《中共中央关于进一步全面深化改革 推进中国式现代化的决定》指出，要健全绿色低碳发展机制，积极稳妥推进碳达峰碳中和。
建设新型零碳热力系统，替代燃煤、燃气锅炉，解决建筑和工业生产用热需求，是实现碳中和目标的一个重要途径。
围绕未来供热发展等话题，中国工程院院士江亿接受了《每日经济新闻》记者（以下简称小编）的专访。
江亿是建筑热环境工程学科的倡导者和创建者之一，也是我国暖通空调领域的首位中国工程院院士。在深耕行业几十载中，江亿院士完成多项核心技术研发并直接主持百余项工程项目，其中包括人民大会堂、故宫博物院等30多个大型重点建筑的空调系统工程。
2003年北京非典型肺炎肆虐，江亿院士带领团队进入疫情重灾区——北京大学人民医院现场实测，分析研究病毒传播规律，率先为应对疫情区域的通风空调系统安全运行指明方向。2020年新冠肺炎疫情暴发后，室内环境安全引起重视，他第一时间牵头成立了“中国制冷学会抗击新冠肺炎专家小组”，为有效抑制病毒在空气中传播献计献策。
集中供冷会造成能源浪费
小编：我国探索过区域集中供冷，为何一直没有大规模推行？
江亿：我是最早推进集中供冷的学者，但在二十多年里，我的观点发生了变化，现在不赞同集中供冷。我认为除非是特殊条件，否则就不应该用集中供冷方式。
供热和供冷原理不同。供热实质上是要维持建筑墙体的温度，要把一个房子从冷变热一般需要两天，所以24小时持续供热是必须的。而夏天的空调，外墙的内外温度差在10摄氏度以内，所以把房子从热变冷可能只需要半个小时，而集中供冷系统需要24小时的连续运行，无论室内有人没人，这就会造成能源浪费。
北京市的调查结果显示，普通住宅每平方米夏季的用电量平均在4到5度，而采用全楼中央空调的住宅项目则高达20到25度，就是由于一个是“部分时间、部分空间”的运行方式，而另一个是“全时间、全空间”。
而老百姓真的喜欢“全时间、全空间”的空调运行方式吗？现在一些高档住宅采用了“多联机”方式，也就是市场上说的“户式中央空调”，它的初衷就是为一户人家的所有房间提供空调。然而实际使用中，可以发现，大多数家庭只会开启一到两台室内机，而很少有几个房间空调都打开的现象，还是“人走关机”。
这些年来我国也建设了不少采用集中供冷的住区项目，都显示出其运行能耗高的特征。出现的现象是“屡战屡败”但是还要“屡败屡战”。为什么会这样？因为这里面有很大的商业利益。能耗高的结果最终都要终端使用者买单，但在中国的房产开发链中，终端使用者很难影响到前端的方案决策。
在中国，从生活习惯来看，人们还是倾向于“有人时开启，无人时关闭”的运行模式。若我们采取集中供冷这一高能耗运行模式，将会导致中国建筑能耗大幅增长，也会对节能减排和实现“双碳”目标构成威胁。因此，我后来一直反对集中供冷。
小编：是否有技术可以把消纳新能源和集中供冷结合起来？
江亿：不是夜间低谷，在大规模发展光伏后是中午太阳光足的时候电力富裕，可以利用富裕电能制冰并储存，以解决城市电力日内储能和调节的需求。这是从上世纪90年代开始的技术，但主要是针对采用中央空调的大型商业建筑和公共建筑。对居住建筑来说，其储能调节的好处不能弥补其连续运行的害处。
但是现在在“双碳”目标、能源转型的背景下，将大规模用风电光电替代现在的煤、油、气构成的化石能源系统，其面临的问题不仅是一天内风光电的变化，更要解决风光电与用电需求之间的季节性差。对于我国中东部大多数地区来说，未来面对的是冬夏季电力不足，而春秋季电力富裕。这样，就有可能在春季利用富裕的电力制备冰浆，在夏天为空调提供冷源，避免制冷机耗电；一个夏季使冰浆变成了温水，在秋季又可以利用富裕的电力将其制备成高温热水，供冬季取暖。这就实现了电力的跨季节转移，春、秋的富裕电力用于冬夏的制冷制热；还实现夏季的热量转移到冬天，冬天的冷转移到夏天。这一创新过程的技术关键就是大规模的储冷储热设施，其要求的体积会超出你的想象，但却可以解决新能源发展中的关键问题，所以就该打破常规，接受新事物。这时，就需要集中供冷了，此时即使消耗了过多的冷量，但这是在为冬季积攒热量。放在整个系统下看，不合理就变成了合理。
可借助物业力量推进供热计量收费改革
小编：直到现在，冬季取暖我们也没有实现按用热量收费，为什么供热计量这么难？
江亿：首先，中国城市中的居住方式是多层、高层公寓，而不是欧洲那样的独立别墅。由于热量会通过墙体传递，所以一座大楼不同位置的房间在达到同样室内温度时，需要的热量有巨大的差别。在顶层把角的房间需要的热量会是中间层中间的房间的3到4倍。这样，如果完全按照热量计量收费，就会使得一栋建筑中同样面积的房间不同位置要缴纳的费用差三四倍，这实际上可操作吗？进一步，我国不同时期建设的房子保温性能也有巨大差别。上世纪八十年代及以前盖的房子保温差，在同样温度下其消耗的热量可以是本世纪采用节能技术之后盖的房子热耗的2到3倍。再加上位置的偏差，不同房子之间耗热量就会差5到6倍！更大的问题是，目前保温不好、热耗高的老房子住的大多是低收入群体，他们大多是靠住房改革继承的原来分配的住房。而性能好、热耗低的新房子则都是商品房，是相对的高收入群体。按照面积收费，每平方米住房交的钱都一样；而按照热量收费，高收入群体一下子只要交原来的一半供暖费，而低收入群体要交的供暖费却要翻番。这有利于社会公平、社会稳定吗？这个现象是历史过程形成的，低收入群体并非贪便宜而买性能差的住房，所以不应该承担历史上建筑保温差所导致问题的责任。
国家这些年都在抓既有建筑的节能改造，这是件大好事，但现在距全部改造完还有很长的路。有些地方针对这一问题出台了“热耗高的按面积收费，热耗低的按热量收费”的政策，这倒是解决了住房保温不同、热耗不同的问题，但这能促进建筑节能吗？这样的结果是减少了供热企业的收入，而计量改革的任务又主要靠供热企业承担，他们为什么要努力做减少自己收入的事？
此外，在技术层面，热表需要定期校准，校准成本高昂，还要把每块表拆下来安装在校正台上标定，这会给企业带来很大的经济负担。
所以，供热计量是好事，但不能一户一表，而应该一栋一表，按照每栋计量的热量栋内各户分摊。同时还要设法解决早期不节能高热耗建筑的改造与补贴问题。否则，事情很难办成。
小编：供热计量收费有什么更好的解决方法吗？
江亿：我觉得根本的办法是解决住区管理问题。现在对商业大厦、大型公共建筑，都是一个单位一块热表，按照计量的热量收费。而这些大楼有自己的物业，负责水、暖、电等各方面的维护和运行，可以管得很好。而我国城市的居住方式目前基本上实现了小区模式，也有物业公司。因此完全可以靠物业公司来实现同样的全面管理，包括电力、暖气、上下水、停车、垃圾、绿化等。
小区各类设施的产权是业主的，目前的运行权是供热、供电、供水等各个公共事业服务公司，而维修工作又不知该归谁，谁出钱。包括当初的大修、小修费，也很难与这些系统的维修与改造发生关系。这样建造、运行和维护三权分离，就造成很多问题，现在把责任都硬推给供热、供水、供电等各个专业服务企业，绝不是解决问题的好办法。
最好的办法是采取和商业大楼、公建大楼一样的方式，由物业公司为业主管理和维护这些系统，把供热、供电、供水等系统和车位、未来的充电桩、垃圾、绿化等各方面的事情全面管起来。可以让不同的供暖方式和服务商竞争，选择最经济有效的方案。居民可以根据自身的需求和经济状况选择适合自己的供暖方式和服务商，可以按面积、热量或人头收费。国家只要求物业公司必须确保居民的基本供暖需求。
物业公司将遵循市场机制运作，根据实际需求向居民收取相应的供热费用。同时帮助居民节省下来的热量可以转化为奖金发放给物业公司，这种激励机制将促使物业公司更加积极地调整和优化供暖系统，以实现节能和节省成本。
如果居民发现邻居浪费能源，如开窗散热，他们可以互相监督，做到人人都参与节能行动。国家下发的供热补贴也能更精准，确保资金流入需要补贴的群众手中。
对于少数低收入群体难以承受高额采暖费的情况，则完全可以通过民政部门精准扶贫解决。这样也避免了目前大多数城市供热企业亏损，依靠地方政府补贴的现象。取消撒芝麻式的面上补贴，采用市场化运行+精准的扶贫补贴，才是既节约财政开支，又真正解决问题的方法。
可建设余热共享系统
小编：我国热力系统发展现状如何？
江亿：首先，我国热力系统能耗和碳排放巨大。建筑用热和机电与轻工业生产用热是我国能源消耗和碳排放的主要领域之一。目前我国制备这些热量依靠燃煤、燃气锅炉和热电联产，每年消耗约11亿吨标煤，导致碳排放占我国使用能源所导致碳排放总量的25%。
根据我国经济社会发展预测，到2050年我国建筑和机电与轻工业生产用热量将从目前的每年160亿吉焦增加到240亿吉焦。如何在热量制备上实现能源转型，在满足碳中和要求下为建筑和工业提供足够的热量，是实现“双碳”目标必须攻克的重大任务之一。
其次，相对于新型电力系统的建设，新型热力系统的研究、规划和建设远远不足，导致出现一系列问题，如各地普遍面临供热需求增长而热源不足的问题，都在探索新的热源方式。有些地方完全依靠市场行为，或只考虑短期目标，出现管网重复建设问题，造成财政浪费；有些地方大举建设以热电联产为目的的燃煤电厂，能耗和碳排放不降反增；有些地方大力推广空气源、土壤源热泵，大幅增大了冬季用电负荷，加剧了电力系统季节性调峰的矛盾。
我国有丰富的余热资源，也有因地制宜的低碳零碳供热技术，通过科学的总体规划完全可能实现对建筑、机电和轻工业生产的零碳热力供给。
小编：目前我国零碳热力系统建设的可行性有哪些？
江亿：第一，依靠自然界低温源的热泵，主要是空气源、土壤源和水源热泵，这些年取得了很大的成功，但其仅可满足低密度用热需求。每万平方米土地空间可提供的供热能力不宜超过1兆瓦。过量地从自然环境提取热量，会导致局部生态环境的变化，且影响未来城市地下空间的深度开发利用。
而且，冬季的高用电强度与水电、风电、光电在冬季的短缺是我国实现零碳电力系统面临的核心矛盾之一。过多依靠电动热泵，会进一步加剧冬季电力供给不足的矛盾。未来还要依靠火电满足冬季的电力缺口，冬季采暖主要依靠热泵方式将加大冬季火电的比例。
因此，自然源热泵仅适用于建筑生活热水、医院蒸汽制备、农村、南方地区建筑采暖和北方城市少量建筑采暖。而北方城市高密度建筑群的冬季供热，高密度用热的工业园区等不能完全依靠从自然界提取热量，需要寻找其他的低碳热源。
第二，建设余热共享系统满足高密度用热需求。我国拥有大量的余热资源，包括沿海核电排放的余热、冬季调峰火电排放的余热、垃圾焚烧、数据中心，以及冶金、有色、化工、建材等产业排放的余热。根据分析预测，回收利用上述余热的70%就可以满足北方城市建筑采暖和全国多数机电与轻工业生产的高密度用热需求。
实现上述目标，需要建设区域余热共享系统，通过供热管网连接各个热源点和热用户。同时建设大规模长周期储热设施以解决供需在时间上的不匹配问题，并在热源点和热用户安装热采集和热量变换装置，以实现热量的回收和变换。
小编：目前我国已具备建成余热共享系统的基础条件有哪些？优势是什么？
江亿：一方面，我国拥有世界上规模最大的区域热网和完善的城市热网，只要补足一些跨区域输送管网，就可满足区域余热共享的要求。
另一方面，我国是热量采集、变换、储蓄、输配系列技术的主要发明者和相关装备的主要生产国。热量采集和热量变换装置在我国已有十余年的研究开发，具有完整的自主知识产权，并已形成丰富的产品系列。低成本的大规模长周期储热设施也已有初步研究成果，并陆续在一些工程中成功应用。
此外，余热共享系统的建设引发的投资、基建能力和材料消耗将创造巨大市场需求。余热共享系统需要的直接投资约2万亿元，但主要投入是基建能力、钢材和建筑材料等，与房屋建设所需要的材料与能力高度一致，而建成后可使热量供给的边际成本大幅度降低。按照目前热量的市场价格计算，年投资收益率可在6%至8%之间。将其作为基建内容，既实现我国部分基建队伍的转移，又可形成制造业新的市场需求，从而部分缓解房屋建设市场下行对经济发展的影响。
小编：您对推进热力系统低碳转型有什么建议？
江亿：第一，对全国各种建筑和工业生产用热的提供方式进行统一规划，并严格实施。各类工业排放的余热是宝贵资源，不充分回收利用会导致资源的严重浪费；跨区域管网、大规模储热等设施，更需要全面统筹，以避免重复建设。
在制定了全面系统的余热利用规划后，则可调动社会各种投资和建设力量，分片、分期、逐步建设实施，共享建设成果。
第二，解决热量共享系统建设中用地的政策问题。大规模长周期热量储存设施需要占用较大的空间资源，跨区域输热管道的建设也必须破解管道路由问题。只有从政策机制上解决建设用地的土地使用权问题，才有可能建设。
第三，建立基于热量品位定价的余热价格评价方法和碳排放核算机制。
余热共享系统需要余热供给方、转换和输送方、余热使用方等多方介入，与多方利益相关，需要建立科学的核算方法和定价机制，才能调动各参与方的积极性，妥善解决投资、建设和运行中的各种问题。同时，建立产热、用热各方的碳排放责任核算机制，才能保障各相关方利益，有效促进余热共享系统的实施。
第四，按大气治理方式严管各类余热向环境排放。
各种低品位余热以前大都被随意排放，但在低碳时代成为宝贵资源。建议参照大气治理机制，严格监管各类低品位余热的排放，任何高于当时环境温度20摄氏度以上的余热都必须有效回收，不得随意排放。按照污染物排放的方式管理低品位余热排放，可以极大地促进余热回收共享系统的实施。
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