双碳背景下南方集中供暖的思路与探索.pdf

52绿色低碳循环发展ECOTHE NEW ERA OFECOLOGICAL CIVILIZATION双碳背景下南方集中供暖的思路与探索 文/黄伟男作者简介：黄伟男，贵州鸿巨热力（集团）有限责任公司总工办。摘要：碳达峰、碳中和目标不仅是中国对世界的承诺，也是生态文明建设的必然之路。本文以双碳目标为背景，探讨了南方集中供暖的可行性、双碳背景下实施集中供暖的优势，以及南方在采取集中供暖的同时减少碳排放的方式。关键词：双碳目标；南方集中供暖；热泵技术；区域供暖；清洁能源供暖Abstract:Achieving carbon peak and carbon neutral targets is not only Chinas commitment to the world,but also the inevitable way to build an ecolog-ical civilization.This paper adopts the dual-carbon targets as a background to discuss the feasibility of centralized heating in the south,the advantages of implementing centralized heating in the context of dual-carbon and the ways to reduce carbon emissions in the south while adopting centralized heating.Key words:Dual-carbon target;southern central heating;heating pump technology;district heating;clean energy heating被动式住宅53Green,Low-carbon and Circular DevelopmentECOTHE NEW ERA OFECOLOGICAL CIVILIZATION一、双碳背景一、双碳背景为应对气候变化，国际社会达成了一系列协议，如联合国气候变化框架京都议定书巴黎协定等。在此基础上，各国根据自身情况提出了相应的承诺。2015年巴黎协定达成，目标限制全球碳排放增幅低于2倍，努力将其控制在1.5倍以内。中国作为全球最大增幅碳排放国，积极参与国际合作，承诺实现碳达峰与碳中和目标。碳达峰是指中国二氧化碳排放在2030年前达到峰值，随后逐年减少。碳中和则是指中国在2060年前实现碳排放与碳吸收平衡，即二氧化碳的排放量与自然界和人工系统的吸收量相抵消。双碳目标的提出旨在应对全球气候变化挑战，实现绿色、低碳、可持续发展。实现双碳目标具有重要的国际意义和国内意义。在国际层面，实现双碳目标有助于提升中国在全球气候治理中的地位，展现中国作为负责任大国的形象；在国内层面，实现双碳目标将推动中国经济实现高质量发展，促进能源结构优化，改善生态环境质量，提高人民生活水平。然而，实现双碳目标面临着严峻的挑战，如能源结构调整、产业结构优化、技术创新等。在应对挑战的过程中，政府、企业、民众等各方都需要共同努力，为实现双碳目标做出贡献。二、南方集中供暖的可行性二、南方集中供暖的可行性（一）国家政策支持和引导中国应对气候变化的政策与行动报告中提到，中国正积极推动低碳技术创新和应用，以实现碳达峰和碳中和目标。这为南方集中供暖的实施提供了政策支持和引导。（二）先进供暖技术的发展和应用中国科学院热泵技术产业化路线图提出了热泵技术在供暖领域的应用前景，为南方集中供暖提供了技术支持。近年来，供暖技术不断发展，如热泵技术、余热回收技术、太阳能供暖等。这些技术的发展和应用为南方地区集中供暖提供了可行的技术遵循。（三）清洁能源资源的丰富和利用南方地区拥有丰富的清洁能源资源，如太阳能、地热能、生物质能等。利用这些清洁能源进行供暖，可以降低碳排放，实现绿色供暖。中国可再生能源发展报告2021显示，中国正积极推进可再生能源发展，提高能源利用效率，这为南方集中供暖提供了可行的能源支持。（四）相关产业链的成熟和完善随着供暖设备制造、建筑安装、运营维护等相关产业的成熟和完善，南方集中供暖的可行性得到了进一步提高。例如，中国供热产业发展报告2021指出，中国供热产业已具备较高的技术水平和产能，这为南方集中供暖提供了产业基础。三、实施集中供暖在双碳背景下的优势三、实施集中供暖在双碳背景下的优势（一）提高能源利用效率，降低碳排放传统的分散供暖几乎都是采用电烤炉、燃气壁挂炉等。相较于分散供暖，集中供暖通过统一的热源管理和输送热能，可以实现规模化运营和优化调度，从而提高能源利用效率。根据中国能源发展报告2021显示，中国正面临能源消费结构调整和能源利用效率提高的挑战。集中供暖系统采用先进的热力技术，如热泵技术、余热回收等，在降低能耗的同时，降低碳排放，有利于早日实现双碳目标。（二）优化能源结构、产业结构，促进经济发展国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要提出实现高质量发展，推动产业结构优化升级。南方实施集中供暖有利于推动能源结构和产业结构的优化。在集中供暖过程中，可以大力发展清洁能源，如天然气、太阳能、地热能等，取代传统的煤炭和石油等高污染能源。同时带动相关产业链的发展，如热力设备制造、建筑安装、运营维护等，为经济增长提供新的动力。此外，通过实施集中供暖，有助于减少温室气体排放，助力实现双碳目标。（三）减少空气污染南方实施集中供暖可以减少市区范围内的小型锅炉、火炉等分散供暖设备的使用，从而降低54绿色低碳循环发展ECOTHE NEW ERA OFECOLOGICAL CIVILIZATION燃煤、燃油等传统能源消耗带来的大气污染物排放，改善空气质量。这对于改善南方地区的生态环境具有积极意义。（四）提高民生水平，保障人民健康根据中国卫生健康事业发展统计公报2020，中国正加大公共卫生服务供给，提高人民健康水平。南方实施集中供暖可以改善居民住房供暖条件，减少冬季空调使用带来的不适感和潮湿问题，有利于保障人民健康。四、探索南方采取集中供暖且减少碳排放的方式四、探索南方采取集中供暖且减少碳排放的方式（一）推广热泵技术热泵的能源利用效率较高，且碳排放较低。热泵技术是一种高效、环保的供暖方式，尤其适用于南方地区的气候条件。热泵通过从空气、水或地面中提取热量，将低温热量转化为高温热量，为建筑供暖。南方地区可以推广空气源热泵、地源热泵和水源热泵等技术，实现绿色供暖。发展“燃气+热泵”的多种热源组合方式，将燃气锅炉与多种热泵技术（如空气源、地源和水源热泵等）相结合，形成一个多能互补的热源系统。这种供暖系统可以根据气候条件和供暖需求灵活调整各种热源的运行，有效减少碳排放量，实现较高的能源利用效率和环保性。在六盘水市集中供暖20222023采暖季中，共有6.7万平住宅小区采用“燃气+空气源”的热源组合方式，较之前上用纯燃气作为热源集中供暖时，减少二氧化碳排放量2000吨。（二）发展清洁能源供暖为实现低碳供暖，南方地区应因地制宜，优先考虑发展清洁能源供暖，如太阳能、地热能、生物质能等。太阳能供暖是利用太阳能收集器将太阳能转化为热能，用于建筑供暖。太阳能供暖系统主要包括太阳能集热器、储热设备、热交换器和管道系统等。位于中国的天津生态城是一个典型的太阳能供暖应用案例。生态城内的建筑利用太阳能供暖系统，实现了建筑的绿色供暖，减少了对化石能源的依赖。地热能供暖是利用地下的热能为建筑供暖。地热能供暖系统主要包括地热能源、地热换热器、地热水泵和管道系统等。根据国际地热协会（IGA）的数据，地热能供暖生物质材料太阳能供暖系统55Green,Low-carbon and Circular DevelopmentECOTHE NEW ERA OFECOLOGICAL CIVILIZATION截至2020年底，全球的地热供暖容量约为25万千瓦。冰岛利用丰富的地热资源为大部分建筑提供供暖，能满足了全国约90%的家庭供暖需求，大大降低了对化石能源的依赖。生物质能供暖是利用农作物秸秆、木材、动植物废弃物等生物质资源为建筑供暖，实现了环保、可再生的供暖方式。生物质能供暖系统主要包括生物质锅炉、热交换器、蓄热设备和管道系统等。国际能源署（IEA）报告显示，截至2020年，全球生物质能在供暖领域的应用约为1235亿千瓦时。在丹麦，生物质能占供暖能源的比例已达到18%。（三）热量回收和利用加强对供热系统中废热、余热的回收和利用，降低能源消耗和碳排放。目前在南方集中供暖中已有实例。贵州省六盘水市依托水钢以及周边电厂的余热回收，对六盘水市中心城区进行集中供暖。截至2023年已覆盖供暖面积292.2万平方米，共计24000余户。规划至2025年预计供暖面积将覆盖700万平方米。自2019年六盘水市热力公司启用水钢余热回收项目起，截至2023年3月已经减少碳排放量12.9万余吨。国际上也有相应的应用案例。丹麦的哥本哈根市，一个名为“Copenhill”的垃圾焚烧发电厂将废热用于附近住宅和商业建筑的供暖和热水。该项目每年可为约12.5万户家庭提供清洁供暖，减少约6万吨的碳排放。（四）区域供暖规划合理进行区域供暖规划，优化供暖网布局，提高供暖效率，降低碳排放。南方地区可以建立区域能源管理系统，对能源需求进行精细化管理，实现能源的集中调度和优化配置，降低能源消耗，减少碳排放。此外，区域能源管理系统还可以促进清洁能源、热泵等低碳技术的广泛应用。（五）推广节能建筑推广建筑节能改造，提高建筑物的保温性能，减少供暖能耗，降低碳排放。提高建筑节能水平是实现南方地区低碳供暖的关键措施。在建筑设计和施工过程中，可以采取以下方法。一是优化建筑外立面设计，提高建筑的保温性能；二是采用高性能的保温材料和节能门窗；三是利用自然光和通风，减少对供暖、照明和空调的依赖；四是采用智能供暖系统，实现供暖设备的自动调节和能源管理。例如：德国的帕索夫住宅的年度能耗一般低于15千瓦时/平方米，比传统建筑节能约90%。截至2021年，全球已建成超过6万套帕索夫住宅。中国绿色建筑评价标准（GB/T 50378）提倡在建筑设计、建筑材料、能源利用等方面采取节能、环保措施，并按照相应的指标评定一星、二星或三星绿色建筑，其中三星绿色建筑比传统建筑节能65%，节水50%。截至2020年底，中国绿色建筑累计建筑面积已达到10 亿平方米。据了解，节能建筑在全球范围内得到了广泛推广。随着节能建筑技术和评价体系的进一步完善，节能建筑将在未来更大程度地降低能源消耗和环境影响，为全球碳中和目标的实现提供重要支撑。（六）加强政策支持和宣传普及政府在推动南方地区集中供暖及减少碳排放方面发挥着重要作用。政府可以制定相关政策，如提供财政补贴、税收优惠等，支持清洁能源、热泵等低碳技术的研发和推广。此外，通过政策引导和宣传推广，增强居民节能环保意识，改变居民用能行为，降低碳排放。五、总结五、总结本文以双碳目标为背景，探讨了南方集中供暖的可行性、双碳背景下实施集中供暖的优势，并提出了探索南方采取集中供暖且减少碳排放的方式。结论是，在双碳背景下，南方集中供暖具有可行性和优势，且实施集中供暖在提高能源利用效率、降低碳排放、改善空气质量、提高居民生活质量等方面具有显著优势。南方地区应积极探索采取集中供暖且减少碳排放的方式，为实现双碳目标作出贡献。（责任编辑：苏波）