蒙古供暖系统的可再生能源解决方案：制定战略性供暖计划（英）

蒙古供热系统的可更新能量解制定战略供暖计划 © IRENA 2023除非另有说明，否则本出版物中的材料可以自由使用、共享、复制、复制、印刷和 / 或存储，前提是 IRENA 作为来源和版权持有人给予适当的确认。本出版物中属于第三方的材料可能受单独的使用条款和限制的约束，在使用此类材料之前，可能需要获得这些第三方的适当许可。ISBN:978-92-9260-535-3引文:IRENA （ 2023 年 ） ，蒙古供暖系统的可再生能源解决方案 ： 制定战略供暖计划国际可再生能源署 ， 阿布扎比。关于 IRENA国际可再生能源机构 （ IRENA ） 是一个政府间组织，支持各国向可持续能源未来过渡，并作为国际合作的主要平台，卓越中心以及可再生能源政策，技术，资源和金融知识的存储库。IRENA 促进广泛采用和可持续利用各种形式的可再生能源，包括生物能源，地热，水电，海洋，太阳能和风能，以追求可持续发展，能源获取，能源安全以及低碳经济增长和繁荣。www.艾丽娜.Acknowledgements本报告由 IRENA 在奥尔堡大学的技术支持下开发。从以下蒙古专家那里收到了数据收集方面的投入、反馈和支持: Gazorig Shagdarsre 、 Ehtya Yodojamts 和 Namjiljav Batchl (蒙古能源部) 、 Batjargal Zamba (蒙古环境和旅游部) 、 Ehjargal B.（ 能源管理委员会 ），Erdeebayar Batbya 和 Batmed Lvsadorj （ 乌兰巴托地区供热公司 ），Ulemj Damira 和 Byambatsogt Pasha （ 科技大学蒙古族 ） 和 Byambatmr （ Khovd ） 。收到了以下国际专家的进一步投入 ： Lars Glev （ 丹麦 VEKS ），William Kwihy Kahg （ 韩国地区供热公司 ），Bayarh Chizorigt （ GGGI ），Dja Hoffma （ GIZ ） 和 Yasi Jaja （ 开发计划署 ） 。撰稿人 ： 该报告是在 Grbz Gol （ IRENA 国家参与和伙伴关系主任 ） 和 Amjad Abdlla （ IRENA ） 的总体指导下编写的。它由杰克 · 基鲁贾和钟耶普 · 李 (IRENA) 、米歇尔 · 拉米雷斯 (前 IRENA) 、斯特芬 · 尼尔森、戴安娜 · 莫雷诺、弗雷德里克 · 达尔 · 尼尔森和哈姆扎 · 阿比德 (奥尔堡大学) 和埃尔巴 · 阿加贾夫 (顾问) 撰写。IRENA 的同事 Simo Bemarraze，Fracisco Bosell，Abbie Dea，Jilei Feg，Ricardo Gorii，Haah Gito，Pal Komor，Pala Nardoe，Pablo Ralo 和 Warih Aji Pamgas 也提供了宝贵的投入。该报告由 Jsti Frech - Broos 编辑 ； 布局和设计由 Gledo B 提供。该报告是在全球地热联盟的框架内制定的 ， 该联盟是一个多方利益相关者平台 ， 旨在加强对话 ， 合作和协调行动 ， 以促进地热能的部署。IRENA 感谢挪威政府在制作本出版物时提供的支持。有关更多信息或提供反馈 ：此报告可从以下网址下载 ：免责声明该出版物和本文的材料 “按原样 ” 提供。IRENA 已采取所有合理的预防措施来验证本出版物中材料的可靠性。但是，IRENA 及其任何官员，代理商，数据或其他第三方内容提供商均不提供任何形式的明示或暗示的保证，他们对使用本文的出版物或材料的任何后果不承担任何责任或义务。此处包含的信息不一定代表 IRENA 所有成员的观点。提及特定公司或某些项目或产品并不意味着它们被 IRENA 认可或推荐，而不是未提及的类似性质的其他项目或产品。本文所采用的名称和材料的呈现并不意味着 IRENA 表达了任何关于任何地区，国家，领土，城市或地区或其当局的法律地位，或关于边界或边界划界的意见。 ContentsIntroduction151.11.21.31.4战略供暖计划范围和方法论212.12.22.3热量需求和可再生能源 303.13.23.33.43.53.63.73.83.93.103.113.124321 案例研究 524.1案例研究 1 - 乌兰巴托 524.2案例研究 2 - 将太阳能集成到 Khovd 63 的区域供热供应中4.3案例研究 3 - Tsetserleg 市的地热 68技术和监管障碍 ， 以及拟议的建议 705.1实施挑战 715.2潜在解决方案 72 6参考文献 74附录 A - 详细方法描述79附录 B - 技术和成本数据92附录 C - GISMethodology1005© Rattodisabina / elements. envato. com54 6数字2022 年 7 月图 1按技术重点分列的一般性建议12图 2在区域供热系统中实施可再生能源的挑战13图 3在区域供热系统中实施可再生能源的建议14图 4按来源分列的初级能源供应16图 5PM AQI 水平的天数2.5在乌兰巴托 （ 美国大使馆 ） 在 2015 年 12 月至17图 6蒙古地热温泉地图19图 7SHP 示意图框架21图 8这个 SHP 的三个关键方面23图 9第四代区域供热的概念24图 10开发 SHP 的总体方法26图 11蒙古各地区家庭数量按从最多到最少的降序排列27图 12各地区供热类型份额28图 13在能源系统分析中模拟乌兰巴托的评估案例29图 14AOI 中的建筑足迹30图 15AOI 中的建筑物和区域分类31图 16AOI 中估计的建筑物高度32图 17AOI 中的平均建筑高度 100x100 米分辨率32图 18建筑物年总供暖需求33图 19建模供热需求密度33图 20乌兰巴托按建筑面积和类型划分的节能潜力34图 21乌兰巴托的总体需求分割35图 22区域供热投资成本与热力市场份额的关系36图 23区域供热投资成本与蓄热需求的关系。36图 24乌兰巴托区域供暖的潜在地理位置37图 25蒙古地热潜力39图 26蒙古的太阳辐照度地图41图 27乌兰巴托的太阳能概况42图 28FPC 的温差与效率的关系42图 29太阳能光伏潜力图 ， 显示每千瓦时的年发电量43图 30蒙古风力涡轮机的估计容量系数44图 31乌兰巴托的风能剖面45图 32蒙古国森林资源分布46 7图 33按 FRA2020 类别划分的蒙古森林面积47图 34从较高温度到较低温度的热源概述48图 35乌兰巴托典型年份空气源压缩热泵的 COP 变化48图 362020 - 2050 年乌兰巴托区域供热需求发展52图 37通过部署的技术在各种评估案例中安装的热容量53图 382020 年、 2030 年和 2050 年部署技术的供热份额55图 39初级能源需求 ， 包括评估案例的电力出口平衡55图 40评估案例中产生的年度二氧化碳排放量56图 41评估案例产生的污染物年排放量56图 42与 2020 年参考案例相关的潜在成本。57图 43按类别划分的与评估案例的投资和运营相关的系统成本58图 44区域供热向可再生能源过渡时 ， 按供热类型划分的现有建筑物份额59图 45区域供热区外现有建筑物按成本类别划分的年度成本60图 46区域供热区外现有建筑物按供应技术计算的年成本60图 47到 2050 年乌兰巴托地区供暖的主要投资61图 48到 2050 年乌兰巴托个人供暖的主要投资61图 49Khovd 的年度时间热需求分布63图 50EnergyPRO 模型概述64图 51不同热力系统配置的年成本和煤耗65图 52有和没有太阳能加热的每月运营费用65图 53霍夫德现有区域供热系统图66图 54霍夫德的热密度和扩展区域供热网络的成本67图 55Tsetserleg 区域供暖的地理潜在位置69图 56提出挑战和解决方案的主要结构70图 57计算的平均 U 值80图 58乌兰巴托现有建筑物的供热需求估算81图 592020 年至 2050 年人口增长预测83图 60区域供热网年龄分布84图 61系列 1 和系列 3 管道的传热系数84图 62乌兰巴托现有区域供热系统在三种能效改善方案下的热损失估计85图 63四种效率情景下热损失份额与热密度的回归分析86图 64区域供热网投资成本与热密度的回归分析87图 65EnergyPRO 模型示例88图 66供热需求密度的验证数据集101图 67网格和热密度验证102 8Tables表 1AOI 中的建筑数量31表 2区域供热输入能源系统分析37表 3区域供热以外建筑物的热需求分布 ， 包括Ger帐篷38表 4区域供热外的热需求分布分为多户和单户建筑38表 5不同地热选项的效率40表 6工艺、典型行业、温度等级和介质概述50表 7可再生组件的技术经济参数63表 8验证输出摘要81表 9能源效率措施的估计平均成本82表 10燃料、电力和排放成本的经济成本数据以及 WACC 假设90表 11能源系统分析中包括的热电联产装置的排放性能90表 12电价、排放和与排放相关的成本的一般投入91表 132020 年区域供热技术和陆上风能和太阳能光伏的技术规范和成本假设92表 142030 年区域供热技术和陆上风能和太阳能光伏的技术规范和成本假设93表 152050 年区域供热技术和陆上风能和太阳能光伏的技术规范和成本假设94表 16煤炉和 HOB 技术及成本 （ 2020 年、 2030 年和 2050 年相同 ）95表 17直接电加热技术和成本95表 18热泵、空气 - 水技术和成本96表 19热泵、地源技术和成本97表 20热泵、空气对空气技术和成本98表 21太阳能集热器技术和成本99表 22小型储热罐技术和成本 (2020 年、 2030 年和 2050 年成本相同)99表 23每种建筑类型的估计个人供暖需求102 9缩写AOI感兴趣的领域AQI空气质量指数BTES钻孔蓄热CHP热电联产COP 性 能 系 数DH区域供热DHW 生活热水EE能源效率CSP集中太阳能ETC真空管式集热器FPC平板集热器MWth兆瓦热<unk> g / m3微克 / 立方米NAMA 国家适当的缓解行动NO2二氧化氮NOx氮氧化物NREC 国家可再生能源中心 (蒙古)PJpetajoulePM特殊物质PM2.5颗粒物小于直径 2.5 微米10GHG温室气体PM颗粒物小于GIS地理信息系统直径 10 微米GW吉瓦特PTES坑热能储存GWh千兆瓦时SHP战略供热计划GWp千兆瓦峰SOx硫氧化物HOB只加热锅炉SO2二氧化硫kt千吨TPES一次能源供应总量kW千瓦TWterawattkWh千瓦时TWh太瓦小时kWp千瓦峰值WACC加权平均资本成本LPG液化石油气Wp瓦特 - 峰值Mt百万吨W2E浪费能源MW兆瓦3GDH第三代区域供热MWe兆瓦电力4GDH第四代区域供热MWh兆瓦时 10执行摘要蒙古目前的供热高度依赖于由国内生产的煤炭提供燃料的区域供热和个人家庭供热。煤炭为人口提供了一种经济的供热选择，但也是该国许多挑战的主要原因。在城市中，由于煤炭使用导致的局部污染很高，导致与呼吸有关的健康问题。它还挑战了蒙古根据其国家自主贡献 （ NDC ） 减少温室气体 （ GHG ） 排放的目标，从而阻碍了实现《巴黎协定》中设定的全球气候变化目标的步伐。蒙古大多数建筑物的能源效率较低，其供热系统也效率低下。此外，很大一部分人口的购买力相对较低，这意味着升级供暖系统和整合更多的可再生供应并不是一条简单的途径。最后，该国人口正在迅速增加，如果不解决当前与供暖有关的挑战，只会增加这些问题。然而，蒙古也有大量潜在的可再生能源，特别是风能、太阳能和地热能。战略供暖计划 （ SHP ） 是一项技术经济评估，显示了市政当局，地区，城市或国家如何通过整合可再生能源来改变其化石能源的供热。