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储能科学与技术

陶文铨院士: 电直热是好钢没有用到刀刃上,我非常反对

2019-8-28 09:20| 发布者: admin| 查看: 9491| 评论: 0

摘要: 现行取暖方式包括燃煤集中供暖、燃气集中供暖,非储能式电采暖、热泵、地热等多种形式,我国北方广大地区的清洁取暖技术,可能要经历一个百花齐放的发展阶段。 其中,电能直接取暖简单方便,对大城市 ...

现行取暖方式包括燃煤集中供暖、燃气集中供暖,非储能式电采暖、热泵、地热等多种形式,我国北方广大地区的清洁取暖技术,可能要经历一个百花齐放的发展阶段。

其中,电能直接取暖简单方便,对大城市是一种实用的方法,但是能量品种损耗大。一公斤煤燃烧产生的热量一般只有约30%可转化为电能,最先进的超超临界发电机组也就有45-50%可转化为电能,其余热量常常作为废热排出,质量损失很大,可以说是好钢没有用到刀口上。因此,我非常反对用电直接加热。从热力学角度,电是高级能源,热是低级能源,为实现“温度对口、梯级利用”,不建议采用电直接加热。

各种形式的热泵取暖、深层地热取暖及蓄热技术取暖符合科学原理,能源利用效率高,有条件的地区要大力提倡。而在偏僻的广大农村地区,采用新型清洁炉灶取暖也不失是一种可行的办法。

热泵取暖技术是在压缩机的帮助下,把低温热量送到高温里面放出来,相当于水泵从低处放到高处,可分为气源热泵、地源热泵及水源热泵。比如,把蒸发器放在地下就是气源热泵,冬天吸收室外冷空气的热量,以压缩机作为动力源,是以电能作为高级能源。

储热则是世界重要的储能技术,分为混凝土、熔融盐储热等利用物体显热储热,以及利用各种石蜡等物体潜热储热。例如,熔融盐是盐的熔融态液体,通常说的熔融盐是指无机盐的熔融体。广义上,熔融盐还包括氧化物熔体及熔融有机物,可以吸收和放出热量,是一种优良传热介质。我国(熔融盐)储能技术在发展可再生能源、解决弃风弃光问题中得到迅速的发展,为清洁取暖的开展创造了技术基础。

另一值得关注的方式是深层地热巧取技术。在3-10公里之间的地热资源,相当于856万亿吨标准煤,开采2%就相当于2013年我国能源消耗的5200倍。

怎样巧取?目前多数开采地热的方法是在取热同时带走质量,而巧取者只传递出地层中的热量,丝毫未带走地层中的任何物质,这样对地层也没有影响。向地层下2000-2500米钻井并安置密闭换热器的技术,冷却水下行时需要强化其与地层之间的传热,而被加热的水上行时又需尽量减少其与地层间的传热,保证热水温度,这是最安全、环保且对地层没有影响的一种储能技术。

此外,在陕西关中地区,大量树枝秸秆取暖、做饭造成严重污染,但每年产生的树枝和秸秆也需处理。西安交大环境工程系沈振兴教授发明的二次紊流配风清洁炉,冷风进入后经过炉体表面时吸收散出的热量而被加热,传送至二次燃烧室,提高了二次风的温度,有利于二次燃烧时的稳定燃烧。与原有炉具相比,其效率提高3倍,污染物降低显著。我认为,目前在广大农村地区值得推广。


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