据清洁供热产业委员会统计,截至2022年底,我国北方地区供热总面积238亿平方米,清洁供热面积179亿平方米,清洁供热率为75%。
在清洁供热取得一定成果的基础上,供热行业如何完成降低碳排放的新要求?在日前召开的第四届中国清洁供热产业峰会上,与会专家给出答案。
■■ 减污到降碳 改造在路上
“目前我国18%的能源消耗被用于建筑供暖,而对大城市来说,供暖在能源消耗中所占的比例甚至能达到30%。”中国工程院院士、国际欧亚科学院院士武强指出,“2022年煤炭在全国一次性能源生产中的占比达到69.8%。虽然煤炭的消费占比降低至56.2%,但在能源消费中取而代之的更多是石油和天然气。”
武强认为,当下利用化石能源解决供热问题不仅会造成环境问题,也是一种能源浪费。“煤炭的燃烧温度可以达到800摄氏度,天然气能达到1000摄氏度,而供热所需的温度只有50-60摄氏度,因此建筑供热还有着很大的发展空间。”
北京市煤气热力工程设计院有限公司高级研究员郑娜也指出,供热行业的碳排放占全国碳排放总量的10%左右。虽然热源清洁化改造已取得一定成效,但现在供热行业不仅要考虑降低污染,还要注重降低碳排放。
■■ 热电要协作 关键在储热
目前供热系统的降碳改造主要包括三个方面,郑娜指出:“在负荷端,提高整个建筑的能效水平,加快居住建筑跟公共建筑节能改造,推动节能建筑规模化发展。通过推进热电联产集中供暖,加快工业余热在供热中的规模化应用,并推进新能源利用,实现源端热源的清洁低碳化。网端则进行智能化改造,通过热计量来促进整个行业的节能降碳。”
郑娜同时指出,供热行业的降碳也要依赖于新型电力系统的建设:“热电联产的供热量已经占供热总量近70%的水平,电力系统可再生能源比例提高,供热系统的碳排放也能随之降低。”但同时,随着新能源接入电力系统,传统的“以热定电”灵活性不足的缺点会进一步突出,供热会受限于电力系统发展,因此需要通过构建新型供热系统以匹配新型电力系统。她认为“热惰性又让用热调节十分困难,因此调整负荷端的方案不可行,只有通过发电和用热解耦才能让供热更加灵活可控,而实现这一点的核心就在于储热。”
“相较于储电,储热成本要低5-10倍,同时安全性高,没有爆炸风险。”郑娜介绍,储热要想在新型电力系统中发挥作用,需要结合智慧供热概念,通过智慧调控,以类似虚拟电厂的手段把末端负荷聚合,将区域内并网困难的新能源电量直接进行电热转化并储存,解决新能源消纳的同时满足周边供热需求。
■■ “供热+节能” 耦合能双赢
同时新型供热系统也需要加强和建筑耦合,中国建筑科学研究院中建研科技副总工程师、低碳所所长邓高峰表示,依托可再生能源综合利用、建筑本体高性能围护结构和建筑用能智慧化,低碳建筑改造建设取得一定成果,部分建筑已经能够实现自主供热。但为了维持冬季适宜的生活温度,目前的节能建筑依然离不开市政热力供应。
邓高峰建议:“市政供热应给予节能建筑一定的供热优惠,同时通过管网延伸带来更大供热面积,扩展供热需求增加收入。”她认为,节能建筑有希望作为新能源热源并入大管网,助力新型供热系统构建,但现阶段要解决的问题在于其供热温度过低。管网建设融资困难,供热公司积极性普遍不高,想要实现供热和建筑的进一步结合,需要有政策和资金支持,确保双方共同受益。