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区域能源成功的关键
区域供热和热电联产的广泛使用,是其在过去几十年里提高能源效率并减少碳排放的主要原因之一。
Morten Bæk, 丹麦能源署总监
区域供热——丹麦绿色转型的基石
丹麦最早的热电联产电厂是1903年建成的。它是一个垃圾焚烧厂,可同时以处 理垃圾,并为附近的医院提供电力和热量, 在1920年到1930年期间,基于当地电力 生产过程中过剩的热量,一个集体的区 域供热系统发展起来了。从此,来自热电联产(CHP)的区域供热开始在丹麦 较大的城市展开,到1970年代,30%左右的家庭由区域供热系统供热。
减少对能源的依赖和消费者成本
在1973年和1974年的能源危机时,人均能源消费大幅上升。能源危机证明了节约能源是减少对进口燃料的依赖、降低消费成本的关键。因此丹麦决定,不仅是大城市,就连中小型城市也要扩大高效的热电联产系统。
1979年的第一部供热法
直到1979年,在丹麦还没有关于供热的法律规范。大多数热消费者装有燃油锅炉或者其他形式的私人采暖设备。为了实现这一政策目标,丹麦在1979年通过了它的第一部供热法。这项法律包含了关于丹麦供热计划形式和内容的管理条例,标志着丹麦公共供热新时代的开始,并一直延续到今天。
供热法案的主要原则:
地方主管部门负责审批新的供热项目;
地方当局必须确保选用的供热项目有最高的社会经济效益;
情况允许时,热量必须由热电联产产生;
集体供热价格必须根据“必要成本”提供消费价格,这意味着热价不能高于或 低于实际生产成本。
高能效是长期规划的结果之一
今天,63%的丹麦住户与区域供热息息相关,他们的的供暖与生活用水都来自区域供热。当使用热电联产发热和发电时,其整体能源效率要远高于分别发热与发电的方式。热电联产的效率可高达 85-90%,与单独发热和发电相比,可节省约30%的燃料。区域供热和热电联产已经成为并将继续成为丹麦绿色转型的一个关键因素。
城市向低温区域供热转型
现有的供应区域从第二代到第四代区域供热
利用低温区域供热是可行的,既可节约能源又可减少对化石燃料的依赖。
Theodor Møller Moos,COWI首席项目经理
Albertslund 区域供热公司
Albertslund区域供热公司成立于1964 年,区域供热面积随城市的发展不断增加。成立伊始,该区域供热管网的运行 供应温度为110°C。多年后,该温度已经降低,现在系统的运行流动温度在约 90°C左右。
第四代
Albertslund区域供热公司正在建立一个 新的低温区域供热系统。这是一个到第四代区域供热的更新,其供应温度从90 降低到55°C,拥有相当大的优势。较低的回温可在热电联产站高效运行,低温 系统意味着管网中较少的热损失。低运行温度还促进与低温热源的直接式与通过热泵的连接,例如工业流程热、太阳能和地热能。
挑战
通常情况下,由于高保温水平和整体低热量的需求,新公寓可以通过改变生产生活用水的单位,由低温区域供热供应。
然而,1970年代的公寓住宅保温性较差,并需要较高的流动温度才能达到适宜的舒适度。因此,它们还不适用供应温度低至55°C的区域供热。Albertslund市政府有一个宏伟的能源和气候战略,包括改造现有的公寓,提高其能源效率,并转换为低温区域供热。
分配系统
公寓串联与改造方案与高温分配系统的 终止相符。低温循环由原区域供热系统 供应,通过分流阀将温度混至55°C。
公寓系统
公寓安装低温瞬时热水器,为消费者供应45°C的生活热水。德国标准DVGW W55要求热交换器和热水系统中在任何 情况下只存有少量水,依据该标准的设 计可控制军团菌。经过翻新后,公寓采用地暖供热。区域供热系统的整体供应 温度为55°C,用户回水温度大约为30°C 。
批注:中国目前的集中供暖方案中,如果是暖气片采暖,进水温度90度,回水温度70度。而地板采暖,进水温度40-45.回水温度30度。就用户体验而言,后者更好。后者可理解为第四代供热系统的重要特点,它对热源温度的要求大大降低,更有利于使用低温热资源、热泵技术。
批注:我们国家好像刚刚从第一代跨入第二代,燃煤电厂热电联产基本普及了。但生物质和垃圾热电联产还刚刚开始,储热系统还很不发达。智慧能源还在概念讨论阶段。
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