近來,華北地區連續出現嚴重霧霾天氣,有些地方空氣重度污染。即將到來的采暖季會不會加劇霧霾?如何破解這一難題?為此,《經濟日報》記者專訪了我國城市能源規劃專家、清華大學建筑學院教授付林。

“采暖季的到來,確實會加劇霧霾。我國北方地區主要依靠燃煤采暖,其中,燃煤發電廠供暖占集中供熱比例的40%左右,其余主要是燃煤鍋爐,加上城鎮一些分散的小鍋爐,這些鍋爐的節能減排措施跟不上,污染更嚴重。”付林教授說。

我國的能源消耗總量中,每年煤炭的消耗總量在25億至30億噸標準煤左右,其中十分之一用于供暖。付林說,值得注意的是,這兩億多噸里,其中近一半是散燒的,沒有嚴格的減排措施。“集中供暖有三個特點,一是時間集中,二是空間集中,三是小而散的燃煤鍋爐控制污染的措施不得力。小燃煤鍋爐燒1噸煤產生的排放量相當于一個大型電廠燒10噸煤產生的排放量,這些因素造成霧霾在秋冬季頻發。”

如何解決這個問題?付林說,不少城市在推行“煤改氣”,北京、天津、蘭州、烏魯木齊等地已推開,一些城市也在跟進。為什么推廣得并不快?主要原因有兩個:其一是資源緊缺,每到冬季,不少北方城市缺天然氣,一些企業因為缺氣只能停產;其二是成本較高,天然氣價格在每立方米3至4元,有的地方已突破4元,是燃煤供暖價格的3到4倍。他特別強調,過去人們認為天然氣是清潔能源,但現在發現,天然氣燒完后會產生氮氧化物,成為形成霧霾的主要來源。所以,“煤改氣”不能從根本上解決霧霾問題。

他提出,有一種方式非常有效,就是利用工業余熱替代燃煤。經過調研發現,熱電廠里要排出大量的余熱廢熱,如果利用起來,既節能減排,又實現了循環經濟,可以完全替代燃煤取暖。

利用工業廢熱供暖主要面臨兩個問題,一是有沒有這么多廢熱?值不值得用?二是如何遠距離傳輸到千家萬戶。付林說,我國產煤多半用于發電,煤在燃燒的過程中,有三分之一轉換為電能,其余成為余熱。我國北方地區電廠的余熱量在5億噸左右標準煤,而采暖需要2億噸標準煤,加上一些鋼廠、化工廠排放的余熱,足夠使用。解決第二個問題主要靠熱網,由于余熱的溫度并不高,在20攝氏度至40攝氏度左右,而采暖所需的熱量多為六七十攝氏度,必須要提溫,通過熱泵技術,將熱量集中起來,達到可利用的溫度。其次,電廠一般處于較偏遠的地區,如何將熱量輸送到城市,提高熱量輸送的效率是關鍵。

為破解這一技術難題,他帶領的科研團隊艱苦攻關,取得的發明成果“基于吸收式換熱的集中供熱技術”解決了熱源短缺及熱網輸送瓶頸難題,實現系統供熱能力增加30%以上、供熱能耗降低40%以上、熱網輸送能力提高50%。

“這項成果獲得了2013年國家技術發明二等獎,使用這一技術,可以實現平原地區從熱源供到城市,輸送長度300公里。也就是說,如果以城市為圓心,畫一個半徑300公里的圓,這個城市的供暖可以通過余熱回收解決。”付林說,目前國家提出京津冀一體化戰略,河北電廠較多,通過供熱一體化能為破解霧霾作出貢獻。使用這一技術,可以徹底替代燃煤供熱,成本比使用天然氣要低。

目前,這項成果已在山西、內蒙古、北京等地推廣應用,取得了顯著的經濟與社會效益。他告訴記者,“今年是山西大同市推廣這項技術的第5個供暖季,太原市也在推廣,石家莊、濟南、銀川等城市已列入規劃。希望這項創新成果盡快在我國北方地區推廣,為治理霧霾提供解決方案。”