太阳能采暖破解“供暖性雾霾”之困

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    今年与往年不同，随着供暖季的到来，人们越发担心雾霾污染。
    近日，在中国北方空气污染严重的城市石家庄，一场关于太阳能季节性蓄热采暖应用的技术研讨会正在试图为破解“供暖性雾霾”寻找答案。
    会议在石家庄河北经贸大学召开，同期，2万吨级我国最大太阳能季节性蓄热采暖项目在这里刚刚落成。该项目总投资约7000万元，总集热面积1.16万平方米，共采用228个89吨水箱，总蓄热容量达2万吨，由国内太阳能行业惟一上市企业——四季沐歌太阳能总体设计。如果以太阳能蓄热系统15年的运行寿命计算，扣除非采暖季的热能损耗，这个项目可减少2.7万吨二氧化碳排放、节电7000万度、节约标准煤近1万吨，相当于一个1000亩森林净吸收二氧化碳的量。
    太阳能采暖蓄势待发
    发改委能源所公布的数据显示，我国工业锅炉排放的烟尘和二氧化硫分别占全国总排放量的41.6%和22.2%，燃煤工业锅炉以高能耗、高污染排名榜首。不久前，在一轮严重的雾霾空袭了哈尔滨之后，黑龙江省环保部门分析了环境监测和气象数据，直接得出了冬季燃煤污染物排放是影响空气质量重要原因的结论。
    近年来，我国能源结构调整在不断提速。我国是全球太阳能光热产业大国，集热面积位居全球之首，但主要是热水系统的应用，在国家能源战略中一直处于重要的补充性能源地位。从紧锣密鼓的京津地区大型燃煤锅炉的替代上可以看出清洁、高能效的燃气占据着主导。但是，随着我国天然气进口需求的逐年增长，国际天然气市场的高溢价日渐突出，推广利用可再生清洁能源刻不容缓。
    事实上，对于太阳能巨头企业而言，太阳能热采暖早已不是什么技术难题。四季沐歌集团副总裁、河北经贸大学太阳能采暖示范项目的主要负责人之一朱宁表示，太阳能受季节和天气影响具有不稳定性和不连续性，为弥补太阳能间歇性能源的缺陷、保证太阳能热利用的稳定高效运行，太阳能资源的跨季节性调动以及储热、换热、热流动的技术运作是关键。储热要做到长效，尽量减少时间因素造成的热损失；换热要做到热能交换之后，采暖和热水分开；热流动是要把大规模的蓄热快速而充分地取出来。他强调，四季沐歌已具备面向不同区域、不同市场需求，提供以太阳能光热为主体，兼容电能、空气能、燃气等辅助能源的综合性热水、热采暖的综合解决方案能力。
    打破樊篱需“三管齐下”
    被誉为我国太阳能光热行业之父的清华大学教授殷志强参加了此次技术研讨会。他表示，太阳能热采暖是节能减排、减少雾霾污染的有效途径之一。我国太阳能热采暖技术已经非常成熟，大范围的市场推广真正需要的是政策环境、经济环境和物理环境的改善。
     据了解，在丹麦、德国和瑞士等欧洲发达国家，太阳能供暖系统占有很高的市场份额，为整个太阳能热利用的20% 50%。在德国，只有包含采暖用途的太阳能光热应用系统才享有政府补贴，部分地区的补贴甚至达到每平方米120欧元。
    中国太阳能热利用产业联盟常务副理事长谢光明认为，在没有集中供热管网的南北方大部分地区，尤其是在区域性供热和单体建筑上，太阳能采暖大有用武之地。他强调，城镇化将是太阳能采暖产业化、规模化发展的契机和平台。
    事实上，太阳能采暖除了政策的引导和支持以外，正如殷志强教授所说，物理环境和经济环境也是需要重点考量的要素。朱宁表示，对于城市里密度较大的高层楼宇而言，单独安装太阳能采暖系统不太现实，但是越来越多的大型公共建筑需要量化排放和节能指标。太阳能采暖除了在城镇化和新农村建设中大有作为以外，在工厂、医院、学校、宾馆、游泳馆等工商业设施的建设和改造中也潜力巨大。
     对于经济环境的制约，朱宁认为随着EMC、BOT等第三方服务平台和融资渠道的完善，创新灵活的商业模式会让投资方、使用方、建造方实现多赢，将解决太阳能采暖前期投资成本相对较大的难题，助推太阳能采暖规模化发展。
    据介绍，河北经贸大学太阳能采暖项目是我国实现太阳能区域性大规模集中式供热采暖的标志性项目，也是目前为止国内首个最大的季节性蓄热采暖与热水综合利用项目。四季沐歌总裁李骏表示，从解决热水到供应热能，这是太阳能光热应用的革命性进步，也是太阳能从热水系统应用迈向采暖时代的标志。该项目采用了BOT的运营模式，由第三方投资，大概7～8年即可收回成本。
    治理雾霾太阳能责无旁贷
    针对当前治理供暖性雾霾所采取的系列措施，论坛上，有专家提出，在燃煤锅炉的能源补充和替代上，天然气并非最好的选择。从绿色环保的角度讲，天然气锅炉虽说在污染物排放方面大大减少，但其燃烧时仍会释放少量二氧化硫等有害气体和大量二氧化碳类温室气体。同时，天然气并非可再生能源，从国家能源安全的角度看，大量消耗天然气绝非长久之计。生物质虽属可再生能源，但并非清洁能源，其污染物排放依然难以控制。电锅炉虽然在使用过程中的环境效益明显，但电的来源又不一定是清洁的。对于大型公共建筑而言，太阳能采暖在非采暖期可以提供大量的生活热水；在采暖期，与暖气费、电费、燃气费相比，除了必要的维护成本以外几乎不产生使用费用，也不会产生二氧化碳、一氧化碳等废气，对能源的节约也是无可比拟的。不仅如此，太阳能暖气还可以和燃煤锅炉、燃气炉、生物质锅炉、空气能、电加热、热泵等辅助能源组合，实现高能效的复合能源的综合利用。 有数据显示，在建筑能耗中，使用能耗约为建筑能耗的15倍左右，供暖能耗又几乎占总使用能耗的35%。以城镇化为例，如每年城镇化新竣工建筑面积保持在20亿平方米左右，有10亿平方米采用北方燃煤锅炉全空间连续集中供热的模式，每年将增加约800万吨的标准煤消耗。其中，如有5亿平方米建筑安装太阳能采暖，那么每年将减少二氧化碳的排放量将达1000余万吨。
    中国太阳能热利用产业联盟秘书长贾铁鹰断言，就目前而言，如果华北地区有一半的小型自助燃煤锅炉改用太阳能采暖，那么华北上空将会减少1/3以上的供暖性雾霾。
    据介绍，四季沐歌河北经贸大学太阳能季节性蓄热采暖项目还可实现太阳能采暖、热水用能数据的动态跟踪以及二氧化碳减排量的实时监测。随着多个城市公共建筑节能监测平台的试用，不远的将来对节能减排的监督与自律将会成为一种常态。