可再生能源让供暖更清洁

核心阅读：清洁化的本质是环境友好和能源高效利用。应加快增加新能源在供暖领域的应用规模，实行合理的终端消费，从热源到用户形成完整的供热体系，通过技术的调节、设备的组合、产品的应用，在供热端与用热端均实现高效、低碳，使清洁取暖全产业链更具“绿”意。

距离今冬北方地区开启供暖季仅剩两月，“清洁”“智慧”已成为今年供暖的热词。

记者从近日从中国城镇供热协会召开的第三届中国供热学术年会（2020）获悉，截至2019年底，北方供热热源结构中，可再生能源供暖仅为3%，发展潜力巨大。专家建议，应加快增加新能源在供暖领域的应用规模，实行合理的终端消费，从热源到用户端形成完整的供热体系，通过技术的调节、设备的组合、产品的应用，使“合理供热”与“节约用热”并重，推进清洁取暖更加高效、低碳。

热电联产潜力待挖

根据中国城镇供热协会发布的数据，截至2019年底，北方供暖地区城镇集中供热面积约131亿平方米。如何在供热面积不断增长的情况下，在热源改造上减煤、去煤，实现“清洁”供热？

据了解，“煤改气”方面，我国大量集中燃煤锅炉改为燃气锅炉，燃气壁挂炉在新建建筑中的占比不断增加；“煤改电”方面，空气源热泵（热风机）等方式在北方遍地开花。

据中国工程院院士、清华大学建筑节能研究中心主任江亿介绍，热电联产是清洁供暖的另一种主要方式。2013—2018年，北方供热热源结构中，热电联产增加了7%，截至2018年底，燃煤热电联产集中供热在北方城镇供热热源中占比达45%。

“在大比例发展世纪新能源网、光电背后，仍需要8—10亿千瓦的火电厂来解决冬季电力不足的问题。北方地区利用4—5亿千瓦的火电装机余热就可以满足供暖基础负荷，再用燃气末端调峰，发展热电联产和工业余热为主要热源的城市集中供热系统是低碳能源结构的选择。”他表示。

江亿介绍说，围绕清洁供暖需求，太原、银川、济南、石家庄、呼和浩特、西安、郑州等北方7个省会城市都相继研究规划和建设了大型热电联产和长输管道工程。

“但是目前国内热电联产机组普遍出力不足，供热能力尚未得到充分利用，供热潜力仍存在很大的挖掘空间。新建热电联产机组应以确保存量机组充分利用为前提。”江亿指出。

可再生能源让供暖更清洁

无论是“煤改电”还是“煤改气”，“清洁化”是清洁供暖的应有之义与核心。随着能源转型的推进，以及部分地区基于“煤改气”“煤改电”难度大、运行成本高的实际，可再生能源供热近年来出现在人们的视野，并已在北方部分地区开始实践。

北方地区农村能源系统清洁化也取得了显著成效。据江亿介绍，河南鹤壁、山东商河等地一批优秀案例不断出现，低温空气源热泵、生物质清洁取暖等一大批适用技术不断成熟，并得到应用。“围绕‘清洁供、节约用、能承受、可持续、补初装不补运行’的原则建立政策体系，消除对地方财政的长期依赖，构筑了农村清洁取暖可持续发展模式。”他表示。

除了生物质能外，世纪新能源网、光伏等新能源也加速与清洁供暖的融合。2015年，国家能源局发文，支持世纪新能源网清洁供暖项目替代现有的燃煤小锅炉,以满足热力管网或天然气管网难以到达区域的供热需求。

吉林、内蒙古等地已于近年开展世纪新能源网供暖示范项目建设，山西省大同市的国内最大世纪新能源网供暖示范项目也有望在今年底投产发电。电热锅炉房用上了当地的世纪新能源网，让“煤改电”有了更多的“绿”意。

与此同时，“光伏+取暖”模式也开始落地。据了解，“光伏+取暖”路线包括使用光伏发电作为空气能热泵的电能补充、太阳能热水取暖等。

河北省就是探索“光伏+取暖”的地区之一。2018年，河北省先后发布了《河北省农村地区太阳能取暖试点实施方案》以及《农村建筑供暖用光伏系统技术标准》。邢台市临城县“中国北方农村太阳能采暖示范基地”建设中，由屋顶集热管、蓄热水箱和风机取暖器组成的“太阳能+电辅助”采暖系统，使采暖成本与燃煤接近。

“可再生能源的利用既可以在供热端，也可以在用能端，能改善供热基础温度。”陈宜明表示，“然而，尽管北方地区部分城镇已经实现了包括新能源在内的多能源供热，但是其安全性问题不容忽视，设备的支撑和管理要跟上。”

他以一座100多平方米的住宅为例，供暖方式包括太阳能、电供热或者小型锅炉，这些终端供暖形式多是出于居民自发需求。“这样的多能源供暖方式在用户端是否安全、是否符合技术要求，还需要供热行业和相关部门做大量的工作，进一步指导和规范。”他指出，需要将可再生能源更好地纳入完整的供热技术体系中，实现多热源有机组合。

用户侧节能必不可少

与会专家表示，清洁化的本质是环境友好和能源高效利用，在供能端与用能端均需实现高效、低碳。因此，除了热源侧的清洁化之外，用能终端的行为节能必不可少。

“目前用能侧的能源消费依然存在着不合理现象，主要表现在两方面：一是居民建筑用能无法单独调节温度；二是部分建筑存在过量供热现象。”陈宜明指出，“大部分家庭不同房间无法实现单独温度调节，部分地区的一些建筑室内温度接近30摄氏度，室外温度为零下20摄氏度，甚至更低，室内外温差超过50摄氏度，这就造成了能源的浪费。”

究其原因，他解释道，目前在实行供热计量的部分城市楼宇中安装有温控阀，但是其并未与散热器组成完整的产品系统。若用户无法根据需要调节温控阀，就易造成热浪费。

“与家电基于荷载实现变频从而达到节能类似，将来在供热系统当中也应该向智慧可调节的方向发展。如果把热计量和散热器组成完整的产品，在居民建筑中按房间安装有效的温度调节装置，既可节约能源，又能兼顾舒适性。”陈宜明建议。

有效的温度检测和调节，离不开信息技术的应用，也正因此，近年来，清洁供热领域智慧化色彩日渐浓厚。

住建部城市建设司相关负责人指出，当前，供热行业转型升级任务紧迫，建设智慧供热是新的发展方向和课题。在“新基建”大背景下，供热行业也需在信息技术应用方面积极探索，运用大数据等新技术，建立与各地情况相匹配的智慧供热模式。

“智慧供热将有效解决传统供热系统中热源、管网、用户之间的沟通不足、供热企业盲目送热、用户被动用热等问题，在提升用户用热质量的同时，最大程度实现供热能源的集约化、减量化、标准化。”这位负责人表示。