我國供暖能源清潔化發(fā)展趨勢研究
來源：中能傳媒研究院 時間：2025-11-21 10:21
做好冬季供暖是提高人民生活水平的重要舉措，也是創(chuàng)造需求、拉動經濟增長的有效手段。經濟社會發(fā)展到今天，冬季供暖已超越傳統(tǒng)的邊界，被賦予新的時代內涵，成為惠民生、暖人心的重大工程。供暖建立在能源消費基礎上，“雙碳”目標驅動下，供暖能源清潔化成為我國冬季供暖的重要關注點。
我國民眾冬季供暖需求空間大
根據國家統(tǒng)計局發(fā)布的《“十四五”以來社會民生統(tǒng)計報告》（以下簡稱《統(tǒng)計報告》）數據，2024年末全國人口總量超過14億，城鎮(zhèn)化率達到67%，較2020年增長3個百分點，未來城市化依然有較大的增長空間。民生事業(yè)發(fā)展的重要條件之一是社會福利的改善，在寒冷的冬季享受到高質量供暖是民眾福利改善的重要標志之一。目前城鎮(zhèn)家庭供暖形式主要包括集中供暖和自供暖，公用建筑供暖以集中供應為主。根據住房和城鄉(xiāng)建設部發(fā)布的《2023年中國城市建設狀況公報》，截至2023年末，全國城市集中供熱面積約為115.49億平方米，主要集中在北方供暖區(qū)。集中供熱面積中城市占80%，城鎮(zhèn)占20%。
集中供暖主要集中在秦嶺—淮河以北地區(qū)，自供暖在全國各地城市及鄉(xiāng)村民眾家庭中普遍分布。傳統(tǒng)的秦嶺—淮河集中供暖線的劃分主要基于氣候條件和當時的國力，供暖線以北實行冬季集中供暖，以南地區(qū)不實行集中供暖。近些年南方頻發(fā)雨雪冰凍天氣，集中供暖呼聲甚高。之所以有集中供暖呼聲，一方面是因為經濟發(fā)展水平提升，民眾追求生活質量，另一方面是因為自發(fā)的分散供暖在安全和效能方面存在不足?！督y(tǒng)計報告》數據顯示，2024年末我國東部地區(qū)常住人口為5.7億人，占全國人口的比重為40.32%，比2020年提高0.30個百分點，預計這一比例還將繼續(xù)增長?！督y(tǒng)計報告》中的東部和夏熱冬冷地區(qū)基本重合，理論上是未來的供暖需求增長點。
供暖能源結構及形式
據清華大學建筑節(jié)能研究中心發(fā)布的數據，目前北方城鎮(zhèn)地區(qū)供暖使用的能源種類主要包括燃煤、燃氣和電力等。按照熱源系統(tǒng)形式及規(guī)模分類，集中供熱可分為：大中規(guī)模熱電聯產，單機容量在10萬~30萬千瓦發(fā)電量的大型凝氣機組，這類機組基本興建于2000年以后；小規(guī)模熱電聯產，指單機容量從不足1萬千瓦到幾萬千瓦的小型熱電聯產機組，多興建于20世紀80—90年代；另有區(qū)域燃煤鍋爐、區(qū)域燃氣鍋爐、小區(qū)燃煤鍋爐、小區(qū)燃氣鍋爐、熱泵集中供熱。分散供熱包括：戶式燃氣爐、戶式燃煤爐、空調分散供暖和直接電加熱等。我國供暖能源結構以化石能源為主。
（一）煤炭和天然氣供熱
從熱源結構看，我國北方供熱領域仍然以燃煤供暖為主，集中供暖中燃煤熱電聯產供暖面積占總供暖面積的45%，燃煤鍋爐占比為32%，燃煤鍋爐和燃煤熱電聯產供暖面積占到77%。其次為燃氣供暖，通過燃氣鍋爐供暖的建筑面積占總供暖面積的11%，通過燃氣熱電聯產方式供暖的建筑面積占比3%，與天然氣消費相關的建筑供暖面積占比合計14%。目前僅統(tǒng)計燃氣鍋爐房和燃氣壁掛爐（分散供暖）的供暖天然氣消費量，北方地區(qū)約為160億立方米，北京、陜西、河北、山東、新疆用氣量領先。就清潔供暖而言，燃氣集中供熱較煤炭集中供熱有近50%的減排優(yōu)勢。
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1.工業(yè)余熱供暖
工業(yè)余熱是工業(yè)生產的尾部產品，利用工業(yè)余熱供暖不再需要鍋爐，也就不再額外消費化石能源，可以視為零碳供熱。但是對于某些低品位余熱，需要通過電熱泵提熱提溫后方可用于供暖，需要消耗一定的電力，其電力可能來自火電，因而會產生間接排放。隨著我國新能源裝機容量及發(fā)電量的持續(xù)增長，越來越多的綠電被消費在社會生活各個領域，余熱利用的低碳零碳化水平也將提高。我國是全球最大的制造業(yè)國家，工業(yè)能耗占社會總能耗的三分之二以上，其中石油加工、煉焦與核燃料加工業(yè)、化學原料和化學制品、非金屬礦物制品、黑色金屬冶煉和延壓加工業(yè)、有色金屬冶煉和延壓加工業(yè)合稱“五大類高耗能工業(yè)部門”，其耗能占工業(yè)耗能總量的三分之二，排放的低品位余熱集中度高、利用潛力巨大，是開發(fā)利用重點。
盡管余熱資源豐富，但目前的利用率并不高，2017年12月國家多部門聯合發(fā)布的《北方地區(qū)冬季清潔取暖規(guī)劃（2017—2021）》顯示我國當時的工業(yè)余熱供暖面積僅1億平方米，提出的目標是到2021年工業(yè)余熱供暖面積是2億平方米。據此大致估算2024年的工業(yè)余熱供暖面積不超過3億平方米。目前北方城鎮(zhèn)地區(qū)建筑供熱面積估計在140億平方米，余熱供熱占比依舊非常小。余熱利用項目主要集中在河北、山東、山西等省份。之所以沒有充分利用起來，主要原因在于產出不穩(wěn)定、項目類型單一、缺少集成利用、利用方式粗放、缺少統(tǒng)籌規(guī)劃和政策引導等。
2.地熱供暖
我國淺層地熱開發(fā)利用始于20世紀末，2000年時淺層地熱供暖面積僅10萬平方米。綠色奧運以及應對氣候變化行動開始后，淺層地熱利用進入加速期。根據中國地質調查局和中國建筑節(jié)能協會清潔供熱產業(yè)委員會等機構發(fā)布的報告，截至2020年底，全國淺層地熱能建筑供暖（制冷）面積約為8.6億平方米。截至2022年底，供暖（制冷）面積增加至10.5億平方米。按照這個速度估算，截至2023—2024年，全國淺層地熱能供暖（制冷）面積很可能已超過11.5億至12億平方米。
初步估算，我國中深層地熱資源儲量十分豐富，主要在地下2000~4000米范圍內，主要的高熱流區(qū)約190萬平方公里，存儲的熱量相當于51.6萬億噸標準煤。相比資源量，目前的開發(fā)利用處于初期。截至2022年底，全國中深層地熱能供暖面積約為1.35億平方米?？紤]中深層地熱開發(fā)在“雙碳”目標下加速推進因素，綜合行業(yè)信息估算，截至2023—2024年，全國中深層地熱能供暖面積很可能已超過1.6億平方米。最具代表性的中深層地熱開發(fā)利用項目是中國石化在雄安新區(qū)打造的地熱開發(fā)利用“雄縣模式”，該項目實現了雄縣城區(qū)冬季地熱供暖全覆蓋，將雄縣打造成“無煙城”并將其模式在北方普遍推廣。目前中國石化的地熱項目已遍及河北、山東、陜西、河南、陜西等多個地區(qū)，截至2023年底中國石化供暖面積過1億平方米，約占全國中深層地熱供暖總面積的70%以上，我國中深層地熱供暖規(guī)模穩(wěn)居全球前列并贏得標準制定等話語權。
3.生物質及城鎮(zhèn)垃圾、城鎮(zhèn)污水供熱
截至2016年底，我國北方地區(qū)生物質能（含農林生物質和城鎮(zhèn)垃圾）供暖面積約為2億平方米。根據國家能源局的數據和相關政策規(guī)劃及行業(yè)發(fā)展報告判斷，截至2023年，我國生物質清潔供熱面積已達2億~3億平方米，但分布較為分散。國家《“十四五”生物經濟發(fā)展規(guī)劃》和《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》均明確支持生物質能的清潔高效利用。重點方向是生物質能供暖替代城鄉(xiāng)散煤，特別是在北方地區(qū)。具體方向是推廣生物質鍋爐、生物天然氣等，用于區(qū)域供暖和工業(yè)供熱。目前生物質資源利用的最大短板是原料供應不穩(wěn)定，影響到集中利用，生物質燃料分散、體積大、密度低，導致收集、儲存、運輸成本高，且受季節(jié)和地域影響大，難以形成穩(wěn)定、廉價的燃料供應體系。其連鎖反應是經濟競爭力不夠，初始設備投資和運行成本仍高于散煤。隨著城市化進程的推進，我國污水處理量保持了平穩(wěn)增長。根據住建部發(fā)布的《2022年中國城鄉(xiāng)建設統(tǒng)計年鑒》，2022年全國城市和縣城污水處理總量為771.6億立方米，日均處理量超過2.1億立方米。根據清華大學建筑節(jié)能研究中心等機構發(fā)布的行業(yè)報告和案例研究，截至2022年左右，全國通過污水源熱泵技術實現的供暖（制冷）面積預計在3000萬~5000萬平方米，總規(guī)模遠小于淺層地熱和工業(yè)余熱。
清潔供熱發(fā)展路徑
我國能源消費中，建筑能源消費占比約在20%，其中建筑供暖和制冷是建筑能源消費主體部分。如前所述，做好建筑供暖保障工作，優(yōu)化發(fā)展路徑對于提升民眾生活質量，助力“雙碳”目標實現有重要意義。特別是當下正處于我國沖刺2030年前碳達峰的關鍵時期，清潔供暖尤其需要重視。關于清潔供暖，可以做如下規(guī)劃。
?。ㄒ唬┲匾曄臒岫涞貐^(qū)冬季供暖的發(fā)展問題
重點發(fā)展以小區(qū)為單位的集中供暖。集中供暖較分散供暖有不可比擬的優(yōu)勢，安全性能突出且能源消費成本有競爭力。能源選擇上以天然氣、地熱、工業(yè)余熱以及生物質、城市污水及城市垃圾燃燒為主。夏熱冬冷地區(qū)冬季供暖選擇低碳天然氣作為供暖能源，其背后的業(yè)態(tài)是燃氣熱電聯產與燃氣鍋爐供熱。當前及今后一個時期，全球天然氣市場轉向買方市場格局將逐漸鞏固，天然氣價格總體呈中低位運行。當前天然氣供應價格局部時段高企的深層次原因是我國的天然氣儲氣設施等基礎設施尚不完善、互聯互通不夠，影響到資源配置。今后隨著沿海地區(qū)LNG接收站產能落實以及儲氣設施完善，我國低成本利用海外天然氣的空間將擴展。美國、中東、俄羅斯都是未來的天然氣供應大戶，主要發(fā)達國家天然氣需求基本見頂，中國是全球少有的大買家，議價空間大。
夏熱冬冷地區(qū)供暖對現有供需格局而言屬于“增量”，在能源選擇方面，宜更多考慮非化石能源，包括工業(yè)余熱、地熱、生物質、城市污水等，可在不增加排放情況下提升人民生活質量。夏熱冬冷地區(qū)經濟社會發(fā)達程度總體較高，事實上也具備推廣冬季集中供熱的條件。
?。ǘ┍狈降貐^(qū)冬季供暖宜以現有模式升級改造為主線
北方屬于傳統(tǒng)的集中供暖區(qū)，但從目前的發(fā)展情況看，城鎮(zhèn)部分建筑依然未實現集中供暖?？紤]到北方冬季供暖屬于剛需以及目前集中供暖以煤為主，加上天然氣供應穩(wěn)定且消費規(guī)模相應有保障，當前及今后一個時期的發(fā)展重點應該是煤改氣。當然，煤改氣并不排斥有條件的地區(qū)通過工業(yè)余熱、地熱、生物質及城市垃圾、城市污水熱源升級改造現有集中供暖系統(tǒng)，與當前正在推進的城市更新、發(fā)展綠色建筑行動結合起來，這一點南北方的發(fā)展思路并無顯著差異。基于北方城鎮(zhèn)部分建筑尚未實現集中供暖現狀，宜在北方城鎮(zhèn)地區(qū)普及集中供暖，將供暖改造與城市熱網以及局部的小區(qū)熱網改造結合起來。相對于南方夏熱冬冷地區(qū)，北方地區(qū)的供暖改造更有優(yōu)勢，因為城市熱網及建筑保溫從最初的設計和布局上就與供暖要求匹配。具體到北方地區(qū)的天然氣供應，除了考慮中亞、俄羅斯天然氣氣源，國內三北地區(qū)的天然氣供應亦可作為供暖能源選擇。目前國內天然氣供應已實現國內氣源、海上陸上進口并進，在全國天然氣資源配置方面宜倡導就近消費，以節(jié)約運輸成本從而降低用戶的天然氣消費門檻。
?。ㄈ┠媳编l(xiāng)村發(fā)展煤改氣、煤改電+生物質的冬季供暖模式
鄉(xiāng)村供暖形式比較多樣，主要方式是散煤加生物質。散煤供暖造成嚴重污染，煤改氣、煤改電是解決散煤供暖污染的主要替代方案，但煤改氣、煤改電對農村居民而言成本較高，目前仍需適當補貼。天然氣進鄉(xiāng)村工程大規(guī)模實施后，煤改氣供暖的成本會逐漸下降，特別是伴隨國內外天然氣市場供需格局的演變以及天然氣利用政策的完善和調整，農村自建房建設逐漸規(guī)范以及保溫性能增強，農村通過煤改氣供暖的可行性是存在的。對于煤改電而言，宜在鄉(xiāng)村推廣使用空氣源熱泵。空氣源熱泵和地源熱泵、水源熱泵的能效比高于空調，因而更具性價比。（作者系中國石化經濟技術研究院羅佐縣）
責任編輯：于彤彤
