獨(dú)家 | 全球供熱現(xiàn)狀及對(duì)我國(guó)的啟示
供熱是最大的能源消費(fèi)領(lǐng)域,全球終端能源消費(fèi)中供熱占到50%左右。從全球能源消費(fèi)情況來(lái)看,使用清潔能源正在成為重要的發(fā)展趨勢(shì),可再生能源供熱占全球供熱的近10%。
目前,我國(guó)政府正在積極推進(jìn)北方地區(qū)冬季清潔取暖工程。而丹麥、德國(guó)、俄羅斯冬季漫長(zhǎng)寒冷、供暖需求巨大,其供熱事業(yè)發(fā)展較早,擁有完善的供熱體系和豐富的供熱經(jīng)驗(yàn)。了解上述三國(guó)供熱事業(yè)發(fā)展情況,學(xué)習(xí)他們發(fā)展供熱的經(jīng)驗(yàn),并與我國(guó)現(xiàn)階段供暖實(shí)際相結(jié)合,對(duì)我國(guó)的供暖發(fā)展具有啟示和借鑒意義。
一、全球供熱市場(chǎng)基本情況
(一)
供熱市場(chǎng)總體情況
供熱是全球最大的能源終端消費(fèi)領(lǐng)域。向住宅、工業(yè)部門以及其他用途的供熱約占全球總能耗的50%。供熱消費(fèi)中,工業(yè)部門(如生產(chǎn)用熱、干燥、工業(yè)熱水等用途)占比略高于50%,建筑物房屋(空間采暖、熱水供應(yīng)、烹飪等用途)占比約46%,其余是農(nóng)業(yè)部門供熱消費(fèi)(見(jiàn)圖1)。

資料來(lái)源:IEA
圖1 全球供熱主要消費(fèi)部門
國(guó)際能源署發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,自2010年以來(lái),全球供熱領(lǐng)域的能源消耗基本保持穩(wěn)定。供熱能源強(qiáng)度每年下降約2.6%,與建筑面積的增長(zhǎng)速度大致相同。加拿大、中國(guó)、歐盟、俄羅斯和美國(guó)等主要供熱市場(chǎng)的能源強(qiáng)度都有所改善。化石燃料仍是大部分建筑物空間采暖和熱水供應(yīng)的主要能量來(lái)源。這一時(shí)期,全球與建筑物供熱相關(guān)的碳排放量總體基本保持不變。
2010~2017年間,全球熱泵和可再生能源供熱設(shè)備的銷量以每年5%左右的速度持續(xù)增長(zhǎng),到2017年,已占到當(dāng)年供熱設(shè)備總銷量的10%,但還無(wú)法企及化石燃料供熱設(shè)備的銷售規(guī)模。碳密集型和低效率的加熱技術(shù)仍是全球供熱市場(chǎng)的主流?;剂瞎嵩O(shè)備占供熱設(shè)備總銷量的50%左右,效率較低的傳統(tǒng)電供熱設(shè)備銷量約占25%(見(jiàn)圖2)。

資料來(lái)源:IEA
圖2 全球供熱市場(chǎng)技術(shù)分布
在中國(guó)、歐洲和俄羅斯的很多地區(qū),區(qū)域供熱系統(tǒng)在滿足建筑物供暖需求(特別是空間采暖)方面繼續(xù)發(fā)揮重要作用。區(qū)域供熱在能源價(jià)值鏈中的靈活性更強(qiáng),擁有更多的低碳發(fā)展空間,可為建筑物供熱低碳化積極貢獻(xiàn)力量。此外,最近幾年效率高于90%的冷凝式燃?xì)忮仩t逐漸取代效率低于80%的燃煤、燃油鍋爐和傳統(tǒng)燃?xì)忮仩t。但這并不足以實(shí)現(xiàn)國(guó)際能源署可持續(xù)發(fā)展情景(SDS)目標(biāo)(即將全球平均溫升控制在2℃以內(nèi)的氣候目標(biāo))。為達(dá)成SDS目標(biāo),到2030年,全球熱泵、太陽(yáng)能供熱和現(xiàn)代的區(qū)域供熱所占比例應(yīng)達(dá)到新增供熱規(guī)模的三分之一以上。
迄今為止,已有3個(gè)國(guó)家在配合《巴黎協(xié)定》提交的國(guó)家自主貢獻(xiàn)文件中明確提到在其民用建筑或商業(yè)建筑中使用熱泵用于水的加熱。加勒比海地區(qū)、中東地區(qū)和撒哈拉以南非洲地區(qū)的22個(gè)國(guó)家提到將太陽(yáng)能作為其可持續(xù)能源行動(dòng)的一部分,用于建筑物的供熱和制冷。
(二)
可再生能源供熱情況
根據(jù)國(guó)際能源署的數(shù)據(jù),近年來(lái),全球可再生能源供熱保持著約2.6%的年均增長(zhǎng)率,2010~2017年間從393Mtoe(百萬(wàn)噸油當(dāng)量)增至472Mtoe(百萬(wàn)噸油當(dāng)量),漲幅接近20%。2017年,可再生能源供熱占全球供熱的9%。
從熱源類型看,盡管近年來(lái)太陽(yáng)能供熱、地?zé)崮芄峒翱稍偕茉措娏岬玫搅舜罅Φ耐茝V,但目前全球大部分可再生能源供熱還是來(lái)自于生物質(zhì)能源(見(jiàn)圖3)。

資料來(lái)源:IEA
圖3 各種熱源的可再生能源供熱
從消費(fèi)部門看,建筑物房屋和農(nóng)業(yè)部門的可再生能源供熱增速(27%)是工業(yè)部門可再生能源供熱增速(13%)的兩倍有余。工業(yè)部門可再生能源供熱絕大部分是生物質(zhì)能供熱。對(duì)于建筑物房屋和農(nóng)業(yè)部門,生物質(zhì)能供熱約占可再生能源供熱的一半,可再生能源電力供熱也占據(jù)相當(dāng)大的比重。
從消費(fèi)地區(qū)看,歐盟是全球可再生能源供熱的最大消費(fèi)地區(qū),其次是美國(guó)和中國(guó)。作為全球主要的可再生能源供熱消費(fèi)國(guó)家/地區(qū),巴西、中國(guó)、歐盟、印度和美國(guó)的可再生能源供熱消費(fèi)量加起來(lái),約占全球總量的三分之二(見(jiàn)圖4)。

資料來(lái)源:IEA
圖4 各國(guó)/地區(qū)的可再生能源供熱
國(guó)際能源署預(yù)計(jì),2018~2023年間全球可再生能源供熱將增長(zhǎng)20%,其中,供熱增長(zhǎng)的三分之二來(lái)自中國(guó)、歐盟、印度和美國(guó),生物質(zhì)能供熱對(duì)供熱增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)最大。按照上述增幅計(jì)算,到2023年,全球供熱來(lái)源中可再生能源占比將增至12%。目標(biāo)和政策是可再生能源供熱增長(zhǎng)的重要驅(qū)動(dòng)力,各國(guó)政府尚需采取更加積極的措施和行動(dòng)來(lái)部署可再生能源供熱。
(三)
供熱技術(shù)發(fā)展情況
1.生物質(zhì)能供熱
在各種可再生能源供熱中,生物質(zhì)能供熱的增長(zhǎng)速度略低(9%),但生物質(zhì)能供熱的效率提升空間很大。此外,生物質(zhì)能源的傳統(tǒng)應(yīng)用,比方說(shuō)明火烹飪,可以被現(xiàn)代的可再生能源供熱方式取代,如沼氣池和各種炊具。
國(guó)際能源署發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2017年,全球可再生能源直接供熱中約70%來(lái)自于生物質(zhì)能源(不包括傳統(tǒng)方式應(yīng)用的生物質(zhì)能源)。工業(yè)部門的生物質(zhì)能供熱比例高于建筑物房屋的生物質(zhì)能供熱比例。目前,生物質(zhì)能源可滿足全球約8%的工業(yè)供熱需求,這主要集中在制造生物質(zhì)廢料和殘?jiān)墓I(yè)部門。
預(yù)計(jì)到2023年,工業(yè)部門的生物質(zhì)能源消耗將增長(zhǎng)13%。尤其在水泥制造部門以及糖和乙醇制造部門,生物質(zhì)能源還有很大的開(kāi)發(fā)潛力。對(duì)建筑物而言,到2023年,生物質(zhì)能供熱預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)8%,低于過(guò)去6年期間16%的增長(zhǎng)速度。歐盟民用建筑的生物質(zhì)能供熱消費(fèi)在全球的占比最高(54%),其中以法國(guó)、德國(guó)和意大利的消費(fèi)最多。意大利引領(lǐng)歐洲顆粒爐市場(chǎng)。美國(guó)仍然是建筑物房屋消費(fèi)生物質(zhì)能供熱最多的國(guó)家。
在歐洲,生物質(zhì)能主要用于供熱、交通和電力,其中,供熱占總使用比例的75%。生物質(zhì)能在歐洲的供熱主要用于三個(gè)領(lǐng)域:一是用于分散式民用供熱,德國(guó)、意大利、法國(guó)、奧地利應(yīng)用較多。二是用于集中式區(qū)域供熱,代表國(guó)家有丹麥、瑞典、立陶宛、芬蘭。三是用于工業(yè)供熱,典型的國(guó)家有比利時(shí)、芬蘭、愛(ài)爾蘭、葡萄牙、瑞典、斯洛文尼亞。在政府的推動(dòng)之下,丹麥對(duì)生物質(zhì)能的應(yīng)用度最高。2016年,丹麥生物質(zhì)能占能源消費(fèi)總量的28%,預(yù)計(jì)到2020年,這一比例將提升至38%。

資料來(lái)源:IEA
圖5 2012~2023年全球生物質(zhì)能供熱消費(fèi)(2018年后為預(yù)測(cè)數(shù)據(jù))
2.太陽(yáng)能供熱
太陽(yáng)能供熱是增長(zhǎng)最快的可再生能源供熱技術(shù),在過(guò)去十年中累計(jì)裝機(jī)容量增加了250%,但近年來(lái)增速有所放緩(見(jiàn)圖6)。全世界太陽(yáng)能供熱裝機(jī)容量大部分由小型家用太陽(yáng)能供熱裝機(jī)(用于為單戶住宅提供熱水)構(gòu)成,同時(shí),太陽(yáng)能供熱也越來(lái)越多地出現(xiàn)在區(qū)域供熱系統(tǒng)以及一些工業(yè)應(yīng)用中。
國(guó)際能源署發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2017年,全球太陽(yáng)能供熱總裝機(jī)同比增長(zhǎng)3.5%,達(dá)到472吉瓦(熱),比全球太陽(yáng)能光伏發(fā)電總裝機(jī)高出20%。到2023年,全球建筑物房屋的太陽(yáng)能供熱消費(fèi)預(yù)計(jì)將增加40%以上,達(dá)到46Mtoe(百萬(wàn)噸油當(dāng)量)。
雖然獨(dú)立的太陽(yáng)能熱水器裝置在全球市場(chǎng)占主導(dǎo)地位,但在以丹麥為首的若干國(guó)家,大型太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)與區(qū)域供熱系統(tǒng)或大型建筑物相連接的案例獲得推廣。截至2017年底,全球大約有300個(gè)裝機(jī)大于350千瓦(熱)的大型太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài),總?cè)萘繛?140兆瓦(熱)。這種大規(guī)模的太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)性上通常優(yōu)于小型系統(tǒng)。
太陽(yáng)能供熱的工業(yè)應(yīng)用潛力巨大,特別是在食品飲料、紡織、農(nóng)業(yè)和化學(xué)品等低溫供熱需求增長(zhǎng)的工業(yè)部門。2017年是工業(yè)部門太陽(yáng)能供熱應(yīng)用創(chuàng)紀(jì)錄的一年,17個(gè)國(guó)家的124個(gè)項(xiàng)目共增加了超過(guò)130兆瓦(熱)的太陽(yáng)能供熱裝機(jī)(漲幅46%),其中最大的是阿曼Miraah項(xiàng)目1期100兆瓦(熱)太陽(yáng)能供熱工程,該項(xiàng)目主要用于提高石油采收率。

資料來(lái)源:IEA
圖6 全球太陽(yáng)能供熱裝機(jī)情況
3.地?zé)崮芄?/span>
目前全球只有少數(shù)國(guó)家將地?zé)崮苤苯佑糜诠?。?guó)際能源署數(shù)據(jù)顯示,2017年,僅中國(guó)和土耳其就占全球地?zé)崮芄嵯M(fèi)的80%。2012~2017年間,全球地?zé)崮芄嵯M(fèi)幾乎翻番,這主要得益于中國(guó)地?zé)崮芄岬目焖僭鲩L(zhǎng)。預(yù)計(jì)2018~2023年間,地?zé)崮芄嵯M(fèi)增長(zhǎng)率將降至24%,但在許多國(guó)家和行業(yè)仍將發(fā)揮重要作用。
地?zé)崮芄岽蟛糠钟糜阢逶。?5%)和空間采暖(34%),但在一些國(guó)家,農(nóng)業(yè)部門(主要用于溫室保溫)也是地?zé)崮芄岬闹匾獞?yīng)用部門。近年來(lái),在強(qiáng)有力的政策支持下,荷蘭的能源密集型溫室部門擴(kuò)大了地?zé)崂?,該?guó)成為繼中國(guó)、土耳其和日本之后的第四大(農(nóng)業(yè)部門)地?zé)峁嵯M(fèi)國(guó)。
在其他地區(qū),新增地?zé)崮芄嶂饕獞?yīng)用于區(qū)域供熱系統(tǒng)。2017年歐盟共有9座地?zé)峁嵴就哆\(yùn),其中有75兆瓦(熱)新增裝機(jī)位于法國(guó)、意大利和荷蘭。

資料來(lái)源:IEA
圖7 2012~2023年全球地?zé)崮芄嵯M(fèi)(2018年后為預(yù)測(cè)數(shù)據(jù))
4.電力供熱
電力保障了全球約7%的供熱需求,其中主要是建筑物的供熱需求。工業(yè)部門的電力供熱正在得到推廣,而建筑物房屋的熱泵應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越普及。國(guó)際能源署發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2012~2017年間,全球熱泵銷量增長(zhǎng)了一倍以上,從2012年的180萬(wàn)套增至2017年的400多萬(wàn)套,年均增長(zhǎng)約30%。其中90%以上的增長(zhǎng)來(lái)自中國(guó),其余增長(zhǎng)大部分來(lái)自歐盟、日本和美國(guó)。
隨著電力消費(fèi)中可再生能源電力比例增加,以及供熱用電比例增加,2010~2017年間,用于供熱的可再生能源電力消費(fèi)增加了約25%。全球建筑部門的供熱用電增長(zhǎng)尤其顯著,漲幅為27%,其中近一半是來(lái)自中國(guó)的貢獻(xiàn)。到2023年,工業(yè)部門和建筑物房屋的供熱用電預(yù)計(jì)將分別增長(zhǎng)20%和11%。

資料來(lái)源:IEA
圖8 2012~2023年全球可再生能源電力供熱消費(fèi)(2018年后為預(yù)測(cè)數(shù)據(jù))
5.熱電聯(lián)產(chǎn)
熱電聯(lián)產(chǎn)是采用不同類型的化石能源和可再生能源,在統(tǒng)一的作業(yè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)電力熱力聯(lián)合生產(chǎn)的技術(shù)。在能源領(lǐng)域,無(wú)論是發(fā)達(dá)國(guó)家,還是發(fā)展中國(guó)家,能源系統(tǒng)的發(fā)展方向都是在減少能源消費(fèi)總量的前提下有效地滿足能源需求,熱電聯(lián)產(chǎn)正是未來(lái)能源行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)之一。
2016年,全球熱電聯(lián)產(chǎn)總裝機(jī)達(dá)到755.2吉瓦。其中亞太地區(qū)裝機(jī)占比46%(以中國(guó)、印度和日本的熱電聯(lián)產(chǎn)裝機(jī)為主),歐洲地區(qū)裝機(jī)占比39%(尤其是俄羅斯的熱電聯(lián)產(chǎn)裝機(jī)較大),中東、非洲和其他地區(qū)占比15%(主要集中在非洲北部和南部)。歐洲是熱電聯(lián)產(chǎn)的傳統(tǒng)市場(chǎng),亞太地區(qū)是熱電聯(lián)產(chǎn)的主要增長(zhǎng)市場(chǎng),其裝機(jī)占比已接近50%(見(jiàn)圖9)。

資料來(lái)源:俄聯(lián)邦政府分析中心
圖9 全球熱電聯(lián)產(chǎn)的地區(qū)分布
歐洲熱電聯(lián)產(chǎn)裝機(jī)主要集中在德國(guó),熱電聯(lián)產(chǎn)在國(guó)內(nèi)電力結(jié)構(gòu)中占比最大的是斯洛伐克。歐盟熱電聯(lián)產(chǎn)中可再生能源占比已從2010年的15%增至2015年的21%,使用的主要燃料依舊是天然氣。2015年,天然氣在歐盟熱電聯(lián)產(chǎn)燃料中的占比為44%。同年,熱電聯(lián)產(chǎn)在歐洲發(fā)電和制熱結(jié)構(gòu)中的占比分別為11%和15%(最近幾年歐洲熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)電制熱比例較為穩(wěn)定)。根據(jù)歐洲熱電聯(lián)產(chǎn)路線圖,到2030年,熱電聯(lián)產(chǎn)將滿足歐洲20%的發(fā)電和25%的制熱需求。歐盟發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的側(cè)重點(diǎn)是應(yīng)用可再生能源和小型分布式能源來(lái)滿足分散的用戶需求,同時(shí)達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效益和能源效率指標(biāo)。
世界各國(guó)對(duì)熱電聯(lián)產(chǎn)的關(guān)注正在不斷增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)2025年前全世界熱電聯(lián)產(chǎn)裝機(jī)的年均增長(zhǎng)速度將維持在2.8%的水平,到2025年熱電聯(lián)產(chǎn)總裝機(jī)容量有望增至972吉瓦。從全球熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,使用清潔能源的小型熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目將成為主流,當(dāng)然也有俄羅斯等國(guó),將以建設(shè)大型熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目為主。
二、典型國(guó)家供熱分析
(一)
丹麥
1.能源概況
丹麥地處北歐,國(guó)土面積狹小,自然資源十分有限,除石油和天然氣外,其他礦藏很少。上世紀(jì)70年代以前,丹麥超過(guò)90%的能源消費(fèi)依賴進(jìn)口。1973~1974年的世界第一次石油危機(jī)爆發(fā)后,對(duì)進(jìn)口能源極度依賴的丹麥,陷入了更深的能源危機(jī)。丹麥政府以此為契機(jī),大力調(diào)整能源供應(yīng)結(jié)構(gòu),提高能源使用效率,積極開(kāi)發(fā)可再生能源和清潔能源。經(jīng)過(guò)多年的不懈努力,丹麥擺脫了能源依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀,到1997年已實(shí)現(xiàn)能源完全自給,隨后能源依賴度呈現(xiàn)顯著負(fù)值,說(shuō)明其自身能源供給大于自身需求,成為歐盟能源依賴度最低的國(guó)家之一。
從上世紀(jì)80年代至今,丹麥的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)總量超過(guò)75%,能源消耗總量基本維持不變,二氧化碳排放有所下降,在1996年時(shí)就已達(dá)到排放峰值,實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源消耗脫鉤(見(jiàn)圖10)。如今,丹麥?zhǔn)鞘澜缟夏茉葱首罡叩膰?guó)家之一,在可再生能源開(kāi)發(fā)利用方面,特別是風(fēng)力發(fā)電和生物質(zhì)能熱電聯(lián)產(chǎn)應(yīng)用,在歐盟成員國(guó)中處于領(lǐng)先地位。由于大量采用節(jié)能技術(shù)和大力發(fā)展可再生能源產(chǎn)業(yè),丹麥在能源供應(yīng)和溫室氣體減排方面的各項(xiàng)指標(biāo)普遍優(yōu)于其他發(fā)達(dá)國(guó)家。

資料來(lái)源:State of Green
圖10 丹麥經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、能源消耗和碳排放變化趨勢(shì)
2.供熱歷史與現(xiàn)狀
早在上世紀(jì)70年代,熱電聯(lián)產(chǎn)區(qū)域供熱技術(shù)已在丹麥各個(gè)城市得到應(yīng)用,約30%的家庭受益于區(qū)域供熱系統(tǒng)。隨后幾十年間,節(jié)能高效的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)不僅在丹麥的大型城市興建,還在中小型城市中推廣。如今,超過(guò)60%的丹麥家庭使用區(qū)域供熱系統(tǒng),這些熱量不僅用于建筑物采暖,還可以用于生活熱水。丹麥約70%的區(qū)域供熱由熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組完成。區(qū)域供熱和熱電聯(lián)產(chǎn)的廣泛應(yīng)用是丹麥提高能源利用效率、斷開(kāi)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消耗聯(lián)系、減少碳排放的原因之一。
表1 丹麥區(qū)域供熱發(fā)展歷程

資料來(lái)源:根據(jù)丹麥能源署公開(kāi)資料整理
丹麥的區(qū)域供熱分為集中的大型區(qū)域供熱和分散的小型區(qū)域供熱。丹麥大型區(qū)域供熱系統(tǒng)熱源較為多樣,如大型燃煤、生物質(zhì)或天然氣電廠、城市焚燒廠、工業(yè)余熱和尖峰負(fù)荷鍋爐。而小型區(qū)域供熱系統(tǒng)的單個(gè)輸送管網(wǎng)供應(yīng)量通常不超過(guò)1000個(gè)熱用戶,熱量由一臺(tái)基本負(fù)荷機(jī)組和一臺(tái)或多臺(tái)尖峰負(fù)荷備用機(jī)組供應(yīng)?;矩?fù)荷機(jī)組一般是以天然氣為燃料的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組,或是以生物質(zhì)為燃料的鍋爐或者是垃圾焚燒鍋爐,而尖峰負(fù)荷備用機(jī)組是以油或天然氣為燃料的簡(jiǎn)單鍋爐,建設(shè)成本投入較少。一些小型電廠安裝了太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)或電加熱鍋爐代替原有的燃油備用機(jī)組。
近年來(lái),越來(lái)越多的可再生能源代替化石燃料應(yīng)用于丹麥的區(qū)域供熱。2014年,丹麥約50%的區(qū)域供熱來(lái)自可再生能源(見(jiàn)圖11)。這些可再生能源包括生物質(zhì)、沼氣、太陽(yáng)能、地?zé)崮芎涂稍偕茉措娏?。目前,可再生能源在丹麥熱力供?yīng)中的比重已經(jīng)穩(wěn)居首位,超過(guò)了天然氣和煤炭。

資料來(lái)源:State of Green
圖11 丹麥區(qū)域供熱熱源結(jié)構(gòu)
在丹麥,生物質(zhì)資源的利用主要包括木塊、木屑和秸稈。1993年以來(lái),丹麥一直在增加大規(guī)模生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)電廠的建設(shè)。早期建設(shè)的大型燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)電廠也在向燃燒生物質(zhì)轉(zhuǎn)變。多年以來(lái),生物質(zhì)一直是丹麥能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分。除了生物質(zhì),垃圾也成為區(qū)域供熱的一個(gè)重要熱源。除正常回收以外,丹麥幾乎所有的垃圾都能用于能源生產(chǎn),僅有一小部分垃圾被填埋處理。通常情況下,垃圾被熱電聯(lián)產(chǎn)電廠利用,從而以較高的整體效率生產(chǎn)熱量和發(fā)電。此外,丹麥還是世界上最大的太陽(yáng)能區(qū)域供熱市場(chǎng)。在過(guò)去的幾年里,丹麥1000平方米以上規(guī)模的太陽(yáng)能供熱廠數(shù)量顯著增加。目前全球超過(guò)80%的大型太陽(yáng)能區(qū)域供熱項(xiàng)目都位于丹麥。據(jù)丹麥能源署發(fā)布的官方報(bào)告《太陽(yáng)能供熱發(fā)展策略》,到2030年,太陽(yáng)能供熱將承擔(dān)丹麥15%的供熱負(fù)荷。
儲(chǔ)熱是丹麥區(qū)域供熱的一個(gè)重要元素。丹麥大型和小型的區(qū)域供熱系統(tǒng)熱電聯(lián)產(chǎn)廠都設(shè)有短期儲(chǔ)熱設(shè)施。短期儲(chǔ)熱解決方案的主要目的是將電力生產(chǎn)從熱電聯(lián)產(chǎn)中分離出來(lái),讓熱電聯(lián)產(chǎn)廠依據(jù)電力需求,在不影響供熱基礎(chǔ)上根據(jù)電力市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)合理配置熱電聯(lián)產(chǎn)。而丹麥的季節(jié)性儲(chǔ)熱主要應(yīng)用于大規(guī)模的太陽(yáng)能供熱。太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)在夏季能夠產(chǎn)出比即時(shí)需要的更多熱量,隨著冬季供熱需求達(dá)到峰值,很多大型太陽(yáng)能區(qū)域供熱系統(tǒng)利用大型季節(jié)性儲(chǔ)熱裝置,實(shí)現(xiàn)冬天提取夏季儲(chǔ)存的多余熱量。在丹麥的多寧隆德,結(jié)合季節(jié)性儲(chǔ)熱的大型太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)覆蓋了區(qū)域供熱年需求的40%。對(duì)于丹麥的許多區(qū)域供熱系統(tǒng)而言,季節(jié)性儲(chǔ)熱變得尤為重要。
丹麥的大型區(qū)域供熱一般由多個(gè)局部輸配管網(wǎng)組成,各輸配管網(wǎng)之間用長(zhǎng)輸管網(wǎng)相連。各區(qū)域供熱管線聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行,全年365天24小時(shí)供熱(夏季供應(yīng)生活熱水),溫度壓力穩(wěn)定,管網(wǎng)年平均熱損失約6%。丹麥的熱力管線長(zhǎng)度在歐盟各國(guó)的熱力管線長(zhǎng)度排名第一,管線總長(zhǎng)度大于3萬(wàn)千米。由于地廣人稀,丹麥熱力管線基本采用直埋或架空的敷設(shè)方式,管材在生產(chǎn)過(guò)程中做預(yù)拉伸,有效降低了供熱管線出現(xiàn)故障的幾率。
在供熱計(jì)量方面,丹麥的供熱一次管網(wǎng)敷設(shè)到各家各戶,每個(gè)獨(dú)立的建筑都有屬于自己的換熱設(shè)備,用戶可以按照自己的需求單獨(dú)、靈活地調(diào)節(jié),并通過(guò)安裝的熱計(jì)量裝置根據(jù)各自的實(shí)際用量進(jìn)行繳費(fèi),其所繳的費(fèi)用通常由基礎(chǔ)熱費(fèi)和實(shí)際用熱熱費(fèi)兩部分組成。熱力公司在互聯(lián)網(wǎng)上建立了用戶用熱的信息系統(tǒng),每個(gè)用戶可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查詢自己個(gè)人的用熱信息。丹麥住房建設(shè)部門1996年頒布的條例要求所有建筑物安裝熱計(jì)量裝置,違反者將受處罰。通過(guò)實(shí)施供熱計(jì)量,丹麥的室內(nèi)采暖總能耗降低了50%。
3.經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
作為區(qū)域供熱領(lǐng)域的領(lǐng)先國(guó)家,丹麥擁有國(guó)際領(lǐng)先的綠色技術(shù),以及低成本、高效率和高質(zhì)量區(qū)域供熱系統(tǒng)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn),并且還培育出專業(yè)性的區(qū)域供熱產(chǎn)業(yè)。丹麥區(qū)域供熱領(lǐng)域的重要成就是多年積極的能源政策、系統(tǒng)化的供熱規(guī)劃以及有效監(jiān)管共同作用的結(jié)果。
(1)采取積極的能源政策
丹麥?zhǔn)侨蚶每稍偕茉窗l(fā)展最早、成就最顯著的國(guó)家之一,政府把發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)置于國(guó)家戰(zhàn)略高度,并制定出一系列能源發(fā)展目標(biāo):2020年生物能源在能源結(jié)構(gòu)中占36%,一半的電能來(lái)自于風(fēng)能;2030年國(guó)家逐步淘汰使用化石燃料;2035年發(fā)電、供熱所需能源全部來(lái)自生物能;2050年完全淘汰化石燃料,只使用可再生能源。這意味著,到2050年丹麥的可再生能源生產(chǎn)將滿足電力、供熱、工業(yè)和交通運(yùn)輸?shù)娜婺茉葱枰?/span>
根據(jù)丹麥政府2010年6月頒布的《國(guó)家可再生能源行動(dòng)計(jì)劃》,明確制定了未來(lái)可再生能源的發(fā)展目標(biāo):到2020年,國(guó)內(nèi)39.8%供熱和制冷用能要來(lái)自可再生能源。此后丹麥頒布的《能源政策協(xié)議》提出支持對(duì)太陽(yáng)能熱和生物質(zhì)進(jìn)行區(qū)域供熱的利用。另外,能源稅、碳排放稅、歐盟的二氧化碳排放交易體系等也給相關(guān)項(xiàng)目帶來(lái)了足夠的發(fā)展資金。
針對(duì)建筑物節(jié)能,丹麥早在1961年就開(kāi)始制定并實(shí)行了新建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),之后建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)隨著社會(huì)的發(fā)展不斷提高。丹麥政府不僅對(duì)新建建筑有標(biāo)準(zhǔn),而且非常注重對(duì)既有建筑的節(jié)能改造,并設(shè)有專門的政府補(bǔ)貼。現(xiàn)在新建建筑的供熱能耗只有1977年的25%左右。2000年,丹麥引入了被動(dòng)房超低能耗建筑的概念,被動(dòng)房的認(rèn)證參考了德國(guó)被動(dòng)房的標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)。此外,政府還通過(guò)建立財(cái)稅激勵(lì)機(jī)制、征收建筑采暖燃料稅、給予節(jié)能投資補(bǔ)貼等手段,推動(dòng)降低建筑能耗工作。
(2)完善立法加強(qiáng)監(jiān)管
在丹麥的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程中,立法始終扮演著一個(gè)非常重要的角色。丹麥政府于1979年通過(guò)了第一部《供熱法案》,隨后經(jīng)過(guò)多次修改,如今依然有效。首部《供熱法案》確定的主要原則有:地方政府/市政部門負(fù)責(zé)新建供熱項(xiàng)目的審批;地方政府/市政部門必須保證按照最佳的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益選擇項(xiàng)目;盡可能通過(guò)熱電聯(lián)產(chǎn)方式實(shí)現(xiàn)供熱;必須按照“真實(shí)成本”為消費(fèi)者提供聯(lián)合供熱價(jià)格,這意味著供熱價(jià)格不得高于也不得低于實(shí)際的熱力生產(chǎn)成本。丹麥的《供熱法案》還規(guī)定了全國(guó)范圍熱力管網(wǎng)的具體區(qū)劃。在每個(gè)區(qū)劃內(nèi)部,通過(guò)丹麥供熱立法規(guī)定了具體的供熱方式。這些供熱區(qū)劃包括:分戶獨(dú)立供熱系統(tǒng);通過(guò)全國(guó)天然氣網(wǎng)提供的天然氣供熱;分散式區(qū)域供熱;集中式區(qū)域供熱。當(dāng)某個(gè)建筑物的業(yè)主想要為房屋供熱,或希望對(duì)現(xiàn)有供熱單元進(jìn)行改造,而且該建筑物恰好處于天然氣供熱或區(qū)域供熱區(qū)劃范圍內(nèi),該供熱系統(tǒng)就必須得到市政府的批準(zhǔn)。當(dāng)某個(gè)區(qū)域供熱公司要建設(shè)一個(gè)新的供熱設(shè)施、鋪設(shè)熱力管線或向某個(gè)新小區(qū)提供區(qū)域供熱時(shí),也必須獲得市政管理部門的審批。審批流程通常只涉及區(qū)域供熱公司和市政當(dāng)局,但也可能涉及到天然氣公司,以及單方或雙方的咨詢顧問(wèn)。其主要的審批標(biāo)準(zhǔn)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估,只有展示出最佳凈社會(huì)效益的項(xiàng)目才能獲得優(yōu)先審批權(quán)。
(3)制定系統(tǒng)化的供熱規(guī)劃
區(qū)域供熱是一個(gè)大的系統(tǒng),具體規(guī)劃的時(shí)候,需要將供熱系統(tǒng)和其他能源系統(tǒng)結(jié)合起來(lái),從全局層面規(guī)劃,才能優(yōu)化供熱系統(tǒng)效率。丹麥在供熱領(lǐng)域的應(yīng)用中,著眼于規(guī)劃的整體性、熱源的靈活多樣性和設(shè)備技術(shù)的創(chuàng)新利用。具體來(lái)講,丹麥區(qū)域供熱有太陽(yáng)能電鍋爐、太陽(yáng)能供暖燃?xì)?、?nèi)燃機(jī)、熱泵等多種供熱形式,并可以根據(jù)不同地區(qū)的整體情況對(duì)這些供熱設(shè)備進(jìn)行調(diào)整,還可以對(duì)熱能進(jìn)行儲(chǔ)存,需要的時(shí)候用來(lái)供熱和制冷,這些都有助于提升整個(gè)供熱系統(tǒng)的靈活性。
到2020年,丹麥大約有一半的用電量將由風(fēng)力發(fā)電提供,鑒于此,丹麥將更加重視區(qū)域供熱和熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的靈活性,如充分利用儲(chǔ)熱等,以支持提高風(fēng)力發(fā)電在能源系統(tǒng)所占的比例。有丹麥學(xué)者提出,未來(lái)的第四代區(qū)域供熱技術(shù)將完全摒棄化石燃料,形成分布式智能能源網(wǎng)。如圖12所示,第四代區(qū)域供熱的重點(diǎn)是能源效率、靈活性、所有可用的可再生能源以及余熱資源的集成。

資料來(lái)源:奧爾堡大學(xué)和丹麥丹佛斯區(qū)域能源部
圖12 丹麥區(qū)域供熱網(wǎng)發(fā)展進(jìn)程
(二)
德國(guó)
1.能源概況
德國(guó)自然資源貧乏,在原料供應(yīng)和能源方面很大程度上依賴進(jìn)口。上世紀(jì)70年代,德國(guó)能源進(jìn)口量占能源需求總量的50%左右,現(xiàn)在則已超過(guò)70%。1973年發(fā)生的世界第一次石油危機(jī)使德國(guó)人深切體驗(yàn)到本國(guó)對(duì)化石資源的依賴。危機(jī)過(guò)后,德國(guó)相繼通過(guò)了一系列法律并實(shí)施了大量能效措施,制定了到2020年將一次能源消費(fèi)量降低20%的目標(biāo),并在2014年12月通過(guò)了相應(yīng)的《國(guó)家能效行動(dòng)計(jì)劃》。
提高能效與發(fā)展可再生能源共同構(gòu)成了德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的兩大支柱,并取得了可觀的成效。德國(guó)能源生產(chǎn)率在1990~2015年間提高了63%,每吉焦耳能量的產(chǎn)值從128.8歐元增至205.5歐元;能源需求自1990年起開(kāi)始回落,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值卻大幅增加(見(jiàn)圖13);工業(yè)所需的能源減少了10%以上,其經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)力卻翻了一番。

資料來(lái)源:德國(guó)外交部
圖13 德國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和能源消耗變化趨勢(shì)
2.供熱歷史與現(xiàn)狀
德國(guó)的供熱分為集中供熱和獨(dú)立供熱。德國(guó)集中供熱系統(tǒng)是在二戰(zhàn)后發(fā)展起來(lái)的。受當(dāng)時(shí)不同政治制度的影響,西德的熱電廠把提高效率放在首位,集中供暖占供熱系統(tǒng)的9%,居住密度比較高的高層住宅基本都采用集中供暖;東德繼承了前蘇聯(lián)的發(fā)展思路,大力發(fā)展集中供熱,并把減少投資放在首位,集中供暖占供熱系統(tǒng)的30%。如今德國(guó)集中供熱僅占全部供熱系統(tǒng)的12%左右,雖然占比不大,卻很發(fā)達(dá)。集中供暖的熱源為區(qū)域能源網(wǎng)絡(luò)的熱電廠和調(diào)峰鍋爐、獨(dú)立供暖鍋爐。其中熱電聯(lián)產(chǎn)占集中供暖系統(tǒng)的60%,把通過(guò)吸收太陽(yáng)能得到的熱量作為調(diào)峰鍋爐和獨(dú)立供暖鍋爐的熱量補(bǔ)充。
德國(guó)是歐洲熱電聯(lián)產(chǎn)裝機(jī)容量最大的國(guó)家。世界第一次石油危機(jī)爆發(fā)之前,德國(guó)熱電聯(lián)產(chǎn)全部使用煤炭,危機(jī)爆發(fā)后,德國(guó)開(kāi)始探索天然氣和生物質(zhì)能作為熱電聯(lián)產(chǎn)的來(lái)源。目前,德國(guó)主要采用天然氣和燃油,配合少量的電、煤炭和可再生能源進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)。熱力生產(chǎn)企業(yè)往往非常注重生產(chǎn)效率。首先是控制鍋爐大小,現(xiàn)代的鍋爐可以精確控制燃料和空氣的混合比例,使燃料充分燃燒,減少因燃燒不完全而產(chǎn)生的有害氣體;其次還要改良控制系統(tǒng),通過(guò)合理設(shè)計(jì)煙道、回收預(yù)熱等措施,以提高能源利用效率。
如今,德國(guó)集中供熱系統(tǒng)依舊發(fā)達(dá),但家庭獨(dú)立供熱的比例正在逐年上升。在德國(guó),一戶或幾戶使用一個(gè)鍋爐進(jìn)行供熱,城市里許多樓房的地下室設(shè)有天然氣鍋爐,負(fù)責(zé)全樓的供暖和熱水供應(yīng)。德國(guó)大多數(shù)家庭采用天然氣、燃油等方式供熱,還有少量住宅用電或煤等方式采暖。近年來(lái),太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源逐漸應(yīng)用到獨(dú)立供熱領(lǐng)域,化石能源在建筑熱源中的占比正在削減。2015年,德國(guó)既有建筑熱源中天然氣占80%,燃油占11%,其余種類相加不足一成;而新建建筑熱源結(jié)構(gòu)最主要的變化在于天然氣消費(fèi)比例大幅降低,降至51%,燃油比例降至2%,代替天然氣和燃油的是地源熱泵以及集中供暖,占比分別達(dá)到30%和8%。
供熱計(jì)量方面,兩德統(tǒng)一后,從1991年開(kāi)始德國(guó)對(duì)既有住宅建筑開(kāi)展大范圍的綜合改造,其目的之一就是降低建筑能耗,如改造樓內(nèi)采暖系統(tǒng)、安裝新的散熱器和自動(dòng)溫控閥進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)、增加電子式熱分配器進(jìn)行供熱計(jì)量。1994年德國(guó)集中供暖開(kāi)始全面實(shí)現(xiàn)分戶熱計(jì)量收費(fèi)。實(shí)施供熱計(jì)量的住宅,供暖和熱水供應(yīng)能耗大幅減少。
3.經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
在德國(guó),供熱板塊占終端能源消費(fèi)的一半,而國(guó)內(nèi)總共約4000萬(wàn)個(gè)家庭用于采暖和熱水的能源又占供熱板塊的三分之二左右。如何提高熱能生產(chǎn)效率,增加建筑保溫,一直備受關(guān)注。從國(guó)家的法律條例、供暖設(shè)備到房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),再到普通民眾的生活習(xí)慣,節(jié)能、環(huán)保的觀念貫穿始終。
(1)完善節(jié)能法律法規(guī)
德國(guó)很早就發(fā)現(xiàn)建筑物擁有巨大的節(jié)能潛力。早在1976年,當(dāng)時(shí)的德國(guó)政府就從石油危機(jī)中汲取教訓(xùn),推出了第一部《節(jié)能法》和緊隨其后的《保溫條例》。這些法規(guī)不斷得到發(fā)展,同時(shí)根據(jù)技術(shù)進(jìn)步加以調(diào)整。2002年生效的《節(jié)能法》就旨在規(guī)范鍋爐等供暖設(shè)備的節(jié)能技術(shù)指標(biāo)和建筑材料的保暖性能等?!犊稍偕茉垂岱ā芬笞?009年起所有新建住宅都必須使用一定比例的可再生能源來(lái)滿足能源需求。為達(dá)到這一要求可以采取的措施包括用太陽(yáng)能供熱輔助燃?xì)饣蛉加凸?,或者采用熱泵、顆粒燃料供熱等100%可再生能源供熱系統(tǒng)。2013年《節(jié)能法》要求自2019年起新建政府公共建筑達(dá)到近零能耗建筑標(biāo)準(zhǔn)、2021年起所有新建建筑達(dá)到近零能耗建筑標(biāo)準(zhǔn)、2050年所有存量建筑改造成近零能耗建筑。此外,德國(guó)政府還配套出臺(tái)一系列措施,如國(guó)家能源效率行動(dòng)計(jì)劃、促進(jìn)使用可再生能源的取暖設(shè)備發(fā)展計(jì)劃等,旨在提高能源使用效率及其在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用程度。
(2)注重低能耗房屋設(shè)計(jì) 推廣節(jié)能供暖設(shè)備
采用被動(dòng)房超低能耗建筑技術(shù)體系和提升可再生能源使用比例是德國(guó)實(shí)現(xiàn)能效目標(biāo)的主要技術(shù)路線。德國(guó)70%的住宅年齡超過(guò)35年,其建造時(shí)間是在第一個(gè)《保溫條例》通過(guò)之前。許多建筑隔熱處理不足,鍋爐老舊,供暖使用的也是燃油或天燃?xì)獾然茉?。一般德?guó)家庭的年供暖需求約為每平方米居住面積145千瓦時(shí),相當(dāng)于14.5升石油。高能效的新建筑(被動(dòng)式節(jié)能住宅)僅需十分之一(見(jiàn)圖14)。既有建筑可以通過(guò)節(jié)能改造和改用可再生能源等措施降低一次能源需要量最多可達(dá)80%。改造措施包括提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能、更新建筑構(gòu)件、升級(jí)供熱供冷系統(tǒng)和改進(jìn)控制技術(shù)。德國(guó)僅在2015年一年就為建筑物節(jié)能改造投入了530億歐元。德國(guó)政府通過(guò)利率優(yōu)惠的貸款和補(bǔ)貼為這類改造措施提供支持。

資料來(lái)源:德國(guó)外交部
圖14 德國(guó)不同類型住宅年度供暖功耗(單位:升/平方米)
扶持政策的一大重點(diǎn)是更換陳舊的供暖設(shè)備和從化石能源轉(zhuǎn)向使用可再生能源。1975年,德國(guó)一半以上的住宅供暖使用的是燃油,現(xiàn)在這一比例已不足三分之一。住宅新裝供暖設(shè)備大部分使用的是天然氣和可再生能源。太陽(yáng)熱能設(shè)施、生物質(zhì)能暖氣和利用環(huán)境熱源的熱泵已經(jīng)可以覆蓋供暖需求的10%以上。為加快更新速度,德國(guó)政府自2000年開(kāi)始為暖氣改造提供補(bǔ)貼。
根據(jù)德國(guó)建筑物熱能需求方面的節(jié)能目標(biāo),與2008年相比,到2020年,建筑物熱力需求要降低20%,可再生能源在熱力需求中的占比要達(dá)到14%。2015年,德國(guó)可再生能源在熱力需求中的占比已達(dá)到13.2%。2008~2016年間,德國(guó)國(guó)內(nèi)與建筑物相關(guān)的終端能源消費(fèi)下降了6.3%,降至3234拍焦耳(見(jiàn)圖15),即占到其終端能源消費(fèi)總量的35%。其中,建筑物采暖約占終端能源消費(fèi)總量的28%,熱水供應(yīng)和制冷約占5%。雖然住宅面積和有效空間增加,建筑物供熱的能源消耗仍然是減少的(個(gè)別年份會(huì)出現(xiàn)增加是由天氣情況所致)。這主要是新建筑和翻新舊建筑能效標(biāo)準(zhǔn)提高的結(jié)果。德國(guó)政府還計(jì)劃到2050年將建筑物對(duì)石油和天然氣這兩種一次能源的需要量降低80%。為達(dá)到這一目標(biāo),不僅需要大幅度提高建筑物的能效,還要增加可再生能源在供熱和制冷方面的比例。

*根據(jù)德國(guó)2010年能源構(gòu)想,該國(guó)2020年建筑物終端能源消費(fèi)應(yīng)較2008年下降20%。
資料來(lái)源:Working Group of Energy Balances, Anwendungsbilanzen
圖15 德國(guó)建筑物終端能源消費(fèi)
(3)培養(yǎng)民眾節(jié)能意識(shí)
數(shù)十年來(lái),德國(guó)公眾逐漸培養(yǎng)起了對(duì)高效利用能源的意識(shí)。德國(guó)人習(xí)慣在出門前或入睡前調(diào)低暖氣用量,如果家中長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人就直接關(guān)掉暖氣閥門,以節(jié)省開(kāi)支避免浪費(fèi)。德國(guó)政府在引導(dǎo)國(guó)民節(jié)能方面也采用了多重手段,如執(zhí)行熱量計(jì)量,使能源消費(fèi)透明化,通過(guò)查詢消費(fèi)賬單了解用戶的節(jié)能意識(shí)和用能習(xí)慣,督促用戶節(jié)能,并通過(guò)配備恒溫閥幫助用戶節(jié)能。再如通過(guò)電價(jià)、油價(jià)調(diào)整來(lái)限制電暖氣、油供暖的使用等。
(三)
俄羅斯
1.能源概況
俄羅斯領(lǐng)土廣闊,是世界上能源資源最豐富的國(guó)家,其中石油儲(chǔ)量位居世界第八,接近100億噸,是全球大型的石油生產(chǎn)國(guó),天然氣儲(chǔ)量位居世界第一,占比接近30%,產(chǎn)量居世界首位,消費(fèi)量居世界第二位,而煤炭等其他資源儲(chǔ)量也非常巨大。自前蘇聯(lián)時(shí)期起,能源開(kāi)采業(yè)就是其國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈,在經(jīng)濟(jì)體制急劇轉(zhuǎn)軌之后,俄經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)并沒(méi)有發(fā)生明顯變化,能源依然是其經(jīng)濟(jì)的主心骨。
俄羅斯大部分地區(qū)氣候嚴(yán)寒,因此十分重視供熱技術(shù)的發(fā)展,是全世界最早發(fā)展集中供熱的國(guó)家之一,至今已有百余年的集中供熱歷史。
2.供熱歷史與現(xiàn)狀
俄羅斯的供熱以集中供熱為主,熱電廠和區(qū)域鍋爐房為主要熱源。前蘇聯(lián)的集中供熱,無(wú)論是熱負(fù)荷數(shù)量、熱網(wǎng)長(zhǎng)度、熱電廠規(guī)模,還是供熱綜合技術(shù)等各方面,在國(guó)際上都曾占據(jù)極其重要的地位。熱電聯(lián)產(chǎn)早在前蘇聯(lián)的供電和供熱系統(tǒng)中就已經(jīng)大量使用,在城市和大型工業(yè)中心布設(shè)大型裝機(jī)的熱電廠后,熱電聯(lián)產(chǎn)的應(yīng)用主要有利于在嚴(yán)寒氣候環(huán)境下實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。上世紀(jì)50年代末期,熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)已在城市及工業(yè)中心全范圍應(yīng)用。70年代初,熱電廠保證了城市和工業(yè)36%的用熱需求。至90年代,供熱功率超過(guò)300兆瓦的熱電廠已超過(guò)80個(gè),其中12個(gè)熱電廠供熱功率超過(guò)600~700兆瓦,9個(gè)超過(guò)1000兆瓦。前蘇聯(lián)解體后集中供熱發(fā)展停滯,熱電聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)能力大幅下降,大型熱電設(shè)施停止建設(shè),設(shè)備與管網(wǎng)加速老化。從1995年至今,俄羅斯國(guó)內(nèi)熱力生產(chǎn)減少了25%以上,其中熱電廠的熱力生產(chǎn)減少了19%。俄羅斯國(guó)內(nèi)發(fā)電量逐漸增長(zhǎng),但熱電廠的發(fā)電量從2010年開(kāi)始已經(jīng)減少了4%。盡管熱電廠的產(chǎn)量絕對(duì)水平有所下降,但對(duì)于俄羅斯來(lái)說(shuō),熱電廠在國(guó)內(nèi)電力生產(chǎn)中的占比持續(xù)維持在三分之一以上,在熱力生產(chǎn)中的占比接近二分之一(見(jiàn)圖16)。

資料來(lái)源:俄羅斯統(tǒng)計(jì)署
圖16 俄羅斯熱電廠在國(guó)內(nèi)發(fā)電制熱結(jié)構(gòu)中的占比
截至2016年底,俄羅斯在運(yùn)熱電廠總計(jì)512座,與2015年相比減少了7座。供熱鍋爐房總計(jì)7.38萬(wàn)座,安裝鍋爐超過(guò)18.6萬(wàn)個(gè),其中61.3%的鍋爐使用天然氣作為燃料。除了集中供熱系統(tǒng)的鍋爐房外,國(guó)內(nèi)還有大約15.5萬(wàn)個(gè)獨(dú)立的小型燃?xì)夤徨仩t(裝機(jī)不超過(guò)0.001Gcal/h),這些鍋爐多數(shù)安裝在教育、衛(wèi)生、文化機(jī)構(gòu),以及市政部門等公共場(chǎng)所,用于為建筑物房屋供暖和提供熱水。2016年全年,俄羅斯新投運(yùn)供熱鍋爐房6637座,其中78%為裝機(jī)不超過(guò)3Gcal/h的小型鍋爐房,1.5%為裝機(jī)大于等于100Gcal/h的大型鍋爐房。2005~2016年間,全俄熱力總裝機(jī)容量減少了6%。其中供熱鍋爐房平均裝機(jī)從9.6Gcal/h降至8.0Gcal/h,降幅16.7%,這在一定程度上也反映出俄羅斯國(guó)內(nèi)小裝機(jī)鍋爐房數(shù)量增加以及熱力供應(yīng)去中心化的趨勢(shì)。
2016年,在俄羅斯供熱系統(tǒng)熱源結(jié)構(gòu)中,天然氣占比74%,是最主要的供熱能源,煤炭和燃油的占比分別為21.5%和2.8%,其他燃料約1.6%(見(jiàn)圖17)。與2012年相比,2016年燃煤鍋爐數(shù)量減少了1064個(gè),降幅4.1%;重油鍋爐減少了303座,降幅11.6%;燃?xì)忮仩t增加了1892個(gè),增幅4.4%。地區(qū)的可再生熱源主要包括薪材、木屑?jí)K等。

資料來(lái)源:俄羅斯能源部
圖17 俄羅斯供熱熱源結(jié)構(gòu)
2012~2016年間,俄羅斯集中供熱系統(tǒng)熱力管網(wǎng)總長(zhǎng)度及其管徑分布變化較小。管線(主要是直徑200~400毫米管線)長(zhǎng)度增長(zhǎng)了2020千米,達(dá)到17.15萬(wàn)千米,其中以中央聯(lián)邦區(qū)熱力管網(wǎng)最為發(fā)達(dá),長(zhǎng)度4.42萬(wàn)千米,占全俄熱力管線總長(zhǎng)度的25.7%。如果按照管線的服役年限統(tǒng)計(jì),2016年,俄羅斯供熱系統(tǒng)管線中有28.8%超年限服役,需要更換。俄羅斯當(dāng)年供熱管網(wǎng)的熱損失約占全國(guó)供熱總消費(fèi)量的8%~9%(見(jiàn)表2)。
表2 俄羅斯熱力總消費(fèi)量及管網(wǎng)熱損(單位:million Gcal)

資料來(lái)源:俄羅斯能源部
供熱計(jì)量方面,俄羅斯的供熱費(fèi)用主要根據(jù)住房面積加上公攤面積計(jì)量。如果個(gè)人住宅有專業(yè)供暖計(jì)量設(shè)備,可按量繳費(fèi);如果沒(méi)有,則按當(dāng)?shù)匾?guī)定繳納。住宅房間數(shù)量、登記住戶人口數(shù)量、按全年還是供暖期繳費(fèi)等也都是影響暖氣費(fèi)用的因素。自2012年起俄羅斯發(fā)布聯(lián)邦法規(guī)實(shí)行供熱計(jì)量,既有建筑實(shí)行樓棟計(jì)量按面積分?jǐn)偀崃?,新建建筑?shí)行分戶熱計(jì)量。
3.經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
經(jīng)過(guò)百余年的發(fā)展和積累,俄羅斯在集中供熱和熱電聯(lián)產(chǎn)領(lǐng)域取得了一定的成就,在理論研究方面達(dá)到了很高的水平,在實(shí)踐中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。雖然前蘇聯(lián)解體后該國(guó)熱力工業(yè)一度停滯,但是近年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇,從供熱行業(yè)法律法規(guī),到熱網(wǎng)的現(xiàn)代化節(jié)能改造、集中供暖系統(tǒng)綜合優(yōu)化,再到大型和小型熱電廠聯(lián)合集中供熱的新發(fā)展理念,俄羅斯再次加大了對(duì)熱力行業(yè)的關(guān)注。
(1)建立供熱行業(yè)基本法律
為了協(xié)調(diào)供熱領(lǐng)域各級(jí)管理者、相關(guān)企業(yè)、熱用戶及投資者之間的關(guān)系,約束政府行為、企業(yè)行為和社會(huì)行為,以及促進(jìn)相關(guān)問(wèn)題的解決,2010年7月27日,俄聯(lián)邦供熱行業(yè)基本法《供熱法》開(kāi)始實(shí)施。《供熱法》確定了與熱能和熱媒生產(chǎn)、傳輸、消耗以及供熱系統(tǒng)創(chuàng)建、運(yùn)行和發(fā)展有關(guān)的經(jīng)濟(jì)關(guān)系和法律基礎(chǔ),明確了國(guó)家權(quán)力機(jī)關(guān)和地方政府在供熱領(lǐng)域的管理權(quán)和控制權(quán),規(guī)定了各級(jí)組織為熱力用戶提供可靠保證的權(quán)利和職責(zé)?!豆岱ā芬殉蔀楣嵝袠I(yè)的綱領(lǐng)性文件,產(chǎn)生了多方面影響。各級(jí)管理者開(kāi)始加強(qiáng)對(duì)供熱質(zhì)量的關(guān)注,供熱系統(tǒng)的可靠性明顯得到提高,重大事故發(fā)生率降至十幾年前的幾十分之一,緊急事故的處理也更迅速。同時(shí),城市供熱規(guī)劃的制定水平和監(jiān)督機(jī)制得到加強(qiáng),具有負(fù)責(zé)人簽名并蓋章的供熱規(guī)劃文件在互聯(lián)網(wǎng)上公布并受到公開(kāi)監(jiān)督,有助于提高供熱規(guī)劃的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性。另外,保障項(xiàng)目實(shí)施依靠更優(yōu)化的方案和更強(qiáng)的建設(shè)能力,可以促進(jìn)熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱良好經(jīng)濟(jì)條件的建立。
(2)開(kāi)展供熱節(jié)能改造和綜合優(yōu)化
前蘇聯(lián)解體后,由于資金拮據(jù),出現(xiàn)了政府對(duì)熱電廠和供熱系統(tǒng)投資減少、科研項(xiàng)目及經(jīng)費(fèi)萎縮、技術(shù)裝備老化等一系列問(wèn)題。其中,集中供熱系統(tǒng)中汽輪機(jī)設(shè)備、熱電廠設(shè)備老化和熱網(wǎng)陳舊導(dǎo)致的熱損失增加和熱效率下降是俄羅斯熱力工業(yè)發(fā)展遇到的較大困難。
隨著經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇,俄羅斯加大了對(duì)供熱發(fā)展的關(guān)注力度。為降低供熱管網(wǎng)熱損失,俄羅斯近年來(lái)將熱網(wǎng)現(xiàn)代化節(jié)能改造作為重點(diǎn)工程,經(jīng)過(guò)廣泛節(jié)能改造,各地區(qū)開(kāi)始建成現(xiàn)代化熱網(wǎng),并對(duì)集中供暖系統(tǒng)綜合優(yōu)化,方案包括:采用節(jié)能工藝、材料和設(shè)備;建筑物采用局部熱源;對(duì)鍋爐及小型熱電廠進(jìn)行改造;設(shè)置備用熱網(wǎng)及熱源;供暖系統(tǒng)可進(jìn)行自動(dòng)控制調(diào)節(jié)。在尚未設(shè)置熱電廠和區(qū)域發(fā)電站的居民區(qū),可以考慮采用全面自動(dòng)化的蒸汽動(dòng)力、燃?xì)鉁u輪機(jī)和蒸汽-燃?xì)鉄犭姀S等熱源形式。實(shí)現(xiàn)更廣泛的工藝、設(shè)備與材料節(jié)能,提高集中供暖系統(tǒng)可靠性成為俄羅斯熱力工業(yè)的一大工作重點(diǎn)。
(3)大小型熱電廠聯(lián)合集中供熱
盡管熱電聯(lián)產(chǎn)效益明顯,但是俄羅斯熱電廠在發(fā)電制熱中出現(xiàn)應(yīng)用減少的趨勢(shì),熱電聯(lián)產(chǎn)的裝機(jī)負(fù)荷有所降低,許多用戶建設(shè)了獨(dú)立鍋爐,與集中供熱系統(tǒng)脫離,導(dǎo)致熱電廠燃料利用效率降低,再加之設(shè)備老化,不可避免地會(huì)帶來(lái)單位投資費(fèi)用的上漲。生產(chǎn)商生產(chǎn)效率的降低和熱電廠裝機(jī)負(fù)荷的減少直接影響到集中供熱的熱力用戶,增加了消費(fèi)者的費(fèi)用壓力。
俄羅斯解決熱電廠使用效率低下的方案之一,就是像歐洲國(guó)家那樣,將大型裝機(jī)化整為零,并使之更加接近能源用戶,即建設(shè)分布式小型熱電廠,以此來(lái)提高使用效率。除此之外,改造原有熱電廠和新建大型熱電廠依舊符合經(jīng)濟(jì)利益的需求。畢竟,俄國(guó)內(nèi)能源價(jià)格低廉,并且隨著城市化進(jìn)程,能源消費(fèi)群體龐大,能源需求增長(zhǎng)潛力巨大。2000年以來(lái),俄羅斯熱能動(dòng)力工程逐步復(fù)興。小型熱電廠建設(shè)得到發(fā)展,熱電廠自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,形成以大型和小型熱電廠聯(lián)合集中供熱為主的新發(fā)展理念。
未來(lái),熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱仍將是俄羅斯熱力工業(yè)的優(yōu)先發(fā)展方向。在能源需求較高并且較為穩(wěn)定的情況下,俄羅斯建設(shè)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)可行。當(dāng)然,在吸引投資發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的過(guò)程中也會(huì)遇到一些障礙,比如,電力熱力消費(fèi)需求增速降低;與熱力市場(chǎng)相比電力市場(chǎng)裝機(jī)改造升級(jí)的激勵(lì)因素更多等。2016年,俄羅斯供熱系統(tǒng)投資較2015年增長(zhǎng)了5%,達(dá)到1000億盧布,約占全俄投資總量的0.9%。其中51%的投資額用于熱力生產(chǎn)領(lǐng)域(熱電廠和供熱鍋爐房),45%用于熱力輸送和熱力分配領(lǐng)域。
(4)加強(qiáng)核能供熱的應(yīng)用
利用傳統(tǒng)核能發(fā)電廠供熱在俄羅斯和東歐地區(qū)較為普遍。上世紀(jì)70年代,當(dāng)時(shí)的蘇聯(lián)有8座多種堆型的熱電聯(lián)供反應(yīng)堆相繼投入運(yùn)行。這些反應(yīng)堆與常規(guī)的燃油或燃煤熱電廠一樣,采用背壓式或凝氣式機(jī)組為居民住宅、公用設(shè)施、相關(guān)部門以及農(nóng)業(yè)溫室提供熱量。此外,蘇聯(lián)還于1954~1976年間在奧布寧斯克運(yùn)營(yíng)過(guò)一座專用于供熱的研究堆。在這些成功運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,蘇聯(lián)又研發(fā)了專門用于區(qū)域供熱的反應(yīng)堆——熱功率分別為500兆瓦和300兆瓦的AST-500和AST-300。
近年來(lái),根據(jù)國(guó)際能源、環(huán)境發(fā)展新形勢(shì),以及減少國(guó)內(nèi)天然氣需求以獲得天然氣出口巨大收益的需要,俄羅斯將具有傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)的核能重新列為新能源的重點(diǎn)發(fā)展方向,持續(xù)推動(dòng)核能供熱,以此解決其高寒地區(qū)漫長(zhǎng)冬季的集中供熱問(wèn)題。發(fā)電同時(shí)進(jìn)行供熱的機(jī)組超過(guò)俄在運(yùn)核電機(jī)組總數(shù)的85%。核能供熱的集中供熱系統(tǒng)使用80~150攝氏度熱水或蒸汽作為熱源,供熱功率25~200兆瓦,供熱半徑通常限制在數(shù)千米范圍內(nèi),反應(yīng)堆選址靠近城市負(fù)荷中心和用戶,對(duì)技術(shù)和安全性的要求更高。2016年,有4座俄城市表示了對(duì)使用小堆進(jìn)行熱電聯(lián)供的興趣。俄羅斯已為在阿爾漢格爾斯克建設(shè)熱電聯(lián)供核反應(yīng)堆開(kāi)展可行性研究。俄羅斯國(guó)家原子能集團(tuán)在地區(qū)電力研究中發(fā)現(xiàn),俄有14個(gè)廠址適于建設(shè)總計(jì)多達(dá)38座的熱電聯(lián)供反應(yīng)堆。
三、對(duì)我國(guó)供暖實(shí)踐的啟示
(一)制定國(guó)家供熱法規(guī)
法律規(guī)范和相關(guān)政策是供暖行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。如丹麥1979年通過(guò)的《供熱法案》規(guī)定了全國(guó)范圍熱力管網(wǎng)的具體區(qū)劃,明確了供熱部門和當(dāng)?shù)卣臋?quán)力,包括參與制訂供熱規(guī)劃、確定能源基礎(chǔ)設(shè)施、以及可以優(yōu)先使用的資源等。該法案開(kāi)啟了丹麥公共供熱規(guī)劃新時(shí)代,后經(jīng)多次修改并一直持續(xù)至今。俄羅斯2010年實(shí)施的《供熱法》明確了國(guó)家機(jī)關(guān)和地方政府的供熱管理權(quán)和控制權(quán),規(guī)定了各級(jí)組織提供熱力服務(wù)的權(quán)利和職責(zé)。該法案成為俄羅斯供熱行業(yè)的綱領(lǐng)性文件,對(duì)行業(yè)監(jiān)管、供熱規(guī)劃、供熱質(zhì)量和事故率等方面產(chǎn)生積極影響。
我國(guó)在能源領(lǐng)域已頒布《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》和《中華人民共和國(guó)可再生能源法》,但在供暖立法方面,雖然部分省份相繼發(fā)布供暖地方性條例、供暖管理辦法,但還沒(méi)有一部專門的國(guó)家法律法規(guī)。為使供暖事業(yè)得到法律層面的保護(hù),應(yīng)盡快制定頒布供暖立法,以加強(qiáng)對(duì)供暖市場(chǎng)的監(jiān)管,維護(hù)供暖市場(chǎng)秩序和消費(fèi)者的合法權(quán)益。通過(guò)供暖立法,有效地規(guī)范供熱管理的方方面面,使供熱的建設(shè)、管理、經(jīng)營(yíng)等有法可依;完善供熱采暖系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,將標(biāo)準(zhǔn)中安全、節(jié)能、環(huán)保、衛(wèi)生等要求納入工程建設(shè)強(qiáng)制性條文;約束供熱單位行為,明確違反供熱規(guī)定應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的法律責(zé)任;鼓勵(lì)相關(guān)單位因地制宜,在產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策的指導(dǎo)下,積極研究開(kāi)發(fā)利用新能源、新技術(shù)的多種供熱采暖方式等。
(二)立足國(guó)情發(fā)展供暖熱源
各國(guó)都是立足于自身資源稟賦和能源結(jié)構(gòu),采取適應(yīng)本國(guó)國(guó)情的供暖能源類型。如俄羅斯天然氣資源豐富,天然氣的消耗占據(jù)總供暖消耗的70%以上,為國(guó)內(nèi)主要供暖能源;丹麥和德國(guó)在世界第一次石油危機(jī)后,減少了對(duì)進(jìn)口天然氣、石油的依賴,大力發(fā)展可再生能源。在我國(guó),取暖用煤年消耗約4億噸標(biāo)煤,其中散燒煤(含低效小鍋爐用煤)約2億噸標(biāo)煤,這也是我國(guó)多煤少油缺氣的能源結(jié)構(gòu)所決定的。因此,未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)煤炭依舊是我國(guó)主要能源,但要進(jìn)行煤的清潔化利用。在條件允許的地區(qū),以集中供暖代替散煤燃燒、以熱電聯(lián)產(chǎn)代替燃煤鍋爐,對(duì)現(xiàn)有燃煤機(jī)組進(jìn)行超低排放改造,達(dá)到使用年限后或無(wú)改造價(jià)值的燃煤機(jī)組逐步更換為清潔能源設(shè)備。
同時(shí),要著力發(fā)展可再生能源用于清潔供暖。當(dāng)前我國(guó)可再生能源用在集中供暖中的比例僅為1%。我國(guó)為農(nóng)業(yè)大國(guó),產(chǎn)生大量農(nóng)業(yè)廢棄物,將之作為生物質(zhì)熱源用于采暖,發(fā)展空間巨大。但同時(shí)也要制定相應(yīng)的生物質(zhì)鍋爐的排放標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)超低排放,使其成為真正的清潔供暖。
此外,還應(yīng)研究推進(jìn)核能供熱等產(chǎn)業(yè)發(fā)展。核能供熱低碳清潔,環(huán)保效益顯著,并且成本可控,價(jià)格具有競(jìng)爭(zhēng)力,因此是集中供熱的理想熱源。以一座400兆瓦供熱堆為例,經(jīng)初步投資估算,每年可替代32萬(wàn)噸燃煤或1.6億立方米燃?xì)?。首堆建成后,可供熱面積約1000萬(wàn)~2000萬(wàn)平方米,相當(dāng)于能為40萬(wàn)~80萬(wàn)人口供熱。批量化后,供熱價(jià)格可低至每平方米13元以下,在全年5個(gè)月供暖期內(nèi),相當(dāng)于每100平方米的房子年供熱費(fèi)用在1300元以下,遠(yuǎn)低于燃?xì)夂碗姽醿r(jià)格。
按照我國(guó)政府應(yīng)對(duì)全球氣候變化做出的承諾,以及清潔供暖發(fā)展目標(biāo),低溫核供熱技術(shù)正迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。目前,核能供熱產(chǎn)業(yè)已在我國(guó)北方地區(qū)積極推進(jìn)。中核集團(tuán)、中廣核和國(guó)家電投三大核電集團(tuán)以及清華大學(xué)已經(jīng)在9個(gè)省份、24個(gè)城市開(kāi)展了相關(guān)廠址普選和產(chǎn)業(yè)推廣工作。
(三)推動(dòng)建筑節(jié)能
國(guó)內(nèi)現(xiàn)在針對(duì)建筑節(jié)能僅處于嘗試階段,建筑工業(yè)化項(xiàng)目的增加,被動(dòng)式建筑的建造成功,對(duì)于我國(guó)未來(lái)大力發(fā)展建筑節(jié)能都有一定的推動(dòng)作用。在建筑節(jié)能的探索與創(chuàng)新中,可以借鑒德國(guó)和丹麥的經(jīng)驗(yàn)。
我國(guó)建筑節(jié)能領(lǐng)域的法律法規(guī)主要有《節(jié)約能源法》《民用建筑節(jié)能條例》,目前已有10多個(gè)省市制定了本地區(qū)的《民用建筑節(jié)能條例》。未來(lái)可進(jìn)一步完善建筑節(jié)能政策法規(guī)。針對(duì)住宅、農(nóng)村建筑、公共建筑、工業(yè)建筑等不同類型建筑,分別制修訂相關(guān)工程建設(shè)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理等環(huán)節(jié)落實(shí)建筑節(jié)能要求??蛇M(jìn)一步提高建筑能效標(biāo)準(zhǔn),有條件的地方要執(zhí)行更高水平的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)。
對(duì)于既有建筑改造,我國(guó)與德國(guó)一樣,以改造圍護(hù)結(jié)構(gòu)為主,通過(guò)增強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能來(lái)減少建筑能耗。除此之外,還可以改造末端用能設(shè)備,減少供暖末端能耗。對(duì)于新建建筑,則要在設(shè)計(jì)階段就充分考慮節(jié)能,以前瞻性的眼光對(duì)建筑進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。同時(shí),鼓勵(lì)發(fā)展超低能耗建筑、綠色建筑,減少能源消耗。
(四)改革供熱計(jì)量
實(shí)施供熱計(jì)量后,丹麥的室內(nèi)采暖總能耗降低了50%。德國(guó)實(shí)施供熱計(jì)量的住宅,供暖和熱水供應(yīng)能耗均有大幅減少。而據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)民用住宅若能用好計(jì)量,供熱能耗有望降低三分之一以上,相當(dāng)于每年節(jié)約標(biāo)煤2000萬(wàn)噸以上,減排二氧化碳超5000萬(wàn)噸。在我國(guó),國(guó)家住建部2000年便提出“分戶計(jì)量”的改革方向,通過(guò)“一戶一表”計(jì)量,誰(shuí)用熱誰(shuí)付費(fèi)、多用熱多付費(fèi),由此鼓勵(lì)行為節(jié)能、提高用能效率。《節(jié)約能源法》也明確,“對(duì)集中供熱的建筑分步驟實(shí)行供熱分戶計(jì)量、按照用熱量收費(fèi)”。近20年間,計(jì)量裝置在北方大規(guī)模推廣,花費(fèi)高達(dá)百億。然而,我國(guó)供熱計(jì)量發(fā)展并不順利,節(jié)能效果不盡如人意,還頻現(xiàn)大量設(shè)備閑置等問(wèn)題。
究其原因,專家表示,計(jì)量本身并沒(méi)有錯(cuò),問(wèn)題在于如何計(jì)量。建筑保溫效果、供暖方式等都是影響用熱能耗的重要因素,不能唯計(jì)量表論。此外,計(jì)量表的使用維護(hù)、供熱企業(yè)的參與積極性等方面也存在諸多問(wèn)題。要真正通過(guò)計(jì)量推動(dòng)節(jié)能,亟需調(diào)整當(dāng)前技術(shù)路線。相比分戶方式,以單體建筑或熱力站的總熱量作為計(jì)量依據(jù)更合理,同時(shí)可解決早期高能耗建筑高于基準(zhǔn)值部分的熱量由誰(shuí)承擔(dān)的問(wèn)題。改變現(xiàn)有經(jīng)營(yíng)模式,將熱力站前面的一次網(wǎng)與熱力站后面的庭院管網(wǎng)分開(kāi)運(yùn)行,二者再按熱力站計(jì)量數(shù)據(jù)結(jié)算。同時(shí),計(jì)量也離不開(kāi)政策支持??赏ㄟ^(guò)稅收優(yōu)惠、財(cái)政補(bǔ)助、貸款貼息等方式,激勵(lì)熱企積極參與;鼓勵(lì)地方政府增加配套資金或與其他項(xiàng)目結(jié)合等方式加大投入等。同時(shí),制定國(guó)家供熱法規(guī)和中長(zhǎng)期規(guī)劃,建立部門間協(xié)調(diào)機(jī)制形成合力,引導(dǎo)地方行為并加以監(jiān)督。
(五)重視儲(chǔ)熱的應(yīng)用
在供熱系統(tǒng)中,不管是逐日,還是從夏季到冬季,熱水都可以被儲(chǔ)存。儲(chǔ)熱不同于其他存儲(chǔ)或任何產(chǎn)品,因?yàn)樗鼣嚅_(kāi)了生產(chǎn)時(shí)間與消耗時(shí)間的聯(lián)系。對(duì)于集中供熱而言,這意味著從熱電聯(lián)產(chǎn)廠、太陽(yáng)能集熱器、剩余風(fēng)電和工業(yè)余熱等方式中得到的熱可被儲(chǔ)存起來(lái),在需要的時(shí)候直接使用。在丹麥,集中和分散區(qū)域供熱的熱電聯(lián)產(chǎn)地區(qū)均有儲(chǔ)熱設(shè)施。逐日儲(chǔ)熱的解決方案主要可讓熱電聯(lián)產(chǎn)廠依據(jù)其電力需求優(yōu)化配置其熱電聯(lián)供,并且仍然能夠在需要時(shí)提供熱量。隨著儲(chǔ)熱大規(guī)模發(fā)展,利用更多本被浪費(fèi)的能量成為可能。大規(guī)模熱存儲(chǔ)考慮的是將熱量從溫暖季節(jié)儲(chǔ)存到到寒冷季節(jié)。熱量可從多種來(lái)源收集,如太陽(yáng)能集熱器、熱電聯(lián)產(chǎn)以及非穩(wěn)定生產(chǎn)的工業(yè)流程等。儲(chǔ)熱保障了能源系統(tǒng)的靈活性,不論從經(jīng)濟(jì)還是從環(huán)境角度看,對(duì)于優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)都至關(guān)重要。
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原文首發(fā)于《能源情報(bào)研究》2019年1月
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審核:齊正平
編輯:李丹丹
本信息由中電能源情報(bào)研究中心運(yùn)營(yíng),致力于傳播能源資訊、分享能源觀點(diǎn),發(fā)布《電力決策與輿情參考》《能源情報(bào)研究》精華內(nèi)容,歡迎關(guān)注!
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