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穹顶之下:蓝天之战,路漫漫其修远丨人物

发布时间:2017-11-10   发布者:悦悦   浏览654次

      不知不觉间,冬天的脚步近了,供暖成了南北方地区共同关注的重要话题。2015年国家主席习近平在巴黎出席气候变化巴黎大会开幕式的讲话中承诺:中国将在2030年左右二氧化碳排放达到峰值,并争取尽早实现。为了早日实现这一目标,近年,国家采取了一系列举措。其中,2016年北方地区首先展开的“煤改电”行动引起了社会各界人士的广泛关注。清华大学教授、中国工程院院士江亿表示,清洁供暖对实现节能减排、治理雾霾具有重要意义。

      雾霾频发,原因为何?

      近年来,冬季已成为雾霾反复频发的季节,这引起了全国更广泛的关注。拿京津冀地区来说,冬季供暖散煤用量仅占此期间燃煤消耗总量的20%,但其污染物排放量占此期间燃煤导致的污染物排放总量的60%。实际上,很重要的原因在于城乡交界处和农村散煤的燃烧。

      江亿院士认为,“虽然城乡交界处和农村散煤占燃煤消耗的总量不大,但是由于燃煤造成污染排放占据了较大的比例。因此,对于大气环境的治理不能只关注燃煤量,而应该放在排了多少污染物上。要想真正地治理好大气环境,有效地处理所排放的污染物、控制散煤的燃烧,实现清洁供暖,是治理雾霾的首要目标。另外,随着城镇建筑规模不断增大,冬季供暖热源如何发展,已成为严重制约城镇发展和农村现代化建设的重要因素。农村冬季取暖能耗高、温度低,只有通过大力改革,才能缩小城乡差距。因此,对于城乡交界处和农村的散煤治理不仅涉及到民生问题,对改善城乡差距也有着重要意义。

      目前,清洁供暖是契合能源供给侧改革和低碳的需要。因此,实现低碳发展,全面规划、建立新的城乡能源供应系统和采暖方式,改善目前电力系统供大于求和弃风弃光现象,已经成为国家高度重视的重大民生工程。

      治理大气,何处着手?

      从哪些方面入手来治理大气环境污染,实现低碳发展,是近两年政府工作的重点。国家主席习近平在中央财经领导小组会议上强调:“推广北方地区清洁能源取暖,关系着北方地区群众能否温暖过冬,关系着雾霾天气能不能减少。实现清洁供暖是能源生产和消费革命、农村生活方式革命的重要内容。”

      另外,李克强在2017年政府报告中提出,2017年政府工作有八项重点工作任务:加大生态环境保护和治理力度,坚决打好蓝天保卫战;加快解决燃煤污染问题,推进北方地区清洁取暖;实现以电代煤、以气代煤,全面淘汰地级以上城市燃煤小锅炉;加大燃煤电厂超低排放和改造力度,优先保障可再生能源发电上网等。这些都表明了政府在清洁供暖方面势在必行的决心。

      目前,由国家能源局牵头,组织多个部委参加,已逐步形成清洁取暖规划。以北京市来说,由2016年开始实施煤改电工程,实现20万户平原农户煤改电,2017年将再进行30万户改造。电网增容改造和农户设备改造投入超过百亿元。天津、河北等地也相继出台清洁供暖方案,从试点区县逐步实施。财政部、住建部发布清洁取暖试点城市公示名单,12个城市经过答辩入选,主要包括石家庄、天津、唐山、保定等。另外,东北开始试行电力需求侧响应用电模式,解决冬季热电比失调等问题。

      清洁供暖,以何手段?

      然而,要实现清洁供暖的目标,首先要弄清清洁供暖的意义和途径。江亿院士在全国建筑环境与能源应用第七届技术交流会议上指出,清洁供暖的目的在于减少大气污染,降低二氧化碳的排放量,从而优化能源系统结构。其评价标准是,在满足建筑供暖需求的前提下,大幅度降低当地污染物排放总量。同时,不增加火电厂污染物排放总量,最终大幅度降低各类热源运行过程直接或间接造成的碳排放。

“煤改电”并不能单纯地将煤炭转换成电制热。因为简单的电热热源,不仅增加了发电过程中污染物的排放量,还会加重碳的排放量,并不是代替煤炭行之有效的方法。而只有发电煤耗低于直接燃煤锅炉煤耗,才能被认为是节能减排。另外,若仅仅是简单地换为天然气锅炉,同样排放氮氧化合物,只是比燃煤炉有所改善,也不能被认为是清洁取暖。

从投资成本上来说,江亿院士对电热、燃气炉和热泵等方式做了一个比较说明。以华北地区较好的农宅来说,最大热负荷60 W/m2,冬季总热量80 kW·h/m2。采用直接电采暖:整个冬季耗电80 kW·h/m2;采用燃气壁挂炉:整个冬季用气80 Nm³/m2;采用空气源热泵热风:整个冬季用电30 kW·h/m2。如果电价0.5元/kW·h,气价2.5元/Nm³,则直接电采暖40元/m2,燃气壁挂炉:20元/m2,空气源热泵热泵机组15元/m2,热泵投资:90元/m2。

仅拿投资来说,热泵也能在四年内收回初装成本。对此,江亿院士认为,除非有余热资源,否则热泵仍是最适合的“煤改电”方式。由于空气源热泵所采用的补气增焓、双级压缩等技术,可通过单双级压缩的转换,即便是在外温零下25 ℃的环境下,仍有良好的电热转换效率,对于乡村居住、分室、分户的建筑来说最为合适。立足现在,着眼未来,工业余热也将成为大有潜力的热源。例如,现在的赤峰钢厂余热供热工程、唐山迁西钢厂为迁西县全面供热等,未来在寻求清洁供暖方式的时候,除了热泵的方式以外,工业余热取暖同样不失为一种有效的选择。

作为建筑节能领域的权威专家,多年来,江亿院士自觉承担起保护社会环境的重任。在节省能源、保护环境的前提下,以为人类创造各种适宜的室内物理环境为目标,江亿院士完成了多项核心技术研究。此次在全国建筑环境与能源应用第七届技术交流会议上对北方地区实行清洁供暖的意义阐述以及对社会各界人士树立节能环保意识的呼吁,发人深省。这也表明,江亿院士对于社会强烈的责任感和把环境保护当作毕生致力方向的崇高使命感值得社会各界人士学习。




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