(68)-江億院士主題報告《中國建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報告2019》

江億院士主題報告——《中國建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報告2019》摘要：2019年3月31日，清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心江億院士在清華大學(xué)建筑節(jié)能學(xué)術(shù)周公開論壇上對《中國建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報告2019》作了整體介紹，就我國未來低碳能源結(jié)構(gòu)的發(fā)展、城鎮(zhèn)供熱熱源結(jié)構(gòu)的規(guī)劃進行了高度的概括。圖SEQ圖\*ARABIC1江億院士現(xiàn)場報告推進電力供熱健康發(fā)展不應(yīng)該發(fā)展電直熱方式供暖；熱電聯(lián)產(chǎn)熱源側(cè)推廣熱電協(xié)同模式；用戶側(cè)推廣電驅(qū)動熱泵；優(yōu)先考慮中深層地熱能；對煤改氣的建議天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)不宜在我國城市大量推廣；已經(jīng)上馬的燃氣熱電廠，應(yīng)增強為電網(wǎng)靈活調(diào)峰的能力，同時深度回收煙氣和乏汽余熱；深度回收煙氣和乏汽余熱；進一步加大天然氣儲氣設(shè)施建設(shè)；發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)：熱源是未來的方向采用?分析方法科學(xué)分攤熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)電和供熱煤耗；改造熱網(wǎng)末端、降低回水溫度是實現(xiàn)余熱高效回收的重要前提，余熱回收應(yīng)采取多臺機組逐級串聯(lián)梯級加熱的流程；目前常用的切低壓缸、換轉(zhuǎn)子等方式在熱網(wǎng)加熱過程存在較大的換熱不可逆損失，不宜在低熱網(wǎng)回水溫度下作為主要方式使用；不宜推廣采暖用小容量的燃煤背壓熱電聯(lián)產(chǎn)機組；根據(jù)不同熱網(wǎng)回水溫度制定科學(xué)的熱價體制；實現(xiàn)熱電氣協(xié)同的城市能源系統(tǒng)模式電力供需之間匹配的矛盾日益加劇，并成為我國進一步發(fā)展可再生電力的瓶頸；發(fā)展柔性電力負荷；合理的價格政策。城鎮(zhèn)清潔供暖的低碳路徑主要內(nèi)容歐洲的低碳能源革命和第四代供熱技術(shù)核能熱電聯(lián)產(chǎn)和核能供熱的可行性熱電聯(lián)產(chǎn)、水熱同輸技術(shù)煤改電、煤改氣的路徑新區(qū)能源規(guī)劃:原則、指標、技術(shù)和案例熱電氣協(xié)同技術(shù)熱電聯(lián)產(chǎn)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(jīng)濟輸熱技術(shù)和工程實踐粵港澳大灣區(qū)建筑調(diào)適與節(jié)能推進電力供熱健康發(fā)展1、不應(yīng)該發(fā)展電直熱方式供暖，只有在熱網(wǎng)和燃氣網(wǎng)無法到達的嚴寒地區(qū)，建筑達低能耗標準下，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(wǎng)在熱電聯(lián)產(chǎn)熱源側(cè)推廣熱電協(xié)同模式，統(tǒng)籌解決供熱不足和電力調(diào)峰問題。3、在用戶側(cè)推廣電驅(qū)動熱泵，充分利用地熱、污水、空氣、低品位工業(yè)余熱等低溫熱源，并結(jié)合蓄熱或按可中斷負荷模式滿足電網(wǎng)調(diào)節(jié)的靈活性。4、電驅(qū)動熱泵供熱時，應(yīng)盡量貼近終端熱用戶，減少管網(wǎng)熱損失和水力熱力失調(diào)導(dǎo)致的損失，并根據(jù)用戶實際熱量需求盡量采用較低供水溫度進行供熱。5、應(yīng)在熱泵供熱系統(tǒng)運行過程中持續(xù)監(jiān)測實際熱泵電耗和制熱性能系數(shù)、循環(huán)水泵電耗及輸配系數(shù)等關(guān)鍵性能指標，及時糾正系統(tǒng)設(shè)計、施工、運行階段存在的導(dǎo)致能量浪費或效率偏低的問題，實施熱泵供熱系統(tǒng)效果全過程管理和持續(xù)調(diào)適。6、推廣電驅(qū)動熱泵供熱時，優(yōu)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(tǒng)，并根據(jù)電網(wǎng)調(diào)節(jié)需求進行蓄能和運行調(diào)控。對煤改氣的建議1、天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)不宜在我國城市大量推廣。天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)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(lián)產(chǎn)發(fā)電成本高昂，增加財政負擔;燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)還存在氮氧化物等污染排放問題。2、對于已經(jīng)上馬的燃氣熱電廠，應(yīng)增強為電網(wǎng)靈活調(diào)峰的能力，同時深度回收煙氣和乏汽余熱，提高熱電比，降低熱網(wǎng)回水溫度，可以在不增加天然氣耗量和不減少發(fā)電量的情況下，提升電廠供熱能力40%以上。3、燃氣鍋爐宜作為城市熱網(wǎng)的調(diào)峰熱源，并設(shè)置在熱網(wǎng)末端，承擔嚴寒期供熱調(diào)峰任務(wù)。有條件的燃氣鍋爐應(yīng)逐步并入大熱網(wǎng)，做為調(diào)峰熱源。在熱網(wǎng)難以到達的區(qū)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(diào)峰，應(yīng)進一步加大天然氣儲氣設(shè)施建設(shè)，提高冬季供熱保障能力。發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)：熱源是未來的方向1、采用?分析方法科學(xué)分攤熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)電和供熱煤耗，從而客觀地反映不同熱電聯(lián)產(chǎn)流程的用能狀況。2、熱電聯(lián)產(chǎn)余熱回收應(yīng)從熱源、熱網(wǎng)結(jié)合一體化考慮，改造熱網(wǎng)末端、降低回水溫度是實現(xiàn)余熱高效回收的重要前提。在此基礎(chǔ)上，電廠回收余熱的工藝流程應(yīng)按照梯級利用的原則進行優(yōu)化。尤其對于多臺機組的電廠，余熱回收應(yīng)采取多臺機組逐級串聯(lián)梯級加熱的流程。3、目前常用的切低壓缸、換轉(zhuǎn)子等方式在熱網(wǎng)加熱過程存在較大的換熱不可逆損失，導(dǎo)致供熱能耗增大，不宜在低熱網(wǎng)回水溫度下作為主要方式使用。4、不宜推廣采暖用小容量的燃煤背壓熱電聯(lián)產(chǎn)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(zhuǎn)換效率遠高于100MW以下機組。5、應(yīng)根據(jù)不同熱網(wǎng)回水溫度制定科學(xué)的熱價體制，真實反映熱電廠的發(fā)電成本、不同溫度抽汽或乏汽的供熱成本以及供熱企業(yè)降低回水溫度的成本投入，利用市場機制，調(diào)動熱電和供熱企業(yè)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)X熱網(wǎng)循環(huán)流量X比熱參考回水溫度由熱電企業(yè)和供熱企業(yè)協(xié)商，可在35-45℃實現(xiàn)熱電氣協(xié)同的城市能源系統(tǒng)模式實現(xiàn)熱電氣協(xié)同的城市能源系統(tǒng)模式隨著可再生能源發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)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(fā)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(xié)同:燃氣和熱力為電力調(diào)日內(nèi)峰谷，燃氣為熱力調(diào)季節(jié)內(nèi)峰谷，燃氣跨季節(jié)儲存解決季節(jié)之間的負荷差發(fā)展柔性電力負荷，緩解電力供需矛盾應(yīng)通過合理的價格政策鼓勵各類調(diào)峰措施，使主動調(diào)峰者有經(jīng)濟回報中國建筑運行能耗現(xiàn)狀2017年中國建筑總運行能耗9.6億tce，占全社會總能耗的20%。北方供熱能耗現(xiàn)狀2017年我國北方城鎮(zhèn)供熱建筑面積140億m2，能源消耗2億tce。。我國未來的低碳能源消費與供給結(jié)構(gòu)發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)和工業(yè)余熱熱源電和熱的分攤方法熱電聯(lián)產(chǎn)是能效最高的熱源方式熱電聯(lián)產(chǎn)余熱和工業(yè)余熱應(yīng)該是我國城鎮(zhèn)未來的主導(dǎo)熱源我國北方地區(qū)除黑龍江、吉林、青海三省外，其余各省市都可以利用熱電聯(lián)產(chǎn)作為供熱基礎(chǔ)熱源我國北方低品位工業(yè)余熱資源十分豐富，可至少為40億平方米建筑提供基礎(chǔ)負荷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(yīng)該提高建筑圍護結(jié)構(gòu)性能降低熱負荷需求，充分挖掘電廠和工業(yè)余熱潛力用于供熱，并在熱源側(cè)執(zhí)行更嚴格的排放標準。同時可以考慮從區(qū)域外引熱入京，替代域內(nèi)熱源，降低城內(nèi)污染。減少農(nóng)村地區(qū)的細顆粒物和NO,排放也是工作重點。B城市群(石家莊、保定、邢臺、邯鄲、安陽)農(nóng)村供熱產(chǎn)生的污染物已經(jīng)高于城鎮(zhèn)供熱導(dǎo)致的直接污染物，應(yīng)優(yōu)先治理農(nóng)村地區(qū)的細顆粒物和NO.排放，利用生物質(zhì)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(yè)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(yīng)優(yōu)先治理農(nóng)村地區(qū)的細顆粒物和N0排放。D城市群(濱州、淄博、濟南、濟寧、泰安、萊蕪)農(nóng)村細顆粒和N0,排放強度較高，應(yīng)優(yōu)先治理。E城市群(開封、鶴壁、鄭州、新鄉(xiāng)、焦作)農(nóng)村供熱產(chǎn)生的NO,和S0,約為城鎮(zhèn)供熱產(chǎn)生的34倍，同時農(nóng)村細顆粒物也偏高，須優(yōu)先重點治理農(nóng)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(yīng)優(yōu)先重點治理農(nóng)村供熱污染物排放。我國北方城鎮(zhèn)清潔供暖路徑在全面滿足北方地區(qū)城鄉(xiāng)建筑冬季供暖要求的前提下，大幅度降低冬季供暖導(dǎo)致的PM2.5相關(guān)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(yōu)化電、熱、燃氣構(gòu)成的能源系統(tǒng)的運行。無論從經(jīng)濟、能源利用效率還是環(huán)境排放上，利用熱電聯(lián)產(chǎn)和工業(yè)余熱供熱方式比傳統(tǒng)的煤改電、煤改氣都具有優(yōu)勢，因而應(yīng)該是我國城鎮(zhèn)清潔供熱的首選供熱方式。多熱源聯(lián)網(wǎng)協(xié)同供熱是利用工業(yè)余熱供熱系統(tǒng)的關(guān)鍵。所有連接在熱網(wǎng)上的熱源和熱用戶均需實現(xiàn)統(tǒng)-的熱網(wǎng)參數(shù)以減少互相摻混造成的損失。電是高品位的能源，直接轉(zhuǎn)換成熱，是能源利用效率最低的一種采暖方式，應(yīng)盡可能不采用。宜在用戶側(cè)推廣電熱泵，充分利用地熱、污水、空氣、低品位工業(yè)余熱等低溫熱源，并結(jié)合蓄熱滿足電網(wǎng)調(diào)節(jié)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(wǎng)的調(diào)峰熱源。在集中供熱難以到達的地方可以