本文著眼于我國(guó)北方清潔取暖工作的可持續(xù)發(fā)展，回顧了區(qū)域供熱技術(shù)發(fā)展的大致歷程和近10年來(lái)國(guó)家相關(guān)的供熱政策，闡述了我國(guó)北方現(xiàn)有各項(xiàng)清潔供暖技術(shù)的優(yōu)劣，包括：清潔燃煤供暖、天然氣供暖、電制熱供暖、地?zé)峁┡⑸镔|(zhì)能清潔供暖、太陽(yáng)能供暖、工業(yè)余熱供暖、核能供暖等，對(duì)清潔取暖領(lǐng)域存在的問(wèn)題進(jìn)行深入剖析，并給出相應(yīng)的解決路徑。
區(qū)域供熱技術(shù)發(fā)展歷程
14世紀(jì)，在法國(guó)紹代艾蓋縣城運(yùn)行的一套熱水供熱系統(tǒng)，被認(rèn)為是世界上第一套區(qū)域供熱系統(tǒng)。該套系統(tǒng)以地?zé)嶙鳛闊嵩矗赏瑫r(shí)滿(mǎn)足30間房屋的供熱需求。之后，區(qū)域供熱技術(shù)從燃煤鍋爐房到熱電聯(lián)產(chǎn)，再到熱電冷聯(lián)產(chǎn)，逐步發(fā)展與完善。在區(qū)域供熱技術(shù)發(fā)展的歷程中（圖1），儲(chǔ)熱裝置在第二代、第三代技術(shù)中就已經(jīng)出現(xiàn)，而在第四代技術(shù)中，除了常規(guī)儲(chǔ)熱裝置外，還有其他多種儲(chǔ)熱形式予以補(bǔ)充，以減緩可再生能源間歇性的影響。
與前三代區(qū)域供熱技術(shù)相比，第四代將充分利用一切可用的能源，包括太陽(yáng)能、地?zé)崮堋L(fēng)能、生物質(zhì)能、工業(yè)余熱等，借助規(guī)模化儲(chǔ)熱技術(shù)，實(shí)現(xiàn)真正的低溫供熱（供水溫度55℃/回水溫度25℃）。這樣不僅可減少散熱損失，提高系統(tǒng)效率，更有利于低品位熱能的并入，而且投資成本并沒(méi)有大幅增加。我國(guó)區(qū)域供熱技術(shù)尚處于第三代。第四代區(qū)域供熱技術(shù)契合了當(dāng)前清潔取暖的國(guó)家戰(zhàn)略需求，是政策引導(dǎo)下取暖領(lǐng)域的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，有利于從源頭消除霧霾等環(huán)境問(wèn)題，因此有必要大力推動(dòng)第四代區(qū)域供熱技術(shù)的應(yīng)用。
我國(guó)清潔取暖的相關(guān)政策
清潔取暖是指利用天然氣、電、地?zé)帷⑸镔|(zhì)、太陽(yáng)能、工業(yè)余熱、清潔化燃煤（超低排放）、核能等清潔化能源，通過(guò)高效用能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)低排放、低能耗的取暖方式。清潔取暖包含以降低污染物排放和能源消耗為目標(biāo)的取暖全過(guò)程，涉及清潔熱源、高效輸配管網(wǎng)（熱網(wǎng)）、節(jié)能建筑（熱用戶(hù)）等環(huán)節(jié)。清潔取暖的主要方式包括清潔燃煤供暖、天然氣供暖、電制熱供暖、可再生能源供暖和工業(yè)余熱供暖等。
近年來(lái)，我國(guó)政府相繼出臺(tái)了一系列有關(guān)供暖的相關(guān)政策文件。2006年，國(guó)務(wù)院出臺(tái)了《國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能工作的決定》，指出供暖要商品化，按用熱量計(jì)量收費(fèi)。同年，財(cái)政部印發(fā)《可再生能源建筑應(yīng)用專(zhuān)項(xiàng)資金管理暫行辦法》，明確提出支持利用可再生能源進(jìn)行采暖制冷，包括利用熱泵技術(shù)等。國(guó)家能源局于2007年發(fā)布的《能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃》指出從分布式鍋爐轉(zhuǎn)變?yōu)榧泄┡约靶陆犭娐?lián)產(chǎn)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)；2013年發(fā)布的《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》要求發(fā)展天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)、熱力網(wǎng)建設(shè)等；2017年發(fā)布的《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出推廣熱電冷三聯(lián)供和生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)、地?zé)崮芄┡⒌推肺挥酂峁┡取?/p>
推進(jìn)北方地區(qū)清潔取暖工作已成為中央提出的一項(xiàng)重要決策部署。尤其進(jìn)入“十三五”后，《北方地區(qū)冬季清潔取暖規(guī)劃（2017—2021年）》《關(guān)于推進(jìn)北方采暖地區(qū)城鎮(zhèn)清潔供暖的指導(dǎo)意見(jiàn)》《清潔能源消納行動(dòng)計(jì)劃（2018—2020年）》《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》《綠色產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄（2019年版）》等相關(guān)政策文件的密集推出，也彰顯了國(guó)家大力發(fā)展清潔取暖工作的決心與信心。
我國(guó)清潔供暖技術(shù)現(xiàn)狀
清潔燃煤供暖
清潔燃煤集中供暖指實(shí)施超低排放技術(shù)改造后，將實(shí)現(xiàn)超低排放標(biāo)準(zhǔn)的燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)和大型燃煤鍋爐通過(guò)熱網(wǎng)系統(tǒng)向用戶(hù)供暖的方式。
我國(guó)接近70%的燃煤發(fā)電機(jī)組已經(jīng)實(shí)現(xiàn)“超低排放”，預(yù)計(jì)到2020年底，大中型燃煤發(fā)電機(jī)組將100%完成“超低排放”改造和能效提升。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，截至2018年底我國(guó)北方地區(qū)清潔燃煤集中供暖面積約為58.95億平方米，且均為燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)集中供暖。成本低廉是燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)的最大優(yōu)勢(shì)，并且清潔燃煤集中供暖能夠覆蓋已有熱力管網(wǎng)系統(tǒng)的城市集中供暖地區(qū)；但是，其劣勢(shì)也同樣明顯——集中供熱管網(wǎng)難以延伸至廣大農(nóng)村地區(qū)。
推動(dòng)“好煤配好爐”方案的實(shí)施是民用散煤燃燒污染治理過(guò)程中的一項(xiàng)重要舉措。在我國(guó)農(nóng)村地區(qū)，散煤是冬季取暖的主要燃料，占生活用煤的90%左右。但農(nóng)村大部分地區(qū)供暖設(shè)備技術(shù)較為落后，散煤不充分燃燒導(dǎo)致大量顆粒物、SO2、NOx等直接排入大氣，造成巨大能量浪費(fèi)，并加重環(huán)境污染。“好煤”指潔凈型煤、蘭炭等清潔煤。潔凈型煤是通過(guò)將粉煤、煤矸石與農(nóng)作物秸稈混合，并加入節(jié)能減排增效劑，經(jīng)擠壓成型后制得。因其原料中添加了節(jié)能減排增效劑，可促進(jìn)硫元素充分氧化后固化在爐灰中，同時(shí)減少CO的生成。蘭炭是利用神府煤田盛產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)侏羅系精煤塊燒制而成，其固定碳高、化學(xué)活性高，灰分、硫、磷等雜質(zhì)含量低，是與優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤排放接近的清潔煤。“好爐”指經(jīng)過(guò)技術(shù)改造后的高效節(jié)能爐具。好爐需要與對(duì)應(yīng)燃料配套使用，如潔凈型煤+解耦爐具（圖2）等。據(jù)爐具行業(yè)2017年調(diào)查數(shù)據(jù)，我國(guó)1.6億戶(hù)農(nóng)村居民家庭中，燃煤取暖約占41.3%，散煤用量約2億噸。全國(guó)供暖爐具市場(chǎng)容量達(dá)1.86億臺(tái)，商品化爐具市場(chǎng)保有量約1.2億臺(tái)。我國(guó)北方多地已開(kāi)展?jié)崈粜兔骸⑻m炭等清潔煤及相關(guān)配套高效節(jié)能爐具的推廣。
天然氣供暖
天然氣供暖指以天然氣為燃料，利用脫氮改造后的燃?xì)忮仩t、燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)等進(jìn)行集中供暖，以及燃?xì)鉄岜谩⒈趻鞝t等進(jìn)行分散供暖。與燃煤供暖相比，天然氣供暖熱效率更高，煙塵及SO2的排放量更低；與電制熱供暖相比，天然氣供暖經(jīng)濟(jì)性更好。燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)（圖3）為該技術(shù)的典型代表之一。
截至2018年底，我國(guó)北方地區(qū)天然氣供暖面積約為28億平方米，占總?cè)∨娣e15.3%。隨著“煤改氣”清潔供暖的穩(wěn)步推進(jìn)，天然氣需求量大增，2019年我國(guó)天然氣進(jìn)口量約1373億立方米，對(duì)外依存度仍為45.2%，其供應(yīng)保障能力較弱。再者，由于天然氣管道鋪設(shè)非常復(fù)雜，成本較高，而且一旦受到破壞，將對(duì)周邊環(huán)境及人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成極大危害。因此，天然氣管網(wǎng)覆蓋范圍相對(duì)較小，很多農(nóng)村地區(qū)仍然無(wú)法到達(dá)。
電制熱供暖
電制熱供暖指利用電能，使用普通電鍋爐、蓄熱電鍋爐、電鍋爐+水蓄熱、電鍋爐+相變蓄熱等集中供暖方式，以及發(fā)熱電纜、電熱膜、碳晶、熱軌、碳纖維、直熱式電暖器、蓄熱式電暖器等分散供暖方式，還包括各類(lèi)電驅(qū)動(dòng)熱泵等方式進(jìn)行供暖。
截至2017年底，我國(guó)北方地區(qū)電制熱供暖面積約10.3億平方米。與燃煤供暖及燃?xì)夤┡啾龋娭茻峁┡贾渺`活，且用戶(hù)端無(wú)污染物排放，適用于熱力管網(wǎng)、天然氣管網(wǎng)難以覆蓋的農(nóng)村地區(qū)。當(dāng)前，空氣源熱泵、蓄熱式電暖器等已成為“煤改電”清潔供暖政策推廣的主流產(chǎn)品。然而，我國(guó)北方農(nóng)村地區(qū)戶(hù)均電網(wǎng)線(xiàn)路容量只有2—3千瓦，而普通型家用電制熱儲(chǔ)熱供暖裝置需達(dá)到9—10千瓦，大規(guī)模高壓電制熱儲(chǔ)熱供暖系統(tǒng)（圖4）則需達(dá)到幾百千瓦甚至幾兆瓦，這就涉及大規(guī)模的農(nóng)村電網(wǎng)增容改造，以及房屋保暖改造等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，導(dǎo)致電制熱供暖成本較高。
地?zé)峁┡?/strong>
地?zé)峁┡咐玫責(zé)豳Y源，使用換熱系統(tǒng)提取地?zé)豳Y源中的熱量向用戶(hù)供暖，可作為集中式或分散式供暖熱源。按照埋存深度和溫度等級(jí)，地?zé)峁┡煞譃闇\層地?zé)豳Y源、水熱型地?zé)豳Y源和干熱巖型地?zé)豳Y源。目前，淺層和水熱型地?zé)崮芄┡ㄖ评洌┘夹g(shù)已基本成熟——淺層地?zé)崮懿捎脽岜眉夹g(shù)提取熱量，而水熱型地?zé)崮芡ㄟ^(guò)人工鉆井或天然通道開(kāi)采利用；干熱巖型地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)尚處于起步階段，我國(guó)2012年才啟動(dòng)關(guān)于干熱巖熱能開(kāi)發(fā)與綜合利用技術(shù)的專(zhuān)項(xiàng)研究。地?zé)崤c調(diào)峰鍋爐聯(lián)合供暖系統(tǒng)（圖5）是地?zé)峁┡牡湫头绞健?/p>
截至2017年底，我國(guó)水熱型地?zé)崮芄┡ㄖ娣e已達(dá)1.5億平方米。預(yù)計(jì)到2020年底，我國(guó)地?zé)峁┡ㄖ评洌┟娣e累計(jì)將達(dá)到16億平方米，地?zé)崮芄┡昀昧繉⑦_(dá)到4000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
生物質(zhì)能清潔供暖
生物質(zhì)能清潔供暖指利用生物質(zhì)原料及其轉(zhuǎn)化燃料在專(zhuān)用設(shè)備中清潔燃燒供暖的方式，包括：排放達(dá)標(biāo)的生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)和大型生物質(zhì)鍋爐等集中供暖，以及中小型生物質(zhì)鍋爐等分散供暖。
我國(guó)生物質(zhì)能清潔供暖技術(shù)發(fā)展還處在初期。截至2018年底，我國(guó)北方地區(qū)生物質(zhì)能清潔供暖面積達(dá)6.4億平方米。我國(guó)農(nóng)作物秸稈及農(nóng)產(chǎn)品加工剩余物、林業(yè)剩余物等生物質(zhì)資源豐富，每年可供能源化利用約4億噸標(biāo)煤，因此發(fā)展生物質(zhì)能供熱具有較好的資源條件。但是，我國(guó)中小型燃煤供熱鍋爐數(shù)量較多，清潔取暖替代任務(wù)較重。這就使得生物質(zhì)能供暖在終端消費(fèi)環(huán)節(jié)直接替代燃煤有較大的發(fā)展空間，如：生物質(zhì)固體成型燃料高效燃燒供暖、沼氣燃燒供暖和村鎮(zhèn)微型生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)供暖等。預(yù)計(jì)到2020年底，生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)裝機(jī)容量超過(guò)1200萬(wàn)千瓦，生物質(zhì)成型燃料年利用量約3000萬(wàn)噸，生物質(zhì)燃?xì)猓ㄉ锾烊粴狻⑸镔|(zhì)氣化等）年利用量約100億立方米，生物質(zhì)能供暖合計(jì)折合供暖面積約10億平方米。
太陽(yáng)能供暖
太陽(yáng)能供暖指利用太陽(yáng)光熱能，借助太陽(yáng)能集熱裝置，配合其他穩(wěn)定性好的清潔供暖方式向用戶(hù)供暖。太陽(yáng)能供暖可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式。根據(jù)熱媒不同，主動(dòng)式太陽(yáng)能供暖可分為太陽(yáng)能空氣供暖和太陽(yáng)能熱水供暖2種類(lèi)型。太陽(yáng)能空氣供暖主要針對(duì)單層、閑置農(nóng)房，其系統(tǒng)啟動(dòng)快、耐凍，但效率低。太陽(yáng)能熱水供暖是從太陽(yáng)能生活熱水基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，其系統(tǒng)效率高、易安裝，但控制不當(dāng)易發(fā)生凍害、過(guò)熱等問(wèn)題。被動(dòng)太陽(yáng)房是被動(dòng)式太陽(yáng)能供暖的典型代表，20世紀(jì)80年代初就已在北方地區(qū)廣泛應(yīng)用。
太陽(yáng)能供暖具有使用壽命長(zhǎng)、應(yīng)用場(chǎng)景廣泛等特點(diǎn)；在同等供熱情況下，可節(jié)約40%—60%的能源成本。目前，集中式太陽(yáng)能區(qū)域供暖是國(guó)際發(fā)展的趨勢(shì)和方向。預(yù)計(jì)到2021年，我國(guó)太陽(yáng)能供暖面積將達(dá)5000萬(wàn)平方米。太陽(yáng)能儲(chǔ)熱式多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)（圖6）是太陽(yáng)能供暖的典型代表之一。
工業(yè)余熱供暖
工業(yè)余熱供暖指回收工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中伴生的余熱，經(jīng)換熱裝置提質(zhì)后進(jìn)行供暖的方式。與燃煤供暖、天然氣供暖、電制熱供暖相比，工業(yè)余熱供暖在技術(shù)及經(jīng)濟(jì)上均具有較好的可行性。但工業(yè)余熱種類(lèi)繁多，其數(shù)量和形態(tài)在時(shí)間或空間上也常具有不確定性，囿于傳統(tǒng)余熱回收技術(shù)水平，難以被高效利用。而儲(chǔ)熱技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，恰恰能夠緩解能量供需雙方在時(shí)空、強(qiáng)度與地域上不匹配的矛盾。將儲(chǔ)熱技術(shù)與工業(yè)余熱清潔供暖技術(shù)有機(jī)結(jié)合，可進(jìn)一步提升余熱轉(zhuǎn)換效率。可移動(dòng)式工業(yè)煙氣余熱儲(chǔ)熱供暖（圖7）是該技術(shù)的典型代表之一。
截至2016年底，我國(guó)北方地區(qū)工業(yè)余熱供暖面積約1億平方米；預(yù)計(jì)到2021年，我國(guó)工業(yè)余熱（不含電廠(chǎng)余熱）供暖面積將達(dá)2億平方米。
核能供暖
核能供暖指以核裂變產(chǎn)生的能量為熱源的集中供暖或分散供暖。目前，核能供暖主要有2種方式：低溫核供暖和核熱電聯(lián)產(chǎn)。低溫核供暖已形成池式供熱堆和殼式供熱堆2種主流技術(shù)，單個(gè)模塊供熱能力在200兆瓦左右，可滿(mǎn)足400萬(wàn)平方米用熱需求；核熱電聯(lián)產(chǎn)的綜合能源利用率可達(dá)80%，單臺(tái)1100兆瓦電力機(jī)組供熱能力超過(guò)2000兆瓦，供熱面積達(dá)5000萬(wàn)平方米。NHR200-Ⅱ型低溫堆熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)（圖8）是該技術(shù)的典型。
核能供熱前景廣闊，近年來(lái)核能供暖產(chǎn)業(yè)已在我國(guó)北方地區(qū)積極推進(jìn)。中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)、中國(guó)廣核集團(tuán)、國(guó)家電力投資集團(tuán)及清華大學(xué)等單位已經(jīng)在黑龍江、吉林、遼寧、河北等多個(gè)省份開(kāi)展了相關(guān)廠(chǎng)址普選與產(chǎn)業(yè)推廣工作。
我國(guó)清潔供暖存在問(wèn)題與解決路徑
存在問(wèn)題
清潔取暖科學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)有待統(tǒng)一
清潔取暖技術(shù)種類(lèi)較多，百花齊放，但評(píng)價(jià)指標(biāo)一直無(wú)法統(tǒng)一，缺乏普適性。有些指標(biāo)過(guò)于簡(jiǎn)單，只關(guān)注其經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，往往忽略取暖方式是否與當(dāng)?shù)氐哪茉床季旨吧鷳B(tài)環(huán)境相適應(yīng)等問(wèn)題；有些指標(biāo)過(guò)于繁冗，需要建立復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型，可操作性不強(qiáng)。這就使得清潔取暖技術(shù)市場(chǎng)魚(yú)龍混雜，很難以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)衡量某項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)劣。
供熱管網(wǎng)與現(xiàn)有建筑物能效水平有待提升
供熱管網(wǎng)。目前，我國(guó)城鎮(zhèn)集中供熱管網(wǎng)總里程已達(dá)到48.8萬(wàn)公里，其中75%為城市集中供熱管網(wǎng)，但室外管網(wǎng)的輸送效率僅為70%。究其原因：硬件設(shè)施方面，供熱管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)布局不合理，支狀管網(wǎng)較多，導(dǎo)致管網(wǎng)水力失調(diào)問(wèn)題嚴(yán)重。再者，部分老舊管網(wǎng)因運(yùn)行維護(hù)不到位，“跑冒滴漏”等問(wèn)題嚴(yán)重，還有管網(wǎng)凝結(jié)水問(wèn)題、管網(wǎng)保溫問(wèn)題等，這些都可造成整個(gè)供熱管網(wǎng)的輸送效率下降；軟件設(shè)施方面，供熱系統(tǒng)的調(diào)控技術(shù)水平落后，因大部分熱網(wǎng)末端熱用戶(hù)未采用實(shí)時(shí)熱計(jì)量措施，使得現(xiàn)有的供熱系統(tǒng)只是對(duì)設(shè)備的粗放型調(diào)節(jié)，無(wú)法根據(jù)熱用戶(hù)的需求對(duì)整個(gè)供熱系統(tǒng)進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控，導(dǎo)致管網(wǎng)過(guò)量供熱或供熱不足現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。
現(xiàn)有建筑物。維護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能差的問(wèn)題普遍存在；因受經(jīng)濟(jì)發(fā)展及保溫改造成本的影響，小城鎮(zhèn)和廣大農(nóng)村地區(qū)問(wèn)題尤為嚴(yán)重。例如：外墻無(wú)保溫；窗戶(hù)為單層玻璃；門(mén)窗縫隙漏風(fēng)嚴(yán)重等。這些都會(huì)導(dǎo)致建筑物室內(nèi)能耗增加，難以滿(mǎn)足節(jié)能建筑的要求。
多方共贏長(zhǎng)效機(jī)制有待建立
目前，清潔取暖改造資金主要來(lái)自3個(gè)方面：中央財(cái)政試點(diǎn)城市獎(jiǎng)補(bǔ)資金、地方財(cái)政補(bǔ)貼資金、社會(huì)資本投入。隨著2019—2020年采暖期的結(jié)束，天津、唐山、石家莊等第一批北方地區(qū)清潔取暖試點(diǎn)城市3年示范期也將結(jié)束，清潔取暖工作將面臨最終考核，而考核結(jié)果將直接關(guān)系到試點(diǎn)城市能否足額領(lǐng)取獎(jiǎng)勵(lì)資金。天津和濟(jì)南已經(jīng)宣布要延長(zhǎng)清潔取暖運(yùn)行補(bǔ)貼至2022—2023年采暖期結(jié)束，而唐山表示將分3年逐步取消運(yùn)行補(bǔ)貼，其他城市尚未明確后續(xù)政策。
從清潔取暖試點(diǎn)城市情況看，即使存在補(bǔ)貼，其運(yùn)行費(fèi)用仍然比傳統(tǒng)散煤取暖方式高。如果清潔取暖補(bǔ)貼逐步取消，后續(xù)工作如何展開(kāi)將是一個(gè)棘手的問(wèn)題。雖然河北省張家口市可再生能源示范區(qū)探索了一條“政府+電網(wǎng)+發(fā)電企業(yè)+用戶(hù)側(cè)”共同參與的“四方協(xié)作”發(fā)展之路，但有其特殊背景——張家口市域內(nèi)蘊(yùn)含豐富的風(fēng)能、太陽(yáng)能和生物質(zhì)能等資源，為可再生能源開(kāi)發(fā)與應(yīng)用提供了良好的基礎(chǔ)，這也是“四方協(xié)作”機(jī)制成功建立的關(guān)鍵點(diǎn)之一，但不具備全國(guó)大范圍推廣可行性。如何建立一套多方共贏的長(zhǎng)效機(jī)制，是解決清潔取暖用戶(hù)端長(zhǎng)期可持續(xù)的關(guān)鍵所在。
解決路徑
逐步建立清潔取暖科學(xué)評(píng)價(jià)體系
科學(xué)的清潔取暖評(píng)價(jià)體系需要相關(guān)的科研單位和供熱企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)。應(yīng)針對(duì)當(dāng)前多種清潔取暖技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，秉承“科學(xué)性、先進(jìn)性、協(xié)調(diào)性、可操作性”的理念，將熱力學(xué)、熱經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)等相結(jié)合。從全生命周期角度，建議主要考察3個(gè)方面指標(biāo)。
能效指標(biāo)。因燃煤、天然氣、電能、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能、太陽(yáng)能、工業(yè)余熱、核能等能量品位高低不同，傳統(tǒng)的?分析和能級(jí)平衡理論無(wú)法充分考慮能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)換效率，只能說(shuō)明輸入能量和用戶(hù)之間的能量品質(zhì)的差異。為此，江億等提出了能質(zhì)系數(shù)的概念，即不同能源對(duì)外所能做的最大功與其總能量的比值。利用能質(zhì)系數(shù)的概念，可更合理地反映各種形式能量品位的高低。電能的品位最高，可完全轉(zhuǎn)換為功，能質(zhì)系數(shù)為1；其他能量形式的能質(zhì)系數(shù)要根據(jù)實(shí)際對(duì)外做功的能力來(lái)分別確定。若達(dá)到同等的用戶(hù)采暖要求，從節(jié)能角度考慮，采用能質(zhì)系數(shù)較低的能量形式更為可取。
經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。在進(jìn)行不同能量形式的熱源供暖系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)時(shí)，除了需要考慮初投資及后期的運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用外，還要結(jié)合熱經(jīng)濟(jì)學(xué)結(jié)構(gòu)理論，將總成本分?jǐn)傇诠┡到y(tǒng)或供暖裝置的全生命周期之內(nèi)，考察構(gòu)成系統(tǒng)或裝置的各個(gè)組件的單位?成本，以獲得系統(tǒng)或裝置的平均?成本。若達(dá)到同等的用戶(hù)采暖要求，從經(jīng)濟(jì)性角度考慮，平均?成本較低的供暖系統(tǒng)或裝置性能更優(yōu)。
環(huán)境影響指標(biāo)。針對(duì)不同能量形式的熱源供暖系統(tǒng)對(duì)環(huán)境影響的程度不同，需要在同一個(gè)供暖周期內(nèi)開(kāi)展，不僅要考慮CO2、SO2、NOx等污染物的影響，還要考慮構(gòu)成系統(tǒng)或裝置的各個(gè)組件自身材料對(duì)環(huán)境的影響（如組件自身材料材質(zhì)是否有毒有害、是否可循環(huán)利用等），之后才能測(cè)算出系統(tǒng)或裝置的單位環(huán)境影響因子。若達(dá)到同等的用戶(hù)采暖要求，從環(huán)境影響角度考慮，單位環(huán)境影響因子較低的供暖系統(tǒng)或裝置將成為首選。評(píng)價(jià)指標(biāo)的好壞需要經(jīng)受實(shí)踐的檢驗(yàn)，并要不斷進(jìn)行修正與完善。
有序推進(jìn)供熱管網(wǎng)節(jié)能改造及采暖末端能效提升
受傳統(tǒng)供熱模式限制與改造費(fèi)用的多重影響，供熱管網(wǎng)節(jié)能改造和采暖末端能效提升不是一蹴而就的事情，需要重點(diǎn)突破，有序推進(jìn)。針對(duì)供熱管網(wǎng)的主要問(wèn)題，先要進(jìn)行性能評(píng)估，再尋求與清潔取暖技術(shù)最相適應(yīng)的節(jié)能改造方案。針對(duì)建筑物維護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性差的問(wèn)題，優(yōu)先改造能耗高、問(wèn)題凸顯的房屋，并鼓勵(lì)探索政府、用戶(hù)和供熱企業(yè)三者共同分享成本與收益的新模式。這些工作將為后續(xù)智慧供熱技術(shù)的全面展開(kāi)提供有力的硬件支撐。
積極探索多方共贏長(zhǎng)效機(jī)制
當(dāng)前，清潔取暖市場(chǎng)化機(jī)制尚未建立，主要依賴(lài)政府直接投入，這就導(dǎo)致清潔供熱項(xiàng)目盈利水平較低，市場(chǎng)積極性不高。為打破這種僵局：政府可開(kāi)展相應(yīng)的頂層設(shè)計(jì)與協(xié)調(diào)，消除體制障礙，根據(jù)各個(gè)城市與地方的特點(diǎn)，選擇適用的清潔取暖技術(shù)，編制相應(yīng)的技術(shù)指南，優(yōu)化供暖規(guī)劃；地方政府宜出臺(tái)配套的政策措施，因地制宜，因時(shí)制宜，引導(dǎo)當(dāng)?shù)毓崞髽I(yè)、投融資企業(yè)、熱用戶(hù)等積極參與清潔供熱項(xiàng)目，探索新型的多方共贏機(jī)制，激活潛力市場(chǎng)。
（作者：姚華、黃云、徐敬英，中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所；馬光宇，鞍鋼股份有限公司技術(shù)中心；王燕，中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所；劉常鵬、孫守斌，鞍鋼股份有限公司技術(shù)中心。）
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