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区域供暖解决方案
—丹麦经验
目录
丹麦区域供暖历史 丹麦现代化区域供暖 丹麦区域供暖的主要特点 公共供暖计划和市场组成现状 丹麦区域供暖未来所承担的角色 丹麦区域供暖项目的审批 市政供热项目的审批流程 区域供暖应用真实范例
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13 新区供热系统建设实例 - Nordhavn (北港区) – 哥本哈根 14 老区供热系统建设实例-克厄港-克厄市 16 未来的低温型区域供热系统 18 顶住二氧化碳压力,防止全球气温变暖 22 长春蓝天工程 23
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丹麦区域供暖历史 丹麦是享誉全球的国家,部分得益于斯堪的纳维亚风 格和爱徒生童话,却也和它的高效节能是密不可分的, 它是全球能效最高的国家之一。 丹麦之所以能在短短 几十年间做到提高能效,减少碳排放,其中最重要的原 因就是区域供暖(DH)和热电联产(CHP)的广泛使用, 而它的实现本身就是个神话。
提高燃料效率 20世纪20-30年代期间,人们以当地发电站产生的废热 为热源建造了区域供暖系统。 区域供暖也向部分城市 地区供暖,这占丹麦总供暖量的约4%。在此之后,热电 联产区域供暖技术在丹麦各个城市得到广泛应用,20 世纪70年代,约30%的家庭得益于区域供暖系统。 在1973、74年 能源危机爆发时期,人均能源消耗量急 剧增长。这使人们清楚地意识到节约能源的必要性— 包括建筑供暖用能, 只有这样才能减少对燃料进口的 依赖,降低用户的供暖开销。所以人们决定不仅要在丹 麦的大型城市兴建节能高效的热电联产系统,也要将 其推广到中小型城市。
1903年,丹麦建成了第一座热电联产电站。这是一座垃 圾焚烧电站,既可以在处理垃圾的同时不影响环境,又 可以给新建的医院供电力、热力供应,从而实现一举两 得。
采用热电联产技术,由于发电产生的余热没有排放到海里或大气中,而是用于区域供暖,所以能实现对燃料的高效使用。
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丹麦现代化区域供暖 如今,63%以上的丹麦家庭都使用来自区域供暖的热 量采暖,这些热量不仅用于建筑物供暖,还可以用于生 活热水。
迄今有近700座热电联产电厂 图1所示为过去20年期间各类型电厂提供的区域供暖 的发展情况。 如图所示,过去几十年内小型热电联产机组提供的区 域供暖热量显著提升。现在丹麦共有约670座集中式和 分散式热电联产机组。
丹麦拥有6个大型集中区域供暖区域,每年总产热量约 为60拍焦耳,此外,还拥有400个小型分散的区域供暖 区域,每年总产热量约为75拍焦耳。 2013年,丹麦区域供暖量达到134拍焦耳。72.8%的区 域供暖热量来自于热电联产,与独立的供暖和发电系 统相比,节省了约30%的燃料。
160.0 PJ
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Large-scale CHP units Autoproducers, CHP 大型热电联产机组 自备,用于热电联产
Small-scale CHP units Autoproducers, heat only 小型热电联产机组 自备,仅用于供热
District heating units 区域供暖机组
图1:各类型电厂提供的区域供暖产量
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丹麦区域供暖的主要特点 通常,丹麦大型的区域供暖区域由传输管网相连的多 个输配管网组成。热量产自多种不同类型热源厂,如大 型煤、生物质或天然气开采工厂、城市垃圾处理场、工 业余热和尖峰负荷锅炉。
近年来,人们越来越多地将可再生能源用于区域供暖。 部分原因在于某些位于大型区域供暖区域的热电联产 电厂已使用生物质代替了化石燃料。下图图2所示为过 去20年间区域供暖燃料组成的发展。 电厂所有权 丹麦电厂的所有权有多种形式。大型电厂归大型 能源公司所有,小型电厂一般归生产公司、市政 府或合作社所有。 丹麦区域供暖区域的供应量均是由实际需求量 决定的。 用户装置可对流量进行调节,测量实际 需求量,由此可激励用户节约用热。 用热的费用 通常由两部分构成:每个装置定额的部分和按使 用量(每千兆焦耳)计算的部分。
比如,下图所示的大哥本哈根区域供暖系统就是一个 大型的区域供暖区域系统。它是目前丹麦最大的区域 供暖系统,供暖年产量达35拍焦耳焦耳。该套供暖系统 东西向长约50千米。 多个分散区域 通常情况下,小型分散式区域供暖区域的单个输送管 网供应量不超过1000家热用户。热量由一台基本负荷 机组和一台或多台尖峰负荷备用机组产生。通常基本 负荷机组指的是一个以天然气为燃料的热电联机组, 或以生物质(如秸秆或木屑)为燃料的锅炉,或城市固 体废物处理厂,而尖峰负荷备用机组指的是以油或天 然气为燃料的简单锅炉,成本投入较少。一些小型电厂 近年又安装了太阳能供暖或电热锅炉。
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 百分比
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石油 废弃物,不可生物降解
天然气 可再生能源
煤炭 电力热泵,电锅炉
图2:1990-2011年用于区域供暖的燃料组成百分比
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热电联产厂 焚烧厂 输管 送道
V地E区KS区域供暖 C地T区R区域供暖 V区F域焚供烧暖地区 区蒸 域汽 供暖 –
图3:大哥本哈根区域供暖系统——丹麦最大的区域供暖系统
蓄热的必要性 对于丹麦的热电联产电厂,无论是集中式的还是 分散式的,热储存设备都是其中重要的组成部 分。具备了热储存设备,热电联产电厂就可以根 据用电需求,调整优化电和热的产量,还能在需 要时供暖 。 这也意味着热电联产电厂可以在系统产电量相 对过剩时减少发电量,而在不足时增加发电量。 相应的产热量供过于求时,可进行简单地蓄热, 而当产热量供不应求时,则能对蓄热加以利用。
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公共供暖计划和市场组成现状 丹麦于1979年通过了第一部供暖法,规定由当地政府 部门负责研究该地区具备发展公共供暖的潜力。 能,热电联产电厂还 可获得在市场电价基础上另加150 丹麦克朗/兆瓦时的补贴。 投资成本VS运营成本
自从1979年法律通过后,其他成功的政策也陆续地出 台。毫无疑问,规划法在发展初期是最重要的环节,它 能够成功地开拓市场。在规划法出台之后,又出台了一 些经济刺激性政策,确保为区域供暖/热电联产的持续 发展提供经济保证。 现在所有集中式热电联产电厂和大多数分散式热电联 产电厂的电价都和市场电价保持一致。因此,电厂必须 力图按照现货市场的电价优化生产,而市场电价是每 一小时定一次的。这就意味着在电价高时,热电联产电 厂要同步产出最多的电和热,而在电价低时,它们尽力 减少产量。要做到这一点,就要灵活运用系统里的蓄热 器。 为分散式电厂提供补助 除了现货市场上的售电收入外,大多数分散式热电联 产电厂可以获得补助。原本该补助是作为一种上网电 价补贴,根据电力输送的时间不同有三个等级的补贴, 但现在已转变为固定年度补贴。 关于税收方面,因为使用生物质免交供暖税,而使用化 石燃料要交税,受此激励,所有丹麦厂商会选择使用生 物质作为燃料。此外,对于以生物质为燃料所发的电
与独立的供暖设备相比,建造区域供暖系统要求对基 础设施投入大量资金,尤其是区域供暖管网的投资成 本很高。但在另一方面,却降低了区域供暖系统的运行 成本,减少了对环境的影响。 如果是通过高效节能的热电联产装置产生的热量或使 用工厂(如炼钢厂)产生的废热,上述优势则更加明显。 从生命周期角度看 评估区域供暖的可行性时,要考虑到一定年限。从“生 命周期”角度看,在许多情况下区域供暖是最可行的, 当然这取决于特定地区的供热需求和供热需求的集中 度。 虽然前期的基础设施投入较大,但因为此举能够降低 后期每年的运营成本,所以若干年后即可将成本收回。 高质量的区域供暖设备也是如此,虽然比起劣质设备 一次性支付费用较高,但因为维护费用较低,所以成本 往往也是可以收回的。 从技术层面考虑,区域供暖系统的使用年限通常可达 40~50年。
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丹麦区域供暖 未来所承担的角色 丹麦区域供暖系统有望在未来实现两大政治目标: • 2020年,风力发电将占全国供电量的50%
蓄热技术 已经在丹麦得以广泛应用。系统中风力发电 量较大时,该技术可以在减少热电联产电力产量的同 时进行供暖。 区域供暖热源厂可以通过 电热锅炉 和 热泵 来用电产热 (替代发电)。 通过风轮机利用 风轮机旁路 ,热电联产电厂可以在系 统发电量过多时停止发电而只产热,其效率等同于仅 用于供暖的锅炉。在整合风力发电的问题上,区域供 暖/热电联产系统的灵活性至关重要。 第二个目标涉及可再生能源,要实现该目标就需要在 2035年前将所有发电产热所用的燃料转换成可再生能 源。区域供暖在这方面大有优势,因为它可灵活使用各 种燃料。
• 2035年,全部使用可再生能源进行发电和供热 实现第一个目标所带来的挑战在于平衡风力发电在整 个发电系统中的比例。如果把大量风力发电并入系统 中,某些情况下,风力发电仅能满足很小部分的用电需 求,而其他一些时候它的发电量却能满足大部分甚至 超过用电需求 。 使用不同的技术手段可以提高区域供暖/热电联产系 统的灵活性,并整合风力发电: • 蓄热 • 电热锅炉和热泵 • 风轮机旁路
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丹麦区域供暖项目的审批 本小节概述了丹麦的区域供暖项目审批中的监管流 程、部门职责和审批要求。
1979年丹麦通过了首部《供热法案》,其主要原则有: • 地方政府/市政部门负责新建供热项目的审批。 • 地方政府/市政部门必须保证按照最佳的社会经济 效益选择项目。 • 尽可能通过热电联产方式实现供热。 • 必须按照“真实成本”为消费者提供联合供热价格, 这意味着供热价格不得高于也不得低于实际的热 力生产成本。 丹麦的《供热法案》还规定了全国范围热力管网的具体 区划。在每个区划内部,通过丹麦供热立法规定了具体 的供热方式。这些供热区划包括: • 分户独立供热系统 • 通过全国天然气网提供的天然气供热
丹麦《供热法案》中给出了区域供热相关的法律要求, 规定了供热部门和当地政府(即市政府)的权力,这些 权力包括参与制订供热规划,确定能源基础设施,以及 可以优先使用的资源。该项法律及其立法指南由丹麦 气候、能源和建筑部以及丹麦能源署共同制定,但法律 和政策的实施由当地市政府负责。 丹麦在供热监管方面的做法,使得管理部门分工明确, 即由地方决策部门全权负责当地供热系统的设计,但 必须符合中央政府制订的政策,遵守国家级技术框架。 这样做确保了所有区域供热项目符合供热产业发展的 国家总体目标,但同时某个具体供热项目的评估和决 策由地方管理部门决定,因为地方政府更加了解本地 城市发展、供热需求以及需要考虑的其他因素等详细 信息。
• 分散式区域供热 • 集中式区域供热
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市政供热项目的审批流程 当某个建筑物的业主想要为房屋供热,或希望对现有 供热单元进行改造,而且该建筑物恰好处于天然气供 热或区域供热区划范围内,该供热系统就必须得到市 政府的批准。当某个区域供热公司要建设一个新的供 热设施、铺设热力管线或向某个新小区提供区域供热 时,也必须获得市政管理部门的审批。审批流程通常只 涉及区域供热公司和市政当局,但也可能涉及到天然 气公司,以及单方或双方的咨询顾问。 典型的审批流程如下:
区域供热公司或房屋业主向丹麦市政管理部门 上报项目建议书时,必须包括以下申请材料: • 拟建项目与其他有关法律法规的关系; • 该项目与其他市政规划的关系,例如与新建 开发区或当地保护区的关系; • 对供热区域和安装设备的技术说明,例如装 机容量、燃料、供热保障以及其它技术问题; • 项目实施进度表; • 申请人征求利益相关方意见的说明和理由; • 对消费者经济方面的影响,即对供热价格的 影响; • 对项目/供热公司基本业务的成本效益分析, 还有对能源相关的和环境影响方面的分析; • 各种比较方案的社会经济评价。
• 市政府、区域供热公司、房屋业主、天然气公司、以 及在某些情况下聘请的咨询公司之间,进行初步的 对话。这种对话的目的是明确项目范围,确定参考 方案,以便进行分析。 • 区域供热公司向市政府提交项目建议书。 • 利用4周时间召开听证会,征求与本项目直接相关 的各方意见。 • 根据听证会期间提出的意见,修改项目建议书。 • 由市议会批准或拒绝该项目建议书。 • 在4周内,受项目直接影响的各利益相关者可提出 申诉。 • 项目实施。
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主要的审批标准是社会经济评估,只有展示出最佳的 净社会效益的项目才能获得优先审批权。然而,上面提 到的其它信息也非常重要,有助于市政府全面了解拟 建的区域供热项目。 进行社会经济分析,以确保该供热项目的所有社会成 本均考虑在内,而且必须在两个或两个以上方案之间 进行比较分析。分析中不考虑税收因素,但必须包括排 放成本等外部因素。对项目各个的替代方案,必须在其 整个预期的技术寿命期间内进行评估。由于不同技术 的技术寿命可能不一样,分析中应包括报废价值或再 投资成本等。 因此,虽然投资能源项目的公司通常有自己的内部业 务考量,但市政当局和区域供热公司只能选择社会经 济分析中表现出高成本效益的项目进行开发。 在开展的社会经济分析中,必须按照丹麦能源署提供 的方法和数据来进行。这些数据包括对未来能源价格
的预测、特定污染物的排放成本、以及项目的全面社会 经济分析所必须考虑的其他因素。分析中需要采用可 比较的数据,通过对比不同的项目,确保选择呈现出最 佳的社会经济效益的项目。 丹麦能源署负责收集和提供全国范围的目录和数据中 包括: • 未来燃油价格 • 预期电价 • 外部成本 • 不同的热力生产机组的成本和技术规范 这些数据可帮助市政部门和供热公司制定精确的成本 估算,严格规划和审批流程。但是,如果申请项目审批 的供热公司拥有更准确的本地数据,就必须使用这些 数据,而不用丹麦能源署的数据。例如,在申请现有区 域供热地区的项目时,就必须要采用当地的供热价格 数据。
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区域供暖和制冷应用真实范例 区域供暖项目实例
供热和制冷系统 接下来的案例将围绕未来的低温型区域供热系统的转 型,以及区域制冷的潜在能力开发。 长春蓝天工程 最后,通过实例展现区域供暖项目如何为长春实现节 能并带回蓝天。
该小节提供了一系列区域供暖方面的项目实例。首先, 通过环境和社会经济分析,概述了两项当地官方认证 的丹麦项目的执行过程和成果。第一项是有关为建筑 新区供热的实例。第二项是有关在现有区域供暖地区 进行供热项目的实例。
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新区供热系统建设实例 Nordhavn (北港区) – 哥本哈根
Nordhavn是哥本哈根的一个新开发区。虽然该地区有 一些已有的建筑,但主要的供热需求来自2014年及以 后建成的房屋。在哥本哈根市的发展规划中,该地区被 规划为低能耗建筑区。这意味着所有新建筑都必须按 照丹麦的建筑规范(2020年建筑标准)中最严格的节能 标准来建设。到2060年,该地区预计将有864.000平方 米的供热面积,附近地区由区域供热系统提供热量。 项目方案 该项目建议书包括了对低、中、高三种不同的供热需求 的分析 – 分别采用集中区域供热,地源热泵和空气源 热泵提供。早先开展的一项的研究表明,为新开发区另 外建设一套区域供热网络,从社会经济角度是不可行 的,因此分析中排除了这一方案。
根据以往的研究结果,市政府决定,满足高负荷供热的 迫切需求是最现实的情况,因此以下结果充分反映了 这一情况。 下面显示了高负荷供热需求方案的主要成本的净现值 (NPV): 不同对比方案分析如下: 1. 拟建项目:全区利用现有管网提供区域供热服务。 2. 参考方案1:全区采用空气源水暖供热。 3. 参考方案2:全区采用地源热泵供热。
区域供热
地源热泵
空气源热泵
成本净现值 (百万欧元)
投资 燃料
: : : :
30: 17: 3.2:
49: 10: 4: 0:
38.5: 11:
运行维护 电力销售
4: 0:
-18.8:
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氧化物排放量相比其他方案略有增加。通过对排放成 本进行比较,对整体环境影响评估后发现,区域供热方 案的效益可达到194,000欧元。能实现这些效益的主要 的原因是,通过热电联产电厂为小区供热,并根据丹麦 的实际情况,热电联产发电将取代燃煤发电厂。换句话 说,假如没有热电联产为新建小区进行区域供热的话, 就必须要由燃煤发电厂为该地区供电。 所以,当我们将区域供热方案与参考方案进行比较时, 我们会发现前者将会产生更少的二氧化碳排放总量。 了解更多或联络:http://stateofgreen.com/cn/pro- files/丹麦能源署
社会经济分析结果 该区域供热解决方案被证明具有最佳的整体净现值, 因此被选作最佳方案。即使该区域供热解决方案的燃 料成本在三个不同方案中是最高的,但从整个25年周 期的分析来看,该解决方案的总体成本相对更低。因 此,哥本哈根市政管理部门批准了这一区域供热解决 方案,目前正在将区域供热管网扩大到北港地区。 对所有纳入分析的各年(2013至2037年)都进行了环 境分析,但由于每年的结果各不相同,我们选择2037年 来说明能源系统对环境的影响。 采用区域供热方案导致二氧化碳排放量的减少,但氮
2037年的外部成本 (百万欧元)
区域供热 -225,000: 33,000: -194,000 0
地源热泵 85,000: 13,000: 13,000 0
空气源热泵
CO2 SO2 NOx 总计
: : : :
93,000: 13,000: 106,000 0
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老区供热系统建设实例 克厄港-克厄市
克厄市位于哥本哈根南部,拥有人口35000,目前供热 采用分户安装的天然气锅炉,所用的燃气由天然气管 网提供。海港地区有一个燃烧木屑的热电联产电厂,为 工业用户供热,并向电网输电。 区域供热方案 虽然可以考虑许多不同的供热方案,但克厄市的具体 情况决定了,改造现有的热电联产电厂是社会和经济 上最可行的解决方案。尽管也可以考虑多个不同的生 物质供热解决方案,但下面的筛选表明,根据多项指 标,改造现有的热电联产电厂成为最佳的解决方案。
项目方案 上报给克厄市政府的项目建议书分析了两种方案 1)拟建的项目;2)参考对比方案: • 拟建项目将对现有的热电联产电厂进行改造,向一 个区域供热网络进行供热,从而用区域供热网替代 天然气锅炉。此外,该项目包括投资建设一套储热 装置,以便实现已有热电联产电厂的灵活供热。 • 参考方案是,用分户式热泵或电锅炉替代分户天然 气锅炉、或采用太阳能热利用解决方案。
改造现有木屑 燃料CHP电厂
新建秸秆 CHP电厂
新建木屑燃料 CHP电厂
新建固体 生物燃料CHP电厂
根据DEA技术分类 数据进行技术筛选
投资额 燃料价格 运行维护 环境影响
: : : :
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市政府批准,目前该区域供热公司正在建设区域供热 管网,并对现有的热电联产电厂进行改造。该项目将在 2015年1月份全面实施。 对整个项目期间(2011年至2031年)的环境影响的分 析表明,与参考方案相比,提出的项目可减少二氧化碳 排放高达254,733吨,但该项目也会增加二氧化硫排放 量90吨,增加氮氧化物排放量17吨。 通过比较排放成本,进行了总体环境影响评估。整个 项目周期的二氧化碳减排效益可达到3210万丹麦克 朗,SO2和氮氧化物排放成本为640万丹麦克朗。这意 味着,虽然存在与项目相关的额外排放量,但该项目的 外部总成本仍为正值。 了解更多或联络:http://stateofgreen.com/cn/pro- files/丹麦能源署
确定参考技术方案 参考方案假设,在技术寿命结束前,热力用户不会替换 他们的分户式天然气锅炉,因此这种替换一定是在项 目期间逐渐完成的。在丹麦,根据相关政策应逐步淘汰 石油和天然气供暖,这意味着,参考方案下的新建分户 式供热必须采用可再生能源。然而,早期的一些研究已 经表明,大型生物质直燃锅炉的社会经济效益高于分 户式可再生能源供热系统。因此,在技术方案的筛选中 不包括分户式生物质锅炉供热。 根据这些考虑,参考方案被界定为采用分户式热泵、电 锅炉和/或太阳能热利用技术代替目前的分户燃气锅 炉供热。 社会经济分析结果 社会经济的分析表明,与参考方案相比,提出的项目可 获得1200万欧元的正净现值。因此,该项目可通过克厄
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未来的低温型区域供热系统 丹麦的低温区域供热切实可行,不仅节能而且还减少 了对化石燃料的依赖。
替换,变为一个新设计的50/25度低温专用热力管网。 迄今,有544栋房屋已完成改造,采用了低温供热系统( 如本页下图1所示)。 丹麦区域供热研发计划下发布的一份“在现有的区域 供热系统中实现低温供热”的研究报告中介绍了一些 不同的做法,可用来实现降低区域供热系统的温度,并 适用于不同类型和年限各异的建筑。当然,每个供热管 网和建筑类型都有所不同,可能需要不同的解决方案, 但这项研究工作的目的是利用试验的方法,为将来普 遍降低供热温度编制各项规划。该小节将对一些研究 成果加以概述。
现今的丹麦,利用低温区域供热系统正在成为现实。 许多丹麦区域供热企业已开始实现能够显著降低温 度的区域供热项目;在某些情况下,可将温度降低到约 50/25度。从长远来看,甚至实现更低的温度。开展这方 面研究的一批企业近期发表了有关低温供热成果的报 告 。 在哥本哈根郊区的阿尔贝斯郎地区(20世纪60年代规 划和建设的社区),大约有2,000幢城镇房屋将被彻底 翻新,改造为低温供暖建筑。老旧小区的供热管网将被
图1:未来几年将改造为低温区域供热系统 的阿尔贝斯郎小区图
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领域目前的进展,另一个目的是提出降低供热温度的 新方法。 显然,要实现这种供热方式的过渡,必须要给消费者一 定的时间来适应新的情况。因此,可能有必要采取一些 措施来实现平稳过渡,例如,必要时能够局部地提高供 热温度。这项研究工作的目的并不是开展经济方面的 分析,而仅仅是收集和整理知识和经验,理清未来的发 展方向。
广泛参与的合作项目 该项目是一个5家供热公司之间的合作项目,包括: Albertslund Forsyning, AffaldVarme Aarhus, Bjer- ringbro Varmeværk, Silkeborg Forsyning, Gentof- te Fjernvarme, Arbejdernes Andelsboligforening Aarhus (AAB 是一个合作型住房协会), 奥尔堡大学 的 代表项目“第四代区域供热”,以及科威公司. 该项目重点说明供热降温的实例,包括已经实施的或 正在计划中的项目。这项研究的目的一部分是介绍该
Bjerringbro Silkeborg Skanderborg-Hørning
Aarhus
Hø je Ta ast ru p Albertslund Gento ft e Høje Taastrup
Odder
Middelfart
图2:这一地图显示各区域供热系统的所在地
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使在冬季的几个月里亦是如此。在这种情况下,也 并不会降低向用户供暖的温度。到目前为止,该管 网每年的热损失已减少了6,000兆瓦时,相当于节 能8.5%。 • 比耶灵布罗区域供暖公司也开展了一个类似的项 目,水流温度平均下降了7度。 • 斯坎纳堡-赫宁和米泽尔法特镇的区域供热公司开 展了全面的试验项目,旨在优化回水温度。在这里, 他们使用了软件系统解决方案,使得它能够连续监 控和记录每个客户的回水温度。这一方法能够找出 可以改善操作条件的设备。区域供热企业将联系到 这些设备的业主,并提出解决方案,降低运营成本。 项目取得的回水温度降低会改进整个系统的运行。 • 根措夫特市区域供热公司将在当地一家医院安装 热泵以利用余热。安装的热泵将为附近连排住宅房 屋提供冬季所需热量的约12%,将现有的天然气 供热系统更换为低温区域供热。在将燃气取暖更换 为低温区域供热期间,预计需要对一些屋内的散热 器进行小修,以确保不降低取暖的舒适性。 • 在奥德镇,一项新的试验项目为5-10幢房屋提供低 温区域供热,水温为30-40度。为了避免发生军团 菌的问题,将使用一套小型电气浸没式加热器,将
供热改造项目和成果 报告中收集了一批大大小小各种规模的试运行系统的 结果。一些关键结果概述如下: • 在哥本哈根郊区的Høje Taastrup小区 ,有75幢70 年代的独立式住宅已经从地板采暖系统转换成低 温采暖系统。本地热力分配系统换成了最新的双管 路,目前的平均水流温度为55度。热损失从约40% 下降到13%,相当于每年节能555兆瓦。 • 在奥胡斯郊区的Tilst也开展了类似的改造项目。该 实验项目包括同一住宅区的街道上的8幢独立式 住宅。这个项目中,屋内已经有了一套散热系统,没 有进行更换。但局部的配热系统被换成了双管路。 初步结果表明,必须要对部分房屋设施进行微改, 对一些房屋的取暖设备进行升级,以达到足够的舒 适度。水流温度先前为70-80度,该项目改造后,现 在是60-65度。8栋房屋的热分配系统中的热损失 从28%下降至约12%。 • 锡尔克堡地区的热力公司在公司的整个管网系统中 (主管道224公里,支管长度317公里)成功引进了 TERMIS TO(温度优化)系统。该系统自动调整水 流温度到尽可能低的温度,以满足10,500名消费者 的要求。如图3中可以看到,这一举措已导致了一 天的大部分时间里能够大幅降低热水流动温度,即
图3:Høje Taastrup新的分路连接系统正在安装中
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热水供应升高到50度。 • 在奥胡斯郊区也有两个采用了低温供热技术的项 目在约茨霍伊,AAB建成了23幢低能耗双户住宅, 供46户节能住户使用,每幢住宅的设计年热消耗 量低于4.01兆瓦。房屋安装了地板地热采暖,配备 三台本地空气水源热泵提供35度的集中供暖。热 水则平板式换热器提供,每户用电热水器补充。另 外一个在盖丁小镇(Geding),将对现有的区域供 热管网进行降温,并对23间独立屋安装一台新的 换热机组提供热水供应。在这种情况下,该机组将 配套一台小型热泵提高热水供应的温度。 未来的行动 项目组重点讨论了在长远的未来需要采取什么样的行 动,以达成全面和大幅降低供热温度。大家一致认为, 区域供热企业必须主动出击,引领未来的发展方向。区 域热力公司的一个关键任务是要编制一套长远发展规 划。这项工作必须包括为消费者提供必要的知识,根据 未来的需求来改造自己的房屋,使他们能够适应低温 供热。区域供热公司发布的技术性要求必须进行调整, 做到技术上可以实现,同时对于业主是切合实际的。 有些地区可能需更长时间的过渡期,随着房屋房龄和 类型的不同需要做必要的改建。在阿尔贝斯朗地区,需
要改建新的几段管网,通过局部分流装置给改建的房 屋供暖,其中,回水与普通管线的水进行混合。一旦在 更广泛的区域内进行所有建筑的转换,就需要从供热 站出发建设一条独立的低温管线。通过使用分流装置, 当特定地区需要时,就可以临时提高供热的温度。 展望 正如上面提到的,各种解决方案的开发和示范正取得 进展,以期制定出全面转向低温区域供暖的行动计划。 我们目前还没有得到适应于所有系统的最终解决方 案,所以还有很多工作要做。因此,重要的是进一步提 出和测试更多的技术方案。 要制定出针对各种建筑物的长期供热结合在一起的规 划方案,社区的积极参与至关重要。特别要注意,要保 证用户在低温下回水到供热管网,因为目前高温回水 的那些住户当水流温降低的情况下可能会出现问题。 总而言之,我们的结论是,要实现面向未来的低温供热 解决方案,重要的是整合整个区域供热系统,即能源、 管网和房屋外围结构,以提供最优的解决方案。这需要 有关各方尽最大的努力。然而,要想低温区域供热取得 成功,区域供热企业必须积极主动地推行项目的开发。 了解更多请访问:http://stateofgreen.com/cn/ profiles/danish-board-of-district-heating-1
图4:房屋的区域供暖和热水器安装
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顶住二氧化碳压力, 防止全球气温变暖
用大量空间。 此外,在夏季需求较低时,区域供热系统 内部会存在过多的余热。解决方案是开发一个“区域制 冷”系统,与备受赞誉的区域供热系统互为补充。 海水制冷 区域制冷是指集中生产和分配冷冻水,其中,部分会采 用冷海水制冷。 通过地下绝缘管道将冷冻水分配到商 业和工业建筑,用于冷却室内空气。设备根据三种不同 制冷方式进行设计,因此非常灵活且高度节能,具体取 决于海水温度。 阅读更多:http://stateofgreen.com/cn/profiles/city- of-copenhagen/solutions/顶住二氧化碳压力,防止 全球气温变暖
区域制冷项目 由于空调和制冷需求不断增加,多个城市的电力消耗 不断提高。 在我们努力提供低碳制冷的过程中,我们 率先建立了两个区域制冷网络。 它们依托抽取海水进 行免费制冷,并通过吸收式制冷和传统压缩式冷水机, 从集中供热网络中消除余热。 该项目预计每年将减少 哥本哈根夏季的最高温度可达到 35°C,预计到 2050 年,还将升高 2% 到 3%,每日平均温度也会升高。因 此,对传统空调系统的需求将会增加。依靠基于电力的 冷却设备会对不可持续的电力资源产生需求并过度依 赖化石燃料。传统空调系统价格昂贵、噪音较大并会占 14,000 吨二氧化碳。 哥本哈根的解决方案
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长春蓝天工程 集中供热项目 长春市位于中国东北部,冬天天气异常寒冷,供热面积 超过8000万平方米,很多单位和地区依靠烟囱林立的 高能耗小锅炉解决取暖问题。2005年,丹麦政府贷款 1000万欧元,筹建长春市玉潭集中供热项目热网工程, 丹佛斯作为总承包商牵头数家丹麦公司,为该工程提 供核心设备和技术,同时负责该工程的货物交付, 并对 设备调试运行及服务进行总负责。 在这一名为“长春蓝天工程”的项目中,丹佛斯负责提 供并安装两套新的区域供热系统,用在距离长春市中 心15 公里的玉潭开发区,总供热面积为644万平米,服 务于225,000位用户,总热负荷381MW。区域供热网络 已经从定流量系统变成了变流量系统,主增压泵上安 装了丹佛斯 的变频器。这意味着可以根据实际需求供 热,而且市民可以全天24小时获得供热。 监测控制与数据采集 丹佛斯提供的40 台区域供热配送站从3MW到10MW不 等,全部采用先进的优质零部件组装而成。所有配送站 都可以通过 SCADA(监测控制与数据采集)系统进行远 程控制;并可以对实际数据进行评估,确保区域供热网 络和配送站以最佳状态工作。 2007年秋季,40台配送
站开始进行安装。2008年12月4日,项目正式通过验收。 该热网工程实现了集中供热面积近650万平方米,其采 用的丹佛斯换热机组通过检测二次网供水温度和 室外 温度,自动调节电动调节阀的开度,实现热力站的供热 热量自动调节。热源厂及换热机组循环泵中安装的丹 佛斯变频器,更大大加强了节能功效。 提升空气质量 正式运转后,长春市的空气质量得到了显著提升。数字 显示,集中供暖项目每年为长春市节约燃煤28,000吨, 减少二氧化硫排放量320吨,减少二氧化碳排放量5.83 万吨,减少氮氧化物排放58吨,分别实现了10%的节能 减排。 在这个区域供暖项目中,丹佛斯通过利用发电中产生 的多余能量向当地居民供暖,通过利用已经得到事实 检验的节能技术,将现有资源合理利用,既实现了节能 减排,同时还节约了经费。目前,丹佛斯已在华实施了 数百个此类集中供热项目,均取得了满意的效果。 欲了解更多或联络企业:http://stateofgreen.com/ cn/profiles/danfoss/solutions/长春蓝天工程
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丹麦能源署
丹麦区域供暖董事会
丹麦能源署负责处理所有和在丹麦生产、供应、使用能 源相关的国家、国际协议和工作。 能源署的全球合作部门与中国合作,协助其确保未来 能源供应和经济增长的可持续发展。该倡议是基于丹 麦超过四十年的可再生能源和能源效率技术开发,以 及能源部门的低碳技术转型经验。丹麦能源署非常荣 幸能与中国国家节能中心的合作。 能源署隶属于丹麦气候、能源和建筑部。访问www. ens.dk/en/policy/Global-cooperation了解更多相关 信息。
丹麦区域供暖协会(DBDH)是一个以绿色城市发展为 目标推进区域能源使用的私营机构。 DBDH代表丹麦 区域供暖业的领军人物。包括: • 供暖公司、热电联产公司和垃圾焚烧公司 • 热传输和热输送公司 • 营咨询公司、研发机构和培训机构 • 本行业的电厂、系统、构件和产品的生产商 • 承包商 DBDH承办会议、研讨会和展览,让全球都能分享的经 验。另外,DBDH与外国区域供暖机构签订合作协议并 保持合作关系,旨在交流区域供暖各方面的相关信息。 请访问www.dbdh.dk进一步了解DBDH。
绿色国度
绿色国度是由丹麦政府、丹麦工业联合会、丹麦能源协 会、丹麦农业与食品委员会以及丹麦风能工业协会共 同成立的公私合作项目,旨在与世界共享丹麦绿色解 决方案。绿色国度属非营利性质,同时也是您通往丹麦 绿色解决方案和企业机构的最佳门户。绿色国度的官 方网站提供英文和中文双语内容。 访问www.stateofgreen.com/heating-and-cooling 了解更多信息。
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