运煤车尘土飞扬,储煤棚里堆满储备煤炭,供热时居民总要担心空气质量……提起冬季供热,很多人的印象还停留在燃煤锅炉供热的时代。而现在,更多的“绿色”暖流,正在进入千家万户。
11月16日零时起,青岛正式进入供暖季。在青岛,传统燃煤锅炉供热的方式,正在逐渐被燃气锅炉集中供热、工业余热利用、海水源热泵供热、污水源热泵供热、地源热泵供热、生物质锅炉供热、空气源热泵供热等新模式取代。
记者从青岛市城市管理局获悉,在“双碳”战略背景下,青岛大力推进供热能源结构绿色转型,形成了多能互补、清洁高效的绿色供暖体系,清洁供暖“版图”不断扩张、模式不断上新。
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奥帆中心零碳社区海水源热泵系统可实现清洁供暖。
“版图”扩张:清洁能源供热面积、占比均创新高
“双碳”战略下,供热能源的结构转型不仅关系城市的发展,也关系城市的蓝天。国内不少城市结合自身资源禀赋,走出了具有特色的清洁供暖之路。
北京发布新能源供热新技术清单,涵盖中深层地热、空气源热泵等8项技术。大兴区落地北京最大深层地热供暖示范项目,构建集地热发电、居民供暖等于一体的综合利用体系。
济南靠工业余热拓展清洁热源,其贯通的济南与聊城两市输热管道是我国最长的“超级暖气管”,能将聊城热电厂余热输送至济南主城区,可满足济南四分之一城区约一亿平方米面积的供暖需求,每个供暖季可减少二氧化碳排放356.4万吨。
咸阳以地热供暖为核心特色,作为关中地热田核心区域,当地地热供暖通过二次换热技术实现地热利用与回灌,既高效又环保。
作为我国海拔最高的地级市,那曲投运了全国单体面积最大的地热集中供暖工程,攻克技术难题实现“取热不取水”,全程实现“零污染”排放。
2023年,《青岛市加快清洁能源供热发展若干政策措施》出台,明确青岛将全面实施清洁能源供热,其中清洁能源包括天然气、污水源、海水源、土壤源、空气源、太阳能、生物质能等,新建公共建筑应当优先使用工业余热、清洁能源供热。同时,鼓励既有公共建筑项目退出燃煤集中供热,采用清洁能源等方式供热。
在政策的推动下,青岛清洁能源供热面积快速增长——
2022年,青岛市供热面积为3.378亿平方米,其中清洁能源供热面积为9121万平方米。2023年政策实施后,全市供热面积为3.65亿平方米,清洁能源供热面积为1.32亿平方米;2024年,全市供热面积为3.71亿平方米,清洁能源供热面积为1.34亿平方米。
今年,全市供热面积为3.98亿平方米,清洁能源供热面积达1.73亿平方米,清洁能源供热面积、占比均创新高。
作为青岛供热行业“主力军”的青岛能源集团,随着市南区、市北区、李沧区“煤改气”工程的完工,建成了27台燃气锅炉替代44台燃煤锅炉,热源效率同比提高30%,总供热能力提高40%,可满足未来15年供热发展需求,实现每年压减煤炭消耗100万吨,减少二氧化碳排放85万吨、氮氧化物排放量438吨,实现颗粒物(PM)、二氧化硫“零排放”,还消除了每年6万辆次重型运煤运渣车辆带来的环境、交通问题。
现在,在其1.55亿平方米供热“版图”中,清洁能源供热面积比例已经达到77%,仅2025年,就实现清洁供热替代规模达1000万平方米,城市绿色供热规模持续扩容增量。
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模式多样:“环境友好+经济可行”场景持续上新
寒冬时节,走进远洋万和城这个集大型商超、办公、公寓于一体的综合体,一股暖意扑面而来。与众所周知的供热热源不同,远洋万和城的温暖由34台空气源热泵供热为主、2台水源热泵机组提取市政一级网回水余热为辅的互补协同供热方式提供。
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远洋万和城综合供能项目采用“空气源热泵+离心式冷水机组+水源热泵”多能互补系统。
“该项目采用‘空气源热泵+离心式冷水机组+水源热泵’多能互补系统,实现冷热联供。技术核心在于分工协同,空气源热泵灵活补充负荷,离心机组保障夏季高效制冷,水源热泵利用市政回水余热显著提升系统能效。运维管理依托自动化技术,实现无人值守,结合算法优化能源分配与每日人员巡检,有效降低能耗并改善劳动条件。”青岛能源集团供热事业部工作人员舒戈介绍,该项目打造出适用于商业、办公、公寓复合业态的低碳供能解决方案,为复杂经济环境提供了“环境友好+经济可行”的实践样本。
随着清洁供暖大幕的拉开,包括海水源热泵、污水源热泵、地源热泵、生物质锅炉、空气源热泵等在内的清洁能源供热场景还在持续上新。
今年11月6日,山东省首个再生水热源接入供热主管网的“水”“热”联供项目——青岛市李村河再生水清洁能源利用项目(一期)投产试运行。该项目采用“污水源热泵”与“热网回水加热”模式,将难以直接利用的污水源低品位热能转换为高品位热能,并入城市热力管网,替代传统的燃煤和燃气锅炉供热。
据青岛能源投资发展有限公司执行董事、总经理赵阳介绍,项目每年供热量达54.4万吉焦,再生水利用量达2160万立方米,减少二氧化碳排放量3万吨,开创了“水资源循环利用+绿色能源供给”的新模式。
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青岛市李村河再生水清洁能源利用项目(一期)投产试运行。
在西海岸新区,生物质热电联产供热项目在非供暖季通过抽汽方式供应工业热用户,供暖季中为满足居民用热需求,采取低真空循环水方式供热,在实现热能利用最大化的同时也降低了运行能耗。截至目前,累计完成可再生能源发电5.7亿千瓦时、上网电5.1亿千瓦时、循环水供热量221万吉焦,为周边工业热用户供应清洁蒸汽50万吨,燃用清洁生物质燃料65万吨,替代标煤32.5万吨,减少二氧化碳排放86万吨。
据青岛能源热电集团恒源热电公司副总经理刘胜介绍,恒源热电供热区域内工业热用户主要包括海尔工业园、海信产业园、澳柯玛工业园、上汽通用五菱、西海岸医疗中心等,其中不乏新质生产力企业。在当前提高可再生能源消纳比例与加强开展“碳足迹”核查、碳标识认证的背景下,推动燃煤机组改造为生物质热电联产机组,以满足区域清洁用热、绿色电力需求,是其中重要一环。为此,恒源热电将于2026年启动燃煤机组生物质热电联产改造工程建设,总投资2.6亿元,全年通过抽汽方式满足工业用户用热需求,冬季通过循环水供热方式增加200万平方米清洁能源供热面积,实现全年热电联产连续运行。
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海尔冰山之角污水源冷热联供项目厂房。
改造项目运营后,将年消耗生物质燃料17万吨,替代标煤约8.5万吨,年发电量1.418亿千瓦时,年供热量101万吉焦。两台机组在有力保障周边工业企业和居民清洁用热需求的同时,每年还可创造25万张绿证。
减污降碳:工业余热供热
在资源短缺的“后能源时代”,工业余热被称为除水、电、油、气外最具潜力的“第五能源”。但现实中,一些化工、钢铁、电力等工业企业生产过程中产生的高温废气余热、废水余热、废渣余热等,大都被当作“废物”浪费掉了。
寒风凛冽中,西海岸新区数千万平方米的热网管道里,奔涌着这些被收集起来的工业余热,正为青岛清洁供暖带来一场新的变革。
立足“工业雄厚、产业集中”优势,西海岸公用事业集团深挖工业余热代替传统燃煤供热,整合区内大型电厂余热和工业余热,系统谋划西海岸新区“供热一张网”布局,深入实施热源管网连通工程,形成了以华能热力出线和大唐热力出线长输供热为主,静脉产业园余热、青钢余热等清洁能源为辅的“一网多源、多源互补”绿色供热新体系。
以青钢余热项目为例,作为我国首条钢铁余热零碳城市供热长输管网,该项目从青岛特钢供热首站出线,沿横河东岸和滨海大道北侧一路向东,一条长达8.2公里的新建供热管线在滨海大道与港润大道交会处接入华能长输供热管线。就是这短短的8.2公里,为钢厂余热供热提供了可能。
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青钢余热长输管线港润大道段。
作为特殊钢材的大型生产企业,青岛特钢在生产过程中产生大量蒸汽、高温废水等余热资源,绝大部分高品位余热被钢厂用来发电自用,还有部分蒸汽余能输送给董家口化工园区内相关企业使用,而大量低品位余热被白白排掉了。如今,这些原本废弃的热源在市政供热端找到了新出口。
根据浓度、热值等不同,工业余热可分为高、中、低三个品位。目前,前两者多用于回收发电,利用效率较高;低品位余热却因自身难利用,常被作为“废热”排掉。在清洁供暖的推动下,低品位余热也有了“变废为宝”的机会。
西海岸公用事业集团能源公司技术科科长赵一民说,该项目投用后供热能力达到800万平方米,每个采暖季可节省标准煤11.7万吨,减少烟尘、二氧化碳等有害气体排放分别达23.35吨、13.5万吨,对于改善城市能源结构、减污降碳协同增效意义重大。
一张利用工业余热的清洁供暖大网正在形成——
静脉产业园余热综合利用项目通过垃圾焚烧产生的余热热源进入西海岸新区的供热管网,可满足200万平方米的居民清洁供暖需求。
在西部,投资16.7亿元建设的华能热力出线项目以华能(青岛)热电有限公司发电机组的工业余热为热源,敷设了长达61.7公里的长输供热管线,可新增清洁供暖面积1400万平方米。
在东部,大唐热力出线项目从大唐黄岛发电厂出线,建设长达16.3公里的供热管线,每个采暖季可节省燃煤37万吨,减排二氧化硫3000余吨、氮氧化物1500余吨、烟(粉)尘700余吨。
大唐热力和华能热力作为西海岸新区东西两条供热“主轴线”,通过深入实施热源管网联通工程,成为西海岸新区清洁供暖的“主力线”。
同时,西海岸公用事业集团新建联通管线200余公里,实施东西城区供热联网工程,实现西海岸新区西城区华能余热体系与东城区大唐余热体系的互联互通,互为备用,“一网多源、多源互补”供热体系基本搭建完成。
“工业余热的挖掘销售,既能为大型发电厂、钢厂、垃圾处理厂、污水处理厂等企业增加售热收益,又能有效降低新区城市供热运营成本,与传统燃煤和燃气供热模式相比,每个供暖季可降低全区供热成本3亿元。”西海岸公用事业集团能源公司党委书记、董事长陈立波介绍,清洁热源在全面替代传统燃煤热源后,预计年可节约标煤75万吨,减排二氧化碳220万吨、二氧化硫6000吨,减少的燃煤指标可进行碳交易,实现了社会效益、经济效益、生态效益有机统一。
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