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专家观点:散煤替代应坚持因地制宜
发布日期:2018-11-5 14:51:27


来源:中国经济导报

 

 

  记忆中冬天总与煤火炉密不可分,打完雪仗跑回家,在炉子边暖暖手,炉膛里掏出烤熟的地瓜,趁着热咬上一口,香甜无比。后来,煤火炉变成了小锅炉,房间里有了暖气,被子放在边上,晚上的被窝热乎乎。再后来,小锅炉变成了小区里的大锅炉,不再需要自己添煤,房间里就能一整天暖洋洋,穿着短袖吃西瓜也成了冬日里的常事……燃煤是北方地区冬季的主要供暖方式,但它会导致空气中二氧化硫和粉尘颗粒物增多。在遇到温度低,风力小等气象条件时,这些气体和粉尘容易积蓄不散,进而导致长时间的雾霾天气。

 

  近年来,随着大气环境污染综合治理的深入,各地开始淘汰小锅炉,引入天然气、电等清洁能源,多种新的采暖方式出现在人们面前。在这些新选择中,哪一种取暖方式最好?北京市供热协会供热技术部主任丁琦在接受中国经济导报记者采访时说:“当前采暖形式很多,没有确定的最好的采暖方式,需要根据具体情况来具体判断。”

 

普通燃煤也可以实现低排放但是成本太高

 

  根据科学测算:燃烧1吨标准煤将产生二氧化碳2.62吨、二氧化硫8.5公斤、氮氧化物7.4公斤,这些污染物如果直接排入大气,将会导致空气质量恶化,加剧“雾霾”的肆虐。正是意识到这一问题的严重性,各地开始推进实施清洁采暖,“煤改气”、“煤改电”项目纷纷上马。

 

  丁琦介绍,通常情况下,普通燃煤锅炉比燃气锅炉或其他清洁能源产生的污染物排放量高。当前针对燃煤锅炉主要采取两种方法。一是,冬季北方地区拆小并大,即拆除小的燃煤锅炉,使用大的燃煤锅炉,进行集中供热,大的燃煤锅炉会经过末端治理,能够让其排放降得相对较低;二是,针对一些核心地区,采取燃煤替代,即用天燃气或者其他新能源的方式进行替代。

 

  那么,燃煤供暖就一定会对环境造成严重污染吗?实际上,燃煤供暖也可以实现低排放。“目前,城市集中供热主要采取热电联产的形式,而热电联产已经实现超低排放,这种形式的燃煤已经达到清洁供热要求。淘汰燃煤锅炉主要指农村地区的散煤锅炉。清华大学曾经做过调研,北京农村散煤燃烧所产生的污染排放是北京热电联产排放的10倍。”业内人士在接受中国经济导报记者采访时说。

 

  不过,丁琦也坦言,对于散煤而言,锅炉想要达到超低平排放这一目标,需要在后端进行静电除尘,再加上在锅炉里面要进行的脱硝、脱硫等,其处理成本是非常高的。假设一台锅炉的价格为100万元,相应的末端治理的相关投入就会达到200万元。“这是一个非常复杂的工程,在末端治理做的非常好的情况下,燃煤锅炉可以达到与燃气锅炉相当的污染物排放情况。这在技术上是可以实现的,但在实际中案例很少。”

 

  据了解,燃煤锅炉新标准从2016年7月开始全面实施,目前,针对采暖锅炉的治理设施普遍达不到要求,20蒸吨以下采暖锅炉用的治理设施基本是水磨脱硫除尘一体化,污染去除效率低,同时在设施稳定运行上也难以保证。北方地区集中供暖的燃煤锅炉综合去除效率远低于工业锅炉。

 

  丁琦指出:“排放要求的不断提高,在一定程度上会限制燃煤供暖的发展,热电联产、局部供热、局部燃气的形式将成为主流。从技术的角度看,如果燃煤与新能源能够并行,可能技术经济性是最好的。”

 

燃气供热更易于依据负荷变化调节

 

  丁琦告诉中国经济导报记者,供热的负荷是在持续变动的,现实中,中午的时候需要的供热量可能就较少,而早晚的时候,需要的供热量可能就会较大。“而这样的变化,对于燃煤供热就比较麻烦。”

 

  丁琦解释说,通过控制煤的燃烧去调节负荷在时间上是相对比较滞后的,例如从满负荷到部分负荷,再从部分负荷到满负荷,燃煤做这个调节工作是非常困难的。而且,当它调节到一定的负荷,末端的治理可能很好。但当它调节到另一个负荷状态,末端的治理可能就不行了。

 

  他表示,燃煤适用于电厂,也就是热电联产,上网负荷可以恒定,而恒定状态是非常有利于燃煤锅炉的整体运作和末端调节的。“原来清华大学也研究过,是否可能通过燃煤为供热承担一个固定负荷,满足供暖的基本要求,当需要更高或者更低的负荷时,用其他清洁能源进行补充提供。研究认为这样是可行的。但是目前在国内还没有实际的案例出现。”

 

  当前,北京市供热已经变为以天然气为主要能源。燃气供热相较于燃煤更加清洁,不仅排放量少,而且更加有利于根据负荷变化进行动态调整。丁琦指出:“燃煤锅炉会产生大量的二氧化硫,而在燃气锅炉中二氧化硫的产生量就非常少了。另外,燃气锅炉的二氧化碳排放量也会降低。煤的主要成分是碳,而天然气的主要成分是甲烷。甲烷中氢的含量较高,因此在燃烧后,主要排放为水蒸气,二氧化碳排放量相对减少。二氧化碳属于温室气体,而水蒸气不属于温室气体。燃气锅炉可以随着负荷的不同进行快速调节,能够满足不同需求。避免了居民家中早晚冷,而中午热的情况出现。”

 

选取清洁采暖方式应因地制宜

 

  丁琦表示,除了集中供热,分散供热在城市周边和农村地区更为常见。以前,这些区域大部分供热源来自于小型燃煤锅炉,也就是一般所说的散煤,基本没有安装环保除尘设备。随着环境治理的不断深入,分散供热也成为了未来治理的重点。

 

  近期,生态环境部发布《京津冀及周边地区2018~2019年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案》要求,集中资源大力推进散煤治理,各地应按照2020年采暖期前平原地区基本完成生活和冬季取暖散煤替代的任务要求,坚持因地制宜,合理确定改造技术路线,宜电则电、宜气则气、宜煤则煤、宜热则热。

 

  “实际上,当前清洁取暖方式有多种,利用天然气、电、地热、生物质、太阳能、工业余热、清洁化燃煤(超低排放)等清洁化能源均可实现,并没有确定的最好的采暖方式,需要根据具体情况来具体判断。”丁琦说,“在我国当前能源形势下,如果老百姓必须要采用独立取暖的方式,选择燃气壁挂炉和储能式电暖器是比较经济的。”

 

  当前,燃气壁挂炉在技术上发展最为成熟,储能式电暖器则是近几年刚刚兴起的一种新型采暖方式。丁琦表示:“从经济性的角度说,使用天然气与使用电获得相同单位的热是存在价差的,1元钱天然气所能产生的热量,可能需要花1.5元或者2元钱的电费。因此,储能式电暖器一般需要配合低谷电使用,因为这个时间段电价相对比较便宜。”

 

  他也强调,从能源角度讲,不推荐用电来做采暖的事情。因为电可以用来做很多事,它的品位最高,可以驱动机器或者其他更高级的东西。而热是最低品位,没有任何中间环节,直接就消耗了。“而且一般情况下,用电取暖是不经济的。但由于一般燃煤电厂负荷基本固定,夜间用电少时会有大量富余电量,把这部分电用于取暖,可以避免电力的浪费。国家出台低谷电价,也是有这方面的考虑。这对环保节能都是有利的。”

 

  除此之外,近年出现的空气能热泵采暖也可以考虑。它利用少量的电来驱动压缩机工作,把空气中的低温热量吸进去,经过冷凝器或蒸发器进行热交换,将冷水加热,然后通过循环系统,将热水转移到建筑物内,最后通过采暖末端(地暖、地暖机、风机盘管等),满足用户的采暖需求。“空气源热泵空调有一个能效比,例如输入1千瓦电,可以得到3千瓦的热,这个就是比较合适的。但是空气源热泵与周围环境有关,周围环境空气温度越低,它的能效比越低。”丁琦说。

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