江亿院士：北方城镇零碳供热应跨季节蓄热

近日，记者在中国城镇供热协会召开的中国国际暖通高峰论坛——碳达峰、碳中和与清洁供热绿色发展国际峰会上了解到，目前我国北方城镇、农村供热面积分别约为147亿、70亿平方米。我国每年新增的城镇集中供热面积均在3—5亿平方米，其中一半以上新增热源与煤相关。

会上，中国工程院院士、清华大学建筑节能研究中心主任、中国城镇供热协会副理事长江亿在发表《中国供热行业碳达峰碳中和技术路线和发展方向》演讲时指出，碳中和是新时期发展的重大战略。目前我国传统能源的使用面临着能源安全、大气污染和气候变化等问题。将燃煤、燃油、燃气的能源结构变为水电、风电、光电、核电、生物质能等零碳能源，彻底摆脱对化石能源的依赖，实现能源安全和可持续发展是彻底改变我国能源结构、解决我国能源问题、实现碳中和的根本途径。

中国工程院院士、清华大学建筑节能研究中心主任、中国城镇供热协会副理事长江亿发表演讲

数据显示，我国北方城镇采暖热源主要来自热电联产和各类燃煤、燃气锅炉生产的热力。烧煤比重高达70%—80%，采暖消耗的一次能源依然以煤为主。虽然目前实现了燃煤的清洁高效利用，但不可避免会产生大量二氧化碳，居民采暖亟需低碳转型。另外，随着人民生活水平的不断提高，我国南方供暖需求越来越大。预计到2030年，我国南方地区分户、区域供暖用户数量将分别达到6500万户、3200万户左右，碳排放潜力分别在2500万吨、4500万吨以上。在建筑运行领域，供暖行业碳减排的增长空间巨大，减排形势严峻，寻求城镇供热系统碳中和路径十分迫切。

对此江亿表示，实现我国城镇供热系统碳中和路径，需实现建筑和供暖领域的零碳运行。在冬季供暖以及建筑用能领域取消各类燃煤燃气锅炉，全部实现电气化。通过实现我国电力系统的零碳运行，从而实现建筑和供暖领域的碳中和。

实现我国电力系统零碳运行，需解决未来电力季节差的问题。江亿指出，未来电力构成主要是风电、光电、水电等。而这些能源本身又受制于气候和季节的变化。冬季枯水期，水电功率不到夏季的40%；冬季太阳日照时间短，光伏日发电量不足夏季的一半。而冬季和夏季的电力负荷是接近的。另一方面，目前以煤电为主的电力系统季节供电情况是，冬季电力过多，夏季不足；夜间电力过多，白天不足。而未来零碳电力的供电情况是，冬季电力不足，夏季过多；夜间电力不足，白天过多。

对此，他强调，解决未来电力季节差的问题是实现碳中和的重点工作。一方面加大风电、光电的装机容量，采用储氢方式跨季节蓄能，冬季采用热泵供热。另一方面冬季利用火电发电，采用CCS回收和储存利用二氧化碳。大力开展跨季节储能装置研究，实现大规模跨季节储能装置。

谈及我国北方城镇零碳供热的实现，江亿特别指出，一是要开发利用沿海地区核电、火电、钢铁厂余热，通过海水淡化制备热淡水，实现水热联产、水热同送、水热同蓄、水热分离；通过建设若干个大型跨季节蓄热装置，可利用沿海各类余热供热80亿平方米。二是开发利用北方保留下来的3亿千瓦火电，获取4亿千瓦热量，通过蓄热装置和全部回收余热，为80亿平方米建筑供热。三是部分钢铁、有色、化工产业和垃圾焚烧等余热，也可供热10亿平方米，建立跨季节蓄热装置，充分利用全年排放的余热。四是对于30亿平方米难以连接集中热网的建筑，通过集中的中水水源、中深层地源、浅层地源，以及分散的空气源等多种电动热泵方式供热，严寒地区也可以采用直接地热。

具体到实现碳中和供热目标任务，江亿表示，一是高能耗建筑的节能改造；二是末端提高调解性能、降低回水温度的改造；三是深度挖掘电厂余热、工业余热，获取足够的零碳热源；四是区域供热管网规划预改造，适应未来零碳供热布局。