近年來，每當(dāng)供暖季前后，我國北方地區(qū)霧霾天氣頻發(fā)，京津冀地區(qū)尤為嚴(yán)重。雖然有資料表明，2018年我國平均霾日數(shù)、霾天氣過程次數(shù)和影響

近年來，每當(dāng)供暖季前后，我國北方地區(qū)霧霾天氣頻發(fā)，京津冀地區(qū)尤為嚴(yán)重。雖然有資料表明，2018年我國平均霾日數(shù)、霾天氣過程次數(shù)和影響面積均比2017年有所減少，但霧霾天氣的頻繁出現(xiàn)，直接影響到人們的日常生產(chǎn)生活，甚至危害健康。

究其原因，我國“富煤、貧油、少氣”的資源稟賦導(dǎo)致國內(nèi)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)失衡，成為我國大氣污染的根源。經(jīng)初步核算，2019年我國全年能源消費(fèi)總量48.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中煤炭消費(fèi)量占能源消費(fèi)總量的57.7%，比2018年下降了1.5%，而天然氣、水電、核電、風(fēng)電等清潔能源消費(fèi)量占總量的23.4%，上升了1.3%。雖然清潔能源消費(fèi)比重略有上升，但化石能源仍然是我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的主體。

京津冀地區(qū)冬季的氮氧化物（NOx）排放量絕大部分來自供暖燃料的燃燒。受經(jīng)濟(jì)成本、取暖模式等諸多因素影響，短期內(nèi)燃燒化石能源仍為北方地區(qū)冬季取暖的主要形式。截至2016年底，北方地區(qū)燃煤取暖面積約占北方地區(qū)總?cè)∨娣e的83%，天然氣、電、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能、太陽能、工業(yè)余熱等合計(jì)約占17%。因此，我國北方地區(qū)迫切需要推進(jìn)清潔取暖。

我國北方清潔取暖工作的可持續(xù)發(fā)展，回顧了區(qū)域供熱技術(shù)發(fā)展的大致歷程和近10年來國家相關(guān)的供熱政策，闡述了我國北方現(xiàn)有各項(xiàng)清潔供暖技術(shù)的優(yōu)劣，包括清潔燃煤供暖、天然氣供暖、電制熱供暖、地?zé)峁┡⑸镔|(zhì)能清潔供暖、太陽能供暖、工業(yè)余熱供暖、核能供暖等，對清潔取暖領(lǐng)域存在的問題進(jìn)行深入剖析，并給出相應(yīng)的解決路徑。

一、我國清潔取暖的相關(guān)政策

清潔取暖是指利用天然氣、電、地?zé)帷⑸镔|(zhì)、太陽能、工業(yè)余熱、清潔化燃煤（超低排放）、核能等清潔化能源，通過高效用能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)低排放、低能耗的取暖方式。清潔取暖包含以降低污染物排放和能源消耗為目標(biāo)的取暖全過程，涉及清潔熱源、高效輸配管網(wǎng)（熱網(wǎng)）、節(jié)能建筑（熱用戶）等環(huán)節(jié)。清潔取暖的主要方式包括清潔燃煤供暖、天然氣供暖、電制熱供暖、可再生能源供暖和工業(yè)余熱供暖等。
近年來，我國政府相繼出臺了一系列有關(guān)供暖的相關(guān)政策文件。2006年，國務(wù)院出臺了《國務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能工作的決定》，指出供暖要商品化，按用熱量計(jì)量收費(fèi)。同年，財政部印發(fā)《可再生能源建筑應(yīng)用專項(xiàng)資金管理暫行辦法》，明確提出支持利用可再生能源進(jìn)行采暖制冷，包括利用熱泵技術(shù)等。國家能源局于2007年發(fā)布的《能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃》指出從分布式鍋爐轉(zhuǎn)變?yōu)榧泄┡约靶陆犭娐?lián)產(chǎn)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)；2013年發(fā)布的《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》要求發(fā)展天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)、熱力網(wǎng)建設(shè)等；2017年發(fā)布的《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出推廣熱電冷三聯(lián)供和生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)、地?zé)崮芄┡⒌推肺挥酂峁┡取?br/>推進(jìn)北方地區(qū)清潔取暖工作已成為中央提出的一項(xiàng)重要決策部署。尤其進(jìn)入“十三五”后，《北方地區(qū)冬季清潔取暖規(guī)劃（2017—2021年）》《關(guān)于推進(jìn)北方采暖地區(qū)城鎮(zhèn)清潔供暖的指導(dǎo)意見》《清潔能源消納行動計(jì)劃（2018—2020年）》《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計(jì)劃》《綠色產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄（2019年版）》等相關(guān)政策文件的密集推出，也彰顯了國家大力發(fā)展清潔取暖工作的決心與信心。

二、我國清潔供暖技術(shù)現(xiàn)狀

我國供暖技術(shù)主要有：

1、清潔燃煤供暖

清潔燃煤集中供暖指實(shí)施超低排放技術(shù)改造后，將實(shí)現(xiàn)超低排放標(biāo)準(zhǔn)的燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)和大型燃煤鍋爐通過熱網(wǎng)系統(tǒng)向用戶供暖的方式。

2、電制熱供暖

電制熱供暖指利用電能，使用普通電鍋爐、蓄熱電鍋爐、電鍋爐+水蓄熱、電鍋爐+相變蓄熱等集中供暖方式，以及發(fā)熱電纜、電熱膜、碳晶、熱軌、碳纖維、直熱式電暖器、蓄熱式電暖器等分散供暖方式，還包括各類電驅(qū)動熱泵等方式進(jìn)行供暖。

3、地?zé)峁┡?/b>

地?zé)峁┡咐玫責(zé)豳Y源，使用換熱系統(tǒng)提取地?zé)豳Y源中的熱量向用戶供暖，可作為集中式或分散式供暖熱源。

4、生物質(zhì)能清潔供暖

生物質(zhì)能清潔供暖指利用生物質(zhì)原料及其轉(zhuǎn)化燃料在專用設(shè)備中清潔燃燒供暖的方式，包括：排放達(dá)標(biāo)的生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)和大型生物質(zhì)鍋爐等集中供暖，以及中小型生物質(zhì)鍋爐等分散供暖。

5、太陽能供暖

太陽能供暖指利用太陽光熱能，借助太陽能集熱裝置，配合其他穩(wěn)定性好的清潔供暖方式向用戶供暖。太陽能供暖可分為主動式和被動式。根據(jù)熱媒不同，主動式太陽能供暖可分為太陽能空氣供暖和太陽能熱水供暖2種類型。太陽能空氣供暖主要針對單層、閑置農(nóng)房，其系統(tǒng)啟動快、耐凍，但效率低。太陽能熱水供暖是從太陽能生活熱水基礎(chǔ)上發(fā)展而來，其系統(tǒng)效率高、易安裝，但控制不當(dāng)易發(fā)生凍害、過熱等問題。被動太陽房是被動式太陽能供暖的典型代表，20世紀(jì)80年代初就已在北方地區(qū)廣泛應(yīng)用。

6、工業(yè)余熱供暖

工業(yè)余熱供暖指回收工業(yè)生產(chǎn)過程中伴生的余熱，經(jīng)換熱裝置提質(zhì)后進(jìn)行供暖的方式。與其他供暖技術(shù)相比，工業(yè)余熱供暖在技術(shù)及經(jīng)濟(jì)上均具有較好的可行性。但工業(yè)余熱種類繁多，其數(shù)量和形態(tài)在時間或空間上也常具有不確定性，由于傳統(tǒng)余熱回收技術(shù)水平，難以被高效利用。而儲熱技術(shù)的優(yōu)勢，恰恰能夠緩解能量供需雙方在時空、強(qiáng)度與地域上不匹配的矛盾。將儲熱技術(shù)與工業(yè)余熱清潔供暖技術(shù)有機(jī)結(jié)合，可進(jìn)一步提升余熱轉(zhuǎn)換效率。可移動式工業(yè)煙氣余熱儲熱供暖（圖1）是該技術(shù)的典型代表之一。

截至2016年底，我國北方地區(qū)工業(yè)余熱供暖面積約1億平方米；預(yù)計(jì)到2021年，我國工業(yè)余熱（不含電廠余熱）供暖面積將達(dá)2億平方米。

7、核能供暖

核能供暖指以核裂變產(chǎn)生的能量為熱源的集中供暖或分散供暖。目前，核能供暖主要有2種方式：低溫核供暖和核熱電聯(lián)產(chǎn)。低溫核供暖已形成池式供熱堆和殼式供熱堆2種主流技術(shù)，單個模塊供熱能力在200兆瓦左右，可滿足400萬平方米用熱需求；核熱電聯(lián)產(chǎn)的綜合能源利用率可達(dá)80%，單臺1 100兆瓦電力機(jī)組供熱能力超過2 000兆瓦，供熱面積達(dá)5 000萬平方米。NHR200-Ⅱ型低溫堆熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)（圖2）是該技術(shù)的典型。

核能供熱前景廣闊，近年來核能供暖產(chǎn)業(yè)已在我國北方地區(qū)積極推進(jìn)。中國核工業(yè)集團(tuán)、中國廣核集團(tuán)、國家電力投資集團(tuán)及清華大學(xué)等單位已經(jīng)在黑龍江、吉林、遼寧、河北等多個省份開展了相關(guān)廠址普選與產(chǎn)業(yè)推廣工作。

8、天然氣供暖

天然氣供暖指以天然氣為燃料，利用脫氮改造后的燃?xì)忮仩t、燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)等進(jìn)行集中供暖，以及燃?xì)鉄岜谩⒈趻鞝t等進(jìn)行分散供暖。與燃煤供暖相比，天然氣供暖熱效率更高，煙塵及SO2的排放量更低；與電制熱供暖相比，天然氣供暖經(jīng)濟(jì)性更好。藍(lán)焰高科（天津）燃?xì)饧夹g(shù)有限公司研發(fā)生產(chǎn)的空氣源燃?xì)鈾C(jī)熱泵（圖3 GEHP技術(shù)原理圖）為該技術(shù)的典型代表之一，是一種以天然氣為燃料，通過燃?xì)獍l(fā)動機(jī)驅(qū)動蒸氣壓縮式壓縮機(jī)，通過燃?xì)鉄岜玫难h(huán)，進(jìn)行制冷/制熱的空調(diào)系統(tǒng)。此系統(tǒng)充分利用了天然氣，對環(huán)境形成了有利的保護(hù)。

截至2018年底，我國北方地區(qū)天然氣供暖面 積約為28億平方米，占總?cè)∨娣e15.3%。隨著“煤改氣”清潔供暖的穩(wěn)步推進(jìn)，天然氣需求量大增，2019年我國天然氣進(jìn)口量約1 373億立方米。

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