冬季供暖涉及千家萬戶、事關(guān)百姓冷暖,是重大的民生工程。今年冬季,世界在役最大火電廠大唐托克托發(fā)電廠至呼和浩特長輸供熱項目一期工程全部投運,供熱主管道總輸送長度達105公里,一舉打破國內(nèi)長距離供熱紀錄,并有效解決了呼和浩特市城區(qū)熱源單一、熱電聯(lián)產(chǎn)比例較低等諸多問題。面對冬季用熱需求不斷增長的挑戰(zhàn),通過長距離供熱管道將電廠熱能輸送至城市供暖,能否成為解決城市供熱難題的有效途徑?
距離是供熱的關(guān)鍵影響因子。傳統(tǒng)意義上的供熱半徑,通常被定義在20公里以內(nèi),這樣的設(shè)定主要基于熱源傳輸效率和成本效益考慮。一方面,熱能在傳遞過程中會有損失,隨著距離增加,這些損失也會逐漸累積,從而影響供熱效果。另一方面,供熱管道直徑和供熱介質(zhì)的流速等,也會影響供熱半徑。在以往技術(shù)條件下,20公里以內(nèi)供熱半徑中,熱源傳輸效率較高,成本相對較低。因此,熱源多布局在城市附近,有的供暖鍋爐甚至就設(shè)在居民小區(qū)中。
隨著城鎮(zhèn)化率不斷提升,這樣的供熱布局遇到了挑戰(zhàn)。在需求側(cè),由于城市規(guī)模持續(xù)擴大,城市人口和建筑面積不斷增加,再加上近年來極端天氣頻發(fā),用熱需求持續(xù)攀升;在供給側(cè),熱源建設(shè)受土地緊張、環(huán)保標準等多種因素制約,城市周邊熱源資源有限,難以滿足日益增長的用熱需求。雙向影響下,供熱缺口越來越大。
如果我們把視野打開,熱源其實并不稀缺。據(jù)機構(gòu)調(diào)研,我國北方地區(qū)余熱資源極為豐富,僅30萬千瓦以上火電機組余熱資源,便可滿足當前160億平方米城鎮(zhèn)供熱面積的能量需求。如果再加上鋼鐵廠、化工廠等余熱資源,熱源就更加充裕。據(jù)測算,在100公里半徑范圍內(nèi),70%的需熱側(cè)可找到合適熱源,200公里半徑內(nèi)可實現(xiàn)供需平衡。破題的關(guān)鍵就在于長距離、低成本輸熱,在更大范圍內(nèi)優(yōu)化配置熱源。
長距離余熱供暖作為一種新型供熱方式,近年來已成為多地探索的新路徑。除了呼和浩特,全國首個長輸供熱工程——大同古交興能電廠至太原項目,已安全平穩(wěn)運行數(shù)個供暖季。在呼倫貝爾,距離中心城區(qū)70多公里外的伊敏電廠,保障了呼倫貝爾市區(qū)1500萬平方米供熱需求。此外,濟南、銀川、石家莊、鄭州、西安等省會城市目前也在做相關(guān)嘗試。據(jù)統(tǒng)計,全國城鎮(zhèn)集中供熱面積中,長距離供暖占比逐年增加。
從各地實踐看,長距離輸熱已具備一定可行性和經(jīng)濟性。過去大家普遍認為,輸送距離越遠,供熱損耗越大,技術(shù)要求越高,花錢也就越多。但目前來看,很多瓶頸已逐步突破,大溫差長距離余熱供暖就是核心技術(shù)之一。為保障供暖系統(tǒng)持續(xù)運轉(zhuǎn),熱網(wǎng)對出水和回水溫度有嚴格要求,以前兩者溫差較小,為保障足夠的回水溫度,熱量抵達目的地能釋放的熱量十分有限。就像開車遠距離送貨,過去到目的地只能卸一半的貨,如今借助大溫差技術(shù),將熱網(wǎng)回水溫度由通常的60攝氏度左右降低到20攝氏度左右,剩下一半“貨物”也能應(yīng)用盡用,顯著增強了長距離輸熱能力,大幅降低了輸熱成本。
不僅如此,相比新建熱源項目,長距離供暖可利用存量熱源資源,避免重復建設(shè),節(jié)約投資成本。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。長距離供暖通過利用清潔能源和余熱資源,整體上減少了燃煤等化石能源消耗,緩解了天然氣季節(jié)性供需矛盾,降低了二氧化碳、二氧化硫等污染物排放,環(huán)境效益顯著。
推廣長距離輸熱項目,關(guān)鍵在于規(guī)模。長距離供暖項目需要鋪設(shè)大量供熱管網(wǎng)和相關(guān)配套設(shè)施,管道單位距離一次投資較大、運行成本也相對較高。保障項目的經(jīng)濟性,需要一定規(guī)模的供暖面積來支撐。據(jù)估算,在中心城市或地級市,供熱面積達千萬平方米以上,長輸供熱一般具備經(jīng)濟性。如果末端采暖面積低于該標準,長輸供熱并非最佳選擇。
“雙碳”目標下,我們既要溫暖過冬,又要藍天白云,清潔供暖是重要發(fā)展方向。大型電廠長距離余熱供暖具有獨特優(yōu)勢,在條件合適的地區(qū),可為居民提供更加清潔、經(jīng)濟的供熱服務(wù)。隨著技術(shù)不斷進步和政策不斷完善,用遠熱解近冷,有望成為未來城市供熱的重要發(fā)展方向。主管部門在規(guī)劃熱源布局時,應(yīng)充分考慮長距離供暖需求和特點,合理布局熱源資源,確保熱源的穩(wěn)定性和可靠性。 (作者:王軼辰 來源:經(jīng)濟日報)