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精准供热“大家”谈 | 付林:因时而变 因地制宜

2023-8-1 09:02胡晓红

                                                                        

本期人物简介

付林,清华大学建筑学院教授;中国城镇供热协会城市能源规划专业委员会主任委员;中国建筑学会建筑热能动力分会副理事长;中国核学会核能综合利用分会副理事长;中国电机工程学会热电专业委员会委员。

主要从事城市能源规划及供热等方面研究。长期从事城市能源规划研究与应用,提出电热协同的城市能源碳中和模式,主持济南、石家庄、银川、西安、呼和浩等多个城市能源或供热规划,制定多项能源碳中和方案。

发表学术论文200余篇,编著5部,授权发明专利80余件,主持863国家、科技支撑计划、国家自然基金等科研课题20余项。作为第一完成人获国家技术发明二等奖1项、省部级科技一等奖4项。

前言

2023年6月30日-7月1日,首届精准供热安全节能高峰论坛在威海举行。应活动主办方北京琅元精准供热技术研究院的邀请,付林教授作为论坛分享嘉宾莅临威海,从政策变化、国家战略等宏观角度,为我们分析了供热行业的现状问题、解决思路及发展前景。论坛分享结束后,付林教授接受了北京琅元精准供热技术研究院公众号专栏《精准供热“大家谈”》的专访。

付林教授,他儒雅沉稳、思维敏捷。谈到供热相关的问题,会列举具体案例,不厌其烦地给我们解释很多看似浅显易懂、实则很艰深的问题,能让普通人对供热行业有一个更清晰、深刻的认知。


Q&A

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您提到过谈供热必须要从能源的角度来看,从“碳达峰”到“碳中和”的目标要求下,您觉得我国供热模式的发展趋势将如何过渡?

供热行业既是民生,也是能源行业的一部分。要想达到双碳目标、实现节能减排,离不开供热行业。目前我们是以烧煤热源为主的现状,煤的碳排放量是化石能源里最大的。所以如何改变这种现状,是碳中和、碳达峰工作的一个重点。我觉得未来还需结合中国国情,以集中供热和余热利用为主,作为城市供热双碳发展的新模式。

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从旧到新(模式)的过渡需要分阶段逐步实施。首先,要利用一些燃煤为主的城市及周边的余热资源,收集出来往城市里供应,逐步替代燃煤锅炉或者化石能源的热源,这是现在的主要工作。包括一些火力发电厂和核电厂排出的余热,它们的成本比较低,实施起来难度也小。这样就要求我们把城市热网和未来余热资源的利用配套起来,做好相应的基础性工作。比如说城市里的热网运行参数,温度要和外边的热源相匹配,包括我们说的储热、热电协同。现在电厂的这个双碳工作已经开始全面展开了。

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据了解您主持了太原、石家庄、济南等多地清洁供热规划方案的设计,所谓“因地制宜”,请问您是根据哪些重要因素来判断、制定相应的合理方案呢?可以举一例简单说下么?

我以前确实做过很多城市的供热规划设计,这和传统的工程设计不一样,工程设计有专业设计院来完成。我们是为城市供热的发展方向去做一些具体的、落地的、可实施的技术路线的方案设计工作。

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因地制宜,实际上是因为每个城市的特点不一样,比如城市规模、基础设施、资源条件等等,特别是热源条件不一样,那么对整个城市的供热规划方案就要有针对性的设计。

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例如像北京,现有的余热资源不多,要想实现大量化石能源的替代,特别是北京以天然气为主,首先要进行大量的挖潜工作。比如全年匀着去焚烧垃圾,垃圾热量是零碳的,把这些热量收集起来用于冬天。或者把夏天一些其他排放温度在三四十度以上的热量存到冬天,都属于跨季节储热。如果能实现这种方式,可以把热量收集起来增加好几倍的供暖。不仅如此,同时还要考虑外地的热量如何引到北京,这需要地区之间的平衡。不是一说因地制宜,就是北京需要什么,外面必须提供什么,而是从国家的角度去看待问题。要考虑电的成本,它的边际成本或者社会成本是很贵的,而且需要满足无碳,又要在冬天满足供热,成本更贵。

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像威海,现在离核能比较近,在发展核能。核能的余热排到海里,也是污染海洋的热污染,那把坏事变好事,可以往威海城市里引热供暖。所以就是需要针对不同城市的规模、市政基础设施的状况以及资源条件,去设计不同的方案来解决实际的供热问题。

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我们知道城市推广清洁供热模式尚有一定的便利性,但农村不光基础设施建设不够完善,还有很多方面的局限性,您觉得怎么才能在农村更有效地推行清洁供热路线呢?

如何解决农村的清洁供热,我觉得可能是比城市更需要思考的一个问题。城市有基础设施热网,有大量的余热资源能配合使用,所以路线非常清晰。但农村资源和需求都比较分散,因为它是一个一个房子,热负荷密度小。以前城市供暖经济性问题比较突出,老百姓收入低。怎么能既经济又环保低碳,结合农村热负荷低密度的特点,寻找一个合适的解决途径,这是大家一直在探讨的问题。

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