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低品位余热利用率不足50% 工业余热供暖为何“难
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低品位余热利用率不足50% 工业余热供暖为何“难

日期:2020-04-19 21:43点击数:

  低品位余热利用率不足50% 工业余热供暖为何“难发热”

  我们从2014年起关注工业余热再利用,全市7家钢铁企业产生的低品位余热,可满足450万平方米供暖,这也是工业节能的有效途径之一。但出于种种原因,实际供暖中并未将此作为优先选择,大量余热被白白浪费。日前在一次以清洁供暖为主题的座谈会上,天津市工信委相关负责人无奈坦言。

  在供暖领域,工业余热并非新生热源。早在2015年,国家发改委发布的《余热暖民工程实施方案》(下称《余热暖民方案》)就提出,充分回收利用低品位余热资源,缓解城镇化过程中快速增长的供热需求与环境压力之间的矛盾,到2020年建成150个示范市(县、区)。

  近3年过去,建设进度如何?中国工程院院士江亿告诉记者,真正成体系发展、叫得出名字的工业余热供暖项目,北方目前甚至不超过10个。工业余热供暖究竟为何难发热?

  低品位余热利用率不足50%

  根据浓度、热值等不同,工业余热可分为高、中、低三个品味。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。据《余热暖民方案》所述,北方地区电力、钢铁、水泥、石化等行业的余热资源,均可回收用于供暖,且成本远低于燃煤和天然气供暖,在经济和技术上均具有较好的可行性。

  要满足冬季采暖需求,屋内温度通常维持在20摄氏度左右即可。因此从原理上,高于这一温度的热源都可用于采暖。那些高参数锅炉烧到几百乃至上千摄氏度,后再降至20多度,反而是种浪费。在江亿看来,低品位工业余热完全可作为重要的热源补充。

  以全国首个使用低品位工业余热供暖的河北迁西项目为例,通过从10公里外的两个钢铁厂引热,替代原有7台40吨燃煤锅炉,满足了420万平方米供热,实现当地集中供暖无煤化。在煤炭减量替代、二氧化碳减排的同时,项目还为钢厂节约了一大笔余热处理资金。变废为宝出售后,钢厂更可从中获得收益。

  不过,也非每个项目多可顺利推进。据悉,为解决供暖缺口及环保问题,山东济南也计划从聊城新发、邹平魏桥两个铝业集团引热入济。如今距当初规划已有一年,一位主要负责人向记者透露,该项目现在仍没确定是否能实施。究其原因,该负责人并未多言。

  清华大学建筑学院副教授夏建军坦言,余热供暖虽好处多,实际运行却不容易。按冬季平均供暖时长4个月计算,可用于采暖的工业余热量约折合1.14亿吨标准煤当量,理论上可覆盖北方一半左右供热需求,潜力非常大。但初步统计,实际利用率不足50%。

  夏建军还指出,这部分余热多是经冷却后排放,处理时不得不消耗大量水资源。仅采暖季4个月,就要用近30亿立方水,相当于蒸发掉我国南水北调工程一半多的运水量。如能将余热利用起来,对节水也有成效。

  谁管、谁建、谁保障?

  政策上有目标、使用上有收益、实践上有范例,目前从事余热利用的企业也不再少数,低品位余热供暖为何迟迟难发展?首先,或要从现行供热机制入手。

  我们虽负责工业节能,可以组织余热回收,但城镇供暖归住建部门主管,热源选择并不在我们手上。上述天津工信委人士表示。

  既有供暖现状难打破&mdASh;—有类似感受的,还有参与企业。一位供热企业负责人告诉记者,我们曾想在北方某工业城市发展钢厂余热,实际操作时发现并不是想象那么简单。供暖属市政领域,钢厂是工业领域,前后涉及住建、环保、工信、国资等多个部门。要获得许可只能挨个跑手续,跨部门、跨行业。然而,余热供暖暂时又无明确牵头部门,单靠企业力量很难协调。

  此外我们作为‘后来者’,与当地供热公司要么竞争、要么合作。可大多传统供热公司并不愿意打破已有格局,更不会白白让出自己手上的用户。这样一来,我们只能开拓新市场,推进十分缓慢。该负责人称。

  其次是建设成本。除热源本身,引热企业还承担着配套设备、管网等采购和建设工作。这是一笔不小投资。上述供热企业负责人表示,其所在公司已建成项目中,真正用于余热回收及储热的投资只占总投资25%-30%,更多成本在于配套建设。国家对此也有过补贴,但我们拿到手后实际交给了钢厂。前期洽谈中,取热方直接提出将此作为合作条件之一。

  烟台创元热能科技有限公司负责人肖午政也表示,建设成本的确将一批中小企业挡在门外。有实力的大企业可能觉得回本较慢,不屑于做;真正想做的中小企业又没有足够资金和规模。有时,导致余热供暖形同‘鸡肋’。

  而在运行层面,业内也有担忧。低品位余热供暖的关键之一,在于如何把热送出去。长距离输送到底可不可行?算上热损耗,经济性足吗?此外,余热与工业企业的生产紧密挂钩,热源究竟能不能保证?清华大学建筑节能中心教授付林指出,不少地区正是出于稳定性、持续性及经济性的担忧。

  相比其他因素,地方政府及传统供热公司考虑更多的,是如何保障稳定供应。一位业内人士也称。

  热源、热网、热用户待统筹优化

  优势与制约并存,低品位工业余热供暖的出路到底在何方?夏建军表示,从宏观层面余热信息的收集、统计,到微观层面的取热、整合、输配送及系统运行调节等,牵一发而动全身。要做好余热供暖,热源、热网、热用户及政府等各方须统筹协调,整体推进优化。

  就政策而言,迁西项目负责人、赤峰和然节能公司董事长宿颖波坦言,迁西项目之所以能顺利推进,还离不开当地政府的支持。根本上,我认为离不开当地政府的节能意识、节能力度。实际上,节能增效是最快捷、最经济、最干净的‘第一能源’,首先还需政府‘这只手’真正抓起来,余热供暖才有发挥余地。

  宿颖波同时指出,从运行角度来看,低品位余热供暖的成本并不高,单位热量成本甚至只有个位数。真正考验企业的是初投资费用,尤其长输管线建设。这需进行经济计算比较,及一定量的匹配,余热量、热负荷等任何一项指标偏小都不够经济。

  该说法得到了付林的赞同。他认为,即使将半径拉长至50-100公里的长距离输送,低品位余热供暖都有可操作性。通过常规取热方式成本的确较高,但通过一定的技术及工艺优化,目前已可在此半径内降低输送成本。

  付林表示,包括余热、地热、空气源热泵等热源在内,运行时都要靠电能等常规能源驱动,实现同样供热及节能效果的前提下,余热所需成本最低。即使暂无大力度补贴,与气、电供暖相比,余热也具备经济性。

  对于热源保障,夏建军提出热源互补的方式,通过调峰、备用热源等进行补充。例如将工业余热作为基础热源,热电厂的热和电及天然气协同运行,共同形成区域大联网,既能解决解决供给侧需求,也可实现节能减排。

  先调研,再规划实施,我们也是这样做的。中益能储热技术集团董事长助理胡浩以辽宁葫芦岛项目为例称,设计初期,我们充分调研、核算了当地工业企业的余热限值,并将错峰停产、设备检修等突发状况全部考虑在内,做足准备与预案。2016年运行以来并未发生挺热,此外即便真的出现断供,应急预案也能及时跟上。

  (来源:中国能源报)