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11月15日,我国大部分北方进入了漫长而寒冷的冬季,长安街上的行人们个个裹紧冬装快步前行,商场的橱窗也布置成了暖色系。同时,城市也开始了一年一度供暖工作,但随着燃煤锅炉气体的冉冉升起,雾霾也来了。
2013年,“雾霾”成为这个年度的关键词。从那一年至今,每到冬天,雾霾天气都会笼罩在整个东北、华北地区,并逐渐波及到华东、华南。“供暖季”逐渐变成“雾霾季”。
图1. 我国地理分区图
国人在尽情享受着集中供暖带来的温暖舒适的同时,也在经受着供暖季巨量的有害气体排放造成的空气污染,和随之而来的健康威胁,秦岭-淮河一线几乎成了雾霾区的分界线。
急剧的工业化和城市化导致能源迅猛消耗,人口高度聚集,生态环境破坏,都是雾霾形成的时代背景。具体到形成原因,燃煤采暖、汽车尾气、工业排放等都是主要成因,虽然各因素占比众说纷纭,但是预计燃煤锅炉污染能够占到雾霾成因的12%-25%。
但今年,由于我国清洁能源的快速发展和应用,北京能源结构得以调整,城区供热全部无煤化,久违的蓝天又回来了!
图2. 北京市本地细颗粒排放物来源解析(数据来源:北京市环保局)
中国工程院院士、清华大学环境学院院长贺克斌曾公开表示,随着京津冀及周边地区燃煤、机动车等排放的污染物排放量上升,成霾的气象门槛逐年降低。气象条件稍微差一点,就发生雾霾,再差一点,就发生重雾霾污染。目前,全国二氧化硫、氮氧化物等主要大气污染物排放量均在近2000万吨,而且污染物主要集中排放在东部、京津冀及周边地区。
供暖季温暖和蓝天如何兼得?清洁能源供暖成为打破能源与环境困局的重要手段。目前清洁能源供暖主要包括天然气供暖、电力供暖、地热供暖等方式,其中电力供暖可以应用光伏、风电等可再生能源提供电力。
图3.各种能源供应方式效率及排放情况
图4.清洁能源供暖的几种类型
清洁能源供暖具有明显的环境效益。按4个月的采暖期算,每平方米采暖面积可节约0.019吨标准煤。另外,推广风电、光伏等清洁电力供暖技术,不仅能够有效利用自然资源,还能减少燃煤烟尘、二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳等有害气体排放,对改善大气环境质量具有重要作用。
电力供暖同时可以有效缓解电源过剩的现状。尤其是目前可再生能源资源分布与地区市场需求矛盾突出,在冬季夜间与燃煤热电联产机组的运行矛盾日益突出,被迫减少出力甚至停止运行。充分利用风电、光伏等电力提供热源,能够有效促进可再生能源本地消纳,缓解弃水、弃风和弃光现象。作为弃风大省的新疆在电采暖中采用弃风供暖模式,不仅全程零排放废气,还多消纳了9071万千瓦时的绿色电力,降低了区域弃风率。2019年开始,新疆将实现新建建筑全部采用电采暖和原天然气集中供暖区域改为“气电互补”方式供热,电采暖面积占到总建筑面积的10%。
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