新能源及清洁能源在集中供热领域的应用探讨论文_李舟

中国能源建设集团云南省电力设计院有限公司

摘要:步入21世纪后,人们的环保意识不断的提高。加上我国目前我国对于能源的使用上有着较大的需求量,因此目前在集中供热领域中,对于新能源和清洁能源的应用使其运行使用的需要,也是今后发展的一大趋势。基于此,本文围绕了新能源及清洁能源在集中供热领域的应用进行了探讨。

关键词:集中供热系统;新能源;清洁能源;能源应用

引言:

目前来说,我国的城市在集中供热热源选择上,大多数都是燃煤锅炉。由于煤炭资源的稀缺,加上其属于不可再生资源,因此当下寻找新型的能源应用在集中供热系统中迫在眉睫。新能源和清洁能源由于其属于可再生资源,加上安全无污染,将其应用在集中供热领域中,可以有效的代替燃煤锅炉。

一、新能源和清洁能源的优势

新能源和清洁能源两者本质上并无区别,其都属于绿色能源。新能源和清洁能源的诞生是随着社会不断发展,环保力度不断加大而来的。两者可以直接的用于生产生活之中代替传统能源。

新能源以及清洁能源和常规的石油煤炭等能源相比,其具有显著的特点。(1)新能源的储量十分的丰富,分布的范围不受限制。(2)新能源和清洁能源对于环境污染小,甚至没有污染,因此是今后能源应用的发展趋势,具有较强的应用潜力。(3)新能源和清洁能源还没有得到充分开发,使用范围还比较限制。(4)对于风能、太阳能的新的能源,其可以不断使用,不受限制。

二、新能源以及清洁能源的应用现状

从上面的笔者分析之中,可以明显看出新能源和清洁能源具备有传统能源所不具备的优势,因此对其的应用还有较大的发展空间。但是由于我国的新能源和清洁能源的相关研究起步稍晚,加上其开发技术非常复杂,因此在实际的应用之中还存在有较多问题。[3]

(一)产业化发展基础薄弱

由于我国的新能源和清洁能源产业发展起步较晚,因此起基础十分的薄弱。尤其是缺乏一套完整的技术,因此我国目前的能源结构主要还是围绕石油煤炭等传统能源,新能源并没有在短时间之内得到广泛普及。此外,加上其研究成本较高技术复杂,从而进一步的限制的新能源的普及发展。

(二)能源市场缺乏保障

这几年来,随着人们环保意识不断的提高,对于新能源和清洁能源也越来越重视。但是由于对于新能源和清洁能源的起步较晚,导致社会大众对其还缺乏一定的认可。加上我国政府没有正确进行引导,导致我国新能源和清洁能源的应用缺乏保障。

三、新能源及清洁能源在集中供热领域的应用

(一)热泵系统

热泵系统是一种非常灵活并且节能的新型中央空调系统。热泵系统主要是利用空气、地表水等加上常温的土壤资源来借助压缩机系统,从而灵活的完成制热或者制冷工作。热泵系统是一套非常完整自动的系统,其使用过程中不需要认为进行操作,可以有效的节省人力资源。详细热泵系统组成原理,请看图一所示。利用热泵系统可以取代锅炉或者市证管网等等传统的供暖方式以及系统。热泵系统根据热源的不同,其可以分为以下三类。[1]

图一 热泵系统原理图

1、空气源热泵

空气源热泵有个显著的特点,它的性能会根据室外温度的变化而随之产生一定的变化。例如在冬季制热时,如果室外的温度偏低,空气源热泵机组的效率也会随之下降。因此,空气源热泵机组在运行之中的供热性能会受到外部温度影响,从而发生一定的变化。同时,空气源热泵运行过程中会发出较大的噪声,很容易影响到周边环境。

2、地源热泵

地源热泵要有散热的盘管占地以及泵房占地,因此地源热泵系统的建立,其基础就是要有足够的面积。其在运行的过程之中对于一年之中的冷热平衡具有一定的要求,因此一定要合理的控制,否则将会直接影响到运行的效果。[2]

3、地下水源热泵

地下水源热泵因为存在有回灌井堵塞,因此导致其水位和回流的速度都会给周边的环境以及建筑物带来严重的影响,因此在使用低下水源热泵时,最好根据实际情况选择。

(二)太阳能供暖系统

太阳能供暖系统主要是一种收集太阳所发出的能量,然后将收集到了能量,通过一定的装置将其转换,从而得到热量。然后将热量通过媒介传输,从而为末端的相关用户提供热水。

由于昼夜交替以及其后的变化,太阳辐射能也会随之变化。整体来说,太阳辐射能具备有不稳定、不连续、分布不均匀这几个特质。为了能够满足末端用户对于太阳能系统的使用,一般来说都会对其配备有储能装置。

要想解决太阳能不稳定这一问题,不仅仅可以通过配备储能装置来解决,还可以采用辅助热源这一方法。辅助热源主要包含有我们常见的能源,例如石油、煤炭等等借此来进行加热。在辅助热源的选择上,应该依据实际情况选择。首先应该选择价格降低的辅助热源,同时还应该考虑其方便性等等。

以我国目前太阳能供暖系统的发展来说,由于受到空间以及经济的影响,要想将其应用到城市之中还存在较多的问题,目前只适合应用于一些地域辽阔的城市乡镇之中。

(三)生物质能

生物质主要是通过植物产生光合作用而产生的太阳能。每一年因为植物产生光合作用而出现的生物质能量占据了世界燃料消耗的10倍,数字非常的庞大,但是其利用率却极其的低。随着目前社会经济不断的发展,能源消耗越来越大,传统的能源面临巨大的消耗需求显得捉衿见肘。对此,充分开发利用生物质能源是我国发展的迫切需要。

我国在生物质能源上非常的丰富,例如农作物秸秆、木材加工之后的剩余物等等。但是在对其的利用过程之中,由于收集难度比较大,加上环境问题等等,导致目前对于生物质资源的利用受到了一定的制约。

生物质能是目前我国大力提倡使用的可以再生的能源,利用生物质能进行供热,非常的复合我国可持续发展战略。生物质的锅炉热源厂以及热电厂等等,由于成本以及规模的限制,其还不适合用于城市供电之中,但是可以作为一种辅助供热。

(四)燃气分布式能源

燃气分布式能源供热主要是以常见的天然气能源作为主要燃料,然后通过热电联产等方式来实现对于能源的梯级使用。燃气分布式能源供热是保证天然气被高效使用的一种方法。天然气对比其他能源价格低廉,并且清洁环保无污染。

燃气分布式能源供热在实际的建筑应用过程之中,会受到两个条件的制约。一方面是因为热负荷,当热负荷比较低的时候,会与电负荷非常不均衡。又或是热负荷的季节性变化过于大,导致其利用效率低下。另一方面是年利用时间。由于建筑的热电负荷会跟随人员流动发生变化,由于人员流动性较强,导致其利用时间缩短。

根据笔者以上的分析,可以我国在对于分布式的能源热电联供系统应用上,主要建筑类型有这三种:(1)应用在区域供热系统之中。(2)大型

的建筑之中,例如广场、写字楼等等。(3)公共的建筑群之中,例如医院、学校等等。

四、结束语

由于受到了规模以及成本的限制,在今后的很长一段时间之中,我国的供热能源还是主要以电联产供热系统为主,新能源和清洁能源还只能作为辅助热源结构。在今后对于新能源和清洁能源的使用中,一定要充分的考虑其优势及其存在的问题,要有效均衡两者之间的矛盾,这样才能为我国清洁能源和新能源的使用做出进一步的完善。

参考文献

[1]蔡春雷,刘学斌,殷子程,李娇. 地方发展清洁能源供热的几点思路[J]. 区域供热,2016,(06):134-136. (2016-12-20)[2017-09-29]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.3241.TK.20161220.1538.027.htmlDOI:10.16641/j.cnki.cn11-3241/tk.2016.06.027

[2]李萌. 京津冀农村清洁能源供热采暖成本降低路径研究[J]. 城市,2017,(03):70-77. [2017-09-29].

[3]齐洪波. 清洁能源供热与传统能源供热的研究[J]. 应用能源技术,2015,(02):38-42. [2017-09-29].

论文作者:李舟

论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期

论文发表时间:2018/1/24

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