在化石能源仍占主导和极端天气频发的双重背景下,下一场供热变革将在何处?
近日,中国节能协会常务副秘书长辛升在“第二届新能源供热高质量发展研讨暨技术展示会”上表示:“新能源供热作为能源革命的重要实践领域,是推动能源结构调整的关键抓手,是重构供热系统的必由之路,更是供热行业实现‘双碳’目标的战略支点。”
■■价值正被逐步肯定
新能源供热是以太阳能、地热能、生物质能等可再生能源及工业余热等为热源,通过高效输配系统为建筑、工业等提供安全、低碳热能的供热方式。
“未来,能源系统电力化、电力系统低碳化是能源转型大势,风电、光伏将成为主体电源。风电、光伏电源的间歇性与建筑供热负荷的可间断性,可通过时空互补机制实现电力系统稳定运行。通过‘负荷需求柔性化+能源供应多元化’双轮驱动,未来可实现建筑供热与风电、光伏形成动态平衡。因此,要发挥供热对新型电力系统的支撑作用。”国务院参事室特约研究员、国家能源局原副局长吴吟表示。
新能源供热的价值正在被逐步肯定。《中华人民共和国能源法》(以下简称《能源法》)将地热能纳入管理体系。《能源法》明确,支持优先开发可再生能源,合理开发和清洁高效利用化石能源,有序推动非化石能源替代化石能源、低碳能源代替高碳能源。
“当前,新能源供热正经历从‘治标’到‘治本’的范式革命,其本质是通过技术—政策—市场的协同创新,构建‘节能—减污—降碳’三位一体的新型能源体系。”吴吟坦言,“提高能效是相对减少能耗,而节能是从根源上不消耗能源。节能应该是提高能效的基础和前提,必须把节能放在更加突出位置。从源头上减少化石能源消费,也就减少了中间利用过程和末端治理的减污、降碳成本。”
■■技术水平不断发展
“我国余热资源规模庞大。据测算,2023年,我国可回收余热资源总量达13.73亿吨标准煤;预计到2028年,这一规模平均值将达到16.08亿吨标准煤。”吴吟认为,应充分利用各类余热资源。“能否用好余热资源,是新能源供热高质量发展的试金石。”
据了解,热泵可通过电力驱动,将低品位热能高效转化为高品位热能,显著减少化石燃料消耗与碳排放。同时,热泵应用广泛,可覆盖建筑供暖、工业蒸汽供应、农业烘干等领域。
“热泵的制热效率远超燃煤和燃气锅炉。随着技术进步,有的空气源热泵已经能够适应北方极其严寒地区的低温环境。”吴吟说。
展览会现场,不少热泵、余热回收、生物质等先进产品展出,供热行业等各项技术蓬勃发展。例如,华源泰盟的余热回收专用机组,可利用少量高温热源为驱动热源,产生大量中温有用热能;美的展出的离心热泵、螺杆热泵、涡旋热泵等不同制热量和能力段的热泵产品,可充分利用各种形式的可再生热源,实现多能互补的清洁供暖……
“过去一年,我国新能源供热产业在政策引领、技术创新、模式探索等方面取得突破性进展:全国新能源供热面积不断扩大,热泵技术、储热技术、多能互补系统应用规模超速增长,一批标杆项目在民用建筑、公共建筑、工业园区等领域落地开花。”辛升说。
■■属性仍需进一步明晰
技术不断突破、效能不断提升,但当前我国对于新能源供热的一系列定位尚未完全界定。
国家发改委能源研究所研究员胡润青向《中国能源报》记者坦言:“例如,环境热能是指周边环境中蕴含的低品位热能,其热量主要来自于太阳,会不断补充更新,是一种可再生的天然热源,国际上已公认环境热能、空气热能是可再生能源。我国早已明确地源热泵是可再生能源技术,但对环境热能、空气热能的认识尚处于起步阶段,还没有官方命名,对空气源热泵是不是可再生能源技术也尚存不清晰认识。这使得产业界和地方政府对这些能源的界定产生困扰。”
“要消除多年认识不清造成的影响不易。希望未来能从更高层面,最好是通过立法,明确空气源热泵的可再生能源属性。同时,在可再生能源品种中增设环境热能,科学设计统计分类方法,明确热泵可再生能源量的核算方法,避免重复计算。”胡润青进一步表示。
此外,中国节能协会热电产业委员会秘书长张东胜在接受《中国能源报》记者采访时指出:“新能源供热通常需要用电驱动,但目前电价较高,拉高运营成本。比如,北京郊区居民在使用分散式空气源热泵时,优惠电价是每度电0.1—0.15元,1平方米一个供暖季需要50度电,成本就是5—7.5元。但如果将其用于大型集中供热,就要按照工商业电价收取,每度约为0.8—1元,导致运营成本飞涨。”
“目前北京地区的新能源供热建设投资已有政策支持30%的补贴,但是运营后因电价问题仍然不好运转。目前新能源供热比较好的应用场景还是在公用建筑,期待后续政策能对新能源供热运营阶段进行支持。”张东胜说。
值得一提的是,政策上,北京市早在2019年就已推出地热能开发及热泵系统利用支持政策。截至2024年底,北京市已基本建成较为完善的新能源供热质量和标准体系,包含太阳能标准、地热能标准、生物质能标准、水能标准、风能标准及空气能标准。
据北京市发改委能源处三级调研员周长宽介绍,截至2024年12月,北京市新能源供热面积达到1.34亿平方米,占全市供热面积的比重达11%左右,每年可替代燃气约10.7亿立方米,减少二氧化碳排放220万吨。
“未来,随着科技进步和人工智能的进一步应用,热—电协同模式将推动供热行业从‘粗放刚性供热’向‘智慧柔性供热’转型。”吴吟表示。