碳达峰碳中和背景下推进供热低碳转型的路径思考

 

     目前，我国北方城镇地区已拥有152亿平方米的供暖建筑规模，其中集中供热面积约达110亿平方米，北方城镇供暖能耗超过建筑部门运行总能耗的1/5，平均单位建筑面积供暖能耗约为14.1 kgce/m2，北方城镇供暖二氧化碳排放超过全国建筑运行能耗相关二氧化碳排放总量的1/4，供热管网总长度达46.8万千米，其中一级管网、二级管网分别约占26%、74%。从热源结构看，仍以燃煤清洁利用为主，主要通过热电联产、大型区域锅炉房等集中供暖设施满足供暖需求，集中供暖尚未覆盖的区域大多以燃煤小锅炉、天然气、电、可再生能源等分散供暖作为补充。根据中国城镇供热协会对部分供热企业的调查统计数据显示，2020年，北方城镇建筑供热热源中的燃煤热电联产约占55.6%、燃气热电联产约占5.9%，燃煤锅炉约占17.9%，燃气锅炉约占18.4%，电供暖（包括直接电热供暖和热泵供暖）、工业余热等其他热源占比较低。相比2019年，热电联产总占比上升三个百分点，燃煤锅炉占比下降1.4个百分点，燃气锅炉占比下降1.6个百分点，显示了在清洁取暖政策推动下北方城镇供热的热源结构正逐步优化。目前，北方城镇地区新建建筑执行节能强制性标准比例基本达到100%，节能建筑占城镇民用建筑面积比重超过56%。2015年—2019年，北方城镇集中供暖面积年均增长6.9%（约7.6亿平方米），随着城镇化的发展，未来我国北方城镇建筑冬季供暖面积还将继续扩大，预计到2035年将达到200亿平方米左右。未来通过建筑节能改造和供热系统节能运行，冬季供暖平均能耗强度有望从目前的14.1 kgce/m2下降到8 kgce/m2左右，届时200亿平方米建筑供暖约需1.6亿吨标准煤热量，将低于目前152亿平方米建筑的供暖能耗总量。随着北方城镇采暖建筑面积增长速度逐渐放缓，采暖能耗强度下降幅度进一步加大，其供暖能耗将逐步进入峰值期。随着时间推移，早期建设的采暖建筑将逐渐到寿命期，预计到2035年以后，北方城镇传统集中供暖建筑面积将逐渐减少，到2060年降至100亿平方米左右。

 

     我国北方农村冬季采暖多数为分散采暖方式，使用火炕、土暖气供暖，散煤燃烧占比仍较高，农村地区建制镇约有4亿平方米的集中供热面积。2019年，我国北方农村供暖建筑面积达70亿平方米，清洁取暖率约占50%，未来还有35亿平方米需要清洁取暖改造。

 

     除了北方采暖外，南方夏热冬冷地区家庭采暖需求潜力正在快速释放。过去20年间，南方家庭取暖市场规模由少到多、由慢及快，目前，超过80%的城镇家庭和约30%的农村家庭已安置了取暖设备，但总体仍处于简易低效、低品质水平。截至2019年底，夏热冬冷地区仅城镇住宅建筑面积就有约70亿平方米，其中燃气壁挂炉取暖有约800万户，各类暖气片取暖达490万户，小太阳、电暖风等设备约有820万户；集中供暖面积约8000万平方米至1亿平方米，采暖面积占比不到1%，主要利用工业余热、热电联产、水源热泵等技术，武汉、徐州、合肥是较早一批尝试集中供暖的南方城市；“十三五”期间，该地区家庭采暖能耗年均增速约达20%；采暖能耗在住宅总能耗中占比也提升至20%左右，采暖用能结构中电力、天然气分别约占70%、30%；采暖具有采暖周期较短、室内外温差较小、房屋保温性能差、间歇式采暖、不同用户采暖需求差异性较大、对室内热舒适性心理期望相对较低等基本特征。目前，南方家庭平均采暖能耗强度仅为3千克标准煤/平方米左右，仅维持基本的、较低水平的采暖服务。随着未来住宅建筑面积和采暖服务水平的进一步提升，南方家庭采暖用能还将大幅攀升，给冬季采暖用能保障供应和低碳转型带来新挑战。

 

     除了房间采暖，我国居民生活热水用能也持续增长。目前，我国已基本实现了城镇家庭热水器的普及，城镇典型家庭户均生活热水用量约为50升/户/天，仅为美国、日本户均生活热水用量的20%左右，而生活热水设备以燃气热水器和电热水器为主，其次是太阳能、电热泵热水器，还有少量的小区集中生活热水，户均生活热水能耗为100 kgce/（户·年）左右，未来将继续保持增长态势，有可能达到目前水平的三倍。

 

     综上可以判断，我国北方城镇供暖用能需求将逐渐进入峰值期，未来15年尽管供暖面积还将进一步增长，但单位面积采暖能耗强度有望下降30%-50%，北方城镇供暖用能总量将不断下降；随着清洁取暖行动的深入推进，北方农村供暖总能耗有望下降，用能结构更加清洁；南方家庭供暖需求还将大幅增长；居民生活热水用能需求也将显著增长。

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