清洁能源在南方地区集中供热制冷应用的浅析
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摘 要：随着经济发展，各类民用和工业用户的冷、热需求不断增加，对供热制冷输出形式的要求也变得多样化。受热源的制约，集中供热发展极不均衡，而自建小型供热制冷设备能源浪费大，对环境污染大。清洁能源的集中供热制冷应用能很好地解决现有热源数量过少、输出热能形式过于单一、供热区域受限等问题，且能源利用率高，不造成环境污染。
关键词：清洁能源;供热制冷;多样化;无污染
1 背景意义
随着经济发展，各类民用和工业用户的冷、热需求不断增加。现有热源数量过少、输出热能形式过于单一，供热区域受限，大量的工业低品质热源未得到妥善利用，造成资源浪费，供热管网供热能力也不能充分利用。企业自建小锅炉、居民天然气壁挂炉、家用小煤炉、电热设备和分体空调，能源综合效率较低，是高品位能源的低效率应用，分散小锅炉供热造成能源浪费严重，自备锅炉闲置时间较长，大部分设备未得到充分利用，对环境污染严重且存在较大的安全隐患。清洁能源的集中供热制冷应用能很好地解决现有热源数量过少、输出热能形式过于单一、供熱区域受限等问题，且能源利用率高，不造成环境污染。[1]
2 技术方案
集中供热制冷属于重要的市政基础设施，随着我国综合国力的增强，清洁能源技术得到了迅猛发展。能源梯级利用、清洁能源多能互补等新技术的研发与应用，为集中供热制冷的发展打下了坚实的基础。集中供热（制冷）以热电联产为主，天然气分布式能源站和工业余热为辅，地源热泵、江水源热泵和生物质燃料锅炉为补充。供热制冷方式逐渐多样化，以对应不同的用热需求，更有利于集中供热制冷与清洁能源多能互补的发展。
国家相关政策明确要求，为了节约能源，保护环境，南方地区城市供热应因地制宜采用多能互补的供热方式。根据地区资源条件和能源供应状况，除电厂余热和工业废热外，清洁能源多能互补热源主要有江水源热泵、污水源热泵、天然气集中能源站等。
清洁能源多能互补热源具有建设规模小、投资主体明确、周期短、管理灵活方便、便于计量等特点。利用江（河）水蕴含的低位热能，在滨江（河）地区建设江（河）水源热泵区域能源站，为滨江地区提供制冷、供热（供暖和生活热水）服务，江（河）水源热泵取水经热泵系统换热后可作为景观、绿化、道路冲洗用水进行循环综合利用。污水源热泵通过提取城市污水中蕴含的废热实现高效供热、制冷，在污水处理厂周边或污水深邃排水处理站附近，建筑冷、热负荷需求大及需求稳定的区域，优先应用污水源热泵系统，对周边区域集中供热、制冷。天然气热电冷三联供系统是集中小型燃气轮机、内燃机、余热锅炉、吸收式冷、热水机组、能源综合控制等高新技术和设备为一体的先进环保型能源利用系统，以“品味对口，梯级利用”为原则，对冷、热、电分产系统进行集成，是一种科学的用能系统。在建筑冷、热负荷密度大、建筑热需求稳定的区域，应该积极发展天然气冷、热、电三联供集中能源系统。
在热源建设完成的基础上建设区域供热制冷系统。在一定区域内的建筑群，由一个或数个能源站集中制取冷水、热水或蒸汽等冷、热介质，通过区域管网输配到各单体建筑内，为热用户提供供热和制冷服务的空调冷、热源系统。区域供热制冷系统主要优势在与有利于节能减排、节约投资、降低使用和维护成本以及提升建筑美感和品质。
在组建区域供热制冷系统时同步建设微电网。微电网是由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统。微电网是一个可以实现自我控制、保护和管理的自治系统，它作为完整的电力系统，依靠自身的控制及管理供能实现功率平衡控制、系统运行优化、故障检测与保护、电能质量治理等方面的功能。用微电网实现分布式电源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题。
3 效益分析
实行集中供热制冷是解决好群众最关心最直接最现实利益问题的需要，现阶段普通家庭供热制冷主要依靠住宅电力空调、住宅天然气壁挂炉等。住宅电力空调按每度0.573元电价（基础电价），100%供热效率进行计算，供暖成本为160元/GJ;住宅天然气壁挂炉按照每立方3.2元气价（按每年1600立方计算综合气价），98%供热效率进行计算，供暖成本为97.5元/GJ。而集中供热制冷清洁能源多能互补中的热电联产，换热效率90%左右，按800元/t的标煤成本价格计算，热电联产供热成本仅为30元/GJ;天然气集中能源站、江水源/污水源等热泵能源站，换热效率90%左右，按每度0.428元电价（补贴电价）进行计算，天然气集中能源站、江水源/污水源等热泵能源站供热成本仅为42元/GJ。
实行集中供热制冷后，至少能为老百姓节省50%以上采暖制冷开支，随着清洁能源多能互补热源体系的逐步完善，价格还有进一步下降空间，可以确保老百姓家家用的起、用的上，城市也将生态环保，绿色宜居，全体进入“冬暖夏凉”高质量生活时代。
实行集中供热制冷是节能减排的需要，实行集中供热制冷的热源为热电厂、天然气集中能源站、江（河）水源/污水源热泵能源站，具有节能、环保、经济的优点。实行集中供热制冷，不但能满足产业园区发展，还可提升周边小区宜居度、推进产城一体化发展，形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式，实现经济社会发展和生态环境保护协同共进，为人民群众创造良好生产生活环境。
参考文献：
[1]李琰琰，马媛媛，方媛媛.几种集中供热、制冷方式的技术经济分析[J].区域供热，2011，（4）：1-3.
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