清洁能源供热与传统能源供热的研究

清洁能源供热与传统能源供热的研究

徐翔

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摘要：在我国，煤炭是重要的基础能源，供热事业关系到民生的冷暖，是一项系统工程，是能源消费、供给、技术和体制革命的重要组成部分。需要探索出一条适合于我国国情的清洁供热道路，构建出清洁低碳、安全高效的现代城市供热基础设施供应体系，从而使供热的经济价值、环境价值以及全社会的正效益得以充分发挥。在此基础上，文章重点就清洁能源供暖与传统能源供暖进行了详细的讨论，期望能为行业人士提供一些参考和启示。

关键词：清洁能源供热；传统能源

引言

供暖是关系到人民生活的一项重要工作，我国北方冬季清洁供暖涉及城镇面积达140亿平方米、乡村面积达100亿平方米，是我国建筑节能工作的重点，也是我国北方城市应对空气污染的重要措施，更是我国城市能源基础设施的命脉。到现在为止，北方城市供暖工作已经取得了显著成绩。

一、洁净供热概况

积极发展多种清洁供热方式，主要包括电能供热、地热能供热、生物质能供热、太阳能供热、核能供热及氢能供热（热电联供），可以实现供热资源和形式的多元化、灵活性。电力采暖是一种环境友好的将电能转化为热能的采暖方法。根据受热面积和均匀度的不同，可以将其划分为点式供暖（空调、电热扇、辐射板等）、线式供暖（发热电缆等）、屋面式供暖（电热膜等）。地热采暖是一种利用地热作为主要热源的一种采暖方式。地热供暖按其输入方式可划分为直接供暖与间接供暖两种。直接供热指的是将地热流体直接引入到供热系统中，而间接供热指的是地热流体不直接进入供热系统中，而是通过换热器将热能传递到供热系统中的循环水。生物质能采暖是一种可以取代煤炭采暖的绿色、低碳的可再生能源采暖模式。生物质能采暖方式主要有生物质锅炉采暖、生物质热电联产两种，多用于农村地区。太阳能采暖是指采用太阳能集热器对太阳辐射进行采集和转换，以达到采暖目的的一种技术。核电供暖是一种利用核裂变能作为热源，在城市中实现集中供暖的一种方法。氢能采暖（热电联供）是一种集加热、加热和发电为一体的综合能源系统，其突出特征是能量的梯级利用。所谓的热电联产，就是用燃料电池来驱动。燃料电池是一种利用氢气和氧气反应生成水的化学能，将其转化为电能的设备，其发电效率超过40%，实现了80%的热电联产。氢能采暖（热电联产）具有节能、环保、经济、安全等优点，是一种很有发展前景的新型采暖模式。目前，日本已有一种可用于工业生产的燃料电池热电联产系统。

二、分散型能量

分布式能源系统指的是按照用户的需求，在当地对其进行生产和提供能量，它直接面向用户，拥有多种功能，既可以独立运行，也可以并网运行，可以满足多个目标的中小型能源转换利用系统。作为一种新型的能源传输模式，其具有以下四大特点：（1）直接满足使用者的需要，距离使用者较近，降低了能源传输费用。(2)与传统的中央能源供应系统相比，两者都是中小容量，具有灵活性和节能性。(3)多用途的趋向，即可以容纳多个能量投入，也可以同时满足使用者对多个能源的要求。(4)也有越来越多的替代技术，例如与通过系统地优化和集成以达到多种功能目的的燃料电池相结合。分布式能源系统的核心和重要组成部分是分布式能源系统，它具有多种类型，可以与风能、太阳能、生物质能等多种能源组合。按照热机的类型来划分，可以分为燃气轮机、内燃机、汽轮机、斯特林发动机和诸如燃料电池之类的分布式的冷热电联供。其中，以燃料电池为核心的热电联产系统为“燃料电池-燃气透平-废热吸收”的分布式供能系统， SOFCs SOFCs的单机发电效率仅为50%-60%，与燃气透平复合后，发电效率可达60%，是当前最为清洁的分布式能源系统。

三、中国常规能源优势与劣势

（一）利用常规能源取暖在中国的优势

在我国，大多数地区的采暖都是通过燃烧煤炭等方法来实现的。据2016年底的数据显示，在我国北方地区，取暖所使用的能源主要是燃煤，燃煤取暖面积约占总取暖面积的83%，天然气、电、地热能、生物质能、太阳能、工业余热等加在一起，约占17%，因此，我国已经成为了一个名副其实的煤炭大国。而调查结果表明，在我国北部地区，供热方法有许多问题，而在我国北部农村地区供热需求也有较大问题。全国960万平方千米的国土，人均可加热的面积为450万平方千米，其加热产生的热能也是相当可观的。但是，大多数农村地区不能进行集中采暖，而集中采暖尚未覆盖的区域以烧柴、燃烧煤炭等方式为主，城乡接合部则大多为分散采暖，大量使用柴灶、火炕、炉子或土暖气等采暖。

（二）中国用常规能源取暖存在的问题

在我国，大多数地区都是以燃烧煤炭来取暖，然而，煤电厂在生产煤炭时，会产生大量的工业废物，这会影响到土地环境及其循环利用，而且，在大多数地区，由于过度的燃烧，使得空气中的氧含量持续下降，从而引起了大量的空气污染，每个家庭的煤炭使用量虽小，但是加在一起却是一个很大的问题。而且在开采煤炭之前，还需要仔细的处理掉其中的杂质和废物。然而，在我国，煤炭的开采与处理过程中，必须建立一座煤厂，一座核电站等，由于对煤炭的需求很大，因此，在国内，煤炭厂的建设投入很大，同时，随着新能源的广泛应用，对传统的煤炭厂，电力公司等的发展产生了很大的影响，电力公司的财务风险越来越高，使得我国煤炭加工业的风险越来越大，问题也越来越多。

四、新一代洁净能源供暖的利弊

（一）新洁净能源在中国供暖中的优势

自从上个世纪发现了新的清洁能源之后，人们对清洁能源的利用越来越多，除了传统的电力之外，还发现了很多新的能源，比如供暖，地热，风力，照明等等，这些新能源的应用非常广泛，给人们的生活带来了很大的方便，同时也为我们国家的环保事业做出了很大的贡献，最重要的是，这种新能源的应用并不需要太大的转化装置，也不需要太多的燃料，因此，在二十一世纪的今天，新的清洁能源已经成为一种普遍的方式。

（二）中国新清洁能源采暖存在的问题

我国是世界上最大的发展中国家，国土面积很大，但是，我国在新型能源取暖方面的开发与研究还不够成熟，不能大规模地推广与普及。再加上，我国农村地区的经济发展程度较低，清洁能源开发所需的设备成本比较高，这就导致了我国不能普及与使用新型清洁能源。随着全球范围内对清洁能源的重视程度不断提高，因此，在未来的一段时间内，清洁能源的价值和价格都会大幅度提高，这更给我国农村地区的供热带来了一定的经济压力，因此，新的清洁能源注定不可能在我国大规模推广。能源问题是一个全球性的问题，向新能源转型的时代已经来临，这就要求我们在这方面投入更多的精力，更多的采用新技术、新设备，是我们国家实现清洁能源普及的关键。

结语

走可持续发展之路是我国的基本国策，清洁能源供热与国家要求以及环境发展需求相一致，它替代了传统的供热方式，为我国坚定不移地发展绿色经济奠定了基础。各区域应根据自己的具体条件，采用其他供暖方法，使之相辅相成，因地制宜，协调发展。

参考文献

[1]吕超群. 清洁能源供热[C]//中国市政工程华北设计研究总院有限公司,2022:958-962.

[2]刘春蕾, 清洁能源供热系统智能化研究与示范. 河北省,河北建筑工程学院,2021-12-20.

[3]许广平.清洁能源供热与传统能源供热的发展对策研究[J].绿色环保建材,2020(06):74+77.