2021年是“十四五”開局之年,也是碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)實(shí)踐的第一年,隨著冬季的到來,北方地區(qū)正式進(jìn)入供暖季,清潔供暖不僅事關(guān)廣大人民溫暖過冬,也是減少碳排放和環(huán)境污染的重要工作,應(yīng)對(duì)建筑領(lǐng)域綠色轉(zhuǎn)型的重要手段。
據(jù)清潔供熱產(chǎn)業(yè)委員會(huì)(CHIC)統(tǒng)計(jì),截至2020年底,我國(guó)北方地區(qū)供暖總面積218億平方米(城鎮(zhèn)148億平方米,農(nóng)村70億平方米),其中清潔供熱面積約142億平方米,清潔供熱率達(dá)65%。
我國(guó)火電機(jī)組中40%以上是供熱機(jī)組,終端用戶主要與建筑相關(guān),全球終端能耗中供熱占比50%左右。據(jù)測(cè)算,我國(guó)建筑全過程碳排放約占全國(guó)碳排放量的50%,粗略測(cè)算,北方地區(qū)城鎮(zhèn)和農(nóng)村供熱碳排放約為10億~12億噸。
在雙碳目標(biāo)下,清潔取暖工作仍需要不斷鞏固取得的成果,未來應(yīng)將減碳作為發(fā)展方向和重要抓手,推動(dòng)減污降碳協(xié)同增效,促進(jìn)全社會(huì)綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展。同時(shí),為適應(yīng)新能源為主的新型電力系統(tǒng),工業(yè)余熱、生物質(zhì)、地?zé)?、太陽能等其他熱源作為重要補(bǔ)充應(yīng)因地制宜推廣,宜用盡用。
目前,我國(guó)北方地區(qū)的清潔熱源基本形成以清潔燃煤集中供熱為主、天然氣供熱為輔,電供暖、工業(yè)余熱和可再生能源供熱等其他熱源補(bǔ)充的格局,其中清潔燃煤集中供熱中熱電聯(lián)產(chǎn)占比約為90%,燃?xì)忮仩t和分布式壁掛爐約分別占45%。
在北方農(nóng)村地區(qū),以分戶式采暖為主,主要方式有生物質(zhì)采暖、熱泵、電暖器、熱風(fēng)機(jī)、燃?xì)獗趻鞝t、地?zé)岬取T谕七M(jìn)農(nóng)村地區(qū)供熱過程中,要統(tǒng)籌考慮經(jīng)濟(jì)性和低碳環(huán)保性,我國(guó)北方農(nóng)村地區(qū)應(yīng)優(yōu)先就地或就近利用生物質(zhì)供熱,發(fā)展農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式;其次是利用電供暖,優(yōu)先考慮熱泵等高能效電供暖方式,同時(shí)可與分布式光伏充分結(jié)合,并將地?zé)岬绕渌麩嵩醋鳛檠a(bǔ)充熱源進(jìn)行因地制宜的利用。潔凈煤中短期主要起到兜底保障能源的作用。
在北方城鎮(zhèn)地區(qū),未來一段時(shí)間內(nèi)燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱占比會(huì)不斷下降,但仍要承擔(dān)基礎(chǔ)性熱源功能,尤其是在嚴(yán)寒、寒冷地區(qū),預(yù)測(cè)在2060年碳中和目標(biāo)下,我國(guó)電力裝機(jī)結(jié)構(gòu)中仍會(huì)保留一定量的熱電機(jī)組以保障供熱需求,相應(yīng)碳排放由負(fù)碳源抵消。
在“3060”目標(biāo)下,建筑部門電氣化水平提升潛力很大,如果以2060年可再生能源占比提升至80%計(jì)算,我國(guó)清潔供暖需要大力發(fā)展工業(yè)余熱、生物質(zhì)、地?zé)帷⑻柲艿绕渌麩嵩础?/p>
工業(yè)余熱是工業(yè)生產(chǎn)的“尾部”產(chǎn)品,利用余熱既不會(huì)影響生產(chǎn)工藝,也不會(huì)影響生產(chǎn)耗能,屬于額外得來的“附加值”。我國(guó)北方地區(qū)高能耗產(chǎn)業(yè)聚集,生產(chǎn)過程中釋放出來的余熱資源非常豐富,主要以中低品位余熱資源為主,占比約為60%。
我國(guó)余熱資源開發(fā)利用率僅為43%,其中高品位余熱資源基本得到充分利用,已開發(fā)利用的比例超過80%,而中低品位熱源尚未得到有效利用,可利用熱泵、儲(chǔ)熱、移動(dòng)式供熱等技術(shù)推動(dòng)余熱資源可及性得到進(jìn)一步提升。
另外,在電能替代環(huán)節(jié),熱泵供熱是使用電供熱比較好的方式,利用高品位電能作為驅(qū)動(dòng),從低品位熱源中提取更多的熱量用來供熱,能源利用效率高,運(yùn)行成本低,在華北地區(qū)已有較多應(yīng)用。但對(duì)于東北、南方等地區(qū)需要進(jìn)一步解決結(jié)霜、能效等問題。
生物質(zhì)能是分布式供熱的重要方式。我國(guó)生物質(zhì)資源豐富,能源化潛力大,截至2018年底,我國(guó)北方地區(qū)生物質(zhì)能(含農(nóng)林生物質(zhì)和城鎮(zhèn)垃圾)清潔供暖折合0.9億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)可為城鎮(zhèn)集中供暖提供穩(wěn)定的零碳熱源,分戶式生物質(zhì)供暖采用生物質(zhì)成型顆粒+專用爐具的方式,具有非常明顯的污染物減排效果。
以生物質(zhì)能為核心建立城鎮(zhèn)和農(nóng)村的循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系,可以滿足熱、電、氣等部分需求,實(shí)現(xiàn)農(nóng)林廢棄物等生物質(zhì)的資源化、減量化、能源化利用,是未來構(gòu)建農(nóng)村低碳能源體系、低碳社區(qū)的重要內(nèi)容。
在雙碳模式下,隨著新能源大規(guī)模利用,多元互動(dòng)、靈活高效的分布式能源將成為清潔供暖的重要形態(tài),在此模式下,建筑的角色也在開始改變,建筑既可以是能源的消費(fèi)者,也可以成為能源的生產(chǎn)者,產(chǎn)銷一體、多能互補(bǔ)將成為我國(guó)清潔供暖的新趨勢(shì)。
責(zé)任編輯: 張磊