編者按
近日,國(guó)家能源局發(fā)布《全國(guó)可再生能源供暖典型案例匯編》。該書(shū)是國(guó)家能源局為指導(dǎo)各地做好可再生能源供暖相關(guān)工作,及時(shí)總結(jié)推廣可再生能源供暖的成功經(jīng)驗(yàn)和做法;是在前期征集案例的基礎(chǔ)上,整理形成。以供大家在可再生能源供暖工作中參考。
太陽(yáng)能光熱聯(lián)盟上報(bào)的多個(gè)太陽(yáng)能供熱采暖案例被收錄。本篇將對(duì)太陽(yáng)能光熱聯(lián)盟理事單位——北京啟迪清潔能源科技有限公司全資子公司華業(yè)陽(yáng)光秦皇島太陽(yáng)能“光熱+生物質(zhì)”采暖項(xiàng)目進(jìn)行介紹。
一、項(xiàng)目基本情況
隨著大氣霧霾治理要求提高,村鎮(zhèn)建筑供熱面臨燃煤供暖污染較大的問(wèn)題。為治理散煤燃燒、提高全市空氣質(zhì)量與人民采暖質(zhì)量,打造良好舒適的熱環(huán)境。村鎮(zhèn)“熱源側(cè)”清潔化改造應(yīng)因地制宜推廣淺層地?zé)崮堋⒖諝鉄崮堋⑻?yáng)能、生物質(zhì)能等可再生能源分布式,多能源互補(bǔ)應(yīng)用的新型取暖模式。
秦皇島市主推“光熱+”清潔供暖改造,根據(jù)重點(diǎn)區(qū)域地理?xiàng)l件、電網(wǎng)燃?xì)夤芫W(wǎng)等敷設(shè)情況,注重改造成效,宜電則電、宜熱則熱,選擇“光熱+生物質(zhì)”“光熱+電”等不同清潔供暖方式。華業(yè)陽(yáng)光在秦皇島的“光熱+生物質(zhì)”項(xiàng)目共進(jìn)行了1200余戶,其中海港區(qū)繆莊,西田家溝和新周莊安裝50 余戶,昌黎縣新集鎮(zhèn)尖角一村二村600余戶。用戶的戶均面積(非采暖面積),其采暖面積控制在一間臥室一個(gè)客廳的范圍大概30~40㎡。屬于典型的戶用小面積采暖多能互補(bǔ)采暖系統(tǒng)。
二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理
該“光熱+生物質(zhì)”項(xiàng)目戶用系統(tǒng)主要由生物質(zhì)爐具、太陽(yáng)能集熱蓄熱部分、控制器、循環(huán)管路構(gòu)成。
其中太陽(yáng)能集熱蓄熱部分:采用80支QB-SS-ALNx/Cu-47/58-1800-Z全玻璃真空太陽(yáng)集熱管,和兩只160L保溫水箱構(gòu)成;搭配使用TH-NS12Z-Ⅶ生物質(zhì)爐具和控制器使用。為小型戶用多能互補(bǔ)系統(tǒng)。其安裝示意圖如下所示:
其設(shè)計(jì)理念為充分發(fā)揮多能互補(bǔ)的優(yōu)勢(shì),由于該系統(tǒng)屬于多能互補(bǔ)系統(tǒng),各種能源有相應(yīng)的優(yōu)劣性,如太陽(yáng)能綠色環(huán)保無(wú)污染,但是較分散、不穩(wěn)定等;生物質(zhì)能源環(huán)保高效,但是相對(duì)熱值較低、價(jià)格高。優(yōu)先使用太陽(yáng)能熱源為屋內(nèi)供熱,當(dāng)太陽(yáng)能熱源不能夠?yàn)槲輧?nèi)提供持續(xù)續(xù)熱源時(shí),應(yīng)使用爐具提供熱量,使用戶以較少的代價(jià)獲得較高的采暖體驗(yàn)。
三、系統(tǒng)運(yùn)行情況
為了了解項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)行效果,華業(yè)陽(yáng)光建立遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺(tái),將太陽(yáng)能集熱器側(cè)超聲熱量表、生物質(zhì)鍋爐側(cè)超聲熱量表、室內(nèi)外溫度與濕度、室外風(fēng)速、太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度等用戶側(cè)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù),實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程上傳云端監(jiān)控平臺(tái);通過(guò)平臺(tái)下載數(shù)據(jù),對(duì)歷史測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理;分析計(jì)算系統(tǒng)太陽(yáng)能保證率、太陽(yáng)能供熱量、太陽(yáng)能集熱效率、生物質(zhì)供熱量、水箱散熱情況等基本參數(shù)以評(píng)估系統(tǒng)運(yùn)行效果。
測(cè)試期間,室內(nèi)溫度和室外溫度曲線圖如下圖,可知住戶室內(nèi)溫度在測(cè)試周期內(nèi)基本高于16℃,供暖效果能達(dá)到國(guó)家規(guī)定,達(dá)到預(yù)期效果。且室內(nèi)溫度隨室外溫度變化不大,說(shuō)明“太陽(yáng)能+生物質(zhì)”供暖系統(tǒng)基本可以滿足用戶的用暖需求。
2021年1月8日至2021年4月5日,室外平均溫度為1.71℃,室內(nèi)平均溫度為20.88℃,平均太陽(yáng)能總輻射強(qiáng)度為16.03MJ/m²,太陽(yáng)能平均保證率為46.20%,太陽(yáng)能集熱器集熱效率43.50%,太陽(yáng)能日平均得熱量為84.16MJ,生物質(zhì)日平均供熱量為103.50MJ。
四、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益分析
根據(jù)上面測(cè)試期間數(shù)據(jù)推算,采暖季日平均生物質(zhì)供熱量約為122.40MJ,日平均太陽(yáng)能供熱量約為77.91MJ,系統(tǒng)日平均供熱量約為200.31MJ,相當(dāng)于每日減少9.76kg的標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒。根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)與生物質(zhì)熱值,生物質(zhì)鍋爐效率等推算可得,采暖季共消耗生物質(zhì)1563.28kg(生物質(zhì)燃料質(zhì)量有差異,會(huì)有一定誤差),該農(nóng)戶生物質(zhì)燃料所需費(fèi)用約為1406.95元。
太陽(yáng)能作為一種資源豐富的清潔能源,考慮到太陽(yáng)能取暖存在“間歇性”問(wèn)題,將太陽(yáng)能集熱器與生物質(zhì)鍋爐聯(lián)合運(yùn)行,確保用戶冬季采暖需求。其中,生物質(zhì)是指通過(guò)光合作用而形成的各種有機(jī)體,是可轉(zhuǎn)化成替代常規(guī)化石燃料的可再生碳源。生物質(zhì)能作為綠色可再生能源具有總量豐富、分布廣泛、污染低等特點(diǎn),特別適合農(nóng)村地區(qū)收集使用。在農(nóng)村地區(qū)大規(guī)模使用“太陽(yáng)能+生物質(zhì)”供暖系統(tǒng),可以減少二氧化碳、硫化物等氣體的排放,有著較好的環(huán)境效益。
太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)雖然初期投資較大,但在國(guó)家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、環(huán)境保護(hù)、改善農(nóng)村生活條件及帶動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面具有較高的社會(huì)效益。
太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)作為一項(xiàng)新能源利用技術(shù),符合國(guó)家資源節(jié)約與環(huán)境保護(hù)的基本國(guó)策,有利于國(guó)家整體能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整。
在新農(nóng)村的建設(shè)中,太陽(yáng)能采暖作為新民居建設(shè)的一項(xiàng)基本內(nèi)容,對(duì)于改善廣大農(nóng)民居住生活條件、提高農(nóng)民對(duì)新能源的利用意識(shí)等方面能起到積極作用。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,隨著常規(guī)能源價(jià)格的不斷上漲及污染治理成本的大幅度上升,太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益會(huì)更加明顯。
五、典型經(jīng)驗(yàn)和做法
秦皇島“太陽(yáng)能+生物質(zhì)”清潔取暖系統(tǒng)的供暖項(xiàng)目,主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)有:
1、所使用“太陽(yáng)能+生物質(zhì)”清潔取暖系統(tǒng)取暖效果良好,室溫水平較高,且天氣寒冷時(shí)室內(nèi)溫度仍能維持在較高水平,室溫基本穩(wěn)定,熱舒適性較好。
2、布置的太陽(yáng)能集熱管較多,太陽(yáng)能集熱量也大,很大程度上利用了太陽(yáng)能,節(jié)省了傳統(tǒng)能源的消耗。
3、使用“太陽(yáng)能+生物質(zhì)”清潔取暖系統(tǒng),能大量減少碳排放,對(duì)節(jié)能減排,打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)有重要意義。
目前已實(shí)施的太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)具有較高社會(huì)效益,對(duì)于農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著極大的促進(jìn)作用,但存在著投資相對(duì)較高、回收期較長(zhǎng)的缺點(diǎn),單純靠市場(chǎng)推廣存在著相當(dāng)?shù)碾y度。目前太陽(yáng)能采暖雖然已有一定的市場(chǎng),但絕大部分均為新農(nóng)村建設(shè)工程,屬政府試點(diǎn)推廣補(bǔ)助項(xiàng)目;若無(wú)政府補(bǔ)助情況下,市場(chǎng)推廣將很難進(jìn)行。
農(nóng)村住宅太陽(yáng)能采暖工作的實(shí)施,將極大的改善農(nóng)村住宅的居住條件,同時(shí)達(dá)到解決農(nóng)村用能,調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的目的。與此同時(shí),隨著太陽(yáng)能采暖的工作推進(jìn),在居住條件的改善同時(shí),將極大的拉動(dòng)農(nóng)村的旅游及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈經(jīng)濟(jì)、改善農(nóng)村的文化面貌,太陽(yáng)能采暖成為解決農(nóng)村能源問(wèn)題、調(diào)整農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)的重要技術(shù)措施之一。
六、問(wèn)題和建議
根據(jù)目前的建設(shè)情況,提出如下建議:
1、用戶對(duì)生物質(zhì)燃料價(jià)格過(guò)高這一問(wèn)題反映強(qiáng)烈,購(gòu)入生物質(zhì)燃料價(jià)格900-1200 元不等,質(zhì)量也參差不齊,希望政府在燃料方面給予一定支持;
2、針對(duì)終端用戶、生產(chǎn)廠商制訂更加完善、合理的鼓勵(lì)、支持政策,以促進(jìn)太陽(yáng)能采暖行業(yè)及市場(chǎng)的良性發(fā)展。
3、選擇有代表性的農(nóng)村,如旅游區(qū)或待開(kāi)發(fā)的旅游區(qū)域等作為推廣示范的試點(diǎn),建設(shè)太陽(yáng)能采暖與生物質(zhì)能等多種可再生能源綜合利用工程,以探索新農(nóng)村建設(shè)中合理的能源建設(shè)模式,為農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)建設(shè)積累經(jīng)驗(yàn)。
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