近年来,北方供暖城市在推进清洁取暖过程中面临“双重约束”:一方面,冬季供热刚性需求与气源价格波动、能源保供压力叠加,传统以燃气锅炉为主的增量供热成本高、碳排放强度难以下降;另一方面,工业生产环节仍存在大量低品位余热以废热形式排放,能源“高品位消耗、低品位浪费”的矛盾突出。
如何把“被浪费的热”转化为“可用的热”,成为城市能源系统优化的重要课题。
从原因看,工业余热利用长期受制于三类瓶颈:其一,余热品位低、温度波动大,难以直接满足城市供热对温度与稳定性的要求;其二,工业园区与城市热网在规划、标准、运行机制上存在“体制性隔离”,跨行业资源对接成本高;其三,供热管网施工周期长、环境敏感点多,工程组织与安全生态要求高。
上述因素共同导致余热利用多停留在单点工程、示范项目层面,规模化推广不足。
此次投运的青岛石化余热利用项目,围绕“废热资源化、供热清洁化、热源低碳化”目标,创新构建“工业余热回收+天然气二次提温”的梯级高效利用体系:通过双梯级余热回收系统对青岛石化生产过程中排放的低品位余热进行回收,再经天然气二次提温实现热量“提质”,使供热参数精准匹配城市供暖需求。
该模式的关键在于将天然气角色从“主供热源”调整为“补温与调节手段”,在保障供热稳定性的同时,尽可能扩大废热替代比例,实现工业废热从无效排放向城市绿色热源转变。
项目投运带来的影响体现在能源、环境与治理三方面。
能源侧,项目总投资逾亿元,年供热量超60万GJ,可增加约200万平方米建筑采暖能力,有助于缓解供热增量对常规燃气热源的依赖。
环境侧,预计每年减少天然气消耗1650万立方米、减排二氧化碳2.37万吨,扩大城市供热系统中清洁能源占比,为巩固碳达峰试点城市建设成果提供现实支撑。
治理侧,双方依托合资公司平台,形成资源共享、技术协同、风险共担的合作机制,并争取政策支持与区域统筹协调,提升跨领域项目落地效率,为“工—城”能源耦合提供可借鉴的组织方式。
在对策层面,项目建设过程体现了“生态优先、安全高效”的工程导向。
面对复杂地质与极端天气等挑战,项目团队采用泥水平衡顶管工艺,以及长螺旋引孔结合PLC工法、沉井工法等组合技术方案,尽量降低对交通与周边生态的扰动;同时通过24小时轮班作业与全流程精细化管控,较短时间实现供热管网全线贯通,提升了在复杂工况下建设与组织的能力。
工程实践表明,余热利用不仅是技术问题,更是系统工程:既要解决热源“能不能用”,也要回答“怎么稳定用、如何安全送、谁来统筹管”。
从前景判断看,“工业余热+城市供热”的跨界融合模式有望成为北方城市清洁供热的重要增量路径。
随着“双碳”目标推进与能源结构调整提速,城市热网将从单一燃料供热向多能互补方向演进:以核电余热、工业余热等低碳热源为基础,以燃气热源承担应急调峰与极端天气保障,并通过数字化调度实现源网荷协同优化。
该项目所采用的梯级利用思路具有行业外溢性,未来可在钢铁、化工等高耗能行业推广应用,推动余热资源化由“示范带动”走向“规模应用”。
同时,若能进一步完善价格机制、碳减排量核算与收益分配规则,将有助于形成可持续的投资回报预期,吸引更多社会资本参与,释放更大减排潜力。
青岛石化余热利用项目的成功投运,不仅是一次技术创新的胜利,更是绿色发展理念的生动实践。
它以实际行动诠释了如何将工业"废料"转化为城市"宝藏",为全国工业余热资源化利用树立了标杆。
在"双碳"目标引领下,更多类似的创新项目必将涌现,共同绘就美丽中国的绿色画卷。