導讀
中國能源研究會低碳智慧供熱技術專委會日前發布的《面向雙碳目標的新型智慧供熱發展藍皮書》(以下簡稱《藍皮書》)提出,供熱行業未來需推進智慧化、多元化和靈活化等多種轉型,實現供熱從傳統粗放產業到現代化產業、從單一化石能源依賴到多能互補、從單一熱價向兩部制熱價的多重轉變。本文將詳細探討當前供熱行業的現狀、面臨的挑戰及未來的轉型方向,并介紹新型熱源的發展情況。
一、供熱行業的現狀與挑戰
(一)主要依賴熱電聯產
目前,我國北方城鎮地區供熱仍以燃煤為主要原料,熱電聯產、區域鍋爐房等大中型集中供熱作為主要供熱方式。據統計,熱源結構中燃煤占比約80%,地熱和生物質為主的可再生能源、各類余熱等其他熱源作為補充。在東北城鎮地區,由于供熱時間較長,燃煤集中供熱占比高于95%。這種高度依賴煤炭的供熱模式不僅帶來了環境污染問題,也給企業經營帶來了巨大壓力。
(二)煤、熱價格長期不變
近年來,隨著煤炭價格的持續高位運行,供熱企業的成本大幅增加。然而,由于煤、熱價格多年“聯而不動”,多數城市現行居民供熱價格已執行十年以上,導致供熱價格與成本嚴重倒掛。這使得許多熱力企業面臨嚴重的經營困境,難以維持正常運營。
(三)精細化管理與節能降碳轉型不足
在當前的市場環境下,供熱企業的精細化管理、節能降碳轉型的積極性不高。一方面,由于缺乏有效的激勵機制,企業對新技術、新設備的應用動力不足;另一方面,由于供熱計量體系不完善,用戶無法按需用熱,導致能源浪費現象較為普遍。
二、供熱計量的持續推進
(一)提升用戶側按需用熱能力
為了解決上述問題,《藍皮書》建議推進供熱計量,通過安裝熱計量裝置,實現根據用戶用熱量收取采暖費。這種方式不僅可以推動用戶側按需用熱,還能促使供熱企業降本增效、節能降碳。截至2023年底,我國已安裝供熱計量裝置的建筑面積約25億平方米,但這一數字僅占北方城鎮集中供熱面積的約15%,其中實現供熱計量收費的面積不足6%。
(二)改善冷熱不均現象
受樓體和管道設計影響,一棟建筑內的供熱效果往往不均衡,過冷與過熱供熱同時存在的現象突出,能源浪費嚴重。通過供熱計量的推進和完善,可以收集用戶側的信息,幫助供熱企業綜合每戶用熱需求、整樓供熱情況,智能動態調節各戶供熱,從而有效解決冷熱不均的問題。
(三)降低成本壓力
盡管供熱計量裝置的推廣具有諸多優勢,但也面臨一些挑戰。例如,供熱計量設備初始建設的高成本、設備的長期維護和更換成本會給熱力企業造成一定壓力。對此,《藍皮書》建議對既有建筑的供熱計量改造應因地制宜、分步實施,鼓勵新建建筑和具備條件的既有建筑實行供熱分戶計量收費,不能滿足分戶計量條件的既有居住建筑則可以按樓棟進行計量收費。
三、構建新型智慧供熱系統
(一)智慧調控與能耗雙控
《藍皮書》指出,供熱計量是構建新型智慧供熱系統的必要環節。“源—網—站—戶”各環節物料、熱量、溫度、壓力等參數的計量是實現供熱系統智慧調控、能耗雙控、碳排放雙控的必要手段,對構建新型智慧供熱系統具有基礎性和支撐性作用。通過智慧供熱系統,可以實現供熱過程的精準控制,提高能源利用效率,降低碳排放。
(二)案例分析
以雄安新區為例,該地區近年持續推廣地熱供暖。雄縣地處地熱田,資源覆蓋達320平方公里,地熱水儲量821.78億立方米。家住河北省雄縣某小區的崔女士在接受采訪時表示,從以前自家燒煤取暖,到現在地熱供暖,不僅成本降低,同時周邊空氣質量也明顯改善。這表明,新型熱源的應用不僅能帶來經濟效益,還能顯著改善環境質量。
四、新型熱源不斷豐富
(一)地熱供暖的推廣
《藍皮書》指出,多元靈活是供熱行業綠色低碳轉型和高質量發展的主要途徑。在傳統化石能源“有序退”的基礎上,供熱系統應不斷擴大新能源消費,積極擴大生物質、地熱、太陽能等可再生能源供熱和余熱。預計到2025年,地熱供暖面積將達到20億平方米。此外,北方地區還具備實現1.6億平方米核能供暖的能力,這些新型熱源的應用將進一步優化供熱結構,減少對傳統化石能源的依賴。
(二)生物質清潔供暖
當前國內生物質清潔供暖面積達到約3億平方米,成為重要的清潔能源來源之一。生物質清潔供暖不僅減少了對煤炭的依賴,還降低了污染物排放,改善了空氣質量。與此同時,生物質燃料的使用也為農村地區的經濟發展提供了新的機遇,促進了農業廢棄物的資源化利用。
(三)儲熱技術的應用
伴隨儲熱技術需求不斷上升,2023年全國蓄冷蓄熱累計裝機達到約930.7兆帕。儲熱技術在清潔供熱、工業蒸汽、余熱回收等熱能利用市場有儲電技術無法參與的應用場景。以鈣基熱化學儲能設備為例,由于其化學轉化性質穩定,設備可實現長期儲能。在用能時只需通入蒸汽參與反應,設備就可放出約550攝氏度的高溫高壓蒸汽用于工業及民用供熱需求或直接用于發電。該設備可用于移動熱源車,實現消納低價可再生能源棄電、靈活匹配用熱需求,投入成本有望降低至電化學儲能的約一半。
五、政策支持與市場前景
(一)地方政府的支持措施
為了應對供熱行業面臨的挑戰,各地政府紛紛出臺相關政策,支持供熱設施設備的更新換代。例如,寧夏、內蒙古、山東等地明確提出推進供熱設施設備更新,加裝熱計量裝置。這些政策的出臺為供熱行業的轉型升級提供了有力支持。
(二)市場前景廣闊
隨著新型熱源的不斷豐富和技術的進步,供熱行業的市場前景十分廣闊。未來,隨著更多新型熱源的應用和智慧供熱系統的普及,供熱行業的整體水平將得到顯著提升。這不僅有助于實現“雙碳”目標,還將為社會經濟的可持續發展提供重要保障。
六、結論與展望
(一)供熱行業的未來發展方向
《藍皮書》提出的供熱行業未來需推進智慧化、多元化和靈活化等多種轉型,旨在實現供熱從傳統粗放產業到現代化產業、從單一化石能源依賴到多能互補、從單一熱價向兩部制熱價的多重轉變。這一轉型不僅是應對當前挑戰的有效途徑,也是實現綠色低碳發展的必然選擇。
(二)多方合作的重要性
要實現供熱行業的成功轉型,需要各方共同努力。政府應繼續出臺支持政策,引導和鼓勵企業加大技術創新和設備更新力度;企業應積極探索新型熱源的應用,提高能源利用效率,降低碳排放;科研機構和高校應加強相關領域的研究,為行業發展提供技術支持;公眾也應積極參與,增強環保意識,共同推動供熱行業的綠色轉型。
總之,供熱行業的轉型升級是一個復雜而長期的過程,需要各方共同努力。通過智慧化、多元化和靈活化的轉型,供熱行業將逐步實現從傳統粗放產業向現代化產業的轉變,為實現“雙碳”目標和社會經濟的可持續發展作出更大貢獻。