Solar and biomass – a winning solution for district heating
編譯:IMSIA.徐尤錦
生物質資源成本低且零碳排放,太陽能輔助生物質鍋爐將能極大提高區域供熱效率,進一步降低碳排放。例如太陽能的集成能夠在部分負荷時減少生物質鍋爐開啟次數。夏季生物質鍋爐停止運行時,采用太陽能能夠有效減少化石能源使用。
CIT Energy Management項目負責人、瑞典查爾莫斯大學教授Jan-Olof Dalenbäck總結經驗說到:小于1MW的區域供熱場并不適宜集成太陽能,因為小容量下熱網啟停時效率都比較高。如果采用太陽能季節蓄熱供暖,最佳方案是太陽能輔助生物質鍋爐供暖。
瑞典大型生物質鍋爐供熱容量一般介于1~100MW,燃料多為木屑。部分負荷時會多次啟停,部分負荷率小于80%時,鍋爐效率將會大大降低。為降低部分負荷帶來的低能效,通常需配備一套小型化石燃料鍋爐和緩沖蓄熱水箱。一個有效的替代解決方案就是采用太陽能輔助生物質鍋爐供熱,將能有效提升生物質鍋爐效率,降低碳排放。
瑞典2010年在Ellös建立第一個示范工程,冷熱源設備為:4MW生物質鍋爐,1000平米太陽能集熱器,200立方米緩沖蓄熱水池。年均太陽能供熱保證率為10%。該系統最大優勢在于夏季(陰雨天和多云天除外)將不用啟動生物質鍋爐,僅采用太陽能提供生活熱水需求。目前正計劃將集熱場擴建到2000平米。
奧地利:太陽能并網區域熱網潛力巨大
太陽能輔助生物質鍋爐區域供熱現在奧地利非常常見,在建的32個太陽能區域供熱工程有16個是太陽能輔助生物質鍋爐區域供熱系統,集熱器鋪設面積介于100~7000平米。Mürzzuschlag太陽能輔助生物質鍋爐區域供熱系統制熱成本僅為35歐元/MWh,該價格低于單純生物質制熱價格37~38歐元/MWh。
奧地利推動太陽能區域供熱發展的一個重大因素就是國家2010年發布政策對集熱場規模大于100平米工程給予財政補貼,現在對于大規模(集熱場面積大于10000平米),國家提供40%初投資補貼,對于創新型項目國家還單獨給予最高5%的補貼。2018年奧地利正計劃建設2個太陽能區域供熱工程,集熱場鋪設面積分別為7000和8000平米。
過去20年間,奧地利鄉村新建2000處區域熱網。現已無法再新建區域熱網,同時生物質鍋爐壽命期一般為20~25年,也面臨更新換代,太陽能如果能夠突破與既有區域熱網并網技術難點,未來市場潛力巨大。
夏季替代化石能源滿足生活熱水負荷需求
奧地利AEE INTEC研究院Samuel Knabl調研熱力企業關于采用太陽能輔助生物質鍋爐系統進行區域供熱原因,企業認為很重要的一點就是夏季部分負荷時,太陽能完全可以取代化石燃料滿足區域生活熱水負荷需求,同時太陽能能有效減少溫室氣體排放,更好的得到公眾認可。
此外,奧地利政府計劃重啟35%生物質鍋爐安裝工程,并且要求供熱效率必須達到75%。對于低人口密度的奧地利長距離輸熱管網達到該效率并不容易,或許太陽能輔助生物質鍋爐區域供熱能夠達到這個目標。
來源:http://www.solarthermalworld.org/content/solar-and-biomass-winning-solution-district-heating
文中涉及網站:
SDHpm2 project: http://solar-district-heating.eu/
CIT Energy Management: www.enerma.se
S.O.L.I.D.: www.solid.at
AEE Intec: www.aee-intec.at