利用项目。利用电厂机组检修机会，电厂进行扩建供热改造，并于2013年及2014年扩建供热设备系统及系统内加装热泵，系统供热能力达到300万平米。

5.4太阳能的利用

太阳能补充供热（制冷）科研项目：万科红郡太阳能补充供热项目总建筑面积17万平方米，是独体小多层建筑，结合实际情况，通过2012年试验和数据分析，2013年该项目的热泵机组安装完成并投入了供热运行。

5.5地下热源的利用

金岸红堡地源供热（制冷）工程项目中，采用地源热泵形式，目前该项目供热服务框架协议已经签定，项目正在有条不紊的实施。

5.6沼气的利用

李昭庄沼气项目：利用秸秆制造沼气，供热能力可达到50万平米，目前正在完成前期的沼气池施工。

5.7多种方式的配合利用

新华文化广场回水再利用项目中，根据唐山新华文化广场的地理位置情况，采用集中供热回水、污水、太阳能辅助形式满足新华文化广场25万平米不同功能建筑的需求。回水管网的施工已完成，项目进度将随开发商项目进展情况逐步推进。

随着本市可再生能源项目的开发利用，可再生能源项目实际供热面积及签约面积已实现逐年增长，2013年度两项数据已是2009年度的15.2倍及15.5倍。

6　结语

随着经济社会的发展，能源供需矛盾和环境问题压力将会进一步显现，能源结构也将面临重大挑战。在此大环境下，可再生能源取之不尽、用之不竭的特性决定了其在未来能源格局中的重要地位，全球各国均把清洁能源作为自身能源变革的重要发展方向。近10年来，我国把大力开发利用新能源及可再生能源作为优化我国能源结构、保障我国能源安全的战略新高点。国家也出台了《中华人民共和国可再生能源法》，在法律层面和政策上给与规范。可再生能源的开发和利用，对促进地区、国家乃至全球的节能、减排、环境保护等方面的意义重大，值得我们不断深入研究和探讨。

［1］王长贵.新能源和可再生能源的含义、特点及种类［J］.阳光能源，2004（5）.

［2］余寅，唐宏德，郭家宝.中国可再生能源发展前景分析［J］.华东电力，2009（8）.

［3］徐中堂.我国城市集中供热在创新中发展［J］.区域供热，2014（2）.