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案例精選|華業陽光秦皇島太陽能“光熱+生物質”采暖項目

  編者按

  近日,國家能源局發布《全國可再生能源供暖典型案例匯編》。該書是國家能源局為指導各地做好可再生能源供暖相關工作,及時總結推廣可再生能源供暖的成功經驗和做法;是在前期征集案例的基礎上,整理形成。以供大家在可再生能源供暖工作中參考。

  太陽能光熱聯盟上報的多個太陽能供熱采暖案例被收錄。本篇將對太陽能光熱聯盟理事單位——北京啟迪清潔能源科技有限公司全資子公司華業陽光秦皇島太陽能“光熱+生物質”采暖項目進行介紹。

  一、項目基本情況

  隨著大氣霧霾治理要求提高,村鎮建筑供熱面臨燃煤供暖污染較大的問題。為治理散煤燃燒、提高全市空氣質量與人民采暖質量,打造良好舒適的熱環境。村鎮“熱源側”清潔化改造應因地制宜推廣淺層地熱能、空氣熱能、太陽能、生物質能等可再生能源分布式,多能源互補應用的新型取暖模式。

  秦皇島市主推“光熱+”清潔供暖改造,根據重點區域地理條件、電網燃氣管網等敷設情況,注重改造成效,宜電則電、宜熱則熱,選擇“光熱+生物質”“光熱+電”等不同清潔供暖方式。華業陽光在秦皇島的“光熱+生物質”項目共進行了1200余戶,其中海港區繆莊,西田家溝和新周莊安裝50 余戶,昌黎縣新集鎮尖角一村二村600余戶。用戶的戶均面積(非采暖面積),其采暖面積控制在一間臥室一個客廳的范圍大概30~40㎡。屬于典型的戶用小面積采暖多能互補采暖系統。

  二、系統結構及原理

  該“光熱+生物質”項目戶用系統主要由生物質爐具、太陽能集熱蓄熱部分、控制器、循環管路構成。

  其中太陽能集熱蓄熱部分:采用80支QB-SS-ALNx/Cu-47/58-1800-Z全玻璃真空太陽集熱管,和兩只160L保溫水箱構成;搭配使用TH-NS12Z-Ⅶ生物質爐具和控制器使用。為小型戶用多能互補系統。其安裝示意圖如下所示:

  

  其設計理念為充分發揮多能互補的優勢,由于該系統屬于多能互補系統,各種能源有相應的優劣性,如太陽能綠色環保無污染,但是較分散、不穩定等;生物質能源環保高效,但是相對熱值較低、價格高。優先使用太陽能熱源為屋內供熱,當太陽能熱源不能夠為屋內提供持續續熱源時,應使用爐具提供熱量,使用戶以較少的代價獲得較高的采暖體驗。

  三、系統運行情況

  為了了解項目的實際運行效果,華業陽光建立遠程數據監控平臺,將太陽能集熱器側超聲熱量表、生物質鍋爐側超聲熱量表、室內外溫度與濕度、室外風速、太陽能輻射強度等用戶側系統運行參數,實時遠程上傳云端監控平臺;通過平臺下載數據,對歷史測試數據進行處理;分析計算系統太陽能保證率、太陽能供熱量、太陽能集熱效率、生物質供熱量、水箱散熱情況等基本參數以評估系統運行效果。

  

  

 

  測試期間,室內溫度和室外溫度曲線圖如下圖,可知住戶室內溫度在測試周期內基本高于16℃,供暖效果能達到國家規定,達到預期效果。且室內溫度隨室外溫度變化不大,說明“太陽能+生物質”供暖系統基本可以滿足用戶的用暖需求。

  

  2021年1月8日至2021年4月5日,室外平均溫度為1.71℃,室內平均溫度為20.88℃,平均太陽能總輻射強度為16.03MJ/m²,太陽能平均保證率為46.20%,太陽能集熱器集熱效率43.50%,太陽能日平均得熱量為84.16MJ,生物質日平均供熱量為103.50MJ。

  四、社會經濟效益分析

  根據上面測試期間數據推算,采暖季日平均生物質供熱量約為122.40MJ,日平均太陽能供熱量約為77.91MJ,系統日平均供熱量約為200.31MJ,相當于每日減少9.76kg的標準煤燃燒。根據檢測數據與生物質熱值,生物質鍋爐效率等推算可得,采暖季共消耗生物質1563.28kg(生物質燃料質量有差異,會有一定誤差),該農戶生物質燃料所需費用約為1406.95元。

  太陽能作為一種資源豐富的清潔能源,考慮到太陽能取暖存在“間歇性”問題,將太陽能集熱器與生物質鍋爐聯合運行,確保用戶冬季采暖需求。其中,生物質是指通過光合作用而形成的各種有機體,是可轉化成替代常規化石燃料的可再生碳源。生物質能作為綠色可再生能源具有總量豐富、分布廣泛、污染低等特點,特別適合農村地區收集使用。在農村地區大規模使用“太陽能+生物質”供暖系統,可以減少二氧化碳、硫化物等氣體的排放,有著較好的環境效益。

  太陽能采暖系統雖然初期投資較大,但在國家能源結構調整、環境保護、改善農村生活條件及帶動農村經濟發展等方面具有較高的社會效益。

  太陽能采暖系統作為一項新能源利用技術,符合國家資源節約與環境保護的基本國策,有利于國家整體能源結構的調整。

  在新農村的建設中,太陽能采暖作為新民居建設的一項基本內容,對于改善廣大農民居住生活條件、提高農民對新能源的利用意識等方面能起到積極作用。

  從長遠看,隨著常規能源價格的不斷上漲及污染治理成本的大幅度上升,太陽能采暖系統的社會及經濟效益會更加明顯。

  五、典型經驗和做法

  秦皇島“太陽能+生物質”清潔取暖系統的供暖項目,主要技術優勢有:

  1、所使用“太陽能+生物質”清潔取暖系統取暖效果良好,室溫水平較高,且天氣寒冷時室內溫度仍能維持在較高水平,室溫基本穩定,熱舒適性較好。

  2、布置的太陽能集熱管較多,太陽能集熱量也大,很大程度上利用了太陽能,節省了傳統能源的消耗。

  3、使用“太陽能+生物質”清潔取暖系統,能大量減少碳排放,對節能減排,打贏藍天保衛戰有重要意義。

  目前已實施的太陽能采暖系統具有較高社會效益,對于農村經濟的發展起著極大的促進作用,但存在著投資相對較高、回收期較長的缺點,單純靠市場推廣存在著相當的難度。目前太陽能采暖雖然已有一定的市場,但絕大部分均為新農村建設工程,屬政府試點推廣補助項目;若無政府補助情況下,市場推廣將很難進行。

  農村住宅太陽能采暖工作的實施,將極大的改善農村住宅的居住條件,同時達到解決農村用能,調整能源結構的目的。與此同時,隨著太陽能采暖的工作推進,在居住條件的改善同時,將極大的拉動農村的旅游及相關產業鏈經濟、改善農村的文化面貌,太陽能采暖成為解決農村能源問題、調整農村能源結構的重要技術措施之一。

  六、問題和建議

  根據目前的建設情況,提出如下建議:

  1、用戶對生物質燃料價格過高這一問題反映強烈,購入生物質燃料價格900-1200 元不等,質量也參差不齊,希望政府在燃料方面給予一定支持;

  2、針對終端用戶、生產廠商制訂更加完善、合理的鼓勵、支持政策,以促進太陽能采暖行業及市場的良性發展。

  3、選擇有代表性的農村,如旅游區或待開發的旅游區域等作為推廣示范的試點,建設太陽能采暖與生物質能等多種可再生能源綜合利用工程,以探索新農村建設中合理的能源建設模式,為農村能源結構建設積累經驗。

  聲明:(文章來源:太陽能光熱產業技術創新戰略聯盟 ) 靈動核心環境服務平臺轉載此文目的為傳遞更多信息,如文章來源注明錯誤或者涉及文圖內容版權及其他問題,可及時在頭條私信我們,我們會第一時間刪除處理。

 

分享到:0  時間:2021-12-15 來源:太陽能光熱產業技術創新 

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