我國(guó)傳統(tǒng)能源面臨的緊缺危機(jī)越來(lái)越凸顯，新能源供熱的出現(xiàn)將緩解能源危機(jī)，并且對(duì)于我國(guó)的節(jié)能減排具有現(xiàn)實(shí)性的重大意義。在政府綠色理念和多項(xiàng)國(guó)家政策的推動(dòng)下，多種新能源供熱技術(shù)已逐漸在各行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

新能源供暖發(fā)展的必要性

從“十一五”計(jì)劃開(kāi)始，我國(guó)生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)進(jìn)入高潮，能源需求壓力增大。我國(guó)在能源政策上提出了落實(shí)資源節(jié)約基本國(guó)策，加快推進(jìn)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)，節(jié)約與開(kāi)發(fā)并重，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的方針，在環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源上采取了一系列措施，新能源供熱產(chǎn)業(yè)得到了迅猛發(fā)展。

目前，多種能源、多種供熱方式可供選用，滿足了不同類型建筑和地區(qū)的需要。我國(guó)供熱所用能源包括：煤炭、燃油 、天然氣 、電能、太陽(yáng)能、地?zé)岬?。新能源供熱主要是采用其他新能源、新技術(shù)替代傳統(tǒng)供熱方式，比如利用空氣源、地?zé)?、冰放熱技術(shù)、光發(fā)電技術(shù)等。

據(jù)中國(guó)城鎮(zhèn)供熱協(xié)會(huì)召開(kāi)的第三屆中國(guó)供熱學(xué)術(shù)年會(huì)（2020）獲悉，截至2019年底，北方供熱熱源結(jié)構(gòu)中，可再生能源供暖僅為3%，發(fā)展?jié)摿薮蟆＜医ㄗh，應(yīng)加快增加新能源在供暖領(lǐng)域的應(yīng)用規(guī)模，實(shí)行合理的終端消費(fèi)，從熱源到用戶端形成完整的供熱體系，通過(guò)技術(shù)的調(diào)節(jié)、設(shè)備的組合、產(chǎn)品的應(yīng)用，使“合理供熱”與“節(jié)約用熱”并重，推進(jìn)清潔取暖更加高效、低碳。

此外，在《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》中，又把大力發(fā)展和規(guī)?；瘧?yīng)用新能源和可再生能源作為能源領(lǐng)域的優(yōu)先發(fā)展主題，從國(guó)家立法和發(fā)展戰(zhàn)略的高度，對(duì)可再生能源的發(fā)展應(yīng)用予以強(qiáng)力推動(dòng)。

由此可見(jiàn)，隨著國(guó)家節(jié)能減排目標(biāo)的提出，低碳新能源能源供熱已成為當(dāng)前供熱的發(fā)展大勢(shì)。

新能源在礦山供熱中的綜合利用

近幾年，鑫海礦裝緊跟國(guó)家節(jié)能減排的發(fā)展目標(biāo)，在礦山設(shè)計(jì)規(guī)劃中不斷采用新能源供熱，取得了豐碩的成果，并成功應(yīng)用于各大選礦廠。目前，鑫海礦裝在礦山供熱中采用的新能源主要包括：水源熱泵、空氣源熱泵、余熱回收供暖、太陽(yáng)能綜合利用。

其中，水源熱泵以水為介質(zhì)，空氣源熱泵以空氣為介質(zhì)，只提取熱量，不消耗水資源；余熱回收系統(tǒng)利用工業(yè)中的余熱進(jìn)行供暖。新熱能與燃煤鍋爐相比，不需要煤場(chǎng)、渣場(chǎng)，與燃油鍋爐相比，不需要儲(chǔ)油房，機(jī)房面積與鍋爐房相比大大減少，建筑設(shè)施干凈美觀，環(huán)保無(wú)污染。在使用過(guò)程中無(wú)燃燒過(guò)程，避免了排煙、排污及噪音，屬于綠色環(huán)保、節(jié)能減排的產(chǎn)品。

鑫海礦裝所采用的新能源礦山供熱，保證了冬季供暖、夏季制冷以及提供生活熱水，冬夏切換靈活。同時(shí)，其自動(dòng)化及遠(yuǎn)程控制更加安全、穩(wěn)定，既可用于中小區(qū)域供暖、制冷，又可多機(jī)組組合用于建筑群體供暖、制冷，應(yīng)用廣泛。

1、水源熱泵系統(tǒng)

水源熱泵技術(shù)是利用地下水源，如地下水、礦井水的水為介質(zhì)，來(lái)提取能量實(shí)現(xiàn)制熱和制冷的系統(tǒng)。通過(guò)消耗少量的高品位電能將水中的低品位熱量提取出來(lái)，變成可以直接利用的高品位能源，實(shí)現(xiàn)了低位熱能向高位熱能的轉(zhuǎn)移。

（水源熱泵技術(shù)的工作原理圖）

水源熱泵技術(shù) - 選廠應(yīng)用案例

山東萊州某金礦水源熱泵系統(tǒng)

該工程設(shè)計(jì)選用雙螺桿高溫型的水源熱泵機(jī)組，分別為30HXC800A-HP2型、30HXC700A-HP2型、30HXC350A-HP2型和30HXC163A-HP2型。本系統(tǒng)的水源為礦井水，采礦涌水的水溫恒定在20-22°C，水量較大，能夠滿足供暖系統(tǒng)的需求，2007年該系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃，冬季總供暖面積約16萬(wàn)m2，夏季空調(diào)系統(tǒng)面積約3萬(wàn)m2。冬季提供辦公區(qū)、家屬區(qū)及各車間供暖；夏季時(shí)，該系統(tǒng)為辦公區(qū)提供空調(diào)，運(yùn)行效果良好。

山東某冶煉礦區(qū)水源熱泵系統(tǒng)

該系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用水源熱泵機(jī)組30HXC350A-HP2型3臺(tái)，供暖面積約3.6萬(wàn)m2，其中辦公樓等生活區(qū)約1.2萬(wàn)m2，車間約2.4萬(wàn)m2，設(shè)計(jì)于2009年，至今實(shí)際運(yùn)行9年，冬季供暖，夏季制冷，每年運(yùn)行兩季，效果良好。

山東某礦區(qū)水源熱泵改造工程

該工程設(shè)計(jì)選用水源熱泵機(jī)組30HXC-HP2-200A型1臺(tái)，30HXC- HP2-300A型1臺(tái)，總供暖面積約2.6萬(wàn)m2，該系統(tǒng)水源屬于礦井水，利用采礦井下涌水，提取其熱量進(jìn)行供暖。至今已運(yùn)行9年，冬季供暖，夏季辦公樓制冷。

2、空氣源熱泵系統(tǒng)

作為一種熱泵技術(shù)，空氣能(源)熱泵素有“大自然能量的搬運(yùn)工”的美譽(yù)，有著使用成本低、易操作、采暖效果好、安全、干凈等多重優(yōu)勢(shì)。以無(wú)處不在的空氣中的能量作為主要?jiǎng)恿?，通過(guò)少量電能驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)移，能夠逐步減少傳統(tǒng)采暖給大氣環(huán)境帶來(lái)的大量污染物排放，保證采暖功效的同時(shí)兼顧節(jié)能環(huán)保的目的。

（空氣源熱泵系統(tǒng)聯(lián)系圖）

（空氣源熱泵系統(tǒng)原理圖）

空氣源源熱泵技術(shù)-選廠應(yīng)用案例

蓬萊某金礦廠區(qū)空氣源熱泵供暖系統(tǒng)

該礦區(qū)涌水量很少，設(shè)計(jì)選用6臺(tái)ACD-S-HP130-H-LHW-G型空氣源高效超低溫型熱泵機(jī)組，供暖效果良好。

3、余熱機(jī)組供暖系統(tǒng)

余熱機(jī)組供暖主要是回收機(jī)組余熱用于供熱、供暖，變廢為寶。余熱機(jī)組供暖既可節(jié)能，提高能源效率，又可減排，減少能源消耗與污染物、二氧化碳以及水蒸汽排放。

余熱機(jī)組供暖技術(shù)-選廠應(yīng)用案例

國(guó)外某金礦堆浸廠余熱回收供暖系統(tǒng)

本項(xiàng)目由柴油發(fā)電機(jī)組供電，柴油發(fā)電機(jī)組常年連續(xù)運(yùn)行，柴油發(fā)電機(jī)組的煙氣溫度很高，約480-500°C，設(shè)計(jì)采用煙氣余熱回收裝置，為廠區(qū)及生活區(qū)供暖，供暖計(jì)算面積約1.9萬(wàn)m2。

設(shè)計(jì)選用6臺(tái)1500kW的發(fā)電機(jī)組，5用1備，配置6臺(tái)余熱回收機(jī)組，5用1備，與發(fā)電機(jī)組一對(duì)一配置安裝。余熱回收總熱量約2930 kW。相當(dāng)于一臺(tái)2.8MW的燃煤鍋爐的供熱量。

從供暖系統(tǒng)的年運(yùn)行費(fèi)用（不含水費(fèi)）比較可見(jiàn)：相同供熱量的情況下，選擇余熱回收系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用約24.5萬(wàn)元，選擇燃煤熱水鍋爐系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用約239.0萬(wàn)元，燃煤鍋爐系統(tǒng)每年運(yùn)行費(fèi)用比余熱回收系統(tǒng)高214.5萬(wàn)元，其中大多是燃料煤的消耗費(fèi)用（185.0萬(wàn)元），此系統(tǒng)節(jié)約了大量的煤炭資源，也達(dá)到了新能源的綜合利用和環(huán)保要求。

4、太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)

太陽(yáng)能是世界上資源豐富的能源，是一種環(huán)保無(wú)污染能源。以我國(guó)為例，太陽(yáng)能資源十分豐富，其總輻射量在120-280W/m2，2/3的國(guó)土面積年日照小時(shí)數(shù)在2200h以上，年太陽(yáng)輻射總量大于5000MJ/m2，相當(dāng)于170kg標(biāo)準(zhǔn)煤。

太陽(yáng)能綜合利用技術(shù)-選廠應(yīng)用案例

煙臺(tái)某礦區(qū)供暖系統(tǒng)

煙臺(tái)某礦區(qū)供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用太陽(yáng)能加熱軟化水作為鍋爐補(bǔ)水，提高進(jìn)鍋爐補(bǔ)水溫度，從而實(shí)現(xiàn)減少天然氣耗量，達(dá)到節(jié)能的目的。該項(xiàng)目蒸汽鍋爐蒸發(fā)量為2t/h，連續(xù)運(yùn)行，補(bǔ)水按12t/d計(jì)算，設(shè)計(jì)太陽(yáng)能補(bǔ)熱系統(tǒng)。設(shè)計(jì)58/1800-50集熱器配置24組，總集熱面積191.52m2，1.8米真空集熱管1200支。太陽(yáng)能集熱器的年節(jié)能量為466310MJ。

熱泵技術(shù)、太陽(yáng)能、余熱回收技術(shù)、風(fēng)能等可再生能源在工業(yè)園區(qū)、礦山企業(yè)及生活區(qū)中已經(jīng)得到了大量的推廣及應(yīng)用，隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保的進(jìn)一步嚴(yán)格要求，鑫海礦裝將繼續(xù)大力推動(dòng)新能源在礦山供熱中的綜合利用，助力綠色礦山的建設(shè)。