农村煤改电供热供应关键技术研究

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摘要：摘要：当前社会发展更为关注环保理念，要求符合节能、安全要求。据此分析了冬季农村居民的采暖现状，指出了煤改电供热的关键技术环节，针对存在的问题提出了解决方法，以保证农村居民用户采暖的合理化与节能化，获得预期的经济与社会效益。 关键词：农村;煤

　　摘要：当前社会发展更为关注环保理念，要求符合节能、安全要求。据此分析了冬季农村居民的采暖现状，指出了煤改电供热的关键技术环节，针对存在的问题提出了解决方法，以保证农村居民用户采暖的合理化与节能化，获得预期的经济与社会效益。

　　关键词：农村;煤改电;供热;关键技术

　　0 引言

　　冬季供暖烧煤会加重雾霾天气，为了更好地治理雾霾问题，应逐渐淘汰锅炉取暖模式，利用煤改电技术实现电能供暖，从而在满足节能环保要求的基础上，实现农村居民整户取暖系统的合理化。

　　1 煤改电概念及背景

　　1.1 煤改电概念

　　煤改电的核心在于取消以煤炭与火炉为代表的传统采暖模式，将电力作为主要的采暖能源，在温度与空气调节方面使用电锅炉、多联机以及热泵产品等载体。

　　1.2 煤改电的背景

　　一是我国进入经济新常态，电力生产量逐渐增加，甚至超出市场需求量，为电能供暖模式提供了有效保障。

　　二是随着新常态经济结构的不断调整，各个产业都在转型，经济技术由粗放式增长规模发展至集约式增长规模，需要整体调整高污染、高能耗的企业，在保证电力投资效益与生产设备效率的基础上，为经济转型提供充足能源。

　　三是结合能源发展规律可知，电能在提供热源方面具备一定的可靠性，且惯性加强，周期较长，可以在实际运行中持续较长时间。为了保障火电能源的投资效果，部分地区采用风电加火电等生产模式。

　　四是国家出台了相关政策支持，要求开辟可持续发展的协同道路，明确提出应采用煤改电、煤改气等多元化的供暖热源。

　　五是热源多样化属于市场发展的基本趋势，既能增强能源的可靠性，又能满足环境清洁环保要求，以便在经济与政策方面获得更多支持。

　　当前，居民的供暖需求不断增加，环保意识也不断增强，在电、燃气能源充足且政策支持的背景下，应有效推进煤改电工程的顺利进行，在充分尊重能源结构改革的基础上，保证节能减排，顺应供给侧改革方针，促进社会的稳定发展。

　　2 煤改电供热供应关键技术

　　作为一种节能技术，热泵技术在环境保护以及节约能源方面得到了广泛应用，具备独特优势。空气源热泵可以收集室外空气的热量，加热低温热水，通过循环水泵运输至室内加热系统，以保证供暖所需，末端可采用风机盘管、暖气片以及地板采暖系统等。

　　2.1 整体低环温空气源热泵机组供热系统

　　在-25 ℃环境下，此系统依然可以在低温环境中吸取能量，主要采用了喷气增焓技术，可以保证供暖系统正常运行。系统具体示意图如图1所示。

　　2.2 变频低环温空气源热泵机组供热系统

　　此系统在-25 ℃室外环境下依然可以正常运行，主要采用高温出水专用压缩机，可以提供温度在55 ℃以上的温水，直接取代了传统的燃煤锅炉。系统具体示意图如图2所示。

　　2.3 变频低环温空气源热泵机组+常规热水采暖系统联合系统

　　随着室外温度的降低，空气源热泵系统自身的效能也会进一步降低，为了在供暖期内具备较高的COP，可以联合运行空气源热泵系统与常规热水采暖系统。此系统的主热源为变频低环温空气源热泵机组，通过阀1、阀2、阀3、阀4的切换对常规热水采暖系统进行调峰，通过系统切换保证良好的供热效果。在采暖初期与末期，应打开阀1与阀3，关闭阀2与阀4，保证空气源热泵系统运行的独立性与高效性。在采暖供应中期，应关闭阀1与阀3，开启阀2与阀4，运行常规热水采暖系统。具体如图3所示。

　　3 农村煤改电供热系统的电能服务策略

　　一是改造低压线路联络工程。受外力、天气以及计划等因素的影响，难免出现停电问题，此时应采用增加区域低压联络开关的方法，将停电区域的煤改电用户负荷转移至相邻区域，保证农村居民的采暖效果，提高供电的可靠性与合理性，降低用户投诉率。

　　二是做好电网运行调整优化工作。供暖期间，煤改电用户负荷高峰期集中在21：00以后，且受气温等因素的影响，负荷变化较大。此时应根据电网的负荷情况与具体天气优化调整煤改电运行线路，以保证夜间煤改电用户供电与用电的可靠性。

　　三是完善配网运维抢修模式。根据煤改电负荷变化的趋势，强化煤改电线路的测温工作，在此期间运维人员应强化巡视，尤其是在21：00以后，要集中进行设备特巡工作。

　　四是提高煤改电空载变压器的利用效率。煤改电变压器夏季长期处于空载运行模式，此时可以利用低压联络开关将全村用电负荷集中至中心台区，在降低电网损耗率的基础上，保证变压器的经济运行水平。同时，还应有效提升闲置变压器的利用效率，比如可以替代目前的农田变压器，改为临时安装模式，杜绝农田变压器被偷盗问题;可以作为扩报临时电源与应急供电源;可以作为农村地区电动汽车充电站等。

　　五是优化建设地区电网智能调控与服务系统，借助大数据技术与信息通信技术，实施交互电网信息空間与物理空间，保证控制技术、计算技术以及通信技术的深度融合，为农村煤改电居民提供优质的电网智能调控系统，全面提高当地电网的整体运行水平。同时，还可以为煤改电用户提供管家式服务，利用分析数据确定最佳供暖策略，当发现用户用电策略偏离最佳策略时，及时通知用户，切实提高煤改电的服务水平。

　　4 农村居民煤改电存在的问题及解决措施

　　4.1 煤改电存在的问题

　　(1)受村民自身因素影响，供暖需求并未完全满足。比如因各种原因部分村民在村中无宅基地，只能在养殖地居住，且缺乏民用电表，不能保证供暖。另外还有部分村民在煤改电期间无人在家，以致没有及时购买供暖设备，还存在部分村民设备购买数量较少，但宅基地面积较大，不能保证供暖需求。

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