國家能源局發布的《2023年能源工作指導意見》指出,完善清潔取暖長效機制,穩妥有序推進新增清潔取暖項目,推動北方地區冬季清潔取暖穩步向好。政策為清潔取暖進一步指明方向。目前,我國清潔取暖面臨哪些問題?又該如何解決這些問題?未來將如何發展?日前專訪了中國建筑金屬結構協會清潔供熱分會副會長陳講運。
清潔取暖要有持續性
中國能源報:目前我國清潔供熱情況如何?
陳講運:在碳達峰碳中和目標下,我國清潔供熱技術得到大量應用,已成為能源替代的主要角色之一。2021年全國北方地區供熱總面積212億平方米,清潔供熱面積達到了156億平方米,清潔供熱率超過70%,比2016年提高近40個百分點。北京、天津、河北、山東、山西、河南清潔取暖率均超過80%。
“十三五”時期,我國通過煤改氣、煤改電等基礎設施改造,實現了熱源側的清潔替代。清潔取暖是關乎民生、民心的工程。所以,“十四五”期間,如何讓用戶用得好、愿意用、持續用清潔熱源是關鍵,也是“十四五”期間清潔取暖工作的重點。
中國能源報:請您介紹下我國農村清潔取暖情況?
陳講運:在政策驅動下,清潔能源在農村得到廣泛利用,煤改電、煤改氣清潔取暖率達到33%。但是,也存在一些問題。今年年初,河北邢臺等地一度出現天然氣限購、不定時停氣、燃氣質量下降等問題。
“煤改氣”面臨兩大難點:第一個難點是改,農村地區天然氣管網建設、維護成本較高,取暖設備改造需要一次性投入到位;第二個難點是用,燃氣取暖成本遠高于散煤取暖,即便管網等基礎設施就位,也需要采取多種措施調動農村地區居民的燃氣采暖意愿。目前解決這一問題的基本思路是依靠政府補貼,從中央政府、地方政府均出臺了相關補貼政策,減少清潔供暖改造的建設和使用成本。這無疑讓地方財政壓力逐漸變大,補貼難以持續;加上天然氣供應不足和價格上漲波動,導致不少問題出現。
“煤改電”也出現了因電力改造費用高、電供暖運行費用高等諸多問題。無論是電還是氣供暖,都有技術提升的空間。
中國能源報:我國農村清潔取暖最有效的途徑是什么?
陳講運:農村清潔取暖工程是一項政府主導、群眾受益的重大民生工程,應堅持“政府推動、企業實施、居民可承受、宜氣則氣、宜電則電”的原則,統籌推進以太陽能、電能、生物質能為主導,其他清潔能源為輔的多元化替代改造,科學遴選新能源產品,精準選定試點農戶,因地制宜,因戶施策,有計劃、有步驟開展農村熱源清潔化改造項目。
當前,我國農村能源革命正在蓬勃展開,同時也面臨很多技術、模式、政策等難題,根據各地能源稟賦的差異和地方財政差異,我們提倡因地施策的做法 ,需要一地一策、一村一策,提供差異化、個性化的家庭采暖系統解決方案。從我們調研的情況來看,“太陽能+”讓農戶用得起,既實現熱源的多樣化和清潔化,又改善了農村人居環境??芍^一舉多得。
中國能源報:如何理解“太陽能+”?
陳講運:太陽能最大的優勢顯而易見是免費,“太陽能+”技術是降低系統運行成本的有效手段。利用大量的農村農房空置屋頂空間資源在太陽能資源豐富地區優先采用太陽能采暖技術,并結合當地實際情況與可再生能源電力、生物質、天然氣等組合成多能清潔采暖系統,其經濟效益、生態效益會更顯著。
成本高是清潔取暖最大絆腳石
中國能源報:相比城市集中供暖,農村采暖形勢更嚴峻,在您看來我國農村采暖領域面臨哪些挑戰?
陳講運:我國清潔采暖推廣的難點在農村。一是取暖設備成本高,而多數農民收入低。我們到農村調研時發現,煤改氣、煤改電的農戶,很多用不起氣和電。再以太陽能采暖推廣為例,初始投資相對于電鍋爐、壁掛爐還是有點高,加上整體建筑節能的保溫措施,大概兩三萬元。這種高投入與低收入的矛盾需要解決。
二是老百姓對清潔取暖認識有一定誤區,認為只是熱源方面的事。事實上,解決清潔采暖,首先要為房子做好節能保溫,如果房子窗戶漏風,無論什么形式能源采暖均是浪費。而老百姓并不了解這些知識,導致一部分煤改電或安裝太陽能采暖設備的用戶采暖效果不佳。當然,已有一些政府在推行清潔采暖過程中,工作做得細致,提前招標建筑節能保溫。在認知方面,需要做好清潔采暖系統知識科普。
三是因為農村居住分散,為服務增加了難度。特別是一些中標的企業由于員工供暖服務意識淡薄,在工作中相互推諉扯皮,不能保障優質的售后服務,從而影響了清潔供暖技術的口碑,為進一步做市場推廣埋下了絆腳石。
此外,清潔采暖還面臨節能改造投入低,短期行為明顯的問題,更多的是“頭疼醫頭腳疼醫腳”,并未從長遠戰略規劃角度推進工作。
農村清潔取暖需對建筑進行節能保溫改造。根據農房基本情況、改造方法、實際需求等,推進外墻保溫、室內吊頂、加厚窗簾及窗戶改造等工作。這可以提高農房居住舒適度,改善農村人居環境,降低采暖成本,從而實現“清潔供、節約用”,形成可持續發展的清潔取暖長效機制。
“太陽能+分布式”是清潔取暖方向
中國能源報:您認為農村清潔取暖的技術方向是什么?
陳講運:未來清潔取暖的趨勢將是智慧供熱,即按需供熱和精準供熱。這需要最新的互聯網信息技術與供熱系統深度融合。
在集中供熱管網無法延伸的農村地區安裝“太陽能+分布式”取暖方式更符合我國實際情況,也是未來農村清潔取暖的最佳路徑。“太陽能+空氣源熱泵”“太陽能+生物質能”“太陽能+天然氣”等不同組合可針對農村不同情況進行節能改造。
太陽能利用有發電和熱利用兩種形式,光伏將太陽能轉化為電能,太陽能熱利用將太陽輻射轉化為熱能。我比較看好這二者一體化產品的PVT技術。PVT可以在單個產品中同時實現這兩個功能,從而在單位面積獲得更高的能量。與其他系統相比,PVT系統是一項值得的投資:首先通過綠電銷售可產生收益,再者該操作不產生或僅產生邊際成本,取暖費用趨于零。即使項目規模增加,盈利能力也會增加。這項技術比單一光伏或太陽能集熱器更復雜,但PVT系統所產生的熱能在系統設計上具有很大的靈活性。該技術值得我們國內研究和借鑒。
中國能源報:PVT應用情況如何?
陳講運:PVT從太陽能中產生電力和熱量,可作為熱泵的預熱熱源和電源。如果系統具有適當的功能,也可以在夏季為房屋降溫。PVT熱泵是不錯的方案。PVT熱泵系統可通過多種方式儲存,現場儲罐、含水層、地面地層和礦坑儲存系統等多種方式存儲,為家庭建筑、酒店、醫院、學校等的大型家庭熱水系統提供供暖、生活熱水和清潔電力。
過去幾年,全球對PVT系統的興趣穩步增長,2021年,全球市場增長大約13%,全球至少有6000多個PVT系統。國內大概有20多家企業在研究PVT光熱一體化。例如,協鑫集成電源技術有限公司已在內蒙古、江蘇、甘肅等多地做PVT熱泵系統發電供熱制冷聯供應用探索,積累大量的數據和經驗,目前已經具備全面推廣的條件。
目前熱能在民用建筑、工業用途以及其它用途中,來自可再生能源的熱利用還不到1/10,隨著“雙碳”目標和“雙控”政策的落實,PVT系統解決方案將會迎來一個萬億的藍海市場。
總之,太陽能不能單獨采暖,要與常規能源配合使用,才能發揮出最大效益。多能聯動、多熱復合、多源合一。
原標題:農村清潔供暖的關鍵是用好可再生能源
——訪中國建筑金屬結構協會清潔供熱分會副會長陳講運
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