推進“中國清潔供熱2025”模式落地 實現(xiàn)三大效果、四大改變

近年來，清潔供熱一直是我國聚焦的難點問題。雖然歐洲等區(qū)域供熱發(fā)達的國家目前正在研發(fā)先進的第四代供熱技術，但該技術基于末端用戶低溫運行，并不適用于中國供熱。為此，在清華大學江億院士的指導下，清華大學建筑節(jié)能研究中心付林教授課題組歷經(jīng)十余年研究，全面推出了新一代北方城鎮(zhèn)供熱模式——“中國清潔供熱2025”（簡稱“2025模式”）。

“未來，中國供熱將聚焦清潔低碳和低成本兩大目標，爭取達到‘節(jié)能90%、減排90%、成本=燃煤鍋爐’三大效果，實現(xiàn)‘低品位余熱、三級網(wǎng)、能源站、蓄能+熱泵’四大改變，凸顯‘低回水溫度、余熱利用、熱電協(xié)同、燃氣末端調峰、長輸供熱’五大特征，這就是‘2025模式’。”日前，中國城鎮(zhèn)供熱協(xié)會（簡稱“供熱協(xié)會”）技術委員會在京召開了“中國清潔供熱2025模式”專題研討會，付林教授介紹了他對未來中國供熱的全面設想和解決方案。

對于“2025模式”，江億院士評價道：“這一模式經(jīng)濟可行，社會效益突出，為我國北方地區(qū)城鎮(zhèn)清潔供熱提供了一套整體解決方案，為未來中國城鎮(zhèn)供熱發(fā)展指出了方向。”在研討會上，“2025模式”得到了政府主管部門、供熱領域專家學者、協(xié)會同仁、熱力企業(yè)負責人的一致認可，隨后與會專家就如何完善和推動其落地提出了意見和建議。

中國清潔供熱要走與國外不同的道路

記者從會上了解到，目前我國供熱總能耗約2億噸標準煤，燃煤仍是供熱的主要一次能源，占比約77%。與此同時，我國余熱資源豐富，一方面，現(xiàn)存燃煤電廠有大量的余熱資源，北方現(xiàn)有燃煤電廠裝機容量約8億千瓦，其中4億千瓦燃煤電廠余熱可承擔120億平方米供熱面積；另一方面，冬季供暖期內北方集中供暖地區(qū)的低品位工業(yè)余熱量約有40億吉焦，回收其中15億吉焦，可為50億平方米建筑提供基礎采暖負荷。此外，我國北方城鎮(zhèn)熱網(wǎng)普及，從大城市到小城鎮(zhèn)均有集中供熱熱網(wǎng)。“2050年北方城鎮(zhèn)供熱面積預計200億平方米，電廠余熱與工業(yè)余熱可承擔約80%供熱面積，熱網(wǎng)難以覆蓋的地區(qū)發(fā)展獨立燃氣鍋爐房和電熱泵等分散熱源。”付林表示，“基于這些中國國情特點，應采用一條與國外不同的低碳供熱發(fā)展模式。”

付林認為，“2025模式”應具有以下五大特征：一是降低回水溫度，采用三級管網(wǎng)，為回收利用低品位余熱創(chuàng)造條件；二是利用低品位余熱，包括電廠乏汽余熱回收、煙氣余熱回收，工業(yè)余熱利用等；三是長輸供熱，電廠高效回收余熱供熱，能大幅降低電廠出口供熱成本，大溫差長輸?shù)匠鞘泻螅C合供熱成本仍低于傳統(tǒng)熱電聯(lián)產(chǎn)、燃煤鍋爐及燃氣鍋爐；四是熱電協(xié)同，在電源側進行熱電廠“熱電協(xié)同”運行，熱電廠為可再生能源發(fā)電調峰，同時穩(wěn)定高效地供熱，在需求側利用電熱泵結合儲熱裝置，接受電網(wǎng)調度運行，實現(xiàn)電負荷削峰填谷；五是燃氣末端調峰，當工業(yè)負荷發(fā)生波動時，燃氣調峰可保障供熱穩(wěn)定。付林建議，可采用初始投資大、運行成本低的電廠余熱、工業(yè)余熱承擔基礎供熱負荷，采用初始投資小、氣價昂貴的燃氣為供熱調峰，以經(jīng)濟性最佳為目的，優(yōu)化調峰比例。燃氣調峰應靠近末端，不僅給熱源調峰，還可以給熱網(wǎng)調峰，提高了熱網(wǎng)的經(jīng)濟性、靈活性和可靠性。

上述五大特征將為供熱行業(yè)帶來四大改變：一是以余熱為主的低品位熱源取代燃煤，實現(xiàn)“近零碳供熱”；二是根據(jù)回水溫度的不同，兩級管網(wǎng)改變?yōu)槿壒芫W(wǎng)；三是熱力站改變?yōu)槟茉凑荆δ軓膯渭兏魤簱Q熱改變?yōu)榻档蜔峋W(wǎng)回水溫度、熱源調峰和隔壓；四是儲能與熱泵結合，實現(xiàn)熱電氣協(xié)同。在付林看來，如果“2025模式”全面鋪開，中國供熱有望取得三大效果：能耗比鍋爐下降90%、污染和碳排放比天然氣降低90%、綜合成本與燃煤鍋爐相當。

凝聚共識 推進“2025模式”落地

“推進建筑節(jié)能和清潔供熱工作，一定要按照‘統(tǒng)籌節(jié)能’的思想進行，具體的4個標準是‘清潔供、節(jié)約用、可承受、可持續(xù)’，付林教授提出的‘2025模式’很好地貫徹了上述思想和標準，將會促進我國供熱行業(yè)低碳、清潔、高效、安全、經(jīng)濟發(fā)展。”住房和城鄉(xiāng)建設部標準定額司巡視員倪江波如是說。

針對付林提到的低品位余熱供熱，中國工程院院士江億解析道：“如果把現(xiàn)有及未來能夠存得住的燃煤電廠都改成熱電聯(lián)產(chǎn)，并且通過新的工藝把余熱收集上來，再補充收集北方鋼鐵廠、水泥廠、化工廠、建材廠等工業(yè)余熱，除去收集不到的，也能保證縣以上城市70%以上的城鎮(zhèn)基礎供熱，熱源看來能夠保障。”

北京市熱力集團有限責任公司董事長劉水洋則認為：“‘2025模式’如何落地是關鍵，除了從熱源、熱網(wǎng)、建筑節(jié)能上下功夫，中國清潔供熱要實現(xiàn)低碳，還可以從改變老百姓的用熱觀念入手，減少、杜絕多數(shù)供熱公司存在的過度供熱現(xiàn)象，推進節(jié)約用熱、節(jié)約用能。”

“‘2025模式’的環(huán)保效益和社會效益都很好，但經(jīng)濟說服力還不夠，如何計算項目改造在全壽命周期的經(jīng)濟價值、投入產(chǎn)出比，推進‘2025模式’是靠市場化行為還是政府主導，需要進一步的完善和補充。”北京市建筑設計研究院有限公司教授級高工吳德繩建議道。

英雄所見略同，北控能源有限公司教授級高工段潔儀表示：“推進‘2025模式’，技術是第一推動力，但最終要想形成政策引導、市場拉動的良性局面，必須理清經(jīng)濟賬，實現(xiàn)熱力企業(yè)有利可圖。”

“中國是世界上最缺水的國家之一，供熱工作離不開水資源，推進清潔供熱不僅要考慮控煤、低碳、節(jié)能，還要將節(jié)水也納入其中。”江億院士補充道。

哈爾濱工業(yè)大學教授縐平華則提出：“燃氣末端調峰是一個很好的做法，300千米以內是建設燃氣調峰鍋爐的最佳范圍。”

“要從規(guī)劃的角度出發(fā)，讓有限的能源發(fā)揮最大的效益。”北京市城市規(guī)劃設計研究院副院長潘一玲如是說。

牡丹江熱電有限公司董事長孫玉慶提出：“農村清潔取暖具有長期性、艱巨性、復雜性，讓百姓用得上、用得起、用得好、可持續(xù)，應該是是各地共同的根本遵循，也是落實‘2025模式’的題中之義、當務之急。”

“煤改電為治霾做出了重大貢獻，我們還是要因地制宜推進清潔取暖技術路線，正確理解和落實‘宜電則電、宜氣則氣、宜煤則煤、宜熱則熱’的原則。”天津大學教授馬一太分析道，“空氣源熱泵要鼓勵創(chuàng)新，進一步提高用能效率，從而得到更好的推廣、應用。”