編者按：關(guān)于供暖方式的變革，很多人會(huì)參考美國(guó)及北美的采暖方式，因?yàn)樗麄兺ㄟ^(guò)幾百年的發(fā)展，已經(jīng)得到了相對(duì)的穩(wěn)定，特別是在近一百年基本上以燃?xì)鉃橹?，?dāng)然也有一些熱泵，但很少能看見(jiàn)集中、大型區(qū)域供熱系統(tǒng)。
供暖方式的變革
關(guān)于供暖方式的變革，很多人會(huì)參考美國(guó)及北美的采暖方式，因?yàn)樗麄兺ㄟ^(guò)幾百年的發(fā)展，已經(jīng)得到了相對(duì)的穩(wěn)定，特別是在近一百年基本上以燃?xì)鉃橹?，?dāng)然也有一些熱泵，但很少能看見(jiàn)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(jiàn)，因?yàn)闅W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(guó)，用的也都是熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱模式，我們很多的知識(shí)、理念、產(chǎn)業(yè)、做法，都是根據(jù)他們學(xué)習(xí)來(lái)的。
除此之外，還有我們的鄰國(guó)——日本，日本是一個(gè)南北緯度跨度非常大的國(guó)家，那它的供暖方式是什么呢?燃?xì)饣蛘邿岜?，日本的供暖方式也很少能看?jiàn)大型集中供熱。
我們中國(guó)是以什么樣的方式供暖為主呢?——集中供熱。到現(xiàn)在為止，中國(guó)北方地區(qū)仍然是以集中供熱為主體，那么這種供暖方式就要面臨變革，而變革中最重要的問(wèn)題是什么呢?——集中供暖和分散供暖。
中國(guó)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(wèn)題——熱源的選擇。有一個(gè)趨勢(shì)大家不可否認(rèn)，就是分散供暖方式在發(fā)展，集中供暖方式在優(yōu)化，我們都知道傳統(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(guó)北方供暖的主體，所以這個(gè)問(wèn)題就顯得很突出。
那么這個(gè)問(wèn)題帶來(lái)的最大現(xiàn)象是什么呢?——大氣污染，這也是這兩年的熱點(diǎn)話題。而第二個(gè)熱點(diǎn)是燃?xì)猓細(xì)獾膯?wèn)題是什么呢?——氣荒，這也是今年出現(xiàn)的問(wèn)題，包括“煤改氣”以后出現(xiàn)的若干個(gè)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(shí)施大于供給，而且今年燃?xì)鈨?chǔ)備相對(duì)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(gè)熱點(diǎn)就是電熱供暖，這對(duì)于電力和我們做供暖的人看說(shuō)，在認(rèn)識(shí)上是有區(qū)別的，做電力的人認(rèn)為只要是以電作為動(dòng)力或者作為驅(qū)動(dòng)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(rèn)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(zhuǎn)化成熱。
當(dāng)然在現(xiàn)代社會(huì)需求下人們更關(guān)注的是熱泵供暖，這也是最近三年進(jìn)入北方的;另一種方式是可再生能源供暖，主要講的是太陽(yáng)能供熱、供暖，和我們用地?zé)峁┡粯?。其他可能還有生物質(zhì)供暖，但沒(méi)有普遍使用。
除了面對(duì)以上電供暖方式的選擇外，我們還面臨著第三種選擇——空調(diào)的熱風(fēng)選擇，為什么?因?yàn)闊岜贸艘运疄檩d體以外，還可以直接用風(fēng)作為最后末端的換熱，所以空調(diào)熱風(fēng)形式以前大多出現(xiàn)在大型樓宇的集中空調(diào)中，或者是南方地區(qū)家用空調(diào)的熱風(fēng)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(diào)的熱風(fēng)作為一種選擇。
另外，需要強(qiáng)調(diào)一個(gè)問(wèn)題，我們過(guò)去講的都是城鎮(zhèn)供暖，對(duì)于相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和產(chǎn)品，以及執(zhí)行的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，主要以城鎮(zhèn)的住宅為主，但今天發(fā)生了變化，因?yàn)榍鍧嵞茉椿蛘呓星鍧嵢∨?，主?zhàn)場(chǎng)或者中心工作是指農(nóng)村的清潔能源取暖問(wèn)題。另外，農(nóng)村的取暖方式和城市的取暖方式，兩者雖然有共同點(diǎn)，但是區(qū)別很大，因此我們考慮問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn)，也應(yīng)該有所不同。
總結(jié)起來(lái)，中國(guó)供暖方式的變革，主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面：一、能源結(jié)構(gòu)的改變，也是目前國(guó)家一個(gè)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(zhuǎn)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。二、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(guò)去的輻射鑄鐵散熱器，現(xiàn)在叫新型化輻射對(duì)流性高效率的散熱系統(tǒng)。當(dāng)然地暖變化也很大，從單一的供暖向輻射供暖轉(zhuǎn)變，更主要的是室內(nèi)今后可能會(huì)向小型化、以空氣供暖的方式轉(zhuǎn)變。三、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(zhì)問(wèn)題，我個(gè)人認(rèn)為，空氣品質(zhì)問(wèn)題是北方居住建筑采暖和歐美發(fā)達(dá)國(guó)家室內(nèi)人居環(huán)境上最大的差距。國(guó)內(nèi)室內(nèi)污染很大，怎么解決新風(fēng)問(wèn)題，怎么解決室內(nèi)污染問(wèn)題，這些都和采暖能耗密切相關(guān)，需要我們拿出更好的解決方案。
四、就是低碳化、智能化、多樣化、個(gè)性化。低碳化就是向節(jié)能、環(huán)?；蛘吒咝А⒐?jié)能的方向發(fā)展;智能化就是應(yīng)用我們現(xiàn)在的采暖設(shè)備，在大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能這種大的趨勢(shì)下，進(jìn)行變革，實(shí)現(xiàn)手機(jī)控制;多樣化就是讓用戶有更多的選擇;個(gè)性化則是強(qiáng)調(diào)服務(wù)，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(qiáng)度和負(fù)荷強(qiáng)度都會(huì)下降，使我們能夠進(jìn)行個(gè)性化的服務(wù)，比如老年人有老年人的服務(wù)，年輕人有年輕人的服務(wù)，病人有病人的服務(wù)，南北方有南北方的服務(wù)，一定要個(gè)性化。
清潔供暖技術(shù)
什么叫清潔取暖，我也不能把定義完整地說(shuō)出來(lái)，但至少有一條必須要有，那就是低排放、低能耗，這是本質(zhì)特征，是相對(duì)于散煤，或者是以煤燃燒為主的鍋爐必須要有的基準(zhǔn)。
像目前我們正在編寫(xiě)的清潔供暖的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，第一個(gè)是清潔能源供暖是清潔供暖，但不完全是清潔能源，應(yīng)該包括熱源本身、輸配以及建筑本體。第二個(gè)是“宜氣則氣，宜電則電”，我個(gè)人認(rèn)為“宜氣則氣，宜電則電”的關(guān)鍵在于第一個(gè)字——宜。宜首先要適宜，不能片面理解，是需要做技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較的，否則有的人會(huì)在執(zhí)行過(guò)程中或者實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)走樣、偏離的情況，所以關(guān)鍵在于宜字。
而針對(duì)這個(gè)問(wèn)題我們從兩個(gè)方面解析了清潔供暖，一個(gè)是供給側(cè)，以熱源供應(yīng)供給側(cè)，一個(gè)是用戶側(cè)，也就是供給側(cè)供給量和需求側(cè)的需求量，這兩個(gè)都要發(fā)力，都要有措施，當(dāng)然這個(gè)要比較供給側(cè)的投資成本、壽命。從供給側(cè)的城鎮(zhèn)來(lái)講，一個(gè)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(gè)為主。二是要充分挖掘周邊的低水位余熱，這里需要關(guān)注的是關(guān)于大型燃煤燃?xì)馀欧诺娜N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(shí)施的清潔取暖，實(shí)際上目前主要有三種：一是“煤改氣”，但今年對(duì)于“煤改氣”的規(guī)劃還不夠細(xì)致和協(xié)調(diào)，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(qū)動(dòng)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(zhì)取暖。但“煤改氣”現(xiàn)在遇到的問(wèn)題是——氣夠不夠，費(fèi)用貴不貴。還有就是由于我們的設(shè)計(jì)和施工，以及投資周期的問(wèn)題，會(huì)不會(huì)帶來(lái)一些危險(xiǎn)，這個(gè)也需要思考。
另外，“煤改電”的第一認(rèn)識(shí)不是空調(diào)，不是我們?nèi)ド虉?chǎng)里買(mǎi)一臺(tái)空調(diào)在家里一裝就行了，當(dāng)然在南方地區(qū)，所謂的冷暖空調(diào)就是從商場(chǎng)里買(mǎi)的空調(diào)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(fēng)。我舉一個(gè)例子，北京是全國(guó)農(nóng)村清潔能源試點(diǎn)走在最前列的城市，也是最早在全國(guó)開(kāi)展的城市，政府的補(bǔ)貼力度很大，所以在過(guò)去兩年里我們從北京試點(diǎn)中獲得了很多寶貴經(jīng)驗(yàn)。對(duì)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?xì)獗趻鞝t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(guò)去年一年的監(jiān)測(cè)，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(dá)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?xì)獗趻鞝t。
如果從運(yùn)行費(fèi)用來(lái)看，區(qū)域電暖器大概在30元，燃?xì)獗趻鞝t在40元，空氣源熱泵則是18元，而地源熱泵是10元，這個(gè)雖然是普遍的，以戶為單位的運(yùn)行費(fèi)用，但也足夠表明各種方式在經(jīng)濟(jì)上的一個(gè)場(chǎng)景。反過(guò)來(lái)另外一個(gè)問(wèn)題，如何降低農(nóng)村煤改清潔能源的運(yùn)行費(fèi)用，在運(yùn)行費(fèi)用以及投資費(fèi)用降低方面，我個(gè)人認(rèn)為供暖負(fù)荷仍然偏高。
比如：1982年的建筑約88平方米，和現(xiàn)在我們執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)相比已經(jīng)大大降低，如果我們?cè)谖磥?lái)可以達(dá)到10瓦的話，投資需求會(huì)大幅度下降，運(yùn)行費(fèi)用也會(huì)大幅度下降。從80年代到現(xiàn)在，我們可以明顯感覺(jué)到在四本節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)下，能耗大大下降了。以一個(gè)實(shí)例為準(zhǔn)，在兩戶人家中一家加了改造，一家不加改造，那么加了改造的房屋便可得到熱負(fù)荷值降低30%左右。
因此，降低供暖負(fù)荷，對(duì)清潔能源的貢獻(xiàn)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(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)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(gè)價(jià)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(dá)到一定的效果，今年北京市建立了一個(gè)全市清潔取暖的監(jiān)測(cè)平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)利用了互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控每一個(gè)區(qū)域的每一家項(xiàng)目，也可以顯示溫度和能效情況，包括對(duì)事故進(jìn)行報(bào)警。
思考和建議
第一、加強(qiáng)整體區(qū)域的清潔供暖規(guī)劃，不能一個(gè)鎮(zhèn)一個(gè)村地做，而是要加大一個(gè)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(gè)北方和三北地區(qū)的清潔供暖，都應(yīng)該有一個(gè)整體規(guī)劃。
第二、確定清潔供暖合理的電價(jià)和氣價(jià)，要鼓勵(lì)清潔供暖，不采用傳統(tǒng)的方式，因?yàn)槿济菏亲畋阋说?，這一點(diǎn)大家不要忽略，而且我們并沒(méi)有過(guò)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(jià)和氣價(jià)就很重要了。
第三、要健全全過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化體系，在其產(chǎn)品、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)上都要有標(biāo)準(zhǔn)化的內(nèi)容來(lái)進(jìn)行管理。
第四、如何選擇用系統(tǒng)化PPP模式。
第五、如何引導(dǎo)輿論提供正確的解決方案，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)傳輸很快，但往往不全面、不客觀。
第六、如何保證煤改清潔能源以后長(zhǎng)久的運(yùn)行，像國(guó)家獎(jiǎng)勵(lì)政策、鼓勵(lì)政策退出以后，能不能再持續(xù)。
第七、要推動(dòng)整體解決方案，也就是裝配式建筑，要同時(shí)進(jìn)行推進(jìn)。
第八、要科學(xué)的監(jiān)測(cè)和評(píng)估，目前北京市已經(jīng)建立了這樣的系統(tǒng)。
第九、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。
第十、通過(guò)降低負(fù)荷，提高能效，縮短供暖時(shí)間，增加供暖的容量，提升室內(nèi)舒適度。
第十一、農(nóng)村地區(qū)，降低供暖負(fù)荷。
第十二、在降低供暖負(fù)荷這個(gè)問(wèn)題上，各地要積極的探索，并不斷的完善。
總結(jié)下來(lái)一句話，我們探討供暖方式的變革和清潔供暖，就是為了創(chuàng)造美好的生活，建設(shè)美麗的中國(guó)，希望大家在清潔供暖的發(fā)展之路上，走得更科學(xué)、更健康。
注：本文摘錄自中國(guó)建筑科學(xué)研究院專業(yè)總工/建筑環(huán)境與節(jié)能研究院院長(zhǎng)徐偉題為《清潔供暖技術(shù)方案比較》的演講。
原標(biāo)題：清潔能源供暖技術(shù)方案比較
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