1、 叭0年第 期 第 卷 2341) 建筑节能 No8 in 2010 fr0tal No234。Vo138) 暖通与空调 HEATINGVENTILATINGAIR CONDITIONIN doi：103969issn16737237201008001 乌鲁木齐市供热负荷需求及发展对策研究 热孜望坎吉， 吕绍勤 (新疆新能源研究所，乌鲁木齐83001 1) 摘要：介绍了乌鲁木齐市冬季建筑能耗及供热采暖现状，分析了造成环境污染的原因，提出了多元化供热采暖的发展对策。 关键词： 供热； 建筑能耗； 现状； 对策 中图分类号：X51 文献标志码： B 文章编号： 16737237(201 0)080
2、00903 Heating Load Demand and its Development Countermeasure for Urumqi。s Buildings Rizwankanji，Lii Shao-qin (Xinjiang New Energy Research Institute，Urumqi 83001 1，China) Abstract：The building energy consumption and c“，7 f heating situation讥winterfor Urumqi ale expoundedReasons caused the envi ronme
3、ntal pollution ore analyzedA nd the development countermeasures，0r plurdtw heating ale proposed Key words：heating；building energy consumption；current situation；countermeasure O 引言 乌鲁木齐市的能源结构是以煤为主，主要是用于 工业生产和冬季供暖。众所周知，乌鲁木齐是典型的 冬季重污染城市，由工业和冬季采暖所排放的烟尘是 城市污染的主要来源之一。乌鲁木齐市地处严寒地 区，冬季采暖时间长，建筑保温隔热性能差，因此，建 筑供
4、暖负荷巨大，而采暖形式以燃煤锅炉供暖为主， 燃煤所造成的粉尘和有害气体排放又是导致城市冬 季污染的主要来源。近年来随着经济的快速发展，城 市建设和建筑规模迅速扩大，城市供热负荷随之迅速 增加。要想改变城市环境污染问题，必须改变以煤直 燃供热的方式，走清洁能源和可再生能源综合利用的 城市供热道路。 l乌鲁木齐市的供热现状 11城市建筑发展 乌鲁木齐市总面积14 216 km ，建成区面积 270 km ，城市总人口244万人，房屋建筑总面积 9 641万m ，其中住宅建筑面积6 1 15万m 。今后五 年内，乌鲁木齐市每年将新增建筑面积500万m2，其 中居住建筑350万m2，城市新建建筑将以住
5、宅建筑 为主，且住宅建筑与公共建筑的比例将进一步加大。 乌鲁木齐建筑发展趋势见表l【3j。 表1 20042008年新增住宅和公共建筑建设的整体趋势(万mq 收稿日期：20100621；修回13期：201006-28 12供热采暖热源及环境污染 乌鲁木齐总耗煤量和建筑供暖用能情况见表2回。 表2 20042008年乌鲁木齐总耗煤量和建筑供暖用能情况 类型 2004年2005年2006年2007年2008年 总耗煤量刀t 958 l 084 1 l5O l 258 1 360 采暖耗煤量万t 430 452 477 505 533 采暖能耗的比例 45 42 41 4O 39 乌鲁木齐市的能源结
6、构主要是以煤为主，随着城 市的快速发展，城市人口的快速增长导致了乌鲁木齐 市依然用原煤为主的城市能源消费量呈上升趋势，见 表2。特别是冬季耗煤约占全年耗煤的23，而冬季建 筑采暖占全年耗煤的40，这就是导致城市冬季大气 污染越来越严重的主要原因。 乌鲁木齐大气污染具有典型北方城市煤烟型污 染特征，空气中主要污染物是总悬浮颗粒物，冬春两 季空气污染重于夏秋两季，采暖期重于非采暖期，乌 鲁木齐市冬季大气污染十分严重，环境空气污染指数 一般为200300，污染级别为I级。以燃用原煤 为主的供暖锅炉排放的污染物加上三面环山的不利 地形条件制约和特殊气象因素的影响是污染的主要 原因。乌鲁木齐有长达6个月
7、的采暖期，期间燃煤供 暖造成的煤烟型污染是非常严重的。根据环保部门测 定，乌鲁木齐最大二氧化硫的排放容积率为67万t， 烟尘排放容积率为4-3万t。我市二氧化硫和烟尘排 放量远远大于最大的环境容量。 1-3乌鲁木齐市供热采暖方式 乌鲁木齐冬季供热采暖方式为：集中供热(集中 供热锅炉房、热电厂)、分散供热锅炉及其他方式(电采 暖、燃气采暖及火炉采暖等)。十年来，乌鲁木齐市委、 市政府采取了一系列措施治理环境污染。1998年 2002年实施了“蓝天工程”，拆并分散锅炉，建立大型 集中供热站等重要措施。截至2008年，全市登记在册 集中供热公司45家，涵盖了53个供热区域，其中有 3个热电联产电厂，
8、全市40 以上供暖锅炉为82台， 设计集中供热面积为7 821万m 。2009年，集中供暖 建筑面积为7420万m ，其中热电联产供暖1 300万m ， 集中供热面积占全市总供热面积的75(见表3)，集 中供热站成为全市冬季供暖的主要热源，分散燃煤锅 炉、区域供热锅炉及民用小锅炉1 630万m2，清洁能 源850万m2。 表3 2Oo42oo8年乌鲁木齐市集中供暖情况 14建筑节能及建筑能耗 截至2008年，我市现有的各类建筑9 641万m ， 其中：民用住宅6 115万m ，公共建筑3 488万m ，非 节能建筑约有6 700万m ，这些建筑围护结构保温性 能差、采暖能耗高，平均每平方米建筑
9、采暖耗煤约 36 标准煤，是国家民用建筑节能设计标准规定的 2倍多。2003年开始实施建筑节能50的规划后，建筑 物大量采用外保温措施，提高建筑物的热工性能，2008年 节能建筑面积达到2941万m：，占总面积的30见表4。 今后，新建建筑将强制执行建筑节能65的规范，建筑 能耗指标将逐渐降低。2004年2008年乌鲁木齐节能 建筑的变化情况及建筑能耗现状见表4、5。 2乌鲁木齐市共热负荷预测 乌鲁木齐市属于严寒地区，计算时采暖期天数取 162 d(实际为181 d)，度日数4293d(实际度日数约 4 770d1，节能建筑耗热量指标218 Wm ，耗煤量指 标17kgm2，采暖期室外平均温度
10、一85，采暖设计热 负荷指标6O Wmz。随着政府不断提高建筑节能标 准，建筑保温技术发展迅速，建筑物冬季负荷逐渐降 低。20092015年乌鲁木齐供热能耗预测见表6、7。2】 表4 202008年乌鲁木齐节能建筑的变化情况 类型 2O04年2005年2006年2007年2oo8年 节能建筑面积万m 8278 1 052 l 600 2 2o0 294l 非节能建筑面积万m 6 9472 7 loo 70oo 69o0 67oo 节能建筑比例， 10 13 18 24 30 表6乌鲁木齐20092010年建筑供热能耗预测 表7乌鲁木齐201l2015年建筑供热能耗预测 乌鲁木齐建筑供热负荷预测
11、见表8【3】。 3发展对策 建筑采暖问题是乌鲁木齐市在节能以及环境治 理中的一个突出问题。随着城市不断发展、市民住宅 条件的不断改善，城市供热需求逐年增加，发展城市 集中供热是节约能源、保护环境的重要途径。由于我 市以煤为主的能源结构近期内不可能根本改变，因 此，以煤作为供热采暖的热源将持续很长时间。要想 改变城市环境污染问题，在加强建筑节能改造的基础 上，必须改变以煤直燃供热的方式，大力发展煤炭的 表8乌鲁木齐20092015年建筑供热负荷预测 1 高效利用和清洁转化技术，走清洁能源和可再生能源 综合利用的城市供热道路。 (1)实施建筑物节能。建筑物保温性能差导致采暖 期能源消费量大，乌鲁木
12、齐非节能建筑占总建筑的 70以上，采暖期每平方米耗标准煤36 ，是国家标 准的2倍多，相应的污染物排放量也是相同气候地 区的2倍多。故解决冬季空气污染必须从推广建筑节 能抓起，降低建筑物能耗，对既有建筑进行节能改造 是重要途径之一。 (2)提高采暖系统的供热效率。目前，采暖锅炉运 行效率较低，有的锅炉效率只有55-70，改善采 暖供热系统的设计和运行管理，以提高锅炉的运行效 率；加强管道的保温，以提高管道的输送效率，同时选 择效率高的散热器。 (3)大力发展煤炭的高效利用和清洁转化技术。替 代煤炭的直接、低效、传统的利用方式，要坚持煤基清 洁能源和可再生能源协调发展，以利于最终建立可循 环的新
13、的能源结构体系。 (4)供热采暖方式的多元化。从煤的利用率来看， 热电联产的效率为80，区域锅炉房的热效率可接近 70，而火力发电效率则仅为33，分析可以看出，利 用热电联产应是优先发展的供热热源，对于那些普及 不到的边角地区实行天然气、电或者地源热泵等清洁 能源方式供热。 发展和扩大热电联产供暖。热电联产具有节约 能源，改善环境，提高供热质量，增加电力供应等综合 效益。对乌鲁木齐热电工厂的建设是治理大气污染和 提高能源利用率的重要措施，是提高人民生活质量的 公益性基础设施，是替代分散和集中供热锅炉解决环 境污染的必由之路。目前，根据乌鲁木齐已形成华电 苇湖梁电厂三期、国电红雁池、国电经济开发
14、区热电 联产、神华米东新区热电联产格局，其热电联产供热 基本可覆盖乌鲁木齐各区，现热电联产供热面积只有 1 300万m ，因此，全面树立实现热电联产供热的思 路，加快速度推进热电联产进程，尽快扩大热电联产 的覆盖面，对在热电联产供热区域内的现存的集中供 热公司和零散的自供暖单位进行整体并入。 推广发热电缆地面辐射供暖系统。发热电缆地 面辐射供暖系统是以电力为能源，用发热电缆为发热 体，将100电能转化为热能，通过采暖房间的地面以 低温热辐射的形式，把热量送入房间。由于人们对辐 射热的感觉最好，因此，发热电缆地面辐射供暖系统 是暖通界公认的最理想、最先进的采暖方式之一。 发热电缆地面辐射供暖系统
15、以其寿命长、无污染、节 能、易施工、可实现分室控制、投资费用低，管理方便， 卫生舒适等优势成为建筑采暖市场的重要方式之一。 从能效角度出发，电采暖本身是一种低效的能源利用 模式，能源利用的整体效率不会超过40。因此，从长 远来讲，热电联产、高COP的电采暖(如热泵系统等) 仍应是未来的主导方向，不可动摇。但是，要看到乌鲁 木齐市是全国电力最富余的城市，而且电价也是全国 最便宜的城市之一，同时也是冬季空气污染最重的城 市，随着煤炭资源的大开发，电力发展迅速，受季节性 和时段性用电的影响，在冬天的晚上大量的电能被白 白浪费，所以发热电缆未尝不是采暖的一个良好途 径。只是应根据电力供给能力适度控制规
16、模，优先发 展学校、政府机关等公用建筑。一般来说，较为偏远、 独立的别墅及旅游度假村等建筑适合采用电辐射采 暖方式。目前乌鲁木齐市已经开展了30万m2发热电 缆辐射采暖示范工程，效果很好。在乌鲁木齐城市蓝 天工程中，2010年计划推广30万m2。 地源热泵采暖技术是大有发展前景的采暖热 源。地表浅层(包括土壤、水、空气)是一个巨大的太阳集 热器，大约47的太阳辐射能量被地球表面的土壤、 水、空气吸收，转化为低温热能，相当于人类每年利用 能量的500倍还要多。土壤、地下水和空气中蕴涵着取 之不尽、用之不竭的热能。而地源热泵采暖技术采用热 泵原理，通过少量的高位电能输入，籽低温热能，聋专化 为适合
17、于建筑供暖、空调和热水高品位热能。热泵采暖 技术是利用低投资的热源，其运行费用低，可减少环境 污染。目前，乌鲁木齐正在研究示范，从示范工程运行 中可以看出，效果还是很不错，具有很好的发展前景。 燃气采暖是以燃气为燃料的分散采暖方式。如以 壁挂式燃气采暖炉为热源的水暖供热系统；风道式燃气 家用中央空调系统；分体式一拖多家用燃气空调系统。 这些供热系统有一个共同的特点，就是各个用户自成系 统，互不影响，与集中供热相比它有着明显的优点。 4结语 随着科学技术的发展，出现了许多新的供热产品 和新的热源，在乌鲁木齐市供暖领域中，一方面加快 热电联产建设速度，一方面提倡城市供暖方式多元 化。采用高COP的
18、电采暖(如热泵系统等)技术是控制 大气污染、改善城市环境、提高生活品质的一种有效 途径。电热采暖能否推广的关键是电价问题，目前分 时段计价的电费仍然偏高，不利于规模化利用，建议 政府对电热采暖制定合理的电价。 参考文献： 1】王涛乌鲁木齐市供暖锅炉污染状况分析J干旱环境监测，2005，19 (4)：237-239 2乌鲁木齐市统计局乌鲁木齐统计年鉴(2007年2009年)G】北京： 中国统计出版社，2009 【3】乌鲁木齐中长期规划(内部资料) 作者简介：热孜望坎吉(1963)，女，新疆人，维吾尔族，蚕U研究员，研 发部主任，新能源专业，从事太阳能利用技术方面的研究(rizwan_kj sinacorn)o 1
