專家|清潔供暖技術方案的12點思考與建議

近日，中國建筑科學研究院專業(yè)總工/建筑環(huán)境與節(jié)能研究院院長徐偉發(fā)表了題為《清潔供暖技術方案比較》的演講，闡述了關于供暖方式的變革和對清潔供暖的一些思考。

關于供暖方式的變革，很多人會參考美國及北美的采暖方式，因為他們通過幾百年的發(fā)展，已經(jīng)得到了相對的穩(wěn)定，特別是在近一百年基本上以燃氣為主，當然也有一些熱泵，但很少能看見集中、大型區(qū)域供熱系統(tǒng)。

我們熟悉的熱電聯(lián)產(chǎn)區(qū)域鍋爐采暖方式，在北美很少看見，因為歐洲的供暖方式，有北歐模式、西歐模式、東歐模式以及南歐模式，我們比較熟悉的主要是北歐的集中供熱模式，以及熱電聯(lián)產(chǎn)、區(qū)域供熱，還有東歐前蘇聯(lián)這些加盟國，用的也都是熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱模式，我們很多的知識、理念、產(chǎn)業(yè)、做法，都是根據(jù)他們學習來的。

除此之外，日本是一個南北緯度跨度非常大的國家，采用燃氣或者熱泵方式進行供暖，日本的供暖方式也很少能看見大型集中供熱。

到現(xiàn)在為止，中國北方地區(qū)仍然是以集中供熱為主體，這種供暖方式就要面臨變革，而變革中最重要的問題就是集中供暖和分散供暖。

中國在供暖方式上目前最需要變革的就是在集中供暖和分散供暖之間的選擇，這也是我們今天不得不面臨的問題——熱源的選擇。有一個趨勢大家不可否認，就是分散供暖方式在發(fā)展，集中供暖方式在優(yōu)化，我們傳統(tǒng)的供暖方式是以燃煤為主，包括現(xiàn)在我們供熱的主體仍然是燃煤，不管是熱電聯(lián)產(chǎn)還是集中鍋爐房，甚至現(xiàn)在很多分散性供暖的方式還是燃煤供熱，因此燃煤供暖依然是目前中國北方供暖的主體，所以這個問題就顯得很突出，帶來的最大現(xiàn)象就是大氣污染，這也是這兩年的熱點話題。

除了燃煤，第二個熱點是燃氣，燃氣的問題是什么呢？——氣荒，這也是今年出現(xiàn)的問題，包括“煤改氣”以后出現(xiàn)的若干個城市或農(nóng)村供暖不足。究其原因：一方面可能是疏于規(guī)劃，實施大于供給，而且今年燃氣儲備相對較少；另一方面是不同的地區(qū)、不同的城市供暖需求不一樣，而且城市和農(nóng)村的條件也都不一樣。

第三個熱點就是電熱供暖，這對于電力和我們做供暖的人看說，在認識上是有區(qū)別的，做電力的人認為只要是以電作為動力或者作為驅動的，不管是直接產(chǎn)生，還是間接產(chǎn)生，都是電供暖。但是在我們暖通人認為，電供暖有兩種，一種叫電熱供暖，電直接變成熱，就像電暖器、電纜發(fā)熱，都是電直接轉化成熱。

當然在現(xiàn)代社會需求下人們更關注的是熱泵供暖，這也是最近三年進入北方的；另一種方式是可再生能源供暖，主要講的是太陽能供熱、供暖，和我們用地熱供暖一樣。其他可能還有生物質供暖，但沒有普遍使用。 

除了面對以上電供暖方式的選擇外，我們還面臨著第三種選擇——空調的熱風選擇，為什么？因為熱泵除了以水為載體以外，還可以直接用風作為最后末端的換熱，所以空調熱風形式以前大多出現(xiàn)在大型樓宇的集中空調中，或者是南方地區(qū)家用空調的熱風中，現(xiàn)在慢慢都在向傳統(tǒng)的供熱區(qū)域延伸，因此北方地區(qū)的家庭也可以把空調的熱風作為一種選擇。

需要強調一個問題，我們過去講的都是城鎮(zhèn)供暖，對于相關的標準規(guī)范和產(chǎn)品，以及執(zhí)行的產(chǎn)品標準，主要以城鎮(zhèn)的住宅為主，但今天發(fā)生了變化，因為清潔能源或者叫清潔取暖，主戰(zhàn)場或者中心工作是指農(nóng)村的清潔能源取暖問題。農(nóng)村的取暖方式和城市的取暖方式，兩者雖然有共同點，但是區(qū)別很大，因此我們考慮問題的出發(fā)點，也應該有所不同。

能源結構的改變，也是目前國家一個大的能源規(guī)劃改變，我們要逐漸將以煤為主的供暖方式，向多種能源轉變。像目前我們已經(jīng)規(guī)劃了，將煤炭從2017年的68%，降低到2027年或者到2035年的50%多。

末端的變化，眾所周知散熱器是傳統(tǒng)的末端產(chǎn)品，但是散熱器也在革命，像過去的輻射鑄鐵散熱器，現(xiàn)在叫新型化輻射對流性高效率的散熱系統(tǒng)。當然地暖變化也很大，從單一的供暖向輻射供暖轉變，更主要的是室內(nèi)今后可能會向小型化、以空氣供暖的方式轉變。

熱輸入水平的提升，不管是在城市還是農(nóng)村，供暖的舒適水平還是要適度提高，特別是農(nóng)村。還有空氣品質問題，我個人認為，空氣品質問題是北方居住建筑采暖和歐美發(fā)達國家室內(nèi)人居環(huán)境上最大的差距。國內(nèi)室內(nèi)污染很大，怎么解決新風問題，怎么解決室內(nèi)污染問題，這些都和采暖能耗密切相關，需要我們拿出更好的解決方案。

低碳化、智能化、多樣化、個性化。低碳化就是向節(jié)能、環(huán)?；蛘吒咝?、節(jié)能的方向發(fā)展；智能化就是應用我們現(xiàn)在的采暖設備，在大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能這種大的趨勢下，進行變革，實現(xiàn)手機控制；多樣化就是讓用戶有更多的選擇；個性化則是強調服務，隨著我們建筑節(jié)能水平、建筑本體節(jié)能水平的不斷提高，它的能耗強度和負荷強度都會下降，使我們能夠進行個性化的服務，比如老年人有老年人的服務，年輕人有年輕人的服務，病人有病人的服務，南北方有南北方的服務，一定要個性化。

徐偉在演講中指出，我也不能把什么叫清潔取暖定義完整地說出來，但至少有一條必須要有，那就是低排放、低能耗，這是本質特征，是相對于散煤，或者是以煤燃燒為主的鍋爐必須要有的基準。

像目前我們正在編寫的清潔供暖的評價標準，第一個是清潔能源供暖是清潔供暖，但不完全是清潔能源，應該包括熱源本身、輸配以及建筑本體。第二個是“宜氣則氣，宜電則電”，我個人認為“宜氣則氣，宜電則電”的關鍵在于第一個字——宜。宜首先要適宜，不能片面理解，是需要做技術、經(jīng)濟比較的，否則有的人會在執(zhí)行過程中或者實施過程中出現(xiàn)走樣、偏離的情況，所以關鍵在于宜字。

而針對這個問題我們從兩個方面解析了清潔供暖，一個是供給側，以熱源供應供給側，一個是用戶側，也就是供給側供給量和需求側的需求量，這兩個都要發(fā)力，都要有措施，當然這個要比較供給側的投資成本、壽命。從供給側的城鎮(zhèn)來講，一個是超低排放的燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)，也就是現(xiàn)在以大型熱電聯(lián)產(chǎn)的超低排放，像北京就以這個為主。二是要充分挖掘周邊的低水位余熱，這里需要關注的是關于大型燃煤燃氣排放的三種污染物，一種是石墨粉塵，一種是二氧化硫，一種是氮氧化物，所謂的清潔、低排放、低能耗，其中的低排放主要指的就是這三種排放物。

在農(nóng)村實施的清潔取暖，實際上目前主要有三種：一是“煤改氣”，但今年對于“煤改氣”的規(guī)劃還不夠細致和協(xié)調，用戶“煤改氣”后不一定能使用到。二是“煤改電”，改成電熱取暖，還有電驅動的熱取暖。三是在平原地區(qū)以大眾農(nóng)作物為燃料的農(nóng)村，利用生物質取暖。但“煤改氣”現(xiàn)在遇到的問題是——氣夠不夠，費用貴不貴。還有就是由于我們的設計和施工，以及投資周期的問題，會不會帶來一些危險，這個也需要思考。

“煤改電”的第一認識不是空調，不是我們?nèi)ド虉隼镔I一臺空調在家里一裝就行了，當然在南方地區(qū)，所謂的冷暖空調就是從商場里買的空調一裝就可以了，可在北方地區(qū)這樣是行不通的。

目前，以電為主的供暖模式主要有兩大類，以電直接變熱的模式和地源熱泵的模式。地源熱泵的模式，包括熱水和熱風。我舉一個例子，北京是全國農(nóng)村清潔能源試點走在最前列的城市，也是最早在全國開展的城市，政府的補貼力度很大，所以在過去兩年里我們從北京試點中獲得了很多寶貴經(jīng)驗。對此，我羅列了一下占比，在北京農(nóng)村清潔能源完成情況中，空氣源熱泵占70%，區(qū)域電暖器占不到20%，燃氣壁掛爐占10%，剩下的就是地源熱泵以及其他。我們可以看出主體是空氣源熱泵。通過去年一年的監(jiān)測，我們發(fā)現(xiàn)在室外平均溫度為0.6℃，跟北京室外平均溫度差不多的情況下，基本在去年煤改清潔能源供暖的這些用戶家中室溫都可以達到16℃以上，而從單位面積能耗上我們發(fā)現(xiàn)，最高的是區(qū)域電暖器，第二是空氣源熱泵，第三是地源熱泵，但是能源消耗少的是燃氣壁掛爐。

如果從運行費用來看，區(qū)域電暖器大概在30元，燃氣壁掛爐在40元，空氣源熱泵則是18元，而地源熱泵是10元，這個雖然是普遍的，以戶為單位的運行費用，但也足夠表明各種方式在經(jīng)濟上的一個場景。反過來另外一個問題，如何降低農(nóng)村煤改清潔能源的運行費用，在運行費用以及投資費用降低方面，我個人認為供暖負荷仍然偏高。

因此，降低供暖負荷，對清潔能源的貢獻在農(nóng)村非常明顯，主要表現(xiàn)在我們可以降低供暖的容量，以及降低散煤的風險，同時還可以提高室內(nèi)的舒適度，包括提高投入產(chǎn)出比。但不管用哪種供暖方式，在農(nóng)村這個價值都很高。為了使我們農(nóng)村煤改電、煤改氣、煤改清潔能源的工作，達到一定的效果，今年北京市建立了一個全市清潔取暖的監(jiān)測平臺，這個平臺利用了互聯(lián)網(wǎng)的技術，可以實時監(jiān)控每一個區(qū)域的每一家項目，也可以顯示溫度和能效情況，包括對事故進行報警。

加強整體區(qū)域的清潔供暖規(guī)劃，不能一個鎮(zhèn)一個村地做，而是要加大一個整體區(qū)域，包括北京和京津冀的一體化，包括26家通道城市，要有相互的借鑒作用，以及整個北方和三北地區(qū)的清潔供暖，都應該有一個整體規(guī)劃。 

確定清潔供暖合理的電價和氣價，要鼓勵清潔供暖，不采用傳統(tǒng)的方式，因為燃煤是最便宜的，這一點大家不要忽略，而且我們并沒有過高的環(huán)保稅，特別是西部地區(qū)，煤炭更便宜，這樣你如何定電價和氣價就很重要了。

要健全全過程的標準化體系，在其產(chǎn)品、設計、施工、運營上都要有標準化的內(nèi)容來進行管理。

如何選擇用系統(tǒng)化PPP模式。

如何引導輿論提供正確的解決方案，因為網(wǎng)絡傳輸很快，但往往不全面、不客觀。

如何保證煤改清潔能源以后長久的運行，像國家獎勵政策、鼓勵政策退出以后，能不能再持續(xù)。

要推動整體解決方案，也就是裝配式建筑，要同時進行推進。

要科學的監(jiān)測和評估，目前北京市已經(jīng)建立了這樣的系統(tǒng)。

降低供暖組合，也是清潔取暖的基本條件和保證，主要指農(nóng)村。

通過降低負荷，提高能效，縮短供暖時間，增加供暖的容量，提升室內(nèi)舒適度。

農(nóng)村地區(qū)，降低供暖負荷。

在降低供暖負荷這個問題上，各地要積極的探索，并不斷的完善。

最終一句話，我們探討供暖方式的變革和清潔供暖，就是希望大家在清潔供暖的發(fā)展之路上走得更科學、更健康。

（徐偉：中國建筑科學研究院專業(yè)總工、建筑環(huán)境與節(jié)能研究院院長）

來源：供熱制冷

- the end -