构建我国城市清洁集中供热新模式——大温差长输余热供热模式.pptx

1、付林付林清华大学清华大学2018.10.192018.10.19建筑节能构建我国城市清洁集中供热新模构建我国城市清洁集中供热新模式式大温差长输余热供热模式 汇报内容-北方地区城市供热现状-城市清洁取暖新模式-大温差长输供热的实践-2+26城市清洁取暖的再认识-结论建筑节能 目 前 全 国 城 镇 供 热 面 积141 亿 平 米 清洁供热任务艰巨、急迫-约25%为燃煤热电联产供热-约20%为天然气和电供热-超过50%为污染严重的燃煤采暖，清洁热源有70多亿m的存量缺 口，还要每年新增建筑15.6%2.8%51.1%24.8%5.7%北方地区城市供热现状北方地区城市供热现状20162016年北方

2、地区城镇供热各类热源供热面积比例年北方地区城镇供热各类热源供热面积比例 天然气电燃煤热电联产 可再生能源其余建筑节能 主要途径-煤改煤 -煤改气 -煤改电建筑节能供 热 成 本 (元 /6 )新建燃煤热电厂不是主流新建燃煤热电厂不是主流-国家对煤炭消费总量严格控制-电力装机容量相对过剩，新建火力发电机组慎重 火电发电小时数火电发电小时数全国总计发电小全国总计发电小时数时数建筑节能发电小时数(小时)挖掘现有火力电厂余热挖掘现有火力电厂余热潜力，是解决清洁供热热源的潜力，是解决清洁供热热源的主 要途径要途径-我国燃煤电厂有12亿千瓦装机，约8亿千瓦分布在北方供热地区，如 果利用50%电厂供热，可解

3、决200亿平米建筑的供热-燃煤电厂在电力系统中作为主要支撑电源的格局还会长期存在中中 国国 消消 费费 量量500000 (单位：单位：万吨标准煤万吨标准煤)石油450000 天然气400000 一次电力及其他能源一350000 煤炭30000025000020000015000010000050000090919293949596979899000102030405060n15数据来源：中国统计年鉴数据来源：中国统计年鉴20172017版版 我国在相当长时期仍然以煤为主 发电是燃煤的主要领域20302030年中国能源需求结年中国能源需求结构构 预测预测 石油天然气50.30%=煤炭 水能其

4、他T HUBERG发电量2*44-10008W560.20000w16.80%11.00%10.00%2015年中国各省发电量数据来源：数据来源：BPBP 世界能源统计年鉴世界能源统计年鉴20172017版版World consumptionMilion tonnes oil equivalent(单位：百万吨油当量单位：百万吨油当量)现有电厂，往往距离负荷中心较远 利用现有发电厂向城市供热的关键：如何大幅度提高热网输送能力，实现超远距离热量输送 如何高效低成本回收电厂余热建筑节能构建大温差长输集中供热模式构建大温差长输集中供热模式建筑节能 热网水温度120尖峰加热器90吸收式热 泵40凝汽器

5、20抽汽热量构建大温差长输集中供热模式构建大温差长输集中供热模式大幅度提升热网输送能力大幅度提升热网输送能力6060%大幅度降低电厂供热能耗大幅度降低电厂供热能耗5050%乏 汽抽 汽一次网一次网热热力站力站吸收式换吸收式换 热机组热机组凝水 循环泵循环泵 热热 源源热力站热力站吸收式换吸收式换热机组热机组循环泵循环泵1201206060仙环泵循环录司循环录司热用户热用户乏汽冷去水 凝 水 循环春汽-水 换热器凝水常规系统循环泵二次网二次网新系统一一 次网次网热力热力苦苦乏汽乏汽冷却水冷却水1201202020供热 汽轮机余热回余热回 收机组收机组采暖季热量构成热用户热用户供供 热热 汽轮机汽

6、轮机热热 源源热热 力力 站站供热抽汽供热抽汽供热抽汽乏汽热量热用户热用户二次网凝水凝水储储环泵环泵新 汽新汽新汽100%40%长距离供热的可行性长距离供热的可行性350350建筑节能管 径=1.4=1.4 m输送成本(元/GJ)100100元元/GJ/GJ输送距离输送距离(km)(km)热电联产机组灵活性改热电联产机组灵活性改造问题造问题热电联产相比纯发电机组，具有更大的电力调峰热电联产相比纯发电机组，具有更大的电力调峰能力能力THUBERG建筑节能热电厂集中式热泵高效的热电厂电力调峰模式热电协同的集中供热系统分布 式 热泵分布式 热泵热力站热力站蓄热蓄热蓄热低谷期降低主蒸汽量的热电协同低谷

7、期降低主蒸汽量的热电协同 低谷期降低机组主蒸汽量，可以进一步降低机组发电量；降低主蒸汽量时，低谷期需要补充更多的电热泵，电热泵耗电量增加，使系统低谷期对外输出电量更 低，实现更大的电力调节范围。当低谷期机组降至最低负荷时(40%),可以实现0-98%的范围电力调峰建筑节能低谷期机组负荷率清洁供热新模式的实践清洁供热新模式的实践THUBERG建筑节能28%38%40公里3%7%20202020年年供热面积：供热面积：2.12.1亿亿燃气燃气采暖抽汽采暖抽汽 余热余热电电建筑节能太原清洁供热全覆盖工太原清洁供热全覆盖工程程供热能源结构供热能源结构 20122012年年供热面积：供热面积：1.461

8、.46亿亿燃气热电厂燃煤热电厂大型燃煤钢炉房20T以上分散钢炉20T以下分散小钢炉燃煤热电联产供热大型燃煤锅炉房供热水源热泵、电热泵等=20吨以下分散锅炉供热1.1%4.2%20公里25公里太-吨24%节能：回收余热占总供热量67%环保：降低大气污染物排放82%经济性：供热成本低于燃煤锅炉房太原市清洁供热全覆盖工程太原市清洁供热全覆盖工程燃气燃气 采暖抽汽采暖抽汽 余热余热电电供热能源构成对比供热能源构成对比经济性指标对比经济性指标对比THUBERC 供热项目建设总投资供热项目建设总投资4848亿元亿元 主要项目包括：主要项目包括：敷设4根DN1400管线，长37.8公里(其中主隧道长度15.

9、17公里),高差180米沿途建设三座中继泵站，一座事故补水站和一座中继能源站 近期实现供热面积5000万平方米，远期实现供热面积7600互平方米建筑节能等时系村上期石 石村庄 上风岸标 古文 区沿河段确古交市鲁龙角大沙为2.6km钢析架桥+局部直埋+局部架空1#泵站道BB 年隧道1 道1.4m 04m，源站为子重上南山村稀树师件孟家为算家为村兴能申厂屯兰街通m站6k项0进2古交长输工程基本情况古交长输工程基本情况年省 常弄后村 树焊西陶村超角村西地输材自温村 大应村3#凝道村11.40王封乡北头村白军山小污前 家高五是肉者雨山六大村前西的村 土面头后西的料重家染扶的9.5km润北路边山 公小卧

10、发村沙 输腾老毒马矢山村桑树坡问家山蹴水站大成为面通化客头面通上中马道卷村西的头村站2#隧道控能乡南呼上山羊海请家唯声 为gs东的灿上A古交长输系统照片古交长输系统照片太原太原18km37.8km8km35km郑州多个城市在规划构建大温差长输热电联产供多个城市在规划构建大温差长输热电联产供热新模式热新模式北京市供热发展思路北京市供热发展思路建筑节能2+262+26城市清洁取暖的再认识城市清洁取暖的再认识THUBERG建筑节能十部委关于十部委关于2+262+26城市城市清洁取暖规划清洁取暖规划5050亿平米，其中城市亿平米，其中城市37.537.5亿亿平米平米“煤改气煤改气”60%,”60%,“

11、煤改电煤改电”15%,”15%,清洁燃煤20%天然气供热30.4亿平米 现有天然气供暖面积约12.4亿平米(北京8.6亿，天津2亿，其他1.8亿),其中燃气电厂2.2亿，燃气 锅炉房8.2亿，分户式燃气壁挂炉2亿，分布式能源300万 新增18亿平米天然气取暖，其中燃气电厂1.2亿，燃气锅炉6亿，壁挂炉10.5亿，分布式能源0.3亿电采暖7.6亿平米 电直热5.6亿平米THUBERG 电热泵2亿平米(COP=3)燃煤10亿平米 热电联产7亿平米 燃煤锅炉3亿平米其他2亿平米地热0.8亿，工业余热 0.2亿 生物质0.9亿，太阳能0.1亿建筑节能热量热量(IT)(IT)可供热面积可供热面积(万平米

12、万平米)现状供热面现状供热面 积积(万平米万平米)北京北京10703107033.19.19.1天津天津210406.05河北河北7352221.014.5山东山东6233517.89.7河南河南336829.67.7山西山西270437.74合计合计22832465.250北京电厂及工业余热北京电厂及工业余热1010703703MWMW,可供热面积可供热面积2.12.1亿平米亿平米河北电厂及工业余热河北电厂及工业余热74886MW,74886MW,可供热面积可供热面积1515亿平米亿平米山东电厂及工业余热山东电厂及工业余热 62335MW可供热面积可供热面积12.512.5亿平亿平米建筑节能

13、天津电厂及工天津电厂及工 余热余热21040MW,可供热面积可供热面积4.24.2亿平米亿平米2+262+26城市电厂及大型工业企业分布城市电厂及大型工业企业分布河南电厂及工业余热河南电厂及工业余热33682MW33682MW 供热面积供热面积7.77.7亿平米亿平米山西电厂及工业余热山西电厂及工业余热2704327043MWMW 可供热面积可供热面积5.45.4亿平米亿平米推荐规划方案推荐规划方案区域供热，共计区域供热，共计41.241.2亿平米亿平米 电厂余热25亿平米 工业余热3亿平米 燃煤热电联产5亿平米 天然气调峰8.2亿平米(20%燃气调峰)天然气壁挂炉天然气壁挂炉2 2亿平米亿平

14、米空气源热泵空气源热泵5 5亿平米亿平米(分分散用户散用户)地热地热0.80.8亿平米亿平米生物质生物质0.90.9亿平米亿平米太阳能太阳能0.10.1亿平米亿平米(分散用户分散用户)建筑节能原规划方案和推荐规划方案大气污染排放量对比原规划方案和推荐规划方案大气污染排放量对比两方案燃煤热电联产供热大气污染排两方案燃煤热电联产供热大气污染排放相同，耗电认为无排放放相同，耗电认为无排放 推荐规划方案比原规划方案减排推荐规划方案比原规划方案减排78%78%PM10 S02 NOx建筑节能减减 78%78%701421000009000080000700006000050000400003000020

15、00010000013872118151181576847684规划方案规划方案原方案原方案(t)原方案(亿元)规划方案(亿元)燃气1170209燃煤燃煤11960电热泵及工业电热泵及工业 余热耗电余热耗电30591电厂余热回收电厂余热回收 影响发电影响发电92合计合计1594451原规划方案和推荐规划方案运行成本对比原规划方案和推荐规划方案运行成本对比 推荐规划方案比原规划方案运行成本减少推荐规划方案比原规划方案运行成本减少72%72%注：天然气价格3元/m3,燃煤价格700元/t标煤，电热泵电价0.5元/kWh,发电按电厂上网电价0.38元/kWh建筑节能电厂影响 供电煤耗按供电煤耗按31

16、310g/0g/kWhkWh,推荐规划方案比原规划方案节能推荐规划方案比原规划方案节能52605260万吨标煤，万吨标煤，节能节能64%64%建筑节燃气(亿m3)原规划方案原规划方案 耗气耗气390390亿亿m3 热电联产及燃煤锅炉房耗煤热电联产及燃煤锅炉房耗煤17001700万万吨吨 耗电耗电610610亿亿kWh推荐规划方案推荐规划方案 耗气耗气69.569.5亿亿m3 热电联产耗煤热电联产耗煤850850万万吨吨 热泵耗电热泵耗电162162亿亿kWh 电厂及工业余热耗电电厂及工业余热耗电26263 3亿亿kWh原规划方案和推荐规划方案能源消费量对比原规划方案和推荐规划方案能源消费量对比 主要结论主要结论-大温差长输供热，是更加节能、清洁温差长输供热，是更加节能、清洁和经济的城市取暖和经济的城市取暖模式 利用现有大型电厂及工业余热为主要热源，是实现城市清洁供热的主要途径大温差长距离输送技术使大规模利用电厂余热成为现实 充分发挥天然气在城市集中供热中的分散调峰作用-北方城市供热减排潜力巨大，构筑余热、天然气及电力的能源一体化体系建筑节能汇汇 报完报完毕毕，谢谢，谢谢大家大家!THUBERG建筑节能