行业领域

节能环保产业

需求背景

“乌—昌—石”区域（乌鲁木齐市、昌吉回族自治州、石河子市及五家渠市）是新疆经济发展的核心区，同时也是大气污染防治的重点区域。该区域冬季采暖期长、静风频率高、污染物扩散条件差，采暖季大气污染问题尤为突出。采暖期供暖源是冬季大气污染的重要贡献者。

乌昌石地区供暖方式的选择直接关系大气污染物源头排放水平。当前可供选择的主要供暖路径包括：天然气锅炉集中供暖、天然气壁挂炉分散供暖、煤电集中供暖（含热电联产）、工业余热供暖、太阳能光热供暖等。不同供暖方式在污染物排放、能源效率、经济性和适用场景方面存在显著差异。同时，无论采用何种热源，锅炉热效率提升、管道保温优化、供热单位运营管理等系统性措施均是从源头预防大气污染的关键环节。亟需从源头预防的角度，系统评估各类供暖方案的技术可行性与环境效益，形成科学合理的供暖方案体系。

需解决的主要技术难题

（1）天然气锅炉集中供暖与壁挂炉分散供暖的比选难题。 天然气供热热效率较高，烟尘及二氧化硫排放量低。集中供暖舒适性强、采暖效率高，但管网热损失大；壁挂炉分散供暖可灵活调节，但单位面积采暖耗气量和运行成本存在差异。需解决如何在保证供热质量前提下，根据城镇与农村、集中建成区与分散居住区的不同特点，科学确定天然气供暖方式。

（2）煤电集中供暖的清洁化与布局优化难题。 清洁燃煤集中供暖需达到超低排放标准（烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米）。但煤电污染物排放量大，布局煤电对大气污染的程度需与其他供暖方式进行系统比较。

（3）余热供暖的资源化利用难题。需解决工业余热（钢铁、化工、垃圾焚烧等）的系统化回收、梯级利用及长输供热技术难题。

（4）太阳能光热供暖的稳定性与经济性难题。 太阳能辐射具有间歇性特点，单一光热技术利用效率受限，尤其在连续阴天或极端低温条件下供热稳定性难以保障。需解决太阳能光热与热泵、电辅助加热等多能互补系统的集成优化、跨季节储热以及经济性提升问题。

（5）锅炉运行优化与智能控制。 传统锅炉运行依靠人工经验调控，燃烧不充分、负荷匹配不佳等问题导致热效率偏低。需解决基于大数据和人工智能的锅炉燃烧优化控制、负荷预测与智能调度等技术难题-。

（6）长距离热输送的热损耗控制。 集中供热管网热损失严重影响系统效率和运行成本。部分老旧管网保温性能差、热损耗高。需解决新型保温材料（如聚氨酯预制保温管、高分子绝热毡等）的应用与保温结构优化问题。

（7）智慧供热系统建设。 传统供热系统调控粗放、供热不均，缺乏精细化管理手段。需解决基于物联网、大数据、人工智能的智慧供热平台建设，实现“按需供热”、精准调控。

（8）多热源协同调度。 随着清洁能源（余热、太阳能、地热等）的接入，供热系统呈现多热源、多能互补的特征。需解决多热源联合供热系统的优化调度、热源切换与负荷分配等技术难题。

期望实现的主要技术目标

（1）科学确定多技术路线供暖方案。 按照“宜电则电、宜热则热、宜煤则煤”的原则，因地制宜确定乌昌石区域不同片区（城镇集中建成区、城乡结合部、农村分散居住区）的供暖技术路线。城镇集中建成区优先发展清洁燃煤集中供热（超低排放）和天然气集中供热；城乡结合部可适度发展天然气壁挂炉分散供暖与空气源热泵；农村地区推进“煤改电”“煤改气”清洁取暖改造。

（2）多热源协同调度体系建立。 建立清洁燃煤、天然气、余热、太阳能等多热源联合供热的优化调度体系，实现能源梯级利用与供需动态平衡。

（3）智慧供热平台建成。 建成覆盖乌昌石区域的智慧供热管理平台，实现热源—管网—用户全链条的数字化监控与智能调度。