城市供热形式与能源结构

　　摘要：近年来，城市供热形式与能源结构得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。结合我国城市供热能源情况，从热电联产供热、区域锅炉房供热及燃油燃气供热等方面，就几种供热形式的能源利用效率、经济性及适用性进行了分析、比较，以期为城市供热形式与能源的关系提供参考。阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
　　关键词：城市；供热形式；能源结构
　　一、城市供热的能源利用效率
　　（一）热电联产供热
　　热电厂将高品位的热能用于发电，将低品位的热能用于供热，因而其能源转换效率较高。在所有供热形式中，热电联产的能源利用效率是最高的，包括发电及供热在内其一次能源效率可达到0。7～0。9之间。
　　（二）燃煤锅炉供热
　　根据JGJ2695民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）规定，燃煤锅炉的供热效率应达到0。68以上。随着供热锅炉单台容量的不断增大，其热效率也逐步接近了热电联产的能源利用效率。
　　（三）电力供热
　　在北方地区，绝大部分电力来源于火电。一次能源煤炭变成电能的效率只有0。3左右，即使电锅炉的效率达到95以上，电力供热的一次能源效率也只有0。25左右，因此用电供热的一次能源效率是极低的。
　　（四）天然气供热
　　用天然气直接烧锅炉供热的效率在0。85～0。90左右。但天然气是清洁燃料，价格很高，北京市1m3天然气价格在2元左右，其一次能源效率折合成标煤后应低于燃煤锅炉。
　　二、各大城市供热形式的应用前景
　　（一）热电联产供热
　　以热电厂为热源的集中供热系统，由热电厂中汽轮机的抽汽或背压排汽通过换热首站将热量传递给热水，并通过热力管网将热量送到各采暖用户。从整体上看，热电联产具有较好的经济性。因此，在保证全年充足热负荷的前提下，应优先发展热电联产供热。
　　（二）燃煤锅炉供热
　　燃煤锅炉供热成本低，在我国城市供热系统中使用最为普遍。但是，由于能源转换效率较低，对其环境的污染在所有供热形式中是最严重的，因此这种供热形式在环保要求比较高的城市要严格加以控制。
　　近年来，我国开发的适用于城市集中供热的大容量高温水燃煤锅炉（29MW以上）技术日益成熟，其运行效率逐步接近电站锅炉。同时随着供热锅炉烟气脱硫除尘技术的不断提高，使得城市集中供热热源厂在供热成本、投资规模、厂址选择、建设周期以及灵活性等方面都具有热电厂所不可比拟的优越性，在热电联产不具备条件的城市及地区应当成为城市供热的主要发展方向。
　　（三）电力供热
　　电力供热方式的一次能源效率是最低的，运行成本也明显高于其他采暖方式，因此电力供热的使用应严格限制，其大量使用是不符合我国可持续性发展的能源政策的。但是分散设置于各用户内的电采暖方式，省去了传统采暖方式中的室内外热力管道，美化了居住环境，同时在使用上调节比较灵活，可减少采暖期内运行时间，其供热节能性要优于传统的集中供热系统。此外，家用电采暖不需要集中供热，只需有专业人员对采暖系统进行管理与维护，也不存在集中供热计量收费的难题，同时不会造成地区环境污染，这是其使用优点。
　　电力方面最突出的问题是峰谷差的不断加大。如果电力供热方式增设蓄热装置后，供热系统用电设备仅在电力低谷期运行，则会削减电力的峰谷差，有利于电网的安全稳定运行。对供热来讲也可以使用相对便宜的谷价电能，使运行成本降低。总之，电力供热一次能源效率极低，运行成本也高于其他供热方式，其使用应根据用户的实际情况加以选择，不宜盲目推广。
　　（四）燃油燃气锅炉及家用燃气炉供热
　　由于天然气是清洁燃料，由天然气管网直接送至用户，因此采用该能源供热应以分散的小系统为主，如單个楼宇甚至以户为单位的系统供热，不宜再建设大型集中燃气供热锅炉房，以避免供热管网的重复投资。此外，小型燃气供热系统尤其是家用燃气壁挂炉，可根据人们的作息情况随时做供热量调整，从而减少了系统运行的时间，可使单位采暖面积能耗减少。而对于传统的锅炉房或热电联产，由于运行调节惯性大，设备启停不便，系统在整个采暖季内不间断供热，造成单位采暖面积能耗相对增加。但是当考虑到燃气供热的季节不平衡性非常严重而导致的天然气管网的追加投资，以及油气等燃料价格的相对昂贵，使得该能源供热方式的运行成本及费用相当高，不利于供热的商品化和市场化发展。因此，燃油燃气供热方式的应用，应在具体项目上做深入的技术经济分析和评价，以确保其在具体项目上的适用性。
　　1）在所有供热方式中，以煤为能源的热电厂及区域锅炉房供热系统具有明显的经济优势与较高的能源利用效率，应优先推广与应用。但这种方式会产生大量的粉尘和废气废渣，对环境污染较为严重，因而应严格限制在市区的使用，同时大力推广煤的洁净燃烧技术和锅炉烟气的高效脱硫除尘技术。2）电力供热的能源转换效率低，经济性最差，不宜鼓励使用。但对于环境要求严格、供热负荷不大的用户，可以考虑采用带蓄热装置的电锅炉供热或分散于用户房间内的电采暖方式供热。
　　三、结束语
　　各地区能源价格的制定与运行方式存在差异，除了热电联产经济性明显偏好，电力采暖经济性明显偏差外，其他能源的供热经济性与适用性要根据具体情况而定，在保证供热效果与供热成本核算的前提下，充分考虑环保与能源政策，结合实际合理选择供热方式。
　　参考文献：
　　〔1〕JGJ2695，民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）〔S〕。
　　〔2〕李善化。集中供热设计手册〔M〕。北京：中国电力出版社，1996：2526。
　　〔3〕付林，江亿，张寅平。采暖供热系统的应用浅析〔J〕。热能动力工程，2000（9）：459463。