【摘要】利用自備電廠冷卻水為熱源，采用熱泵技術提升水溫，汲取以往被排掉的工業(yè)廢熱對居民進行供暖，低品位能源供熱節(jié)能減排優(yōu)勢明顯，符合低碳供熱發(fā)展形勢。

　　【關鍵詞】低品位能源供熱  節(jié)能減排

　　前    言

　　隨著城市建設的快速發(fā)展，城市用熱需求也相應呈現(xiàn)出了爆發(fā)性增長，傳統(tǒng)的熱電聯(lián)產(chǎn)已遠遠不能滿足城市發(fā)展的需要，熱源不足已成為城市供熱發(fā)展的瓶頸。國家“十三五”規(guī)劃綱要提出，深入推進能源革命，著力推動能源生產(chǎn)利用方式變革，優(yōu)化能源供給結構，提高能源利用效率，建設清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國北方地區(qū)冬季供暖能源消耗約折合1.7億噸標煤，我國近年來冬季頻繁大面積霧霾天氣，供熱燃煤是重要因素之一。

　　為加快唐山市可再生能源的發(fā)展，破解城市在用熱需求發(fā)展中的難題，2009年，唐山市熱力總公司成立了“唐山華燁熱力可再生能源有限公司”，實現(xiàn)了唐山熱力以 “集中供熱與新能源供熱(制冷) 雙輪驅(qū)動并駕發(fā)展的戰(zhàn)略”，承擔起了新能源供熱和傳統(tǒng)集中供熱發(fā)展重任，以此掀開了唐山熱力新能源開發(fā)建設的新篇章。

　　經(jīng)過六年的發(fā)展壯大， 唐山華燁熱力可再生能源有限公司依托唐山市熱力總公司在供熱技術上的雄厚實力，積極推進了可再生能源的探索和研究，并同步跟進對唐山市可再生能源項目統(tǒng)籌管理。通過對城市主干渠污水、污水處理廠中水、土壤源、工業(yè)余熱、電廠冷卻水、太陽能輔助供熱等可再生能源利用，不斷創(chuàng)新，變廢為寶，滿足不同用戶用熱需求。如今已發(fā)展成為集新能源開發(fā)、建設、運行管理為一體的綜合性企業(yè)。

　　低品位能源供熱主要包括：工業(yè)余熱、中水、煙氣尾氣等多種方式。

　　唐鋼工業(yè)余熱利用供熱項目是我公司開發(fā)的最大的低品位能源項目，該項目以唐鋼自備電廠冷卻水為熱源，利用熱泵，為缸窯路兩側(cè)區(qū)域新建小區(qū)全天候供熱。項目總規(guī)劃供熱面積350萬平米，已建成的項目一期供熱能力達150萬平米，供熱范圍包括和順園、金鼎園、鋼城水岸、金域藍灣等小區(qū)。

　　1、基本情況

　　電廠冷卻水,是指為了冷卻電廠汽輪機排汽的循環(huán)介質(zhì)。傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中這部分水會進入電廠冷卻水塔，通過風冷將水中的凝氣熱量散發(fā)到大氣中。為了節(jié)約熱能，同時減少蒸發(fā)水損失，本項目利用唐鋼自備電廠冷卻水為熱源，采用熱泵技術提升水溫，汲取以往被排掉的工業(yè)廢熱對居民進行供暖。唐鋼自備電廠現(xiàn)有3臺25MW供熱機組，冷卻水供水設計溫度為25℃，實際運行溫度在20℃-30℃之間，供回水設計溫差7℃，最大流量15000噸/小時?？苫厥绽玫臒崃繛?22.5MW,項目一期最大流量6000噸/小時，可回收利用的熱量為49MW。

　　2、供熱經(jīng)濟性

　　唐鋼工業(yè)余熱利用供熱項目（一期）總投資8565萬元，華燁新能源投資為7465萬元，熱泵站設在地下室，由用熱單位提供的配套設施，建設費用約為1100萬元。

　　2.1該項目熱泵首站建設：土建費用1100萬元，按照供熱能力350萬平米施工建設，按供熱建筑面積折算，投資強度為3.14元/供熱建筑平米。

　　安裝費用4045萬元，按照一期供熱能力150萬平米施工建設，按供熱建筑面積折算，投資強度為27元/供熱建筑平米。

　　首站綜合費用為30.14元/供熱建筑平米。如按照熱源制熱量進行折算為70.34萬元/MW。

　　2.2該項目的熱網(wǎng)建設：3420萬元，按照供熱150萬平米進行計算，投資強度為22.8元/供熱建筑平米。

　　綜合以上兩部分，該新能源項目供熱熱源、主管網(wǎng)建設費用為52.94元/供熱建筑平米。

　　2.3該項目的補貼資金：該項目批復的國家補貼資金共2278萬元。其中2012年撥付1427萬元，2013年撥付196萬元，2014年撥付494萬元。已撥付共計2117萬元，未撥付161萬元。

　　2.4運行成本分析

　　唐鋼熱泵首站制熱成本(2014-2015采暖季)： 10.24元/供熱建筑平米。 按供熱季122天、熱指標24W/㎡、熱損８％計算，項目平米耗熱量為0.28GJ/㎡，推算出熱源制熱成本為36.57元/GJ。

與其他形式熱源制熱成本對比表

　　熱力站能源成本：

　　電費：0.71元/平米；水費：0.15元/平米；人工工資：0.91元/平米；維修費用：0.27元/平米；貸款利息支出：2.02元/平米；折舊費：4.85元/平米。

　　供熱綜合成本:

　?。?-4）為實際運行成本，折合12.28元/平米，47.37元/GJ

　?。?-6）為全項目運行成本，折合19.15元/平米，73.87元/GJ

　　供熱收入:

　　14-15年該項目由于熱用戶減供，實際熱費收入折合19.64元/平米。

　　綜合分析:

唐鋼工業(yè)余熱供熱項目（一期）14-15采暖季供熱運行分析

　　由上表可以看出，造成項目微利的主要原因是折舊費用及利息支出的金額較大，占到運行總成本的36%。隨著供熱面積的增加及利息支出的減少，今后經(jīng)營狀況會有很大的改善。

　　3、供熱穩(wěn)定性

　　城市供熱擔當著重要的社會責任，是重要的民生問題。供熱科學穩(wěn)定、效果良好是新能源供熱需考慮的首要問題。通過幾年的供熱實踐表明，低品位能源供熱技術成熟、效果穩(wěn)定，完全可以滿足城市供熱需求。

　　以唐鋼工業(yè)余熱項目為例，該項目自2011年投運以來，一直能夠穩(wěn)定運行。2015-2016采暖季，唐鋼自備電廠共檢修三次，時長分別為10小時、14小時、48小時，前兩次檢修時間均在白天，對用戶室溫影響不大，而后一次我們采取了應急措施，打開唐鋼熱網(wǎng)與集中供熱管網(wǎng)連通閥門，采用集中供熱并網(wǎng)運行。其余時段供熱穩(wěn)定，供熱穩(wěn)定率不低于集中供熱的水平。供熱溫度也比較令人滿意，地板供熱的小區(qū)用戶平均室溫在21℃以上，散熱器供熱的小區(qū)平均溫度也在19℃以上，用戶基本滿意。

　　4、低品位能源供熱的發(fā)展優(yōu)勢

　　4.1政策鼓勵：低品位能源利用是國家政策鼓勵發(fā)展的供熱形式，項目應用可享受節(jié)能補貼資金。

　　4.2節(jié)能減排：在目前節(jié)能減排的社會背景下，低品位能源供熱節(jié)能減排的優(yōu)勢較為明顯。以唐鋼項目為例，目前供熱規(guī)模同比鍋爐房供熱，每年減少煤炭消耗約1.9萬噸，即便按最新的環(huán)保標準計算，每年也可減排二氧化硫35噸，氮氧化物53噸，節(jié)約冷卻水20萬噸。

　　4.3經(jīng)濟效益：從上面分析可以看出，低品位能源供熱項目運行費用均較低，除電廠集中供熱外，比其他形式綜合成本存在較大優(yōu)勢。

　　5、低品位能源供熱的制約因素

　　5.1低品位能源供熱自身局限性較大：需供熱小區(qū)周邊要有穩(wěn)定低品位能源，如工業(yè)水、中水等。因熱泵出水溫度較低（以不犧牲熱泵COP為前提），只適合節(jié)能住宅，地板采暖方式。

　　5.2 因熱泵耗電量大，所需電容量較大，用電負荷申請較為困難。

　　5.3熱泵站占地面積較大，熱泵運行有一定噪音。熱泵及高壓配電系統(tǒng)的維護、保養(yǎng)技術含量較高，需專業(yè)人員組織實施，費用較高。

　　6、低品位能源供熱的發(fā)展建議

　　6.1堅定不移地堅持發(fā)展低品位能源供熱。低品位能源供熱節(jié)能減排、利國利民，是國家大力倡導的可再生能源利用形式，符合時代潮流，是供熱發(fā)展的方向。我公司在同行業(yè)中起步較早，在幾年發(fā)展的過程中積累了較多的經(jīng)驗，為今后低品位能源供熱的發(fā)展打下了良好的基礎。

　　6.2在制定城市供熱總體規(guī)劃時，將低品位能源供熱與集中供熱統(tǒng)籌安排，在具備余熱利用地域，優(yōu)先使用低品位能源供熱。

　　6.3積極破解發(fā)展過程中的問題。低品位能源供熱初投資較大，資金問題一直是困擾發(fā)展的難題。我們應創(chuàng)新思路，積極募集社會資金參與低品位能源建設，實現(xiàn)共贏。

　　6.4積極向周邊縣、市拓展低品位能源項目。努力和當?shù)赜酂豳Y源擁有者及經(jīng)營者合作，按照PPP模式探索成立股份公司，發(fā)展低品位能源供熱項目。

　　6.5積極爭取國家獎勵政策，降低項目初始投資，改善經(jīng)濟效益。

　　6.6在專業(yè)性強、技術復雜或危險性大的崗位，適當聘請專業(yè)人員或?qū)I(yè)技術隊伍從事相關工作，確保設備能夠安全、高效的工作。