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唐俊杰委员:发挥“余热”,实现热量零碳供给

  2023年03月10日  文/本刊记者 郑茂典 马铭阳

唐俊杰

国政协委员

北京首农食品集团知联会会长

各大企业中的高温废气余热、冷却介质余热等如果不能进行再次利用就是白白浪费掉,我们希望“余热”都能被好好使用,不被浪费。


“目前,我国18%的燃煤和40%的天然气用于产生热水或低压蒸汽,为建筑供暖和非流程制造业提供温度低于150℃的热量,由此产生的二氧化碳占我国二氧化碳排放总量的24%。”今年全国两会期间,全国政协委员、北京首农食品集团知联会会长唐俊杰聚焦“热量供给及热泵发展”难题,提交了《关于大力发展热泵技术,实现热量零碳供给的提案》。


唐俊杰指出,除电力系统和生产过程脱碳外,实现建筑供暖和非流程制造业所需的150℃以下的热量脱碳成为实现碳中和的第三大重点任务。热泵是各国大力发展的供热方式,在我国有巨大推广潜力。热泵通过电力驱动,从低温热源提取热量,在较高温度下释放,可高效地满足150℃以下的各类热量需求,是实现零碳热量供给最有希望的方式,已获学术和产业界普遍认可。


我国电力、流程工业和数据中心等年产余热约200亿吉焦,利用热泵技术回收其中的70%,即可满足城镇建筑供暖和非流程制造业的热量需求,并降低17.2亿吨供热碳排放。新型电力系统建成后,即可实现热量供给零碳化。未来的目标是建设热量共享系统,通过跨区域热网和跨季节储能调配供需;通过热量变换满足不同需求,最终实现零碳热量供给。


唐俊杰认为,实现这一目标必须依靠科技创新来破解难题:一是大温升高温热泵和蒸汽制备技术。该技术可将中低温热量进行温度品位提升,高效制取非流程工业所需的90~150℃的热水和0.4兆帕以下的蒸汽,并替代目前的燃煤燃气锅炉。我国在该领域与国际先进水平尚有一定差距,需解决循环、工质、压缩机和高温润滑等技术挑战。二是热量变换技术和装备。这是多热源多热汇的热量共享系统的核心技术和装备。目前已形成系列产品和国家标准,但需增大变换区间,实现不同温度品位热量之间的高效变换。三是大规模跨季节储热库。这是充分利用不同时空余热资源并使相关系统可靠运行的关键。我国需要几百个千万立方米级库容的热水库来满足全面零碳供热;需要创新国土利用理论,多方面协同,按照基础设施用地方式解决跨季节储热设施建设的土地利用问题。四是输热管网。需要规划跨区域管网,加大高差隔压、水击、腐蚀、输送能耗等方面攻关。


为此,唐俊杰建议建立健全相关法规。把工业排放的热气、热水纳入环保管理;明确未来几年后排放到大气的各类气体温度不得高于60℃,排水温度不得高于40℃。把此类余热的回收归于可再生能源的利用。建立按温度品位定价的机制明确获取90℃以下的热量不得采用直接电热,根据要求温度的不同给出电力制取热量的效率下限。


同时,应该完成零碳热量供给规划。包括未来余热资源及供需走向、储热库位置和规模以及全国余热输配主干线等。


唐俊杰还建议制订热泵技术发展路线。到2060年,供热系统和设备仅有2~3次更换期。应尽快制订经济可行的热泵技术发展路线,并加强科技投入。组织相关单位在工质、专用压缩机和高温流程、关键配件、系统集成等方面开展攻关。通过示范工程带动产品研发,并解决政策机制问题。


“各大企业中的高温废气余热、冷却介质余热等如果不能进行再次利用就是白白浪费掉,我们希望‘余热’都能被好好使用,不被浪费。”唐俊杰表示,通过制订经济可行的热泵技术发展路线,能够有效推动产业绿色低碳化和绿色低碳产业化,从而走出产业发展和降碳减污双赢的新路。

图片来源/受访者供图

责编/柯欣

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