碳达峰碳中和背景下推进供热低碳转型的路径思考

 

     近年来，超低能耗建筑、第四代低温供热系统、热泵、核能供热、数字化等技术快速发展，为我国供热低碳转型创造了有利条件。

 

超低/近零能耗建筑可以显著降低建筑供热需求。超低/近零能耗建筑是通过建筑被动式设计、主动式高性能能源系统及可再生能源系统应用，大幅度减少化石能源消耗的节能、低碳建筑。我国已颁布的《近零能耗建筑技术标准》（GB/T 51350-2019），对不同气候区的近零能耗建筑的建筑能耗综合值、供暖年耗热量等指标进行了规定，相对现行的节能建筑标准，节能达到60%~75%以上，从而在北方地区可以不用传统的集中供热方式，仅采用分户的空气源热泵进行补热即可满足需求。“十三五”时期，我国积极开展超低能耗建筑试点示范，类型涉及五大气候区的住宅、办公、学校等多种类型，技术逐渐成熟、成本不断下降，目前已建成超低能耗建筑1200万平方米，并呈现出从试点示范建设加快向规模化过渡的态势。

 

     区域供热技术的发展，不仅可以提高能源利用效率，还具备使用更低供给温度的能力。供热系统技术不断进步，第一代供热系统采用高温蒸汽技术进行供热，第二代供热系统采用高压技术，到了第三代、第四代，供热系统可以在越来越低的温度条件下运行，温度越低意味着可利用的低品位热源范围越广。在传统模式中，区域供热系统需在高温环境下运行，以满足保温性能较差的建筑高热量需求，在大多数情况下，只有使用化石燃料才能达到所需的高温。目前，随着第四代区域供热系统的发展，通过多能互补，可将低温的可再生能源热源整合到区域能源系统，为实现可再生能源供热创造了技术条件。

 

     热泵技术也在快速发展，可为提升供热电气化水平提供支撑。热泵技术可广泛应用于生活热水供应、采暖空调、热风干燥等领域，低温空气源热泵是近年我国自主开发的新技术，适用范围可扩展到-30℃的室外低温环境地区，比直热式电采暖节电三分之二，近年来已在我国北方清洁取暖行动中得到大规模推广。

 

     以“分布式光伏发电装置、储能电池、低压直流配电系统、智能建筑用电设备”集成为主要特征的“光、储、直、柔”新型能源系统的发展，为低碳供热提供了新的技术解决方案。随着未来光伏屋顶的大规模普及，可利用太阳能光伏发电为空气源热泵或电蓄热供暖提供廉价电力，通过电热转换提供热源，将比主动式太阳能热水系统采暖更具优势。若太阳能屋顶光伏系统结合被动式太阳房技术，将颠覆传统的太阳能供暖模式。

 

     此外，我国未来要构建以新能源为主体的电力系统，核电将发挥越来越大的作用，承担电力系统的基本负荷，核电余热资源将非常丰富，尤其在北方沿海地区，核电余热供热可以发挥重要作用。核电厂余热利用、跨季节储热、长距离大温差热力输送、多热源的大型热网调控等技术发展，为充分利用工业、核电余热等资源创造便利条件。