我國北方地區(qū)清潔供暖規(guī)劃技術路線及發(fā)展新模式

孔令令，尹勇

（長春市規(guī)劃編制研究中心，吉林長春130033）

1 清潔供暖概述

清潔供暖的概念在2017年12月《北方地區(qū)冬季清潔規(guī)劃》中首次提出。其概念如下：借助地熱、生物質、工業(yè)余熱、電等清潔能源形式，實現(xiàn)系統(tǒng)低能耗、低排放的供熱模式。包含降低能耗、降低污染物排放等過程。整個模式涉及設備和部件較多，包括輸配管路、清潔熱源等。從清潔供暖的定義中可分析得出，該工程具有一定的系統(tǒng)性，包括用戶、熱源、熱網(wǎng)幾大部分，不可簡單地把清潔能源供暖定義為清潔供暖，需加強熱用戶、熱網(wǎng)方面的分析和重要價值探討。

2 規(guī)劃思路及技術路線

2.1 規(guī)劃思路

傳統(tǒng)供暖規(guī)劃的核心目標是提高供熱效率，借助熱源進行規(guī)劃區(qū)域范圍內的分析和探討。包括熱負荷分析及預測、熱源熱網(wǎng)規(guī)劃、工程量分析等，制定完整的供暖規(guī)劃。其中，熱源規(guī)劃工作中必須充分考慮新增熱源的影響，包括大型燃煤鍋爐、電廠等方面的建設，保證熱源供熱水平、供熱能力的提升。熱網(wǎng)和熱力站的規(guī)劃中，需考慮站點建設、站點改造、熱平衡設計等要素。清潔供暖規(guī)劃中除了要包含傳統(tǒng)供暖規(guī)劃信息，還要考慮供暖清潔化要求，合理利用當?shù)刭Y源等進行論證和探討，確定合適的清潔供暖模式。實現(xiàn)既有建筑的改造和控制，構建清潔化供暖系統(tǒng)，力求短期內實現(xiàn)多元化熱源的處理和控制。

2.2 技術路線

1）城市對于城市而言，其建筑密度較高，已初步建立大型的供暖系統(tǒng)和設備，其主要任務便是進行清潔化燃煤控制，力求降低燃煤總量，提高供熱規(guī)模，高效滿足新時代城市基本需求。對于當下城市供暖的技術路線，主要思路為城市供暖熱源多為大型電廠熱、工業(yè)余熱，需經(jīng)由長距離輸送管道進行供熱?？蓪⑹姓鬯畯S低溫污水資源進行充分利用，積極推進污水源熱泵供熱。還可結合當?shù)仫L電、光電等資源進行處理，配套建設電供熱鍋爐房。另外，若結合當?shù)靥烊粴鈿庠吹葪l件進行處理，加強鍋爐房供熱體系的優(yōu)化，待大型熱電廠建成后，方可有效開展后續(xù)調峰工作。

2）鄉(xiāng)鎮(zhèn)作為建筑密度中等區(qū)域，鄉(xiāng)鎮(zhèn)熱源主要以熱電廠、燃煤鍋爐房為主要支撐。其清潔供暖的規(guī)劃工作中，首要目的便是降低小型熱爐的應用，選擇更為合理的供暖方式。熱源方面，要充分考慮熱電廠、工業(yè)余熱等進行鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)的供暖處理，還要加強區(qū)域性鍋爐房、燃氣鍋爐房的建設。針對污水源、太陽能等進行有效利用。加強熱網(wǎng)、熱電站等設備設施的完善化處理。保證技術路線、城市清潔規(guī)劃的協(xié)調性、合理性。

3）農(nóng)村農(nóng)村地區(qū)一般布局分散、地域遼闊、位置偏遠，不具備運行大規(guī)模供熱的基本條件?？紤]到農(nóng)村保溫、圍護結構相對薄弱，可能無法滿足建筑節(jié)能標準。當?shù)毓┡嘁匀济骸⒔斩捜紵秊橹?，環(huán)境污染問題突出。為此，農(nóng)村地區(qū)必須結合當?shù)刭Y源進行處理，建立持續(xù)化、多元化的清潔供暖。對于經(jīng)濟條件較差地區(qū)，原小型燃煤鍋爐房系統(tǒng)可借助燃氣鍋爐進行替換，實施熱平衡設計，改造合理的熱網(wǎng)供應，提高供暖效果。對于經(jīng)濟條件較好地區(qū)，加強生物質燃料、地源熱泵、太陽能供暖等分散性供暖方式的應用。農(nóng)村供暖規(guī)劃中，必須考慮清潔供暖方案實施的可行性、持久性。加強建筑節(jié)能改造、控制能力的提升，力求快速降低建筑耗能。

3 北方清潔供暖發(fā)展現(xiàn)狀分析

3.1 天然氣供暖

天然氣供暖中主要燃料便是天然氣，設備為脫氮改造后的集中供暖設施或分散型供暖設備。其主要供暖方式包括分戶式壁掛爐、燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)等。其優(yōu)勢為燃燒效率高、二氧化硫等廢物排放量較少。相關數(shù)據(jù)表明，至2016年底，國內北方天然氣供暖面積高達22億m2，占比11%。

3.2 電供暖

電供暖是利用電能進行供暖的模式，主要設備包括電鍋爐、發(fā)熱電纜、蓄熱電暖氣等設備設施。需借助電驅動進行供暖處理，整體布置靈活度較高，較大程度地提高了電能在消費終端占比。其中蓄熱式電鍋爐供暖還可有效緩解高峰用電問題，利于可再生資源的消納。至2016年底，北方地區(qū)電供暖面積高達4億m2，占比2%。

3.3 清潔燃煤集中供暖

清潔燃煤集中供暖主要借助鍋爐、熱電聯(lián)產(chǎn)等進行供應，排放物經(jīng)處理后，氮、硫等物質的排放濃度均低于50mg/m3。熱網(wǎng)供暖中，以超低排放物燃煤熱電供應為代表具有排放要求高、成本耗費大的特點，是降低當?shù)卮髿馕廴镜闹饕椒ê痛胧?。?016年底，國內北方地區(qū)清潔燃煤供暖面積為35億m2，占比17%。

3.4 其他清潔供暖形式

可再生能源供暖還包括地熱、太陽能、工業(yè)余熱供暖等，至2016年底，全國北方地區(qū)累計供暖面積為8億m2，占比4%。其中地熱供暖是借助換熱系統(tǒng)完成戶內供熱。國內北方地區(qū)的地熱供暖具有較廣泛的應用。生物質供暖為借助多種生物質原料及其轉化生產(chǎn)的氣體、液體燃料等進行供暖的方法，包括生物質鍋爐、熱電聯(lián)產(chǎn)等方式。至2016年底，國內北方地區(qū)的生物質供暖面積高達2億m2。太陽能供暖屬于輔助供暖形式，供暖范圍相對有限。工業(yè)余熱供暖中，主要利用熱量是工業(yè)生產(chǎn)后所產(chǎn)生的余熱，經(jīng)余熱利用裝置可完成傳熱傳質控制，實現(xiàn)向用戶供暖的方法。至2016年底，國內北方地區(qū)的工業(yè)余熱供暖面積已達1億m2。

4 清潔供暖主要問題分析

4.1 未做統(tǒng)籌管理和規(guī)劃

長期以來，國內北方地區(qū)供暖中，對天然氣、煤、電、可再生資源的供熱存在規(guī)劃一般、熱力供需不平衡的特點，導致供熱布局無法維持科學化、區(qū)域化的模式?，F(xiàn)階段，純凝機組的供熱也無法實現(xiàn)統(tǒng)籌控制及優(yōu)化處理，改造后也無法高效應對電網(wǎng)調峰要求，導致部分區(qū)域不得已做出棄風、棄電的狀況。此外，北方部分地區(qū)將清潔供暖“一刀切”處理，后續(xù)效果相對較低。在供暖工作執(zhí)行中，存在管理職能混亂、統(tǒng)一管理不足、涉及范圍受限等問題，項目推進中存在協(xié)調不足、聯(lián)動性差等問題。

4.2 支持政策、體制機制存在缺陷

北方供暖區(qū)域熱源處理中存在熱源無法相互調節(jié)的問題。熱電聯(lián)產(chǎn)供熱范圍、鍋爐關停狀況普遍，無法充分發(fā)揮供熱效果。天然氣價格、電價、熱價等無法執(zhí)行當?shù)毓俜浇y(tǒng)一標準，市場化運作和調節(jié)水平較為有限。風電供暖中，項目無法進行電量化形式的交易，進而無法充分發(fā)揮富余風電低價的優(yōu)勢。燃氣供電管理中，由于中間環(huán)節(jié)多、管理成本偏高，限制了相關工作的推廣和應用。集中供暖的計費方法存在不科學、浪費現(xiàn)象明顯等問題。北方除了京津冀等地區(qū)出臺了一系列措施進行支持和幫扶外，大部分地區(qū)仍缺少政策幫扶，其價格、市場運作、資金等推動效果較差。

4.3 清潔能源供應成本高

清潔能源供應中存在短板問題。以天然氣為例，存在季節(jié)性起伏，最大峰、谷差高達10倍，天然氣供暖存在缺口限制了供暖工作的發(fā)展。由于燃氣管網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)影響，農(nóng)村燃氣管網(wǎng)的供應存在較大缺陷。部分地區(qū)配電網(wǎng)網(wǎng)架薄弱，增加了投資改造成本。受設備腐蝕、管網(wǎng)老化影響，供暖系統(tǒng)的安全性問題極為突出，最終結果為清潔供暖成本高于燃煤供暖，無法保證清潔供暖的盈利效果。

此外，技術支撐能力有限也不容忽視。部分清潔供暖技術的應用范圍較為有限，國家相關機構并未出臺對應的技術標準和規(guī)范，造成市場化不統(tǒng)一、操作不規(guī)范、產(chǎn)品質量差等問題，致使用戶體驗較差。技術水平有限也引發(fā)了建筑節(jié)能水平偏低的現(xiàn)狀。北方大部分地區(qū)的圍護結構薄弱、熱工性能差，造成取暖環(huán)節(jié)熱量損失比例偏高，無法響應供暖成本控制、節(jié)約能源等要求。

5 清潔供暖發(fā)展的新模式

1）建議加強清潔供暖方式的論證處理。規(guī)劃控制中必須結合當?shù)貤l件進行處理，建立系統(tǒng)化的供熱要求及補貼管理，做到因地制宜控制，避免散煤復燒等狀況，提高清潔能源的可持續(xù)性。避免建立空洞的方案規(guī)劃，須考慮方案可執(zhí)行性、實施效果等因素。

2）供暖規(guī)劃中，不僅要考慮熱源規(guī)劃要求，還要加強熱網(wǎng)、熱用戶方面的管理和科學引導，提高熱網(wǎng)改造效果和時間管網(wǎng)高效連接的控制和管理，完善建筑結構節(jié)能改造效果和措施。

3）結合供暖區(qū)域形態(tài)、組團規(guī)模等進行差別化處理，避免一概而論的管理模式。如平原地區(qū)、城鎮(zhèn)地區(qū)，住戶分布集中度高，可利用周邊余熱資源采用熱電聯(lián)方式進行集中供應處理。山區(qū)、偏遠農(nóng)村由于住戶分散度高，供熱規(guī)模較小，可采用分散供暖、集中供暖結合的方式，必要時還可因地制宜應用生物質供熱、太陽能供熱等。

4）規(guī)劃方案應考慮遠近結合、合理規(guī)劃銜接。部分地區(qū)在清潔供暖中未考慮后續(xù)影響，尤其是經(jīng)濟條件較差的農(nóng)村地區(qū)，由于資源條件、設備設施、住戶承受能力等限制，可采取階段性燃煤鍋爐房的節(jié)能改造管理，最大程度地降低燃煤污染，采取過渡法轉化為清潔供暖。

6 結語

現(xiàn)階段，我國北方地區(qū)清潔取暖比例仍處于較低狀態(tài)，原煤散燒現(xiàn)象屢見不鮮，對空氣質量造成較大影響，霧霾天氣頻發(fā)，不符合目前國家正在實施的大氣污染防治攻堅計劃要求。因此，應對清潔供暖規(guī)劃技術路線進行梳理，創(chuàng)新發(fā)展模式，推進清潔能源生產(chǎn)與消費革命，有效減少污染物排放，促進生態(tài)環(huán)境保護和經(jīng)濟社會健康、有序發(fā)展。