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我国北方地区可再生能源供暖的思考与建议

发布时间:2018-01-19 作者:派智库 来源:《中国能源》2017年第11期 浏览:【字体:

摘要:我国北方地区的清洁供暖问题是近期的热点和难点问题,它是民生问题,也是能源环境问题。随着技术水平和应用规模的不断提高,可再生能源已成为解决我国北方地区清洁供暖问题的重要技术手段。本文梳理分析了我国北方地区冬季清洁供暖的需求和国家行动,指出了可再生能源在我国北方地区清洁供暖工作中具备的优势和面临的挑战,提出了促进北方地区可再生能源供暖的思考和建议。

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关键词:清洁取暖;可再生能源;供热;政策建议

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1 北方地区冬季清洁取暖背景

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冬季取暖是我国北方地区城乡居民的基本生活需求。北方地区冬季取暖的范围涵盖15个省(区、市)的5亿多人口,占全国人口总数的40%。

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长期以来,我国北方地区冬季供暖以燃煤为主,用能方式较为粗放。大城市中的集中供暖比例较高,约占80%,集中供暖之外的供暖面积主要由分散的燃煤小锅炉满足其热力供应;农村地区以分户式取暖为主,多采用散煤或型煤,一些地区还直接燃用薪柴、秸秆等。据估算,我国北方地区年供暖能耗约为3亿tce(含生物质能),接近全国建筑能耗的1/3。

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我国北方地区冬季供暖消耗大量的煤炭,缺乏清洁化处理,污染物排放量大。在部分地区,采暖对当地冬季PM2.5排放的贡献超过50%,已成为当前雾霾治理的重点和难点。国家高度重视北方地区冬季清洁供暖问题,相关主管部门也相继发布了推动北方地区清洁供暖的政策措施。

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2016年,习近平主席在主持中央财经领导小组第十四次会议时强调:“推进北方地区冬季清洁取暖,关系北方地区广大群众温暖过冬,关系雾霾天能不能减少,是能源生产和消费革命、农村生活方式革命的重要内容”。李克强总理在2017年政府工作报告中提出了推进北方地区冬季清洁取暖的具体目标,号召民众坚决打好蓝天保卫战。

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为加大空气污染治理力度,京津冀及周边地区“2+26”城市[1] 全面推进冬季清洁取暖,包括设置“禁煤区”、基本淘汰10蒸吨及以下燃煤锅炉。环保约束不断趋紧,将倒逼高污染的冬季取暖方式退出,推动冬季取暖领域率先实现能源革命。 copyright dedecms

2017年6月,财政部、住房城乡建设部、环境保护部、国家能源局联合发布,选定天津等12个城市作为试点城市,开展北方地区冬季清洁取暖试点工作。示范期为3年,中央财政奖补资金标准根据城市规模分档确定,直辖市每年安排10亿元,省会城市每年安排7亿元,地级城市每年安排5亿元。

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为贯彻落实党中央国务院关于推进北方地区清洁供暖的决策部署,2017年9月,国家发展和改革委员会发布“关于北方地区清洁供暖价格政策的意见”,建立有利于清洁供暖的电力价格机制,综合运用完善峰谷价格、阶梯价格,扩大市场化交易等价格支持政策,促进北方地区加快实现清洁供暖。 copyright dedecms

2 可再生能源供暖的现状和挑战 织梦内容管理系统

2.1 发展现状 内容来自dedecms

可再生能源是实现北方地区清洁供暖的重要技术手段。多种可再生能源供热技术可用于建筑供暖。我国地热能、生物质能、太阳能、可再生能源电力供暖等清洁供暖技术成熟,很多技术已进入规模应用阶段。但由于各类可再生能源的资源条件及技术特点不同,其适用条件、利用途径也有不同。 copyright dedecms

地热能供暖技术主要包括中深层地热能供暖、浅层地温能热泵供暖(地源、水源、空气源)。到2015年底,全国地热供热建筑面积约5亿m2,是可再生能源供暖增长最迅速的领域。中深层地热能供暖单个项目规模大,多提供集中供暖服务;在地热资源丰富区域的城市集中供暖中具有较强的市场竞争力,目前已在河北雄县、陕西咸阳等多个城市投入运行。浅层地温能热泵供热制冷技术成熟,应用规模大,单个项目规模可大可小,既可集中、也可分户供暖。 copyright dedecms

生物质能供暖技术主要包括生物质(城市垃圾、农林废弃物等)热电联产和生物质锅炉,在城镇居民供暖或工业生产供热等领域均有应用。生物质锅炉能有效替代燃煤供热锅炉,既可纳入城市热力管网,亦可独立供暖。为提高能源效率,国家鼓励将现有的生物质直燃机组改造为热电联产机组,供暖能力和规模持续增长。 织梦好,好织梦

太阳能供暖主要适用于低层建筑、低密度建筑,在采暖期较短、热负荷密度不高的区域有较大的优势。太阳能多能互补供暖系统日益完善,包括太阳能热水与热泵互补供暖系统、太阳能热水与储热(短期储热、季节性储热)互补供暖系统。互补系统能有效弥补太阳能资源的季节性问题和屋顶安装面积有限的问题,为太阳能供暖的规模化利用提供了新的思路。 织梦内容管理系统

可再生能源电力(主要是弃风电力)供暖是近期的热点。可再生能源电力供暖主要是采用电锅炉制热,技术成熟,但综合能效低,直接电采暖的成本普遍较高,只有与本地可再生能源电力消纳相结合才有应用的价值,在东北、西北、华北等弃风严重的地区具有一定发展潜力。我国从2011年开始开展风电清洁电力供暖试点,但由于可再生能源电力供暖与风电消纳的体制机制仍未建立,目前仍处于探索阶段。 内容来自dedecms

2.2 趋势和挑战

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可再生能源供暖应用尚处于起步阶段,面临较大的挑战。目前,在一些资源丰富地区,中深层地热能、生物质热电联产已开始提供城市集中供热服务,生物质锅炉、地源热泵、太阳能供暖在民用建筑供暖有一定规模的应用;可再生能源电力供暖技术成熟,但如何保证使用的是可再生能源电力,可再生能源电力供暖的建设运营模式都处于研究探索阶段。与可再生能源供热相比,可再生能源供暖面临更大的挑战,包括资源保障、技术研发、项目经济性等多个方面的挑战。 本文来自织梦

在资源丰富地区,可再生能源已成为一些城市集中供暖的主要能源来源。目前,生物质热电联产是山东栖霞市等城市集中供暖的唯一能源来源,中深层地热能是河北雄县、陕西宝鸡市和咸阳市等城市集中供暖的主要能源来源(占比高于90%)。这些城市中,可再生能源热力公司与地方政府签署城市供热特许经营协议,确定集中供热收费标准,为城市提供供热(建筑供暖、民用热水、工业热水)服务。根据特许经营协议,河北雄县地热能民用集中供暖价格为16元/季·m2,山东栖霞市生物质能民用集中供暖价格为27元/季·m2,均低于邻近地区的常规能源供暖价格。这些成功的城市供暖案例表明,在资源丰富的地区,可再生能源已具备作为城市集中供暖主要能源来源的技术和市场条件。 内容来自dedecms

在多数地区,单一资源品种较难满足建筑供暖的能源需求。由于可再生能源资源的分散性、季节性和不稳定性,城市建筑安装条件的局限性以及可再生能源供热技术的适用条件(工作环境温度等)等各方面因素的制约,单一可再生能源品种实现建筑供暖必须依赖于丰富的可再生能源资源条件。在多数地区,多能互补系统是必然的选择,它能够在保障能源供应的同时,优化资源配置,降低供暖的运行成本。 织梦好,好织梦

单一可再生能源热力生产技术成熟,但系统集成和灵活性等新型技术亟待研发提高。从热力生产端看,可再生能源供热系统均可用于建筑供暖,太阳能、生物质能、地热能等单一可再生能源热力生产技术成熟。从热网输配端看,可再生能源供暖的热网系统与常规的热网系统是相同的。但由于可再生能源资源的局限性,多能互补集成技术对可再生能源供暖系统非常重要,包括各种可再生能源的互补集成技术、可再生能源与常规能源互补集成技术。目前的可再生能源供热项目和政策仍聚焦于单一可再生能源技术,多能互补集成系统的研发和设计尚处于起步阶段。随着可再生能源电力比例的不断提高,对电网灵活性和热网灵活性都提出了更高的要求,蓄热、电锅炉、热泵、汽轮机旁路等热网灵活性技术能有效提高区域供暖、热电联产系统的灵活性,可为电力系统灵活性提供更好的支撑。

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激励政策措施缺失,项目经济性差,运行成本高。国家层面上,“重电轻热”的思想仍然广泛存在。对于可再生能源供热,既没有针对性的激励政策和管理要求,也没有可再生能源供热的定价机制和补偿机制,对可再生能源供热项目缺乏应有的支持和激励,可再生能源供暖的难度大、成本高,项目经济性差,缺乏可持续发展动力。现有的山东栖霞生物质供暖价格和河北雄县中深层地热能供暖价格都低于周边的常规能源供暖价格,由于当地资源非常丰富,尚可运行,但在其他地区则难以推广。在北方地区清洁供暖工作中,可再生能源供暖是替代燃煤锅炉和散煤燃烧的重要技术手段和优先选择,但现有的政策机制中,对可再生能源和其他化石能源供暖并没有采取差别性的激励政策。

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3 可再生能源供暖的思考和建议 织梦内容管理系统

为了贯彻落实习近平总书记提出的推进北方地区清洁取暖的指示精神,国家能源局新能源和可再生能源司研究起草了《关于促进可再生能源供热的意见(征求意见稿)》,提出到2020年全国可再生能源供暖建筑面积达到35亿m2,可再生能源供热总计约1.5亿tce。在京津冀及周边地区,可再生能源供暖建筑面积达到10亿m2。在城镇和农村地区实现较大规模的可再生能源替代民用散煤取暖。 织梦好,好织梦

为保证目标的实现,结合现阶段北方地区冬季清洁供暖和可再生能源供暖工作中的发展趋势和挑战,提出以下思考和建议。 织梦内容管理系统

3.1 树立优先发展理念,统筹纳入规划体系 dedecms.com

坚持可再生能源供暖优先的原则。进一步明确可再生能源在清洁供暖中的优先地位,大力宣传推广可再生能源供热技术应用和成就,提高公众的认识和重视程度,消除对生物质锅炉等可再生能源供热技术的误解和偏见。

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统筹纳入规划体系。将可再生能源供暖纳入城市发展规划、环境保护规划、能源发展规划,统筹规划,做好可再生能源供暖与区域能源体系、城市能源体系的衔接和融合,在城镇新区建设、旧城改造、产业园(区)建设、新农村建设的规划建设过程中,将可再生能源供暖作为一项重要内容。树立可再生能源供热和发电并举的理念,进一步明确可再生能源供暖的目标,提出实现目标的路径和保障措施。

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明确优先并网原则。尽快规范可再生能源热源并人热力管网问题,保证可再生能源供热热源优先加入热力管网,大力支持建设可再生能源与常规能源结合的互补城镇供热体系,优先使用可再生能源热力。进一步开发供暖市场准入,大力支持有实力、有信誉的民营企业进入清洁供暖领域。 本文来自织梦

3.2 加快关键技术的研发,因地制宜推广供暖技术应用 copyright dedecms

加快关键技术的研发和试点示范。开展可再生能源热电联产、热电协同等新技术的试点示范,可再生能源与常规能源互补系统、多种可再生能源互补系统等应用示范,以及新型区域能源站集成系统的试点示范等工作。 copyright dedecms

因地制宜推广可再生能源供热技术应用。在集中供暖地区,结合城市替代散煤供热,积极推进中深层地热能、生物质能热电联产、生物质锅炉、太阳能热水系统、蓄热式电锅炉等可再生能源供热技术应用,与常规能源系统融合,提高可再生能源供暖的比例、降低煤炭消耗量。在集中供暖未覆盖地区,结合当地可再生能源资源,大力推动太阳能、地热能、生物质锅炉、分布式可再生能源电采暖等小型可再生能源供暖应用技术与模式。在人口密集的中小城镇、城乡结合部等相对独立的地区,通过可再生能源与化石能源耦合、可再生能源系统集成等模式,建立一批区域能源站示范工程,提供优质区域能源服务。 织梦内容管理系统

3.3 研究设计可再生能源供暖激励政策机制,提高项目的经济性 内容来自dedecms

支持可再生能源供暖特许经营。可再生能源供暖价格应不低于当地的天然气供热价格。鼓励条件具备的城市和地区,与可再生能源供热公司签署可再生能源供热特许经营协议,支持生物质热电联产供热、生物质锅炉供热、中深层地热、太阳能供热等已具规模化应用条件的技术,使可再生能源成为城市供暖的重要能源来源。 本文来自织梦

创新供热应用模式。创新可再生能源电力供热的政策和机制,在消纳可再生能源电力的同时提供供暖服务,探索可再生能源热电协同发展。在热电联产厂、区域能源站等供热系统中,试点和推广短期蓄热和季节性储热等蓄热技术,为电力系统和热力系统提供灵活性,优化电力系统和热力系统的生产和供应能力。

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积极实施财政补贴等激励政策。针对城市地区和农村地区的不同条件和需求,研究设计可再生能源供暖的定价机制和补偿机制,提高项目的经济性。支持有供暖需求的农村地区优先使用可再生能源,因地制宜,分户供暖与区域能源集中供暖(村、镇)相结合,满足农村日益增长的供暖需求,实现农村生活方式革命和能源革命。 本文来自织梦

加大财税金融支持力度。可再生能源供热应纳入可再生能源发展基金的支持范畴,支持的重点是新型可再生能源供热系统的技术研发和试点示范,包括多能互补技术、系统集成技术、蓄热技术、热电协同技术以及区域能源站等,促进可再生能源与常规能源系统的融合。将可再生能源供热纳入银行等金融机构投融资优先领域,鼓励专业化服务公司从事可再生能源供热的建设运营服务。

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参考文献: 织梦内容管理系统

[1]胡润青,等.可再生能源供热市场和政策研究[M].北京:中国环境出版社,2016. dedecms.com

[2]国家能源局.国家能源局综合司关于征求对《关于促进可再生能源供热的意见》的函[Z].2017.

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[3]财政部,住房城乡建设部,环境保护部,国家能源局.关于开展中央财政支持北方地区冬季清洁取暖试点工作的通知[Z].2017. 内容来自dedecms

[4]国家发展和改革委员会.关于印发北方地区清洁供暖价格政策意见的通知[Z].2017.

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[5]中国能源研究会,国家发展和改革委员会能源研究所.北方地区冬季清洁取暖总体思路研究[Z].2017.

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[1]禁煤区包括北京、天津,河北省石家庄、唐山、保定、廊坊、沧州、衡水、邯郸、邢台市,山西省太原、阳泉、长治、晋城市,山东省济南、淄博、聊城、德州、滨州、济宁、菏泽市,河南省郑州、新乡、鹤壁、安阳、焦作、濮阳、开封市。

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