碳達峰碳中和背景下推進供熱低碳轉(zhuǎn)型的路徑思考

 

     目前，我國北方城鎮(zhèn)地區(qū)已擁有152億平方米的供暖建筑規(guī)模，其中集中供熱面積約達110億平方米，北方城鎮(zhèn)供暖能耗超過建筑部門運行總能耗的1/5，平均單位建筑面積供暖能耗約為14.1?kgce/m2，北方城鎮(zhèn)供暖二氧化碳排放超過全國建筑運行能耗相關(guān)二氧化碳排放總量的1/4，供熱管網(wǎng)總長度達46.8萬千米，其中一級管網(wǎng)、二級管網(wǎng)分別約占26%、74%。從熱源結(jié)構(gòu)看，仍以燃煤清潔利用為主，主要通過熱電聯(lián)產(chǎn)、大型區(qū)域鍋爐房等集中供暖設(shè)施滿足供暖需求，集中供暖尚未覆蓋的區(qū)域大多以燃煤小鍋爐、天然氣、電、可再生能源等分散供暖作為補充。根據(jù)中國城鎮(zhèn)供熱協(xié)會對部分供熱企業(yè)的調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2020年，北方城鎮(zhèn)建筑供熱熱源中的燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)約占55.6%、燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)約占5.9%，燃煤鍋爐約占17.9%，燃氣鍋爐約占18.4%，電供暖（包括直接電熱供暖和熱泵供暖）、工業(yè)余熱等其他熱源占比較低。相比2019年，熱電聯(lián)產(chǎn)總占比上升三個百分點，燃煤鍋爐占比下降1.4個百分點，燃氣鍋爐占比下降1.6個百分點，顯示了在清潔取暖政策推動下北方城鎮(zhèn)供熱的熱源結(jié)構(gòu)正逐步優(yōu)化。目前，北方城鎮(zhèn)地區(qū)新建建筑執(zhí)行節(jié)能強制性標準比例基本達到100%，節(jié)能建筑占城鎮(zhèn)民用建筑面積比重超過56%。2015年—2019年，北方城鎮(zhèn)集中供暖面積年均增長6.9%（約7.6億平方米），隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，未來我國北方城鎮(zhèn)建筑冬季供暖面積還將繼續(xù)擴大，預(yù)計到2035年將達到200億平方米左右。未來通過建筑節(jié)能改造和供熱系統(tǒng)節(jié)能運行，冬季供暖平均能耗強度有望從目前的14.1?kgce/m2下降到8?kgce/m2左右，屆時200億平方米建筑供暖約需1.6億噸標準煤熱量，將低于目前152億平方米建筑的供暖能耗總量。隨著北方城鎮(zhèn)采暖建筑面積增長速度逐漸放緩，采暖能耗強度下降幅度進一步加大，其供暖能耗將逐步進入峰值期。隨著時間推移，早期建設(shè)的采暖建筑將逐漸到壽命期，預(yù)計到2035年以后，北方城鎮(zhèn)傳統(tǒng)集中供暖建筑面積將逐漸減少，到2060年降至100億平方米左右。

 

     我國北方農(nóng)村冬季采暖多數(shù)為分散采暖方式，使用火炕、土暖氣供暖，散煤燃燒占比仍較高，農(nóng)村地區(qū)建制鎮(zhèn)約有4億平方米的集中供熱面積。2019年，我國北方農(nóng)村供暖建筑面積達70億平方米，清潔取暖率約占50%，未來還有35億平方米需要清潔取暖改造。

 

     除了北方采暖外，南方夏熱冬冷地區(qū)家庭采暖需求潛力正在快速釋放。過去20年間，南方家庭取暖市場規(guī)模由少到多、由慢及快，目前，超過80%的城鎮(zhèn)家庭和約30%的農(nóng)村家庭已安置了取暖設(shè)備，但總體仍處于簡易低效、低品質(zhì)水平。截至2019年底，夏熱冬冷地區(qū)僅城鎮(zhèn)住宅建筑面積就有約70億平方米，其中燃氣壁掛爐取暖有約800萬戶，各類暖氣片取暖達490萬戶，小太陽、電暖風(fēng)等設(shè)備約有820萬戶；集中供暖面積約8000萬平方米至1億平方米，采暖面積占比不到1%，主要利用工業(yè)余熱、熱電聯(lián)產(chǎn)、水源熱泵等技術(shù)，武漢、徐州、合肥是較早一批嘗試集中供暖的南方城市；“十三五”期間，該地區(qū)家庭采暖能耗年均增速約達20%；采暖能耗在住宅總能耗中占比也提升至20%左右，采暖用能結(jié)構(gòu)中電力、天然氣分別約占70%、30%；采暖具有采暖周期較短、室內(nèi)外溫差較小、房屋保溫性能差、間歇式采暖、不同用戶采暖需求差異性較大、對室內(nèi)熱舒適性心理期望相對較低等基本特征。目前，南方家庭平均采暖能耗強度僅為3千克標準煤/平方米左右，僅維持基本的、較低水平的采暖服務(wù)。隨著未來住宅建筑面積和采暖服務(wù)水平的進一步提升，南方家庭采暖用能還將大幅攀升，給冬季采暖用能保障供應(yīng)和低碳轉(zhuǎn)型帶來新挑戰(zhàn)。

 

     除了房間采暖，我國居民生活熱水用能也持續(xù)增長。目前，我國已基本實現(xiàn)了城鎮(zhèn)家庭熱水器的普及，城鎮(zhèn)典型家庭戶均生活熱水用量約為50升/戶/天，僅為美國、日本戶均生活熱水用量的20%左右，而生活熱水設(shè)備以燃氣熱水器和電熱水器為主，其次是太陽能、電熱泵熱水器，還有少量的小區(qū)集中生活熱水，戶均生活熱水能耗為100?kgce/（戶·年）左右，未來將繼續(xù)保持增長態(tài)勢，有可能達到目前水平的三倍。

 

     綜上可以判斷，我國北方城鎮(zhèn)供暖用能需求將逐漸進入峰值期，未來15年盡管供暖面積還將進一步增長，但單位面積采暖能耗強度有望下降30%-50%，北方城鎮(zhèn)供暖用能總量將不斷下降；隨著清潔取暖行動的深入推進，北方農(nóng)村供暖總能耗有望下降，用能結(jié)構(gòu)更加清潔；南方家庭供暖需求還將大幅增長；居民生活熱水用能需求也將顯著增長。

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