遠距離供熱在為城市提供多元化熱源的同時，可大幅提升能源利用效率、降低碳排放，正成為一種經(jīng)濟、可靠的綠色低碳供暖新模式。
▲圖為世界最大火力發(fā)電廠——大唐托克托發(fā)電廠
在內(nèi)蒙古自治區(qū)，世界最大火力發(fā)電廠——大唐托克托發(fā)電公司“引熱入呼”長輸供熱項目11月16日投運。項目通過68.4公里的長輸供熱管網(wǎng)，將熱源由托克托縣送入呼和浩特市城區(qū)，滿足呼和浩特市居民冬季用暖需求。
在山東省，我國首個跨地級市核能供熱工程——國家電投“暖核一號”三期核能供熱項目11月25日投運。位于山東煙臺的海陽核電在為海陽市供暖的同時，供暖區(qū)域延伸到威海乳山市，跨區(qū)零碳熱源互享成為現(xiàn)實。
通過長距離供熱管道將熱電廠的熱能輸送到城市供暖，是近年來多地探索的新路徑。多地實踐證明，遠距離供熱在為城市提供多元化熱源的同時，可大幅提升能源利用效率、降低碳排放，正成為一種經(jīng)濟、可靠的綠色低碳供暖新模式。
多個項目陸續(xù)落地
公開信息顯示，大唐托克托發(fā)電公司對4臺60萬千瓦空冷機組實施供熱改造，通過加裝高背壓凝汽器、切缸改造，實現(xiàn)乏汽余熱+抽汽多模式供熱，并通過長輸管網(wǎng)將熱源送入呼和浩特市城區(qū)，目前已完成7、8號機供熱改造。4臺機組供熱改造完成后，供熱能力將增至5300萬平方米。
作為內(nèi)蒙古自治區(qū)、呼和浩特市兩級政府的重點工程，該項目總投資70.45億元，包括建設(shè)68.4公里長輸管網(wǎng)、36.5公里市區(qū)配套管網(wǎng)、2座中繼泵站和1座隔壓換熱站。項目投運后，先行并入富泰熱力光明分公司熱網(wǎng)，替代由燃煤鍋爐房供熱的500萬平方米供熱面積。隨后，將陸續(xù)并入巴彥、山水等燃煤鍋爐房以及紅山口等燃氣鍋爐房熱網(wǎng)，當年可提供2000萬平方米以上供熱能力。
大唐集團表示，作為呼和浩特市新增熱源點，此次供熱改造將有效解決呼和浩特市城區(qū)熱源結(jié)構(gòu)單一、熱電聯(lián)產(chǎn)比例較低等諸多頑疾，進一步緩解城市空氣質(zhì)量問題，加快推動呼和浩特市以及內(nèi)蒙古自治區(qū)綠色低碳發(fā)展。
國家電投“暖核一號”三期跨區(qū)核能供熱項目的亮點之一。就是開創(chuàng)“核電廠+政府平臺+長輸管網(wǎng)公司+供熱公司”供熱商業(yè)新模式。據(jù)《中國能源報》記者了解，此次供熱可覆蓋乳山市主城區(qū)630萬平方米，預(yù)計可替代原煤消耗23萬噸，減排二氧化碳42萬噸。今冬明春供暖季，“暖核一號”合計供暖面積將達1250萬平方米，滿足約40萬人口的清潔取暖需求。
上述兩個項目之外，山東省“石熱入濟”長距離供熱項目一期也已于近日正式運行。來自國家能源集團山東石橫熱電廠的余熱，通過80多公里的長距離輸熱管道，為濟南提供清潔熱源。下一步，項目將配合即將開工的“聊熱入濟”南線工程，于2025年采暖季形成供熱能力7000萬平方米。
供暖新模式經(jīng)濟性 需關(guān)注
在山東省熱電設(shè)計院院長劉博看來，長輸供暖模式的興起，有兩個基礎(chǔ)支撐條件：一是我國長輸供暖技術(shù)不斷提升和成熟，二是我國北方地區(qū)采暖面積不斷增加催生出新的用能需求。
“小型熱電的定位為分布式熱電，靠近用戶側(cè)比較近，但是30萬千瓦以上的大型熱電機組一般距離用能側(cè)負荷中心相對較遠，這由它的特性決定。當前，隨著大溫差長輸供熱技術(shù)推廣，可以實現(xiàn)100公里內(nèi)的供熱、供暖需求。另外，市場用暖需求增加也為長距離供熱創(chuàng)造了條件。”劉博告訴《中國能源報》記者。
與小型燃煤鍋爐供暖相比，大型熱電供暖在環(huán)保性和能源利用效率方面更具優(yōu)勢。據(jù)國家能源集團山東石橫熱電有限公司“石熱入濟”項目主管郭峰介紹，大機組燃燒比較充分，鍋爐效率也較高。例如，30萬千瓦熱電機組與燃煤小鍋爐都給一個100平方米的房屋供暖，一個供暖季，30萬千瓦機組大約可節(jié)約標煤1噸。”
“熱電聯(lián)供對電廠的熱能利用更加充分，節(jié)能環(huán)保效益明顯。”劉博解釋，“如果一座電廠平時的綜合熱效率在50%左右，采暖季時，通過長輸供熱充分利用熱能，電廠綜合熱效率能提高到70%—75%，綜合利用效率大約提高1/4左右。”
據(jù)了解，由于需建設(shè)大管徑、長距離供熱管道，長距離供暖技術(shù)在管道保溫措施和施工技術(shù)方面要求較高，管道單位距離的一次投資較大、運行成本也相對較高。另外，一般當供暖距離超過20公里，中間需建設(shè)中繼泵站，中繼泵站的投資和運行成本也較高。那么，在發(fā)揮環(huán)保優(yōu)勢的同時，如何保證長距離供熱的經(jīng)濟性?
劉博告訴《中國能源報》記者：“一條長輸供熱管道，不管是30公里還是60公里，投資造價都很高。因此用能側(cè)的采暖面積一般不能低于1000萬平方米，如果末端采暖面積只有幾百萬平方米，就沒有經(jīng)濟性，長輸供暖就沒有必要。在中心城市或地級市，有一兩千萬平方米以上供熱面積的城市，長輸供熱一般具備經(jīng)濟性。”
平衡靈活調(diào)峰和可靠供熱
要推廣應(yīng)用遠距離供熱，需要具備什么條件?
劉博指出：“一個城市是否適合采用長輸供暖模式，需要考慮幾個因素。首先是用能側(cè)的用熱需求，也就是供暖面積是否能夠支撐起經(jīng)濟性;其次是有沒有其他更適合的替代方案。暖是一種低品位能源，解決的途徑比較多，如果城市周邊有非電的工業(yè)余熱，比如鋼廠或者化工廠產(chǎn)生的大量余熱相當于廢熱，比電廠余熱成本低得多。如果城市周邊有大型工業(yè)余熱產(chǎn)能，就不利于電廠遠距離供熱的推廣，當然這還得看具體應(yīng)用場景。”
當前，為提高能源利用效率，發(fā)電企業(yè)都在積極推進煤電機組節(jié)能降碳、供熱、靈活性調(diào)峰“三改聯(lián)動”。在劉博看來，節(jié)能、供熱、靈活性調(diào)峰三者是一個“不可能三角”。
“長輸供暖大部分涉及的是30萬千瓦以上的煤電機組，但這部分機組現(xiàn)在還面臨著對電網(wǎng)調(diào)峰的問題。如果煤電機組在采暖季承擔(dān)了供暖任務(wù)，那么其調(diào)峰能力就會很弱甚至喪失。也就是說，如果要保障供熱可靠性，對電網(wǎng)貢獻靈活性的可靠度就會降低。如果要保障對電網(wǎng)消納新能源的可靠性，對供暖可靠性又會有影響。”劉博坦言。
劉博指出，單從技術(shù)上看，大機組遠距離供熱的可靠性沒有任何問題，主要在于政策影響，因為它還需要配合電網(wǎng)調(diào)度調(diào)峰。“政策上如果能給遠距離供熱開個口子或者能打通堵點，其供熱可靠性是很有保障的。”
