探索清洁供暖 创建绿色校园
2018-04-26张政
张政
摘 要 在我国防治大气污染和电能替代战略背景下,首先分析在学校开展清洁供暖的重要性和教育意义,接着通过分析学校供暖的现状以及学校清洁供暖实践中存在的一系列问题,提出解决学校清洁供暖现存问题的建议,希望能够引起各方关注,并将其提升到国家战略层面,更好地推动清洁供暖在学校中的实践应用。
关键词 清洁供暖;大气污染;电供暖技术
中图分类号:G434 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2018)03-0138-03
1 引言
近年来,随着我国经济的不断发展,化石能源资源消耗巨大并逐年增长。大量化石能源在生产、运输、使用的各环节对空气、水质、土壤等造成越来越严重的污染和破坏,环境问题日益突出。要破解这一难题,关键在于加快实现能源生产方式和能源消费方式的转变。为进一步缓解环境压力、加快治理大气污染,2013年9月,国务院发布《大气污染防治行动计划》,提出改善环境空气质量、防治冬季大气污染的总体目标:“明确到2017年全国地级及以上城市可吸入颗粒物浓度比2012年下降10%以上。通过加大综合治理力度,加快调整能源结构,增加清洁能源供应,减少污染物排放。”2017年是国务院发布《大气污染防治行动计划》第一阶段目标的收官之年,全力抓好秋冬季大气污染治理,妥善应对重污染天气,是当前大气污染防治工作的重中之重。
为进一步推动落实国务院大气污染防治总体目标,实现从源头减少污染排放,2016年5月,国家发展改革委、国家能源局等八部委联合印发《关于推进电能替代的指导意见》(发改能源〔2016〕1054号),指出实施电能替代是落实国家能源发展战略,减少大气污染,促进能源消费革命和供给侧结构性改革的重要途径。2016年12月,习近平总书记在第十四次中央财经领导小组会议上更是强调:“推进北方地区冬季清洁取暖工作,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,加快提高清洁供暖比重。”
国务院办公厅发布的《能源生产和消费革命战略(2016—
2030)》要求:“大幅提高城镇终端电气化水平。实施终端用能清洁电能替代,大力推进城镇以电代煤、以电代油。加快制造设备电气化改造,提高城镇产业电气化水平。提高铁路电气化率,超前建设汽车充电设施,完善电动汽车及充电设施技术标准,加快全社会普及应用,大幅提高电动汽车市场销量占比。淘汰煤炭在建筑终端的直接燃烧,鼓励利用可再生电力实现建筑供热(冷)、炊事、热水,逐步普及太阳能发电与建筑一体化。”
以电代替燃煤(油)锅炉的清洁供暖方式是实现终端零排放、无污染的绿色环保供暖技术,它采用灵活的分时、分区域温控技术,更适合学校热负荷不连续的供暖特征,通过勾连优惠的电价政策,在节能、降耗、增效方面具备独特的优势。另外,在学校推广应用电供暖技术的更深层含义,在于其对于师生身心健康的保障和对学生的教育意义。通过各类先进技术的示范应用,让“清洁、环保、节能”的理念根植于学生内心,有利于从源头上、意识上进行防治大气污染和环境治理实践。因此,在教育系统中广泛应用电供暖技术,是落實国家节能减排和电能替代战略的重要举措,将引领我国电能替代的发展。
2 采用电供暖技术的重要性
采用电供暖技术,带动全社会清洁供暖发展 学校是实施清洁供暖的重要场景之一,加之学校数量众多,在全社会清洁供暖中占有一定的比重,且有利于更好地影响学生树立清洁能源使用意识,实现使用清洁能源意识在社会中的广泛传播。因此,在教育系统开展清洁供暖具有重要意义。
采用电供暖技术,有效减少有害气体排放 电能在终端能源消费环节属于零排放能源,不产生任何烟尘和有害气体。学校涉及区域广泛,建筑类型丰富,采暖体量大,采用电采暖,可有效改善本地区空气质量。
采用电供暖技术,实现学校安全供暖 学校作为一个特殊群体活动区域,对供热的安全性要求较高。电采暖大部分设备为常压设备,智能化控制,安全性较好,能够避免和杜绝烫伤、燃气管道爆炸等校园安全事故发生。
采用电供暖技术,提升校园生活的舒适度 电供暖技术采用热辐射的方式实现供暖,是最为舒适的供暖方式,没有空气对流,没有燥热感,供热效果好,且温度可以自由设定,可有效提高学校教室、宿舍等区域的舒适程度。尤其针对南方地区无集中供暖区域,通过电供暖技术,可大幅度提升学生冬季学习环境质量的提升。
采用电供暖技术,实现学校供暖节能降耗 学校建筑供暖具有负荷不连续的特点,间歇性强。现阶段的集中供暖形式对于学校而言,存在夜间无效供暖的缺陷;而采用智能控制系统,对不同用途的建筑采用分时、分空间控制,可大幅节约能源、降低供暖费用,且电供暖设备使用寿命长,维护成本低,电供暖的经济和节能效果将会非常显著。
3 我国供暖现状
我国供暖能源结构以煤炭、燃气等化石能源为主。目前,我国供暖能源结构有煤炭、燃气、水电、核电、太阳能(光热/光电)、生物质能等。其中,煤炭和燃气等化石能源约占80%以上,水电、核电、太阳能(光热/光电)、风力和其他可再生能源发电等约占20%。北方地区供暖主要采用热电联产、区域燃煤锅炉的集中式供暖和家庭燃煤炉等的分散式供暖;南方由于历史原因无集中供暖,以分散式供暖方式为主。近年来,随着人们对环境的日益关注,电供暖在政策的大力推动下,正处于快速发展阶段。
总体来看,我国学校数量多,能源消耗量大,采暖热源以煤炭、燃气为主。根据教育部《2016年全国教育事业发展统计公报》统计结果显示,截至2016年,全国共有学前教育阶段幼儿园23.98万所,在园儿童(包括附设班)4413.86万人;义务教育阶段学校22.98万所,在校生1.42亿人;高中教育阶段学校2.47万所,在校学生3970.06万人;特殊教育学校2080所,在校生49.17万人;普通高等学校和成人高等学校2880所,在学总规模3699万人;共计49.93万所(不含各类成人培训与扫盲教育和民办教育),涉及学生近2.63亿。
据《公报》统计数据显示,仅普通小学、初中、普通高中和普通高等学校校舍面积就达25.86亿平方米。其中,处于北方供暖区域的学校约占42%,每年采暖燃煤消耗量约为2840万吨标煤(按照25公斤标煤/平方米煤耗保守估算)。仅2017年,北方地区各类学校采暖季共计排放二氧化碳约7441万吨,二氧化硫约24万吨,氮氧化物20万吨。采暖燃煤体量大,污染排放严重,已成为目前我国学校采暖的突出特点。
近年来,部分地区和学校积极响应国家政策号召,进行清洁供暖的探索实践。目前,学校供暖改造主要存在以下问题。
1)缺少统筹规划。目前,教育系统缺少对清洁供暖的统筹规划,还没有相关的政策支持;已有的清洁供暖实践以学校与供暖企业自发行为为主,不利于更有效地调动各方资源支持学校清洁供暖。
2)南北差异较大。近年来,南方局地频频遭受冻害。在中国北方开始集中供暖时,南方地区学生要么只能强忍寒冷,要么就用五花八门的方式自行解决取暖问题。南方学校如不清洁供暖而采取北方传统的全空间连续集中供暖方式,能耗每年将会增加约上百万吨标准煤,二氧化碳、二氧化硫、烟尘排放量将大幅增加,不利于节能减排。
3)资金短缺问题。学校数量众多,供暖投资大,仅仅依靠学校自有资金或财政拨付,无法解决学校清洁供暖资金问题,需要研究相关政策拓展资金渠道,广泛利用社会资本解决学校供暖问题。
4)技术方案错配。学校建筑类型多样,不同建筑类型负荷曲线不同。有的实践在技术方案选型上没有考虑负荷曲线的差异性,盲目选用单一甚至错配的方案,导致运行成本增加,建设效果大打折扣,不利于学校清洁供暖的可持续发展。
5)宣传力度不够。已有实践缺乏统一的宣传渠道,不利于優秀建设经验的全国性推广,也不利于社会大众对建设项目的有效监督。
4 学校清洁供暖建设建议
在学校清洁供暖建设中,适应国家节能减排新形势,围绕国家电能替代总体工作目标,以“服务教育、政府支持、协会搭桥、市场运作”为宗旨,依托碳晶、电热膜等先进的清洁采暖技术,从大气污染源头治理和环保教育入手,政府主导,协会和院校等多方共同参与,广泛吸引社会资金,统筹推动清洁供暖建设,以解决学校清洁供暖建设过程中存在的问题。
组建专项工作组 可以由教育部会同有关部门共同发起,组建专项工作组,对学校清洁供暖进行统筹规划、稳步推进,把被动的建设变成主动引领。教育部通过制定相关政策,引导各相关部门、机构、学校等积极参与学校清洁供暖工作。专项工作组作为执行机构,制订相关推动方案和计划,组织各部门、机构、学校进行清洁供暖建设,针对南北方差异情况,先期开展试点工作。同时,引入媒体宣传,进行建设过程跟踪和效果评估等。
合作模式 为了更好地推进教育系统清洁供暖活动开展,建议广泛引入社会资本,协调好各方关系,进行合作模式创新,实现各方共建共赢。学校清洁供暖建设可灵活采用直接采购模式、能源托管模式(特许经营)等。具体结合自身优势和特点,选取符合自身实际情况的合作模式,因地制宜开展建设工作。
1)直接采购模式。用户学校与实施单位签订设备采购和施工合同,实施单位根据合同约定,完成设备的采购与安装。项目完工后,用户学校向实施单位支付项目费用,实施单位将项目交付用户院校使用。
直接采购模式如图1所示,该种模式适合经济发达区域、自有资金充裕的用户学校。其优点是用户学校可以获得全部节能收益,拥有设备所有权;缺点是学校一次性建设投资成本大,并且需要承担日常运营维护费用。
2)能源托管模式(特许经营)。用户院校与能源管理公司签订能源托管供暖合同(需要特许经营),约定特许经营年限、供暖服务费用标准,项目建设和运维工作由能源管理公司负责。能源管理公司向电力公司支付供暖电费,学校用户在特许经营年限内向能源管理公司支付能源服务费用。特许经营年限到期后,用户可以续签或者终止协议。
能源托管模式如图2所示,该种模式适合于经济欠发达区域或者资金短缺的用户学校。其优点是初期无须投资成本,无运营和维护成本;缺点是无法享受项目初期全部的节能收益。
推动综合解决方案落地 从已有的建设经验来看,学校清洁供暖不是简单的技术产品安装问题,需要从建设和运行的角度进行综合解决方案设计,包括配电网的增容、技术方案配置以及资金的引入等。为了解决技术方案的错配问题,在进行学校清洁供暖建设时,需要进行场景调研和技术选型,最大限度地匹配其供暖负荷曲线和优惠电价时段,降低运行成本。
5 结语
解决大气污染问题的方法在于改变能源的生产和消费方式,国家正在积极推动这一转变。在教育领域推行清洁供暖意义重大,青山绿水需要一代代人的长期努力与坚持。学校清洁供暖这一实践将会把“清洁、环保、高效”的理念内化于千千万万个学生的心中,让他们树立坚定的环保理念,成为青山绿水的建设者与守护者。