2019年第十五屆建筑節能學術周公開論壇報告.pdf
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2024-09-20
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1、熱熱烈烈祝祝賀賀第十五屆建筑節能學術周舉行!第十五屆建筑節能學術周舉行!第十三冊年度發展研究報告出版!第十三冊年度發展研究報告出版!第十五屆建筑節能學術周活動主題:城鎮清潔供暖的低碳路徑主要內容:歐洲的低碳能源革命和第四代供熱技術 核能熱電聯產和核能供熱的可行性 熱電聯產、水熱同輸技術 煤改電、煤改氣的路徑 新區能源規劃:原則、指標、技術和案例 熱電氣協同技術 熱電聯產專題:燃料的熱電分攤方法,余熱提取流程、回水溫度的影響 長距離經濟輸熱技術和工程實踐 粵港澳大灣區建筑調適與節能2推進電力供熱健康發展1、不應該發展電直熱方式供暖不應該發展電直熱方式供暖,只有在熱網和燃氣網無法到達的嚴寒地區,建2、筑達低能耗標準下,可采用直接電熱方式的熱源,也提倡分散電采暖。2、利用城市熱網在熱電聯產熱源側推廣熱電協同模式熱電聯產熱源側推廣熱電協同模式,統籌解決供熱不足和電力調峰問題。3、在用戶側推廣電驅動熱泵用戶側推廣電驅動熱泵,充分利用地熱、污水、空氣、低品位工業余熱等低溫熱源,并結合蓄熱或按可中斷負荷模式滿足電網調節的靈活性。4、電驅動熱泵供熱時,應盡量貼近終端熱用戶,減少管網熱損失和水力熱力失調導致的損失,并根據用戶實際熱量需求盡量采用較低供水溫度進行供熱。5、應在熱泵供熱系統運行過程中持續監測實際熱泵電耗和制熱性能系數、循環水泵電耗及輸配系數等關鍵性能指標,及時糾正系統設計、施工、運行階段存在3、的導致能量浪費或效率偏低的問題,實施熱泵供熱系統效果全過程管理和持續調適。6、推廣電驅動熱泵供熱時,優先考慮中深層地熱能優先考慮中深層地熱能,建議采用取熱不取水的間壁換熱型取熱方式,配以地面高效熱泵機組和高效輸配系統,并根據電網調節需求進行蓄能和運行調控。3對煤改氣的建議1、天然氣天然氣熱電聯產不宜在我國城市大量推廣熱電聯產不宜在我國城市大量推廣。天然氣熱電聯產耗氣量巨大,而我國天然氣資源短缺,供氣安全保障問題日益嚴峻;燃氣熱電聯產發電成本高昂,增加財政負擔;燃氣熱電聯產還存在氮氧化物等污染排放問題。2、對于已經上馬的燃氣熱電廠,應增強為電網靈活調峰的能力已經上馬的燃氣熱電廠,應增強為電網靈活4、調峰的能力,同時深度回深度回收煙氣和乏汽余熱收煙氣和乏汽余熱,提高熱電比,降低熱網回水溫度,可以在不增加天然氣耗量和不減少發電量的情況下,提升電廠供熱能力40%以上。3、燃氣燃氣鍋爐宜作為城市熱網的調峰熱源鍋爐宜作為城市熱網的調峰熱源,并設置在熱網末端,承擔嚴寒期供熱調峰任務。有條件的燃氣鍋爐應逐步并入大熱網,做為調峰熱源。在熱網難以到達的區域可采用分布式小型化燃氣鍋爐獨立供熱。4、為配合天然氣給供熱調峰,應進一步加大天然氣儲氣設施建設進一步加大天然氣儲氣設施建設,提高冬季供熱保障能力。4發展熱電聯產發展熱電聯產熱源是未來的方向1、采用分析方法科學分攤熱電聯產的發電和供熱煤耗采用分析方法科學分5、攤熱電聯產的發電和供熱煤耗,從而客觀地反映不同熱電聯產流程的用能狀況。2、熱電聯產余熱回收應從熱源、熱網結合一體化考慮,改造熱網末端、降低回水溫度是改造熱網末端、降低回水溫度是實現余熱高效回收的重要前提實現余熱高效回收的重要前提。在此基礎上,電廠回收余熱的工藝流程應按照梯級利用的原則進行優化。尤其對于多臺機組的電廠,余熱回收應采取多臺機組逐級串聯梯級加余熱回收應采取多臺機組逐級串聯梯級加熱的流程。熱的流程。3、目前目前常用的切低壓缸、換轉子等方式在熱網加熱過程存在較大的換熱不可逆損失常用的切低壓缸、換轉子等方式在熱網加熱過程存在較大的換熱不可逆損失,導致供熱能耗增大,不宜在低熱網回水溫度下作為6、主要方式使用不宜在低熱網回水溫度下作為主要方式使用。4、不宜不宜推廣采暖用小容量的燃煤背壓熱電聯產機組推廣采暖用小容量的燃煤背壓熱電聯產機組。大容量抽凝供熱機組在充分回收乏汽余熱后,其能源綜合轉換效率遠高于100MW以下機組。5、應根據不同熱網回水溫度制定科學的熱價體制根據不同熱網回水溫度制定科學的熱價體制,真實反映熱電廠的發電成本、不同溫度抽汽或乏汽的供熱成本以及供熱企業降低回水溫度的成本投入,利用市場機制,調動熱電和供熱企業積極性。建議計價供熱量按照下式計算:計價供熱量=(供水溫度-參考回水溫度)熱網循環流量比熱參考回水溫度由熱電企業和供熱企業協商,可在35-455實現熱電氣協同的城市能源7、系統模式 隨著可再生能源發展和產業結構調整,電力供需之間匹配的矛盾日益加劇,并成為我國進一步發展可再生電力的瓶頸 電力供需之間為剛性連接,熱力供需之間為柔性連接,燃氣雖然為半剛性連接,且相對易儲存 熱電氣協同:燃氣和熱力為電力調日內峰谷,燃氣為熱力調季節內峰谷,燃氣跨季節儲存解決季節之間的負荷差 發展柔性電力負荷,緩解電力供需矛盾 應通過合理的價格政策鼓勵各類調峰措施,使主動調峰者有經濟回報6建筑節能年度發展研究報告2019 上篇:中國建筑能耗和碳排放現狀 下篇:今年主題北方城鎮建筑供暖節能 第二章:北方地區城鎮供暖現狀 第三章:我國未來能源的低碳發展第三章:我國未來能源的低碳發展 第四章:熱8、電聯產技術辨析 第五章:工業余熱技術 第六章:供暖與大氣污染 第七第七章:北方城鎮供暖未來發展理念章:北方城鎮供暖未來發展理念 第八章:北方城鎮供暖技術 第九章:城鎮供暖最佳案例7中國建筑運行能耗現狀8 2017年中國建筑總運行能耗9.6億tce,占全社會總能耗的20%3.9kgce/m2城鎮住宅(除北方采暖)2.26億 tce公共建筑(除北方采暖)2.93億 tce農村住宅商品能2.43億 tce23.9kgce/m214.4kgce/m2生物質能 0.90億tce10.5kgce/m2北方采暖2.01億 tce238億 m2123億 m2231億 m2建筑面積9.5kgce/m2能耗強度除9、北方采暖外能耗強度140億 m2北方供熱能耗現狀 2017年我國北方城鎮供熱建筑面積140億m2,能源消耗2億tce905,00010,00015,00020,00025,00020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017一次能耗(萬tce)熱電聯產燃煤鍋爐燃氣鍋爐其他集中熱源分散燃煤鍋爐分散燃氣鍋爐分散電采暖集中熱網水泵電耗我國未來的低碳能源消費與供給結構10電力消費(萬億電力消費(萬億kWh)非電燃料消費(億非電燃料消費(億tce)2016205020162050需求預測需求預測工業4.15161210、建筑1.434.82.5交通0.5253.5總計61025.818供給規劃供給規劃水電1.21.5生物天然氣3.5風電0.241.5生物固態燃料5.5光電0.071化石燃料9核電0.21.5火電4.34.5余熱副產品37億GJ合計61025.818發展熱電聯產和工業余熱熱源 電和熱的分攤方法 熱電聯產是能效最高的熱源方式 熱電聯產余熱和工業余熱應該是我國城鎮未來的主導熱源 我國北方地區除黑龍江、吉林、青海三省外,其余各省市都可以利用熱電聯產作為供熱基礎熱源 我國北方低品位工業余熱資源十分豐富,可至少為40億平方米建筑提供基礎負荷11冬季供暖與大氣污染12發發/用電間接排放用電間接排放g/GJg11、/GJ直接排放直接排放g/GJg/GJ熱源類型熱源類型NOXSO2煙塵/顆粒物NOXSO2煙塵/顆粒物備注燃煤熱電燃煤熱電聯產機組聯產機組-48-24-10643213火電排放國標(重點地區)-82-57-8.9936510.3調研數據(2017年平均)燃煤燃煤機組超機組超低排放低排放-24-17-4.832236.4清潔取暖規劃(用能強度按燃煤熱電聯產計算)燃煤鍋爐燃煤鍋爐-838313鍋爐排放國標(重點地區)燃氣輪機燃氣輪機-101-71-10.11278913火電排放國標燃氣蒸汽聯合循環燃氣蒸汽聯合循環-200-140-2022115422火電排放國標聯合循環(回收部分煙氣余聯合循環(回12、收部分煙氣余熱)熱)-126-88-1314510114火電排放國標內燃機熱電聯產內燃機熱電聯產-62-4.1765.0北京排放地標燃氣鍋爐燃氣鍋爐-61208.1鍋爐排放國標(重點地區)-324.02.0鍋爐排放地標(北京在用)-140.71.6調研數據(2017年北京平均)電動地源熱泵(電動地源熱泵(COPCOP取取4 4)22114.5-按310gce/kWh折算到大型煤電電動空氣源熱泵(電動空氣源熱泵(COPCOP取取3 3)30156.0-冬季供暖與大氣污染 A城市群(北京、廊坊、天津、唐山、滄州)供熱面積大,熱負荷需求也較高,應該提高建筑圍護結構性能降低熱負荷需求,充分挖掘電廠和工13、業余熱潛力用于供熱,并在熱源側執行更嚴格的排放標準。同時可以考慮從區域外引熱入京,替代域內熱源,降低城內污染。減少農村地區的細顆粒物和NOX排放也是工作重點。B城市群(石家莊、保定、邢臺、邯鄲、安陽)農村供熱產生的污染物已經高于城鎮供熱導致的直接污染物,應優先治理農村地區的細顆粒物和NOX排放,利用生物質壓塊顆?;驘犸L型空氣源熱泵等清潔方式替代散煤土暖氣取暖,周邊有條件的可以考慮采用電廠或工業余熱進行供暖。C城市群(衡水、德州、聊城、濮陽、菏澤)與B城市群類似,應優先治理農村地區的細顆粒物和NOX排放。D城市群(濱州、淄博、濟南、濟寧、泰安、萊蕪)農村細顆粒和NOX排放強度較高,應優先治理。E14、城市群(開封、鶴壁、鄭州、新鄉、焦作)農村供熱產生的NOX和SO2約為城鎮供熱產生的34倍,同時農村細顆粒物也偏高,須優先重點治理農村供熱污染物排放。F城市群(太原、陽泉、長治、晉城、晉中)與E城市群類似,應優先重點治理農村供熱污染物排放。13小城市群冬季采暖形成的單位面積直接污染物排放我國北方城鎮清潔供暖路徑 在全面滿足北方地區城鄉建筑冬季供暖要求的前提下,大幅度降低冬季供暖導致的PM2.5相關污染物的排放,同時降低化石能源消耗總量和碳排放總量,并優化電、熱、燃氣構成的能源系統的運行。無論從經濟、能源利用效率還是環境排放上,利用熱電聯產和工業余熱供熱方式比傳統的煤改電、煤改氣都具有優勢,因而15、應該是我國城鎮清潔供熱的首選供熱方式。多熱源聯網協同供熱是利用工業余熱供熱系統的關鍵。所有連接在熱網上的熱源和熱用戶均需實現統一的熱網參數以減少互相摻混造成的損失。電是高品位的能源,直接轉換成熱,是能源利用效率最低的一種采暖方式,應盡可能不采用。宜在用戶側推廣電熱泵,充分利用地熱、污水、空氣、低品位工業余熱等低溫熱源,并結合蓄熱滿足電網調節的靈活性。合適的天然氣供熱方式是以鍋爐房形式作為城市熱網的調峰熱源。在集中供熱難以到達的地方可以考慮采取分布式小型化燃氣鍋爐獨立供熱,或者安裝在住戶內的壁掛爐形式供熱。14不同的取熱方式的發電煤耗和供熱煤耗15265270275280285290295300305141516171819202122發電煤耗/gce/kWh供熱煤耗/kgce/GJ203040506001234567802468抽汽供熱吸收式熱泵供熱-1臺機吸收式熱泵供熱-2臺機吸收式熱泵供熱-4臺機高背壓供熱-1臺機高背壓供熱-2臺機高背壓供熱-4臺機回水溫度最佳實踐案例 太原城市供熱規劃 古交太原長距離輸熱工程 吉林市低回水溫度案例 濟南燃煤電廠煙氣余熱回收 北京未來城燃氣電廠煙氣余熱回收 唐山遷西鋼廠余熱供暖 淄博工業余熱供暖 天津中深層間接換熱地熱熱泵 大連污水源熱泵 哈爾濱愛柯二氧化碳復疊式低溫空氣源熱泵16謝謝各位專家!17