全国人大代表建议南方试点清洁能源供暖,什么是“清洁能源”供暖?
全国人大代表建议南方试点清洁能源供暖,“清洁能源”供暖是利用可再生能源和清洁化能源适宜通过多能互补和冷热联供,发展低能耗、清洁低碳的供暖模式。
一:南方试点供暖建议全国人大代表、华中师范大学教书周洪宇在全国两会上提出“沿长江重新划定供暖分界线”“尽快启动南方供暖问题研究”“加快发展我国南方百城供暖市场”等相关建议,周洪宇教授表示现在北方有集中供暖,但随着人民生活水平日益提高,经济收入增加,南方供暖也是非常必要的,南方城市供暖有利于“改善人民生活品质”,提高人民群众的“获得感、幸福感、安全感”。南方可利用当地的可再生资源(如地热、江水源、太阳能、污水源等)和清洁化能源(天然气、电、工业余热、清洁化燃煤等),适宜通过多能互补和冷热联供,发展低能耗、清洁低碳的供暖模式。
二:清洁能源供暖我国北方的供暖方式主要还是以燃煤为主,北方的冬季长期处于零度或者是零下温度,北方家庭的集中供暖能让百姓避免受寒受冻,有益于社会稳定发展。然而南方的供暖量没有北方那么庞大,随着科技的进步和经济的发展,供暖方式除了燃煤外,社会上已出现了许多利用可再生资源来进行供暖,南方地区常年的日照时间比较充足,这就有利于发展太阳能供暖;南方的河流地域分布宽广而且冬季不会结冰,就可以利用河流落差来产生电能,从而进行发电供暖;南方地区的工业体系发达,也可以利用工业生产过程中的水蒸气或热能进行供暖。
三:南方供暖的必要性与北方的气候不同,南方的气候温度常年都比北方高,只有当冬季受恶劣天气影响,南方才会出现短暂几天的低温天气,而且南方的低温天气不是长期固定的,但当遇到极端低温天气时,很多南方家庭也会购买供暖设备,这就会造成当地的集中用电过度现象,造成一些地区发生“拉闸限电”的现象。但如果能实现利用地热、太阳能、污水能、工业余热来供暖的话,这就能让南方的人民群众可以在低温天气里同样享受到暖气,这无疑是能造福百姓,提高百姓生活幸福感的惠民工程。
与烧煤的热电站类似吗?垃圾是城市生活中的“副产品”。每天都有大量的垃圾从城区运到效外,像小山似的堆放在垃圾场。这不仅占用了大片土地,而且还容易产生污染。
利用垃圾发电供热的原理与一般烧煤的热电站相类似,只是烧的燃料不同。
它的发电供热过程大致是这样的:将各种垃圾分别送入由大型滚筒组成的燃烧炉内,滚筒慢慢转动,把拉圾输送到炉底;垃圾在炉底被不断地翻转着,以便使它燃烧完全。在燃烧中装有热交换水管,里面注满冷水。经过燃烧,使热交器水管里的水变成高温、高压的蒸汽,用泵抽出来,一部分送去推动汽轮发电机发电,另一部分送出作取暖用。排出的炉渣,有时上面还散落有未燃烧的金属零部件,可用大型磁铁吸下,送去回炉。炉渣可用来铺路或作填充材料。
水源热泵机组工作原理就是在夏季将建筑物中的热量转移到水源中。
1. 环保效益显著水源热泵是利用了地表水作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统,没有燃烧过程,避免了排烟、排污等污染;供冷时省去了冷却水塔,避免了冷却塔的噪音、霉菌污染及水耗。所以说,水源热泵利用的是清洁的可再生能源的一种技术。
2. 高效水源热泵机组可利用的水体温度冬季为12~22℃,水体温度比环境空气温度高,所以热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高。而夏季水体为18~35℃,水体温度比环境空气温度低,所以制冷的冷凝温度降低,使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式,机组效率提高。
3. 据美国环保署EPA估计,设计安装良好的水源热泵,平均来说可以节约用户30~40%的供热制冷空调的运行费用。
4. 节能水源热泵使用的电能本身为一种清洁的能源,但在发电时,消耗一次能源并导致污染物和二氧化碳温室气体的排放。设计良好的水源热泵机组,与空气源热泵相比,相当于减少30%以上的电力消耗,与电供暖相比,相当于减少70%以上的电力消耗。所以,水源热泵在节能的同时还减少和降低了发电时一次能源消耗过程中产生的污染排放和温室效应。
普通锅炉供热的范围很小,准确的说热网供热是集合了很多锅炉进行的统一分配。比如电网供电,所有发电厂发电后所发电能统一进入电网控制,统一分配。
地热供热和锅炉供热的不同点在于地热供热的热能来源:
地热空调技术其实指的是地源热泵。
地源热泵是一种利用地下浅层地热资源(也称地能,包括地下水、土壤或地表水等)的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能),实现低温位热能向高温位转移。
地源热泵的工作原理
地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源,即在冬季,把地能中的热量“取”出来,提高温度后,供给室内采暖;夏季,把室内的热量取出来,释放到地能中去。热泵机组的能量流动是利用其所消耗的能量(如电能)将吸取的全部热能(即电能+吸收的热能)一起排输至高温热源。而其所耗能量的作用是使制冷剂氟里昂压缩至高温高压状态,从而达到吸收低温热源中热能的作用。
为什么说地源热泵是节能型空调
通常地源热泵消耗1kW的能量,用户可以得到5kW以上的热量或4kW以上冷量,所以我们将其称为节能型空调系统。
与锅炉(电、燃料)供热系统相比,锅炉供热只能将90%以上的电能或70~90%的燃料内能为热量,供用户使用,因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能,比燃料锅炉节省二分之一以上的能量;由于地源热泵的热源温度全年较为稳定,一般为10~25℃,其制冷、制热系数可达3.5~4.4,与传统的空气源热泵相比,要高出40%左右,其运行费用为普通中央空调的50~60% 。因此,近十几年来,尤其是近五年来,地源热泵空调系统在北美如美国、加拿大及法国、瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展,中国的地源热泵市场也日趋活跃,可以预计,该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。
地源热泵的特点
1.属可再生能源利用技术
地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源(通常小于400米深)作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。地表浅层地热资源可以称之为地能(Earth Energy),是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳能量,比人类每年利用能量的500倍还多。它不受地域、资源等限制,真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源,使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。
优点:高效节能、运行费用低
缺点:
①造价高,由于水源热泵所获取的能源全部来地下水,因此钻井需求大,前期需进行专业的地质勘查,水质检验,费用昂贵;
②使用不稳定,水源热泵冬季从地下取热,夏季向地下储热,由于冬夏冷热负荷不平衡,导致地下水温度失去平衡;由于北方冬季供热量远大于夏季制冷量,在北方的水源热泵热失衡问题尤其明显,很多水源热泵工程由于没有考虑到这个问题,刚刚开始一两年效果还好,几年后地下水温度越来越低,导致热泵效果越来越差,甚至不能使用;
③维护复杂,我国水质较硬,从地下抽取的水经过换热器容易结垢,水源热泵每年至少要进行1-2次水源换热器清洗维护,抽水及回灌井维护,工程量较大,维护复杂困难;
④污染破坏地下水,水源热泵需要抽取地下水,大型工程抽水量可达到500T/H,水经过主机后存在一定为污染。最严重的问题是现在的水源热泵工程质量参差不一,很多工程回灌不到位(未回灌到同一抽水层)甚至直接不回灌排入污水管或者地表,导致城市地下水位及地面沉降,存在地质风险,容易被水利环保部门查处。因此现在多地政府已经开始严控水源热泵工程,严控地下水开采;
1水质问题---影响地下水,保护不好会造成地下水污染地下水经过地下管路时温度、压力的变化可能会破坏地层原有的热力学平衡状态。地下水源热泵的应用所可能导致的水文地质问题,后果往往是灾难性和无法弥补的。
2 地质问题---在地下水源热泵实际工程应用中,往往不能实现百分百回灌,回灌不好,会造成地下水位持续下降,引起地基沉降。
3最大不足是会造成土壤热不平衡,常年运行后会导致土壤温度失衡,影响周围生态。在供热、供冷不均衡的地区长期使用土壤源热泵,将会破坏地层原有的温度环境。
清洁能源包括:太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能、水电、核能、新能源汽车、生物质能、天然气水合物等。
太阳能的应用非常广泛,可分为三大类:
太阳热利用,太阳能光伏发电,太阳能光化学。
太阳能的热利用方式有很多,比如,太阳房,太阳能干燥,太阳能除湿,太阳能空调系统,太阳光聚热发电,太阳能海水淡化等,最典型的应用就是太阳能热水器;
太阳能光伏,就是利用太阳能电池,直接把太阳能转换成电能。 太阳能光伏发电系统,太阳能充电器,太阳能路灯,太阳能汽车,......
太阳能光化学,模仿树叶合成有机物。
太阳能是“一次能源”,又是“可再生能源”。实际上,煤炭、石油这些矿物燃料,从根本上说是远古以来贮存下的太阳能。风能、海洋能、生物能等也都直接或间接地来自太阳。而且,太阳能是一种不会污染环境的“清洁能源”,既不需要运输,又安全方便,成本低廉,是理想的自然能源。