目前,平顶山市城市建筑供热的主要方式是利用燃煤锅炉生产高温蒸汽或热水、通过蒸汽或热水管网输送到建筑群内部实现供热,存在着供热不足、能效较低以及碳排放等问题。另一方面,平顶山市有着丰富的浅层地热能资源,近年来国内利用浅层地热能进行城市供热的技术也已成熟。随着国家“双碳”工作的推进和我市建设“新型能源城”的要求,结合我市实际,发展清洁能源代替传统燃煤供热迫在眉睫。
一、我市相关现状
(一)地热资源现状
平顶山市地热资源丰富,主要分布在鲁山县、汝州、郏县及市区北郊等地区。一是鲁山县“百里温泉带”。鲁山县自西向东分布着上汤、中汤、温汤、下汤、神汤五大温泉区,百余处温泉从尧山风景区周围至鲁山县城,平均水温61-63°C,最高可达92-181°C。二是汝州市西部温泉镇。汝州市西部温泉镇地热水平均温度在57-75°C之间,估算年可采储量876万立方米。三是郏县堂街镇和郏县新城区。郏县堂街镇地下热水开发面积1平方千米,资源量350立方米/天,混和水温45°C;郏县新城区地热水温55-69°C,年可采含量约8.79亿立方米,含热折合标准煤535万吨。
(二)供热现状
我市城市集中供热由平顶山热力集团有限公司(以下简称热力公司)承担,目前已建成供热管网166公里,供热面积 1000余万平方米,年供热量近 500万吉焦,集中供热市场占有率约为95%,主要热源为东电厂和姚孟电厂的锅炉蒸汽和高温热水,主要服务内容为冬季的供暖。
二、我市供热存在的问题
(一)现有供热能力与我市当前城市建筑发展规模失衡
随着近年来我市城市建筑规模不断壮大,包括工业建筑、商超、医院、学校及居民小区等,对建筑供热的需求越来越大。尽管热力公司也在不断进行管网建设和技术改造,努力提升供热总量和能力水平,但民众普遍反映冬季供暖温度达不到要求,部分社区供暖需求迟迟不能实现,由于供热管网部分设施老旧,供暖季供热管网爆裂、泄漏事件频发导致供热质量低。整体而言,供热能力与人民群众的期待仍有较大距离。
(二)燃煤供热不符合“双碳”目标要求
东电厂和姚孟电厂的锅炉蒸汽和高温热水归根到底还是燃煤产生的。煤炭燃烧产生碳排放对生态环境的影响已成为全世界的共识,减少煤炭等化石能源的使用、节能减碳是我国的长期国策,我市现有的建筑供热方式已不符合“双碳”工作目标。
(三)供热系统功能单一
城市供热除冬季的供暖外,还包括夏季的制冷和四季热水供应。我市燃煤提供的能源主要用于建筑供暖,不能实现夏季制冷。我市在夏季的室内降温方式主要是空调制冷,就是气源热泵技术,消耗电能且能耗高,而当前国内电力供应的主体依然是火力发电,归根结底仍然是以煤作为能源。
三、建议
地热资源用于城市供热具有绝对优势。地热资源是使用水源热泵技术进行城市建筑室内温度调节的最佳水源,冬季能用于供暖、夏季能用于制冷、四季供应热水。水源热泵技术是目前世界上较先进的供暖、制冷、生活热水的先进技术,并在国内多个地区进行了示范和推广,电能消耗仅是普通空调的四分之一左右。在冬季供建筑室内采暖,而在夏季则反向运行,利用15-30℃的水作为冷源,制取7-12℃的低温冷水,用于室内制冷调节的循环用水,同时一年四季供应热水。另外,这种方法仅与所使用的浅层地热水进行了热量交换,使用后地下水仍然回灌地下,不产生任何污染。为此建议:
(一)制定科学开发利用规划
建议由市政府牵头,由市政管理局、发改委和城建委联合组成领导小组,在充分调研和论证的基础上,根据我市现有基础条件,对我市利用地热资源进行建筑供热及制冷制定合理规划,做到规划在前,引领行业发展。开发利用浅层地热资源,进行城建建筑清洁供热建设和对现有热力系统管网的改造,提升供热能力水平、部分替代煤炭,节能减碳。
(二)构建城市利用地热实现清洁供热制冷方案
利用地热资源进行城市建筑供热,主要替代的是现有的燃煤锅炉系统,原有的集中锅炉由分布式的泵房替代,现有建筑群落的管网经过改造仍有利用价值,且新增夏季制冷和四季热水服务。在技术方案和运行管理体系上要合理构建,把建设规划、设计施工、运行维护、物业管理等统筹起来,建立标杆式的新型城市建筑清洁供热、制冷、热水供应的系统方案。
(三)逐步改建实现经济、环境效益双“丰收”
开发利用浅层地热进行城市建筑的供热、制冷和热水供应要抢先机、早谋划,同时也要循序渐进,争取利用两到三年时间逐步改建,尽可能多地替代燃煤锅炉,为实现“双碳”目标做出积极贡献,实现经济效益和环境效益双“丰收”。