暖氣歷史不過100年　居室采暖：各國過冬有高招

◎本刊主筆 劉國偉 本刊記者 葉曉婷

暖氣歷史不過100年居室采暖：各國過冬有高招

◎本刊主筆 劉國偉 本刊記者 葉曉婷

丹麥哥本哈根的阿維多供熱式電廠

人類坐在屋子里享受暖氣的歷史，迄今不過100多年。和我國一樣，世界上還有許多國家寒冬來臨時非常重視供暖大計。但這些國家所采用的供暖方式不盡相同，以至差別甚大，這與其能源結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平、所處地理位置、氣候特點和經(jīng)濟發(fā)展等因素有著密切關(guān)系。但相同的是：在供暖方面各國無論走市場化道路，還是由政府主導(dǎo)，都在節(jié)約能源減少污染上下狠功夫。

俄羅斯：計劃經(jīng)濟的暖氣還在用

國際業(yè)界提到的區(qū)域供暖（district heating），在我國被稱為集中供暖，簡單說就是建立中央鍋爐，通過預(yù)鋪的管道網(wǎng)絡(luò)將熱能（熱水或者蒸汽）輸送到建筑物中。第二次世界大戰(zhàn)后，蘇聯(lián)和歐洲國家建立了規(guī)模龐大的區(qū)域供暖網(wǎng)絡(luò)，一直到冷戰(zhàn)后的今天，這些供暖設(shè)施仍發(fā)揮著重要作用，只是與過去相比，供暖方式有了重大變化：在熱能來源上更加高效，能效低下單純制熱的供暖鍋爐數(shù)量日益減少，更多的熱電聯(lián)產(chǎn)（發(fā)電廠既發(fā)電又能把余熱用于供暖和生產(chǎn)）設(shè)施投入運行；在能源品種上更加多源，以往嚴(yán)重依賴煤炭，現(xiàn)在更多依靠天然氣和電力；在家庭利用方式上，居民可以自行取暖，有了更多選擇自由。

俄羅斯的區(qū)域供暖網(wǎng)絡(luò)是蘇聯(lián)計劃經(jīng)濟時代留下的重要遺產(chǎn)，是該國公民一項重要的生活保障和福利措施。以莫斯科為例，該市的供暖網(wǎng)絡(luò)始建于20世紀(jì)30年代，每年從10月運行到次年四五月，到1997年有172個供暖單位為該市供暖。

莫斯科的城市供暖管線錯綜復(fù)雜，管線損壞和泄漏能導(dǎo)致一些家庭幾周甚至幾個月受凍。進入新世紀(jì)后，熱電聯(lián)產(chǎn)為俄羅斯提供了50%以上的電力和熱水。經(jīng)過技術(shù)改革，以往使用煤炭和燃油的蒸汽渦輪機開始被使用天然氣的燃?xì)廨啓C代替，以往利用低效率的大型集中供暖鍋爐來服務(wù)大片城區(qū)和整個小城市的做法，正慢慢退出歷史舞臺。

歐盟取暖：天然氣依賴俄羅斯

2013年丹麥發(fā)布的一份“歐洲供暖路線圖”認(rèn)為，從當(dāng)前到2050年期間，用區(qū)域供暖方式能降低歐盟能源的價格。經(jīng)濟更為發(fā)達(dá)的中歐、西歐和北歐國家，也不同程度地重視區(qū)域供暖，其中天然氣是最重要的原材料，需要大量從俄羅斯進口。在奧地利首都維也納，僅基于垃圾焚燒建立起來的3個熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)施，就為城市提供了22%的熱能，發(fā)電廠和工業(yè)設(shè)施提供了72%，剩下的6%由燃燒化石能源和生物質(zhì)材料的鍋爐提供。2015年，瑞典有60%的房子利用區(qū)域供暖過冬。

英國的區(qū)域供暖系統(tǒng)也是二戰(zhàn)后規(guī)劃和建立的。2013年，有1765個區(qū)域供暖系統(tǒng)遍布英國，僅倫敦一地就有920個。上世紀(jì)70年代歐洲能源危機爆發(fā)后，意大利的家庭自備供暖比例擴大了很多，既節(jié)約了大量能源也減少了污染。如今都靈仍然有著國內(nèi)最大的區(qū)域供暖網(wǎng)絡(luò)，為該市一半人口供暖。

挪威靠水電 冰島憑地?zé)?/h2>

挪威全境只有2%的地區(qū)使用區(qū)域供暖，如此低的使用率是因為該國具有豐富的水電資源，所以居民們把80%的電力消費用在了冬季取暖上。偏居一隅的冰島更是不走尋常路，90%左右的建筑使用地?zé)崮茯?qū)動的區(qū)域供暖系統(tǒng)，對此《環(huán)境與生活》雜志2013年8月刊《地?zé)衢_發(fā)重新進入中國視野》做過詳細(xì)介紹。

德國暖氣分戶計量收費

德國和丹麥解決供暖問題的方式，具有示范意義。

德國的區(qū)域供暖在統(tǒng)一前的東德尤其發(fā)達(dá)，如今全德境內(nèi)仍有14%的居民生活區(qū)采用區(qū)域供暖。德國的熱電聯(lián)產(chǎn)極其出色，全國50%的電力需求通過熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)覆蓋。歐洲統(tǒng)計局2013年發(fā)布的統(tǒng)計資料顯示，2011年德國熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)備發(fā)電裝機容量為26.61吉瓦，發(fā)熱裝機容量為更大，高達(dá)66吉瓦。更多的德國家庭冬季主要采用天然氣、燃油、電力和生物質(zhì)能源（如木材和甲烷等），經(jīng)常是一戶或幾戶用一個天然氣鍋爐采暖，滿足一家或數(shù)家的供暖和熱水供應(yīng)。德國1981年公布了暖氣和熱水計量收費條例，分戶熱計量收費開始在德國推廣，這使節(jié)能意識走進千家萬戶。

生物質(zhì)取暖鍋爐在德國使用較多，碎木塊充分燃燒后對環(huán)境影響小。 來源：北方森林網(wǎng)

德國能源匱乏，德國能源機構(gòu)重視發(fā)布節(jié)能措施并推廣使用可再生能源，生物質(zhì)能取暖就是德國利用可再生能源的一個重要方式。德國許多工廠利用燃燒木材、沼氣和生物柴油等獲取電力和熱能，許多家庭利用高效的家庭壁爐燃燒生物質(zhì)材料來取暖，一個家庭獨自取暖，一年大概只要4.5立方米的碎木塊。

丹麥供暖用戶可調(diào)節(jié)流量

丹麥在20世紀(jì)提高能效、減少碳排放的最大秘密，就是把區(qū)域供暖和熱電聯(lián)產(chǎn)結(jié)合使用。1903年，丹麥建成了第一座熱電聯(lián)產(chǎn)電站，這是一座垃圾焚燒電站。20世紀(jì)二三十年代，丹麥人用當(dāng)?shù)匕l(fā)電站產(chǎn)生的廢熱，建造了區(qū)域供暖系統(tǒng)向部分城市供暖，之后熱電聯(lián)產(chǎn)區(qū)域供暖技術(shù)在各城市得到廣泛應(yīng)用。到了上世紀(jì)70年代，丹麥僅有30%家庭享受到了區(qū)域供暖系統(tǒng)，當(dāng)前這個比例提高到了63%以上。

丹麥境內(nèi)迄今有近700座熱電聯(lián)產(chǎn)電廠，擁有6個大型集中供暖區(qū)域以及400個小型分散的區(qū)域供暖系統(tǒng)。丹麥供暖系統(tǒng)熱量產(chǎn)自多種類型的熱源廠，來自生物質(zhì)、天然氣、煤炭、城市垃圾、工業(yè)余熱等。

近年來，人們越來越多地將可再生能源用于區(qū)域供暖，有些位于大型區(qū)域供暖區(qū)域的熱電聯(lián)產(chǎn)電廠已使用生物質(zhì)代替了化石燃料，一些小型電廠安裝了太陽能供暖鍋爐。在用戶家里早已實現(xiàn)了分戶計量收費，用戶可對流量進行調(diào)節(jié)，以此來激勵用戶節(jié)約用熱。

美國以用戶獨立采暖為主

據(jù)定居美國多年的季思聰女士介紹，在供暖方式、時間等問題上，美國各州各地的情況并不統(tǒng)一，沒有全國統(tǒng)一的供暖時間；美國的供暖方也不是政府，各州政府在保障民生的宗旨下會對供暖溫度予以規(guī)定；美國的“采暖”不同于中國，不論冬夏都是確定一個溫度段，然后用暖氣或空調(diào)去達(dá)到這一溫度。

季思聰女士說，新澤西州社會供暖以天然氣和電力為主，家庭、辦公樓、學(xué)校有大小不等的鍋爐間，和供暖范圍大小不等的中心控制開關(guān)。以季思聰家為例，中心控制開關(guān)從左到右有“冷氣，關(guān)閉，暖氣”三個檔，熱天放在冷氣檔上，冷天放到暖氣檔上。自己確定好溫度以后，鍋爐會根據(jù)室內(nèi)溫度自行啟動，通過墻壁內(nèi)的管道把熱風(fēng)或冷氣送到全家的各個房間，達(dá)到設(shè)定溫度時就停止啟動，而到溫度下降或上升超過設(shè)定溫度之時，便再行啟動。

美國紐約大街上的“出氣筒”，當(dāng)?shù)叵鹿┡敋夤艿腊l(fā)生泄漏或需要緩壓維修時，它可連通地下輸汽系統(tǒng)，將蒸汽排出。

提供服務(wù)的天然氣、電力等公司每月派人到位于各家戶外的電表、天然氣表來查用量，然后把賬單送到各家，用戶按時付賬即可。賬單上會寫明一個單位的電或煤氣是多少材料費，多少服務(wù)費，用了多少個單位，合計多少錢。賬單上還有一些其他信息，比如，與你去年同月花費的比較，全年最高費用和最低費用的列表等，使客戶對自己的消費情況有個全面掌握。

來源：丹麥能源署

2014～2015年冬季全美家庭供暖燃料使用比例

美國能源信息署（EIA）2015 年9月發(fā)布的《短期能源展望》稱，2014年至2015年冬季的美國家庭平均取暖開銷，按不同供暖方式為：天然氣最便宜，641美元；電力其次，960美元；丙烷（即液化石油氣）1554美元；取暖油最貴，1853美元。這份文件顯示，全美1.17億個家庭中用天然氣的家庭占了半壁江山，有5888.2萬個；使用電力取暖的家庭居次席，有4613.9萬個；使用取暖油的家庭數(shù)量居第三，有628.8萬個；使用丙烷的家庭有568.2萬個；使用木材的家庭有258.3萬個，其他或者不取暖的家庭共計219.2萬個。從地區(qū)分布上看，中西部家庭喜歡用天然氣的比例在全國最高，南部家庭比其他地區(qū)更喜歡用電，東北部家庭比其他地區(qū)的人們更偏愛取暖油。美國人用的取暖油是從石油里提煉出來的，2014至2015年冬季用取暖油和丙烷的家庭消費明顯減少。

用戶獨立取暖并不意味著美國沒有像中國、歐洲那樣大范圍的區(qū)域供暖。實際上，最早的商業(yè)化區(qū)域供暖就是在美國問世的。1877年10月，水利工程師博德西爾·霍利在紐約的洛克帕特啟動了最早的商業(yè)化區(qū)域供暖鍋爐，為14個客戶提供暖氣。19世紀(jì)末美國電廠發(fā)展進入急速擴張期，利用發(fā)電廠的余熱為居民供暖的做法正當(dāng)其時，區(qū)域供暖走進了更多的家庭。即使在居民獨立供暖已成美國主流的當(dāng)下，仍有少量區(qū)域供暖系統(tǒng)在發(fā)揮重要作用。

譬如1968年啟動的威斯康星州密爾沃基市的中央商務(wù)區(qū)（CBD）供暖系統(tǒng)，本來是燒煤炭，為了改善空氣質(zhì)量，2012年開始改燒天然氣。聯(lián)合愛迪生公司運營的紐約蒸汽系統(tǒng)，是美國最大的區(qū)域供暖網(wǎng)絡(luò)，為上千平方公里范圍內(nèi)的商家和居民每年提供1100萬噸的蒸汽。有的電影愛好者可能有印象，美國女星安吉麗娜·朱莉主演的電影《人骨拼圖》里，那個心狠手辣、不按常理出牌的兇手，就是用紐約蒸汽系統(tǒng)地下管道里的蒸汽殺死了女人質(zhì)。

博德西爾·霍利1877年在紐約啟動了世界最早的商業(yè)化區(qū)域供暖系統(tǒng)。

韓國半數(shù)人口靠區(qū)域供暖

韓國與我國華北基本處于同一緯度。韓國的供暖方式既有區(qū)域供暖也有獨立供暖。

著名的供暖公司韓國區(qū)域供暖公司（KDHC）為韓國一半以上的人口服務(wù)，鋪設(shè)了1761公里的雙排供暖管線（截至2012年底）。

獨立供暖的家庭里設(shè)有取暖鍋爐，大多與城市天然氣管道接通，實行自備供暖。這種鍋爐在室內(nèi)有調(diào)控器，可以根據(jù)需要隨時取暖和使用熱水，溫度可以調(diào)節(jié)。城市里的單獨住宅住戶和農(nóng)村分散住宅的居民多采用獨立供暖。當(dāng)然，也有少量住宅采用太陽能和鍋爐組合的取暖方式。韓國的區(qū)域供暖設(shè)施既有熱電聯(lián)產(chǎn)，也有單純制熱的鍋爐。

各國綠色供暖有待拓展

用地?zé)?、太陽能等綠色能源來供暖，雖然潛力大，但是諸多因素限制了其發(fā)展。歐洲委員會聯(lián)合研究中心（JRC）發(fā)布的《2014年地?zé)崮芮闆r報告》稱，匈牙利、意大利和德國是歐洲主要的地?zé)衢_發(fā)增長區(qū)，但是從全球看，近些年來地?zé)崮茏畲蟮挠猛臼窍丛韬陀斡荆浯尾攀亲≌┡?，最后是溫室蔬菜大棚。地源熱泵系統(tǒng)是重要的地?zé)崂梅绞?，但地源熱泵初期投入很大，成本回收期較長，這阻礙了其推廣。太陽能供暖系統(tǒng)也是如此，這就導(dǎo)致每年在美國安裝的太陽能供暖系統(tǒng)只有3萬多套，比燒木柴的家庭還要少很多。長期固定居住的用戶安裝地源熱泵是劃算的，美國早期安裝的一批地源熱泵迄今已工作了25到30年。有文獻稱，維護得當(dāng)?shù)脑挘責(zé)嵯到y(tǒng)的壽命可長達(dá)50到200年。

（本文寫作過程中參考了《區(qū)域供暖歷史》《短期能源展望》《2014年地?zé)崮芮闆r報告》《區(qū)域供暖解決方案——丹麥經(jīng)驗》等文獻以及國際能源署、美國能源信息署、國際區(qū)域能源聯(lián)合會（IDEA）、太陽能產(chǎn)業(yè)聯(lián)合會（SEIA）、丹麥能源署和維基百科等網(wǎng)站，特此說明并致謝。）

美國國家可再生能源實驗室在科羅拉多州的辦公樓外墻裝有滲透式太陽能空氣集熱器。該建筑獲得美國綠色建筑委員會LEED的鉑金認(rèn)證