北方采暖季年碳排放约10亿吨！供热行业碳减排之困怎么解？
【谷腾环保网讯】“在整个北方地区，采暖季二氧化碳年排放量大数约在10亿吨，占到全国碳排放总量的10%左右。”国家清洁取暖专家组组长赵文瑛曾在接受记者采访时表达了供热行业低碳发展的担忧，“采暖几个月的时间，碳排放与整个交通行业排放水平相当，这是非常大的数字。要实现‘双碳’目标，供热行业必须解决绿色低碳发展问题。”
深圳市汇川技术股份有限公司（以下简称汇川技术）供热行业总经理陈银君也表示：“热源是整个热链中最核心的部分，所以‘双碳’工作有一部分最要紧的工作，就是各个地方因地制宜拆配小锅炉，然后推动热电联产或者寻找当地适合的清洁能源加以利用。”
记者从中国建筑节能协会建筑能耗与碳排放数据专委会撰写的《2022 中国建筑能耗与碳排放研究报告》中获悉，事实上，在建筑运行期间，热力碳排放比例维持在21%—24%，且比例呈每年增长态势。在“双碳”背景下，供热行业的碳减排越来越受到重视，减排也成为行业的重中之重。
北方地区碳排放规模底数大
电供暖占比不足10%，再生能源占比更小
据悉，由于冬季采暖刚性需求不可避免带来了更多的能源消耗，北方城市区域人均建筑碳排放接近南方城市的2倍。在北方城镇地区，单位面积实际供暖能耗约10千克标准煤/平方米。
截至2021年底，北方地区总采暖建筑面积约212亿平方米，其中城镇、农村地区分别为141亿平方米、71亿平方米，排放的规模底数较大。
据赵文瑛介绍，从热源分类来看，电供暖占比不足10%，以地热、生物质能供热为代表的可再生能源以及余热利用占比更小。
“供热行业减排是业内一直关注的课题，但是局部的碳减排效果不明显，必须结合源网荷储从整个热链上去做工作。”陈银君告诉本报记者，“供热是一项民生工程，减少供热领域的碳减排，需要企业和政府合力去完成。例如，余热利用就需要当地政府负责铺设供热管网。企业也应该发挥自身优势，在减碳方面加大研发力度，为减碳供应配套的硬件和软件设备。”
因此，因地制宜地选择清洁供暖的利用形式，推进太阳能、地热能、空气热能、生物质能等可再生能源在乡村生活热水、供气、供暖、供电等方面的应用，比如北方已经推进在生物质锅炉、生物质热电联产、天然气供暖等，“煤改气”“煤改电”项目，为供热企业打开了另一扇大门。
供热的核心部分是热源的选择
“源网荷储一体化” 可有效帮助供热行业减排
据了解，“源网荷储一体化” 是一种可实现能源资源最大化利用的运行模式和技术，其通过多种交互形式可以更经济、高效和安全地提高电力系统功率的动态平衡能力，是构建新型电力系统的重要发展路径，也是用电量较大的供热领域进行减排的重要手段。
推进“源网荷储一体化”发展， 首先要最大化调动（或发挥）负荷侧调节响应能力，让用户深度参与到系统运行的调节中来，通过捕捉灵敏的价格信号充分挖掘并引导用户的积极性，增加负荷侧调节的灵活性。
陈银君指出：“以往我们用户的热源属于推动式系统，就是热力公司给你供多少，你就用多少。尽管用户家里已经很热了，但热力公司还在供，用户只能打开窗户散热，这就造成了极大的能源浪费。现在我们逐步变成了拉动式的供热系统，用户端可以参与供热系统的运行，即用户需要多少，热力公司就用多少。”
据介绍，供热行业减排最核心的部分就是热源的选择。传统的供热方式采用的是燃煤小锅炉，这种小锅炉的碳排放和污染居高不下。尽管近年来，我国煤改电改造不断推进，取得一定的成效，仍有一些地方的取暖采用的是燃煤小锅炉。
在陈银君看来，供热行业“源网荷储一体化”发展，从“源”的角度来说，根据现在的排放要求，各地应该因地制宜，多采用热电联产以及工业余热回收，包括以生物质能为代表的可再生能源等代替燃煤、燃气锅炉供热，即取代一部分化石能源的消耗。
供热行业碳减排之困卡在哪？
完美的供热系统需要有过硬的硬件和软件相互配合
对北方的余热利用于供热方面，陈银君比较乐观。他指出：“热电联产就是利用电厂发电所剩下的余热，这些余热用来给北方地区供热的话，是绰绰有余的。”
本报记者了解到，目前，大温差长距离余热供热（暖）技术已在大同、太原、石家庄、银川等地得到工程应用，供热面积已超过2亿平方米。不过，目前，大温差长距离余热供暖工程应用面积仅占我国余热供暖潜力的1%左右，未来的应用前景非常广阔。
值得注意的是，余热利用还有一些技术问题需要攻克。一个是地域不匹配问题。比如用热的用户在城市，但一般热电厂离城市有一定的距离，因此，长距离输送成为余热利用的一道难题，不少企业正在开展相关的技术攻关。据陈银君介绍，目前，汇川技术自主研发的高压变频器，为余热利用的长距离运输做好了配套设备，其可对可再生能源发电进行有效调节，提高能源利用效率，从而节能降耗，获得了中国电力科学研究院的认证。
汇川技术供热行业总经理陈银君（左一）在向客户介绍公司的供暖数字化减碳方案。
另外，还有一个问题是时间不匹配，也就是季节性不匹配。用热具有季节性，但电厂则是一年四季都在发电，而且用热高峰期并不一定是发电高峰期。如何平衡供需两端的矛盾？目前业内还在探索跨季节性的储热。
值得注意的是，在智慧供热方面，业内也需要积极创新。陈银君指出：“现在大家都在提智慧供热，但对智慧供热没有一个准确的定义，我认为真正的智慧供热应该包含整个源网热链。这些方面还需要业内企业对数字技术进行积极探索。”
“要想让用户获得更好的使用体验，同时还能节能减排，设置一个完美的供热系统，必须要有过硬的硬件和软件，相互配合。如果光有好的设计，没有很好的软硬件配套厂家提供高质量的软硬件产品，那等于是图纸上的工程。”陈银君说。
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