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“十一五”规划实施以来,北京市充分发挥自身的技术及资金优势,不断加大可再生能源的开发力度。截至2008年底,全市可再生能源利用量达到150万吨,占能源消费总量的3%以上,成为满足经济社会发展能源需求的有力补充。
从能源利用品种上看,北京市对太阳能、生物质能、风能等都已进行了较为深入的开发。同时,多项技术应用都走在全国前列,有力地提升了北京作为首都在可再生能源利用方面的综合示范作用。
“十二五”期间,为减轻化石能源供应压力,实现低碳经济发展目标,北京市可再生能源利用总量將达到700万吨,接近目前利用总量的5倍。为完成这一宏伟目标,在充分利用太阳能、生物质能以及风能等传统可再生能源的基础上,还应进一步扩大可再生能源开发利用的范围,探索新的可再生能源品种,以确保完成可再生能源总量利用目标,并为全国范围内推广提供更好的示范支持。
北京城市供热面临多重压力
供热是当前保障北京城乡居民正常生活的基本条件,也是城市功能正常运转的基本保证。截至2010年,按照北京“十一五”热能规划,北京市供热面积为59500万平方米,其中城六区供热面积为39670万平方米,供热方式采用燃煤燃气锅炉供热为24767万平方米,占供热面积62.4%;郊区县供热面积为19830万平方米,供热方式采用燃煤燃气锅炉供热为18513万平方米,占供热面积93.4%。由此可见,北京市的供热主要还是以煤炭和天然气为主,并多依赖于外埠供给。已经过去的2009-2010年采暖季,由于北京天然气供给的紧张,使城市供热用能问题凸显。
近日刚刚结束的“十二五”节能潜力调研和能源规划表明,北京市城市供热的发展将面临着人口、资源、环境和经济的多重压力,但热源建设却严重滞后于城市建设,热源供应与采暖需求矛盾日益突出。为此,进一步开发可再生能源已成为保障北京可持续发展的迫切需要。
矿井涌水热能的开发与利用
据有关数据分析,由于地质构造及煤层成形的冰川世纪特点,北京市郊煤矿矿井有大量的矿井涌水,随着地层深度的变化,矿井涌水的温度大约在26-30度,这些废弃矿井如同一个个地下热水源。
目前,北京市的煤炭开发正在逐步退出,废旧矿井将达到170余处,矿井涌水利用具有巨大潜力。有关方面应在充分调研的基础上,做出相应规划,采取切实措施,利用国家973计划项目(2006CB202200)的HEMS(矿井涌水热能利用)技术,尽快开发和利用废弃煤矿的井下涌水,变矿井涌水为清洁热源,变隐患为再利用能源,不仅可以提高清洁能源的利用水平,改变北京供热用能结构,有效形成供热能源供需平衡,而且能进一步减少对化石能源的消耗,减少碳排放,促进“绿色北京”发展战略目标的实现。
从全国层面上看,我国现有矿井总数约1.5万个,平均每个矿井每年自身供暖及洗浴的耗煤量约为0.5万吨。若我国矿井都利用热害或深部热能资源来代替矿区燃煤供热锅炉,则每年可节约燃煤量约0.75亿吨,每年减少排放CO2约1.4亿吨,从而真正实现节能减排,可持续发展,这对发展我国低碳经济意义重大。
矿井涌水热源利用的核心技术
废弃矿井及地下水源热害换一种角度看其实也是一种热能,是地热能的一部分。
国家973计划项目(2006CB202200)的HEMS(矿井涌水热能利用)技术,是由深部岩土力学与地下工程国家重点实验室负责进行研制和推广。该国家实验室依托973项目计划,多年来从事深井热害控制和热能利用领域的研究。实验室主任和973首席科学家何满潮教授提出了针对深井热害资源化利用所研发的井上供热与井下降温一体化设计工艺系统,其工作原理是利用矿井各水平现有涌水,通过能量提取系统从中提取冷量,然后运用提取出的冷量与工作面高温空气进行换热作用,降低工作面的环境温度及湿度,并且以矿井涌水为介质,将工作面热害转为热能输送到井上代替燃煤锅炉进行供热。
HEMS技术的成本收益分析
以供热面积为100万m2,年采暖热负荷指标取60W/m2,冬季总热负荷初步估算为60MW。比较矿井涌水利用即HEMS系统、燃煤锅炉、燃气锅炉三种技术:
总能耗:6×10×4×30×24×3600=6.22×10
折合标煤量为6.22×10÷29307600÷1000=21223t
HEMS-Ill供暖系统用电折合标煤量
1/4×21223×1.2286=6518t
燃煤锅炉消耗标准煤量
21223÷0.75=28297t
燃气锅炉消耗标准煤量
21223÷0.88=24117t
由以上数据可知,每100万平方米供热采用HEMS供热系统比采用燃煤锅炉节约2.18吨标煤,节能量约77%。比采用燃气锅炉节能1.76吨标煤,节能约73%。
北京郊区废弃煤矿可开发的约有170个,如果做到开发有序,加快废弃矿井涌水的统一规划和开发指导,科学管理,则利用HEMS技术供热系统将解决矿区大部分居民供热问题,相比燃煤锅炉供热节能约50万吨标煤。
目前,矿井涌水热利用技术已比较成熟,并先后在徐州夹河矿、张双楼矿等进行了试点,供热及节能效果非常显著。
为此,有关部门应加快对全市废旧矿井涌水资源量的专项调查研究,以摸清可利用资源总量及分布情况,为下一步有序开发奠定基础。
从能源利用品种上看,北京市对太阳能、生物质能、风能等都已进行了较为深入的开发。同时,多项技术应用都走在全国前列,有力地提升了北京作为首都在可再生能源利用方面的综合示范作用。
“十二五”期间,为减轻化石能源供应压力,实现低碳经济发展目标,北京市可再生能源利用总量將达到700万吨,接近目前利用总量的5倍。为完成这一宏伟目标,在充分利用太阳能、生物质能以及风能等传统可再生能源的基础上,还应进一步扩大可再生能源开发利用的范围,探索新的可再生能源品种,以确保完成可再生能源总量利用目标,并为全国范围内推广提供更好的示范支持。
北京城市供热面临多重压力
供热是当前保障北京城乡居民正常生活的基本条件,也是城市功能正常运转的基本保证。截至2010年,按照北京“十一五”热能规划,北京市供热面积为59500万平方米,其中城六区供热面积为39670万平方米,供热方式采用燃煤燃气锅炉供热为24767万平方米,占供热面积62.4%;郊区县供热面积为19830万平方米,供热方式采用燃煤燃气锅炉供热为18513万平方米,占供热面积93.4%。由此可见,北京市的供热主要还是以煤炭和天然气为主,并多依赖于外埠供给。已经过去的2009-2010年采暖季,由于北京天然气供给的紧张,使城市供热用能问题凸显。
近日刚刚结束的“十二五”节能潜力调研和能源规划表明,北京市城市供热的发展将面临着人口、资源、环境和经济的多重压力,但热源建设却严重滞后于城市建设,热源供应与采暖需求矛盾日益突出。为此,进一步开发可再生能源已成为保障北京可持续发展的迫切需要。
矿井涌水热能的开发与利用
据有关数据分析,由于地质构造及煤层成形的冰川世纪特点,北京市郊煤矿矿井有大量的矿井涌水,随着地层深度的变化,矿井涌水的温度大约在26-30度,这些废弃矿井如同一个个地下热水源。
目前,北京市的煤炭开发正在逐步退出,废旧矿井将达到170余处,矿井涌水利用具有巨大潜力。有关方面应在充分调研的基础上,做出相应规划,采取切实措施,利用国家973计划项目(2006CB202200)的HEMS(矿井涌水热能利用)技术,尽快开发和利用废弃煤矿的井下涌水,变矿井涌水为清洁热源,变隐患为再利用能源,不仅可以提高清洁能源的利用水平,改变北京供热用能结构,有效形成供热能源供需平衡,而且能进一步减少对化石能源的消耗,减少碳排放,促进“绿色北京”发展战略目标的实现。
从全国层面上看,我国现有矿井总数约1.5万个,平均每个矿井每年自身供暖及洗浴的耗煤量约为0.5万吨。若我国矿井都利用热害或深部热能资源来代替矿区燃煤供热锅炉,则每年可节约燃煤量约0.75亿吨,每年减少排放CO2约1.4亿吨,从而真正实现节能减排,可持续发展,这对发展我国低碳经济意义重大。
矿井涌水热源利用的核心技术
废弃矿井及地下水源热害换一种角度看其实也是一种热能,是地热能的一部分。
国家973计划项目(2006CB202200)的HEMS(矿井涌水热能利用)技术,是由深部岩土力学与地下工程国家重点实验室负责进行研制和推广。该国家实验室依托973项目计划,多年来从事深井热害控制和热能利用领域的研究。实验室主任和973首席科学家何满潮教授提出了针对深井热害资源化利用所研发的井上供热与井下降温一体化设计工艺系统,其工作原理是利用矿井各水平现有涌水,通过能量提取系统从中提取冷量,然后运用提取出的冷量与工作面高温空气进行换热作用,降低工作面的环境温度及湿度,并且以矿井涌水为介质,将工作面热害转为热能输送到井上代替燃煤锅炉进行供热。
HEMS技术的成本收益分析
以供热面积为100万m2,年采暖热负荷指标取60W/m2,冬季总热负荷初步估算为60MW。比较矿井涌水利用即HEMS系统、燃煤锅炉、燃气锅炉三种技术:
总能耗:6×10×4×30×24×3600=6.22×10
折合标煤量为6.22×10÷29307600÷1000=21223t
HEMS-Ill供暖系统用电折合标煤量
1/4×21223×1.2286=6518t
燃煤锅炉消耗标准煤量
21223÷0.75=28297t
燃气锅炉消耗标准煤量
21223÷0.88=24117t
由以上数据可知,每100万平方米供热采用HEMS供热系统比采用燃煤锅炉节约2.18吨标煤,节能量约77%。比采用燃气锅炉节能1.76吨标煤,节能约73%。
北京郊区废弃煤矿可开发的约有170个,如果做到开发有序,加快废弃矿井涌水的统一规划和开发指导,科学管理,则利用HEMS技术供热系统将解决矿区大部分居民供热问题,相比燃煤锅炉供热节能约50万吨标煤。
目前,矿井涌水热利用技术已比较成熟,并先后在徐州夹河矿、张双楼矿等进行了试点,供热及节能效果非常显著。
为此,有关部门应加快对全市废旧矿井涌水资源量的专项调查研究,以摸清可利用资源总量及分布情况,为下一步有序开发奠定基础。