10月29日,國家發改委、國家能源局、生態環境部、工信部、公安部、財政部、住建部、交通運輸部、商務部、國家市場監督管理總局、北京市人民政府、天津市人民政府、河北省人民政府、山西省人民政府、山東省人民政府、河南省人民政府、陜西省人民政府17部門聯合發布《2021-2022年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅方案》。《方案》鼓勵各地采用太陽能、生物質能、地熱能等可再生能源供暖方式。
這不是老生常談,席卷全球的能源危機,讓政策決策部門認識到了可再生能源供暖的重要性,此前一直強調的是清潔采暖。
真空管太陽能集熱器采暖
什么是清潔采暖?電采暖、氣采暖、太陽能采暖、生物質采暖、地熱能采暖都是清潔采暖方式。但若是大面積改為電、氣采暖,電、氣還能不能供應的上?從目前的狀況看,要想讓電完全滿足全國人民的采暖需求,還得若干年,但是全國人民的采暖需求不能等,而且從嚴格意義上來說,電還算不上清潔能源,因為我國70%的電來自于火力發電,即煤電。居民采暖燒煤產生溫室氣體,燃煤發電同樣產生溫室氣體,只是電廠多了個除塵設備而已。天然氣是化石能源,燃燒后也會產生二氧化碳等溫室氣體,只是相對而言,天然氣燃燒后產生的有害氣體少,比較清潔而已。我國本來就是貧氣國,目前就有一半左右的天然氣依賴進口,要是把居民采暖全部改成用氣,那么估計全球氣荒很長時間都不會結束,氣價還會再度大幅度飚升,這還不是主要的,主要是能源命脈掌握在別國手里,會嚴重影響我國在國際社會的話語權,也會遲滯我國的經濟發展進程。所以任何時侯,能源安全問題,都不是小問題。
煤、氣都是化石能源,也是不可再生能源,地球上的儲量,只會越用越少,總有用完的一天,而且燃燒化石能源都會產生廢氣,與我們正在實施的“3060”目標背道而馳,要想“碳達峰”“碳中和”就得減少二者的用量。
在供暖領域,可再生能源有太陽能、生物質能、地熱能等。從嚴格意義上來說,生物質能、淺層地熱能和風能都是太陽能的衍生品。相對而言,生物質能利用最為簡單,數千年來,農村都在燒炕取暖,燒炕用的柴草,就是生物質的一種,還有樹木等,都是生物質,現在很多地方還在燒柴取暖。但是直接焚燒生物質,會產生大量煙塵和少量的硫氧化物、氮氧化物和碳氧化物氣體,污染環境,出于環保考慮,各地已陸續禁止直接燒柴草取暖的方式。焚燒生物質也會生成二氧化碳,但是植物的生長需要消耗二氧化碳,所以焚燒生物質取暖不計算二氧化碳排放量。生物質能采暖的難點在于如何獲得廉價的生物質顆粒,農村人家家都有柴草,但是農民不會制造生物質顆粒,市場上的生物質顆粒價格太高,農民用不起,我想既然國家提倡用生物質能采暖,能不能讓農民直接拿生物質去換生物質顆粒,這樣既可以解決農村清潔采暖的難題,又能切實減輕農民負擔。
淺層地熱能利用的難點在于如何保證地下取熱層溫度不會逐年下降,導致數年后無法使用。理想的辦法是既取熱又取冷,取熱和取冷的能量基本相等即可。但問題是,很多地方只需冬季取熱,而無需夏季取冷。目前被認為比較可行的辦法是利用太陽能在非供暖季向地下儲熱,其實這也是太陽能采暖利用的一個方向,即太陽能跨季儲熱供暖。但是,此方法初始投資極高,若非國家投資,依靠個人,絕對不會選擇這種供暖方式,因為光是投資的利息,也夠純粹使用電采暖用了,采暖就是采暖,我們不能只講情懷。
全流道太陽能集熱器采暖
一般意義上所說的太陽能供暖,也稱“光熱+”。即在供暖中,由太陽能提供50%以上的熱量,其余部分由其它能源來提供,這個能源可以是電、氣,也可以是生物質、地熱能等。“光熱+”的難點在于初期投資成本較高,而且還需要輔助能源提供部分熱量。一般情況下,“光熱+”中,除光照資源一類地區外,光熱提供的熱量占比能達到70%就非常不錯了,因為想要讓太陽能保證率達到100%,所需的投資就會翻幾倍,得不償失。但要是低于這個比例,有可能,僅其輔助熱源所耗費的熱量價值就會超過其它某種采暖方式的使用費用,比如空氣能。隨著科學技術的進步,空氣能的制熱能效比也在逐年提高。戶用太陽能供暖中,一般不會采用空氣能做為“光熱+”中的“+”,原因是空氣能同樣投資不菲,為了那30%,投資空氣能不劃算,因為空氣能也得用電來驅動,即便是空氣能的制熱能效能達到3.0(實事上,這個數值一般為2.0),也只能再節約20%的用電量,但是你算算空氣能與電鍋爐(電加熱棒)的差價,再看看空氣能與電鍋爐(電加熱棒)的使用壽命及維護成本,就知道用哪種輔熱更劃算了。