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多點發力 山東打造供熱“一張網”

2023年12月11日09:48 | 來源:大眾報業·大眾日報客戶端
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隨著城市化發展,山東各市集中供暖面積不斷增加。以濟南市為例,今年新增集中供熱面積達2000多萬平方米﹔根據泰安市測算,到2030年供熱缺口預計達2000萬平方米。伴隨供暖面積的增加,各地在內部挖潛的同時,也在積極尋找新的熱源,多管齊下,確保居民溫暖過冬。

在為城市“尋熱”的過程中,各地都採取了哪些對策,又進行了哪些創新探索?寒冬時節,記者對此進行了調查。

一市核能供熱,雙城零碳同暖

11月25日,我國首個跨地級市核能供熱工程——國家電投“暖核一號”三期核能供熱項目投運,海陽核電在給煙台海陽市供暖的同時,供暖區域到達威海乳山市,實現了零碳熱源的跨區域互通共享,開啟了核能“雙城”供熱模式。

優化長輸管道建設,打造供熱“一張網”

通過推動南部國能熱電、“萊熱入泰”長輸管線、西部熱源三大主力熱源建設,泰安市著力打造“泰城供熱一張網”。

清潔能源靈活補充,助力破解單一熱源困境

天然氣等清潔能源建設靈活,可以作為城市熱源的補充,但通常成本較高。地熱、生物質能、空氣熱能等可再生能源除了在農村的分布式應用,如今也被越來越多可以接入集中供暖的城區使用。

隨著城市化發展,山東各市集中供暖面積不斷增加。以濟南市為例,今年新增集中供熱面積達2000多萬平方米﹔根據泰安市測算,到2030年供熱缺口預計達2000萬平方米。伴隨供暖面積的增加,各地在內部挖潛的同時,也在積極尋找新的熱源,多管齊下,確保居民溫暖過冬。

在為城市“尋熱”的過程中,各地都採取了哪些對策,又進行了哪些創新探索?寒冬時節,記者對此進行了調查。

一市核能供熱,雙城零碳同暖

12月10日開始,山東各地降溫明顯,將出現寒潮、雨雪和大風天氣。在威海乳山市,集中供暖熱源已經由原來的燃煤鍋爐切換為核能供熱。

11月25日,我國首個跨地級市核能供熱工程——國家電投“暖核一號”三期核能供熱項目投運,海陽核電在給煙台海陽市供暖的同時,供暖區域到達威海乳山市,實現了零碳熱源的跨區域互通共享,開啟了核能“雙城”供熱模式。

走進乳山市北郊能源站,可以看到該片區的燃煤鍋爐設備已停止運行。“為保障群眾溫暖過冬,燃煤鍋爐停運后,將作為備用熱源。”乳山市城市管理綜合服務中心副主任周景重說。

通過北郊能源站的集中控制平台,可以看到海陽核電站的熱量經過熱源分配系統的加壓后輸送到乳山市和海陽市邊界的計量站,再通過21.1公裡的管道輸送到乳山。

據公開數據,該工程可覆蓋乳山主城區630萬平方米,預計可替代原煤消耗23萬噸,減排二氧化碳42萬噸。

為何要跨市取“暖”?乳山冬季供暖此前是靠燃煤鍋爐,不僅成本高,煤價最高的時候用熱成本接近1吉焦80元,而且不環保。從2019年開始,乳山市就在周邊地區尋找熱源。

“一開始想在乳山內部解決,但因為大型工業企業較少,難以利用工業余熱供熱。放眼整個威海市,有條件對乳山進行熱電聯產供熱的企業又在一百公裡以外。”周景重說。

而此時,山東核電也正在為“多余”的熱源尋找去處。海陽核電站的工作人員拿“暖核一號”二期縣域級核能供熱工程舉了個例子:一個供暖季,海陽核電站為海陽市提供清潔熱量200萬吉焦,其中150萬吉焦原本會被“浪費”掉,通過核能供熱提升了能源的利用率。

山東核電與乳山市很快達成一致,我國首個跨地級市核能供熱工程拉開序幕。“跨地級市供熱,供熱管網地下鋪設環境復雜、不同行政區域協調難度大,需要多方通力配合。”周景重說。

據了解,山東核電負責技術研發攻關、廠內供熱機組改造和工程施工,煙台、威海兩市政府分別負責所轄行政區域內的征地協調、管網鋪設及熱源分配中心建設。

第一年進行核能供暖,為確保萬無一失,乳山市在加快推進核能長輸管線和能源站建設的同時,由乳山熱力公司採購進場煤炭3萬噸,可滿足40天供暖需要,將原有的鍋爐熱源作為零碳供暖的備用調峰熱源。

“今年我們投資8200余萬元,對熱電公司的7台鍋爐進行了檢修,新建了69個小區換熱站,對城區2323棟樓的入戶閥門和原有的64個換熱站進行了維保。”乳山市熱力集團有限公司董事長宋林說。

供熱整體更均衡,居民家裡的體感溫度也更加穩定舒適。“由於設備自動化程度高、建設標准高,停運的概率比鍋爐小,將有效減少以往越是嚴寒天氣,鍋爐因為高負荷運轉越容易停爐的風險。”宋林說。

核能長距離供熱,核電廠、供熱企業效益如何?

工程開創了“核電廠+政府平台+長輸管網公司+供熱公司”的供熱商業新模式,乳山通過購買熱量的方式與海陽結算,供熱公司用熱成本並沒有增加。

周景重說,供熱站不再燒鍋爐以后,經過今年的智慧化升級,初步測算可以節省70%的人力物力成本。

國家電投核能發展總工程師,山東核電有限公司黨委書記、董事長吳放說,“使用核能的費用主要花在建設時期,核燃料的價格佔成本的比重較小,發電、供熱的成本也更加穩定。”

推廣核能利用,山東一直走在前。本供暖季“暖核一號”供暖面積合計達1250萬平方米,可滿足約40萬人口的冬季清潔取暖需求。據統計,“暖核一號”自投運以來,累計提供零碳熱量456萬吉焦,替代原煤消耗39萬噸,減排二氧化碳72萬噸。

優化長輸管道建設,打造供熱“一張網”

“暖核一號”三期工程開了核能跨地級市供暖的先河。隨著城區集中供暖面積的快速增長,各地供熱缺口越來越大,為了尋找合適的熱源,近年來山東各地建設了越來越多的跨區縣、跨市的輸熱長廊。

泰安與濟南互相“借”熱。11月15日,濟南正式啟動集中供暖。在濟南供熱調度指揮中心大廳,通過數字大屏可以看到,泰安石橫電廠的高溫水跨越“80公裡”溫暖濟南主城區。

據了解,“石熱入濟”一期項目總供熱能力約3500萬平方米,今冬採暖季將供暖約400萬平方米,相當於2台100噸/時鍋爐的供熱能力。

泰安的熱“穿山越河”溫暖泉城,濟南市萊蕪區到泰安東部的熱力通道也在加速建設。泰安市住房和城鄉建設局副局長邊樹舉告訴記者,該項目總投資約18億元,從濟南市萊蕪區華電萊城電廠向泰安鋪設供熱高溫水管線50.6公裡,穿越濟南市萊蕪區張家窪街道等4個鄉鎮(街道),泰安市泰山區、岱岳區范鎮等5個鄉鎮(街道),建成后將實現供熱能力2500萬平方米。

為何要到濟南市萊蕪區取“熱”?邊樹舉向記者展示了一組數據。國家能源泰安熱電有限公司一直是泰安市城區的主力熱源,能夠提供2060萬平方米的供熱能力。2022年,泰安西部熱源投產運行后,新增了1000萬平方米的供熱能力。

“我們測算,隨著城市化的發展,每年新增實供面積約200萬平方米,還有壁挂爐用戶和老舊小區改造需要逐步替代供熱方式,到2030年泰安城區將有約2000萬平方米的供熱缺口,需依靠新熱源來解決。”邊樹舉說,當時他們就下了決心去請“外援”。

兩個城市跨行政區域雙向供熱,是因為在地理位置上,熱源與接收區域距離更近、性價比更高。但其中煤耗、排放等一系列問題都需要兩市協商解決。

“萊熱入泰”能夠充分發揮濟南、泰安兩市的比較優勢,在化石能源清潔高效利用、減排降耗、要素指標等方面為全省其他跨市域、跨區域合作提供有益經驗。“從經濟效益上看,在同等供熱能力前提下,‘萊熱入泰’長輸供熱工程要比煤電熱源項目節省投資30%以上。”邊樹舉說。

通過推動南部國能熱電、“萊熱入泰”長輸管線、西部熱源三大主力熱源建設,泰安市著力打造“泰城供熱一張網”。

近年來,多市都在加速供熱“一張網”的建設。以濟南為例,“石熱入濟”項目配合即將開工的“聊熱入濟”南線工程,將於2025年採暖季形成供熱能力7000萬平方米,實現全域內供熱管網互聯互通。

淄博市也較早進行了供熱管網互聯互通和工業余熱綜合利用項目建設,整合了全市供熱資源,優先釋放大型熱電廠熱能,打破區域之間、熱源之間的壁壘,通過建設跨區域長輸供熱管網,向多數區縣、功能區輸配高溫水,構建全市供熱“一張網”。

供熱“一張網”的建設為何如此重要?記者走訪了多家供熱企業,不少負責人表示,不把熱源建設成網,互相備用,規模較小的供熱企業僅依靠單一熱源,無法保障供熱效果。

某供熱企業負責人表示,停用了原本的鍋爐,通過長輸管道向熱電廠購買熱量,確實能夠降低一定的成本,但有時購買熱量會受到限制。

“我們長年購買熱量的熱電廠近年來‘上大壓小’提升了規模,但從背壓機組改為抽汽機組,陰天的時候,企業要滿負荷發電,就不在生產中抽汽了,這時候天也比較冷,我們的熱反而供不上了。”該負責人說。

“我們正在跟當地另外一家供熱企業溝通,兩家企業把管網打通,熱源互相備用。”該負責人建議,要從整個城市的發展上統籌熱源布局,如果以供熱企業為主體各自負責一個片區去對接熱源,缺乏規劃帶來的問題會越來越凸顯。

清潔能源靈活補充,助力破解單一熱源困境

天然氣等清潔能源建設靈活,可以作為城市熱源的補充,但通常成本較高。地熱、生物質能、空氣熱能等可再生能源除了在農村的分布式應用,如今也被越來越多可以接入集中供暖的城區使用。使用這些熱源,效果和經濟性如何?

在清潔能源示范縣濟南商河,濟南玉泉生物發電有限公司(下稱“玉泉發電”)實現扭虧為盈。玉泉發電董事長劉少儒表示,企業通過抓燃料品質,發電成本上控制得很好。

該公司今年也開始進行熱電聯產。11月10號,玉泉生物質供熱項目正式投產,廠區內30MW機組發電產生的余熱,通過長輸管道,引至濟南市商河恆泰供熱有限公司(下稱“商河恆泰”)廠區內,經二次加熱提溫后向城區進行集中供熱。

“天氣暖和一些的時候,不需要提熱可以直接輸送到市政管網供熱。”劉少儒說,如今供熱長輸技術越來越成熟,玉泉發電輸出的55攝氏度的熱水,經過管道輸送,到達供熱公司時溫度下降不到1攝氏度。

“玉泉電廠每年發電1.8億度,熱電聯產后提供的54萬吉焦熱量,增加了城區集中清潔供暖150萬平方米供熱能力。能夠替代商河恆泰的一台鍋爐,當地用熱更加平穩安全。”劉少儒說。

地熱供暖是商河縣主要的清潔能源。12月10日,濟南降溫明顯,山東德和地熱開發有限公司商河分公司負責人劉緒城帶領運行人員排查新建小區地熱站的電力線路。“在為后續的突發降溫作准備,遭遇極端天氣,需要啟動電泵輔助驅動提熱。”劉緒城表示。

“從2017年至今,我們的地熱項目在商河已經推廣了210萬平方米,緩解了集中供熱的壓力。地熱供熱價格按照集中供暖價格執行。”劉緒城說。

據了解,使用地熱進行供暖,成本主要在工程建設上,另外一塊費用就是天氣較冷時電輔熱的用電成本。

2015年入住淄博張店曦園小區的業主張永杰,已經使用地熱取暖多年。

“既能供暖也能供冷,比空調體感舒服許多。”張永杰算了一筆賬,按照當地集中供暖價格,自己家200多平方米的面積,每個取暖季大概要交4500元。“雖然沒有具體測算地熱用電量,但明顯比集中供暖價格要低。”

“應用清潔取暖效果如何,主要在於建筑的保溫性能。”淄博臨淄區方正和悅府小區物業負責人李通表示,清潔能源能否省錢不能一概而論。方正和悅府小區雖然在城區,但沒有選擇集中供熱,而是使用空氣源熱泵。

李通用小區內的232平方米的樣板房算了筆賬。2023年1月,臨淄區最低氣溫是零下19攝氏度,在這個極端天氣下,用空氣源熱泵24小時的取暖耗電量約為50度。

“在建筑保溫系統做好的情況下,被動式建筑的節能率達到92%以上,用熱更少,使用空氣源熱泵的價格要低於集中供熱。”李通說。

長輸供熱,科學規劃很重要

張楠

如今,長距離輸熱技術越來越成熟,隨著城市採暖面積快速增加,通過長輸管道將熱電廠的熱能或者工業余熱輸送到城區集中供暖,成為越來越多城市的選擇。遠距離供熱在為城市補充熱源的同時,也提升了能源利用效率、有效降低碳排放。

從全省來看,長輸管道的單線距離越來越長。濟南市“石熱入濟”一期項目,就開創了國內“管網最長、管徑最大”的紀錄。從一次性投資來看,長輸管道建設成本高,后續的運行成本也不低。但多個市的供熱公司給記者算過賬,相對於燃煤鍋爐,長輸供熱還是具備比較好的經濟性。且出於環保的考慮,長輸供熱在目前已經是最優解。

也正因為長輸管道建設成本高,前期的科學規劃很重要。記者採訪中了解到,有的地方長輸管道建成后,因為熱電廠配合調峰,導致集中供暖有時熱不起來的情況。這就要求,各市要從全市“一張網”的格局上統籌規劃。

供熱問題事關民生。確保居民溫暖過冬,既要補足熱源缺口,也要考慮利用多元化熱源。補充城市熱源,如今看來很難有一個“標准方案”,各地都應當主動作為盡快找到出路。(張楠 曹儒峰 楊秀萍 劉磊 陶相銀)

(責編:公雪、邢曼華)

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