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【环保系列篇】污水源热泵技术开启清洁能源新篇章

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发表于 2018-9-2 13:31:21 |显示全部楼层
  随着此项技术逐渐被国内的业内人士所知悉,各地的房产建筑商、酒店、水务机构等都对此项技术进行了公开招标。例如,在2011年7月新疆省乌鲁木齐市的房地产建筑商就对其小区“神华城”、“万泰星辰”内的污水源热泵技术进行了公开招标;2014年11月,青岛市招标中心受青岛能源水务投资有限公司的委托,就其团岛污水源热泵供热项目电气设备进行公开招标;2015年7月,吉林省同欣原工程咨询有限公司受吉林省乐府大酒店污水源热泵工程委托,对吉林省乐府大酒店污水源热泵工程进行公开招标等。可见,污水源热泵技术在我国国内的市场前景十
  在我们的传统思维里,污水即为废物,污水处理即为变浊为清、变废为宝的一个过程,殊不知污水本身也是清洁能源的主要提取物。
  据中国产业调研网发布的2016年版《中国污水源热泵行业发展现状调研及投资前景分析报告》显示,在全球面临着能源危机和环境污染日益严重的形势下,再生能源利用已然成为了全球热点话题,清洁能源的开发与利用成了环保事业和经济增长的重头戏。城市污水是由工业废水和生活污水组成,水量巨大,是一种蕴含丰富低位热能的可再生热能资源。而目前行业内对这种资源所采取的提取技术称为污水源热泵技术。
  污水源热泵的主要工作原理是借助污水源热泵压缩机系统,消耗少量电能,在冬季把存于水中的低位热能“提取”出来,为用户供热,夏季则把室内的热量“提取”出来,释放到水中,从而降低室温,达到制冷的效果。其能量流动是利用热泵机组所消耗能量(电能)吸取的全部热能(即电能+吸收的热能)一起排输至高温热源,而其所消耗能量作用的是使介质压缩至高温高压状态,从而达到吸收低温热源中热能的作用。
  污水源热泵系统由通过水源水管路和冷热水管路的水源系统、热泵系统、末端系统等部分相连接组成。根据原生污水是否直接进热泵机组蒸发器或者冷凝器可以将该系统分为直接利用和间接利用两种方式。直接利用方式是指将污水中的热量通过热泵回收后输送到采暖空调建筑物;间接利用方式是指污水先通过热交换器进行热交换后,再把污水中的热量通过热泵进行回收输送到采暖空调建筑物。
  目前,该技术已经较为成熟,20世纪80年代初在瑞典、挪威等北欧国家就已经开始对污水源热泵技术的应用,而现在我国污水源热泵也得到一定程度的应用,且政府关注度较高。
  我国北方地区,冬季采暖主要是依靠煤来获得。采暖与环保成为一对难以解决的矛盾。2014年,我国煤炭消费量出现15年来首次下降,但总量仍近40亿吨;《世界能源统计年鉴》显示,2014年全球煤炭消费占一次能源消费的比重降至30%,而当年我国煤炭消费占比却仍高达66%。
  我国已经明确,到2020年,非化石能源占一次能源消费总量的比重要达到15%左右,到2030年达到20%左右。同时,逐步降低煤炭消费比重,到2020年,煤炭消费比重控制在62%以内。
  但在近日,国家有关部门进一步明确所有具备安全生产条件的生产煤矿,在采暖季结束以前都恢复330个工作日生产。随着政策措施逐步落实到位,预计11月份煤炭产量和库存将继续回升。
  2016年10月份,全国主要煤炭产地产量就已明显增加。其中,山西省煤炭产量7171万吨,环比增加633万吨,增长9.7%;陕西省4450.7万吨,环比增加460.8万吨,增长11.55%;内蒙古自治区锡林郭勒盟660.3万吨,环比增加100.6万吨,增长18%;贵州省1374万吨,环比增加150万吨,增长12.3%。
  可见,如果清洁能源不能得到广泛运用,污水源热泵技术不能得到很好的发展,我国当前的煤污染现状将很难改善。
  城市污水是北方寒冷地区不可多得的热泵冷热源。它的温度一年四季相对稳定,冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低,这种温度特性使得污水源热泵比传统空调系统运行效率要高,节能和节省运行费用效果显著。
  与燃煤、燃气、燃油等锅炉房系统相比,我国年污水排放量超过500亿m³,可节省用煤量0.33亿吨。以全国年总能耗30亿吨标煤计算,达到了1.1%,若按暖通空调的一次能源消耗量10亿吨标煤计算,达3.3%。同时每年可减少排放量达72万吨。据相关统计,15万平方米供冷、供热、以及供生活热水,年可节约标煤1万吨,减排二氧化硫300吨、烟量2200万立方米、颗粒物6400吨,年少排炉渣2800吨、废水600吨。
  另外,污水源热泵系统将污水热能连同热泵机组本身产生热能一并转移到室内,能效比高达4.5-6.0,能源利用率是电采暖的3-4倍,。即使是在使用空调的南方地区,从运行工况情况来看,也比传统中央空调节省30﹪-40﹪的运行费用。且污水源热泵技术系统无需设冷却塔,利用的是城市原生污水,节约了大量水资源的同时又开发创造出新的清洁型新能源。
  随着此项技术逐渐被国内的业内人士所知悉,各地的房产建筑商、酒店、水务机构等都对此项技术进行了公开招标。例如,在2011年7月新疆省乌鲁木齐市的房地产建筑商就对其小区“神华城”、“万泰星辰”内的污水源热泵技术进行了公开招标;2014年11月,青岛市招标中心受青岛能源水务投资有限公司的委托,就其团岛污水源热泵供热项目电气设备进行公开招标;2015年7月,吉林省同欣原工程咨询有限公司受吉林省乐府大酒店污水源热泵工程委托,对吉林省乐府大酒店污水源热泵工程进行公开招标等。可见,污水源热泵技术在我国国内的市场前景十分可观。随着国家环保力度的加大,该项技术开启清洁能源新篇章的时代或会很快到来。
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