碳達峰碳中和背景下推進供熱低碳轉型的路徑思考

 

     近年來，超低能耗建筑、第四代低溫供熱系統、熱泵、核能供熱、數字化等技術快速發展，為我國供熱低碳轉型創造了有利條件。

 

超低/近零能耗建筑可以顯著降低建筑供熱需求。超低/近零能耗建筑是通過建筑被動式設計、主動式高性能能源系統及可再生能源系統應用，大幅度減少化石能源消耗的節能、低碳建筑。我國已頒布的《近零能耗建筑技術標準》（GB/T 51350-2019），對不同氣候區的近零能耗建筑的建筑能耗綜合值、供暖年耗熱量等指標進行了規定，相對現行的節能建筑標準，節能達到60%~75%以上，從而在北方地區可以不用傳統的集中供熱方式，僅采用分戶的空氣源熱泵進行補熱即可滿足需求。“十三五”時期，我國積極開展超低能耗建筑試點示范，類型涉及五大氣候區的住宅、辦公、學校等多種類型，技術逐漸成熟、成本不斷下降，目前已建成超低能耗建筑1200萬平方米，并呈現出從試點示范建設加快向規?；^渡的態勢。

 

     區域供熱技術的發展，不僅可以提高能源利用效率，還具備使用更低供給溫度的能力。供熱系統技術不斷進步，第一代供熱系統采用高溫蒸汽技術進行供熱，第二代供熱系統采用高壓技術，到了第三代、第四代，供熱系統可以在越來越低的溫度條件下運行，溫度越低意味著可利用的低品位熱源范圍越廣。在傳統模式中，區域供熱系統需在高溫環境下運行，以滿足保溫性能較差的建筑高熱量需求，在大多數情況下，只有使用化石燃料才能達到所需的高溫。目前，隨著第四代區域供熱系統的發展，通過多能互補，可將低溫的可再生能源熱源整合到區域能源系統，為實現可再生能源供熱創造了技術條件。

 

     熱泵技術也在快速發展，可為提升供熱電氣化水平提供支撐。熱泵技術可廣泛應用于生活熱水供應、采暖空調、熱風干燥等領域，低溫空氣源熱泵是近年我國自主開發的新技術，適用范圍可擴展到-30℃的室外低溫環境地區，比直熱式電采暖節電三分之二，近年來已在我國北方清潔取暖行動中得到大規模推廣。

 

     以“分布式光伏發電裝置、儲能電池、低壓直流配電系統、智能建筑用電設備”集成為主要特征的“光、儲、直、柔”新型能源系統的發展，為低碳供熱提供了新的技術解決方案。隨著未來光伏屋頂的大規模普及，可利用太陽能光伏發電為空氣源熱泵或電蓄熱供暖提供廉價電力，通過電熱轉換提供熱源，將比主動式太陽能熱水系統采暖更具優勢。若太陽能屋頂光伏系統結合被動式太陽房技術，將顛覆傳統的太陽能供暖模式。

 

     此外，我國未來要構建以新能源為主體的電力系統，核電將發揮越來越大的作用，承擔電力系統的基本負荷，核電余熱資源將非常豐富，尤其在北方沿海地區，核電余熱供熱可以發揮重要作用。核電廠余熱利用、跨季節儲熱、長距離大溫差熱力輸送、多熱源的大型熱網調控等技術發展，為充分利用工業、核電余熱等資源創造便利條件。