我国清洁供暖技术现状问题与解决
我国清洁供暖技术现状问题与解决 本文着眼于我国北方清洁取暖工作的可持续发展，回顾了区域供热技术发展 的大致历程和近10年来国家相关的供热政策，阐述了我国北方现有各项清洁供 暖技术的优劣，包括：清洁燃煤供暖、天然气供暖、电制热供暖、地热供暖、生 物质能清洁供暖、太阳能供暖、工业余热供暖、核能供暖等，对清洁取暖领域存 在的问题进行深入剖析，并给出相应的解决路径。
区域供热技术发展历程
14世纪，在法国绍代艾盖县城运行的一套热水供热系统，被认为是世界上 笫一套区域供热系统。该套系统以地热作为热源，可同时满足30间房屋的供热 需求。之后，区域供热技术从燃煤锅炉房到热电联产，再到热电冷联产，逐步发 展与完善。在区域供热技术发展的历程中（图1），储热装置在第二代、第三代 技术中就已经出现，而在第四代技术中，除了常规
储热装置外，还有其他多种储 热形式予以补充，以减缓可再生能源间歇性的影响。
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1880-1930 年1930-1980年1980-2020年2020-2050年区域供热技术
发展历程
2022年5月16日五行穿衣11
与前三代区域供热技术相比，第四代将充分利用一切可用的能源，包括太阳能、地热能、风能、生物质能、工业余热等，借助规模化储热技术，实现真正的低温供热（供水温度55°C/回水温度25°C）。这样不仅可减少散热损失，提高系统效率，更有利于低品位热能的并入，而且投资成本并没有大幅增
加。我国区域供热技术尚处于笫三代。第四代区域供热技术契合了当前清洁取暖的国家战略需求，是政策引导下取暖领域的供给侧结构性改革，有利于从源头消除雾霾等环境问题，因此有必要大力推动第四代区域供热技术的应用。
我国清洁取暖的相关政策
清洁取暖是指利用天然气、电、地热、生物质、太阳能、工业余热、清洁化燃煤（超低排放）、核能等清洁化能源，通过高效用能系统实现低排放、低能耗的取暖方式。清洁取暖包含以降低污染物排放和能源消耗为LI标的取暖全过程，涉及清洁热源、高效输配管网（热网）、节能建筑（热用户）等环节。清洁取暖的主要方式包括清洁燃煤供暖、天然气供暖、电制热供暖、可再生能源供暖和工业余热供暖等。
近年来，我国政府相继出台了一系列有关供暖的相关政策文件。2006年，国务院出台了《国务院关于加强节能工作的决定》，指出供暖要商品化，按用热量讣量收费。同年，财政部印发《可再生能源建筑应用专项资金管理暂行办法》，明确提出支持利用可再生能源进行采暖制冷，包括利用热泵技术等。国家能源局于2007年发布的《能源发展“十一五”规划》指出从分布式锅炉转变为集中供暖，以及新建热电联产节能标准；2013年发布的《能源发展“十二五”规划》要求发展天然气热电联产、热力网建设等；2017年发布的《能源发展“十三五” 规划》提出推广热电冷三联供和生物质热电联产、地热能供暖、低品位余热供暖等。
推进北方地区清洁取暖匸作已成为中央提出的一项重要决策部署。尤其进入“十三五”后，《北方地区冬季清洁取暖规划（2017—2021年）》《关于推进北方釆暖地区城镇清洁供暖的指导意见》《清洁能源消纳行动计划（2018—2020 年）》《打赢蓝天保卫战三年行动计划》《绿产业指导目录（2019年版）》等相关政策文件的密集推出，也彰显了国家大力发展清洁取暖工作的决心与信心。
我国清洁供暖技术现状
清洁燃煤供暖
清洁燃煤集中供暖指实施超低排放技术改造后，将实现超低排放标准的燃煤热电联产和大型燃煤锅炉通过热网系统向用户供暖的方式。
我国接近70%的燃煤发电机组已经实现“超低排放”，预计到2020年底，大中型燃煤发
电机组将100%完成“超低排放”改造和能效握升。统计数据表明, 截至2018年底我国北方地区清洁燃煤集中供暖面积约为58. 95亿平方米，且均为燃煤热电联产集中供暖。成本低廉是燃煤热电联产的最大优势，并且清洁燃煤集中供暖能够覆盖已有热力管网系统的城市集中供暖地区；但是，其劣势也同样明显一一集中供热管网难以延伸至广大农村地区。
推动“好煤配好炉”方案的实施是民用散煤燃烧污染治理过程中的一项重要举措。在我国农村地区，散煤
是冬季取暖的主要燃料，占生活用煤的90%左右。但农村大部分地区供暖设备技术较为落后，散煤不充分燃烧导致大量颗粒物、 S02、NOx等直接排入大气，造成巨大能量浪费，并加重环境污染。“好煤”指洁净型煤、兰炭等清洁煤。洁净型煤是通过将粉煤、煤肝石与农作物秸秆混合，并加入节能减排增效剂，经挤压成型后制得。因其原料中添加了节能减排增效剂, 可促进硫元素充分氧化后固化在炉灰中，同时减少C0的生成。兰炭是利用神府煤田盛产的优质侏罗系精煤块烧制而成，其固定碳高、化学活性高，灰分、硫、磷等杂质含量低，是与优质无烟煤排放接近的清洁煤。“好炉”指经过技术改造后的高效节能炉具。好炉需要与对应燃料配套使用，如洁净型煤+解耦炉具（图2）等。据炉具行业2017年调查数据，我国1.6亿户农村居民家庭中，燃煤取暖约占41.3%，散煤用量约2亿吨。全国供暖炉具市场容量达1.86亿台，商品化炉具市场保有量约1. 2亿台。我国北方多地已开展洁净型煤、兰炭等清洁煤及相关配套高效节能炉具的推广。
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烟气
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天然气供暖
天然气供暖指以天然气为燃料，利用脱氮改造后的燃气锅炉、燃气热电联产等进行集中供暖，以及燃气热泵、壁挂炉等进行分散供暖。与燃煤供暖相比，天然气供暖热效率更高，烟尘及S02的排放量更低；与电制热供暖相比，天然气供暖经济性更好。燃气-蒸汽联合循环
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冷热电联供系统（图3）为该技术的典型代表之一。
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截至2018年底，我国北方地区天然气供暖面积约为28亿平方米，占总取暖面积15. 3%o 随着“煤改气”清洁供暖的稳步推进，天然气需求量大增，2019 年我国天然气进口量约1373亿立方米，对外依存度仍为45.2%，其供应保障能力较弱。再者，由于天然气管道铺设非常复杂，成本较高，而且一旦受到破坏，将对周边环境及人们的生命财产安全造成极大危害。因此，天然气管网覆盖范圉相对较小，很多农村地区仍然无法到达。
电制热供暖
电制热供暖指利用电能，使用普通电锅炉、蓄热电锅炉、电锅炉+水蓄热、电锅炉+相变蓄热等集中供暖方式，以及发热电缆、电热膜、碳晶、热轨、碳纤维、直热式电暖器、蓄热式电暖器等分散供暖方式，还包括各类电驱动热泵等方式进行供暖。
截至2017年底，我国北方地区电制热供暖面积约10. 3亿平方米。与燃煤供暖及燃气供暖相比，电制热供暖布置灵活，且用户端无污染物排放，适用于热力管网、天然气管网难以覆盖的农村地区。当前，空气源热泵、蓄热式电暖器等已成为“煤改电”清洁供暖政策推广的主流产品。然而，我国北方农村地区户均电网线路容量只有2-3千瓦，而普通型家用电制热储热供暖装置需达到9-10千瓦，大规模高压电制热储热供暖系统（图4）则需达到儿白千瓦棋至儿兆瓦，这就涉及大规模的农村电网增容改造，以及房屋保暖改造等基础设施建设，
蓄热体
加热丝
中秋节的好词好句导致电制热供暖成本较高。
图4人规模高压电制热储热供暖系统结构简图凹
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热风换热器
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地热供暖
地热供暖指利用地热资源，使用换热系统提取地热资源中的热量向用户供暖，可作为集中式或分散式供暖热源。按照埋存深度和温度等级，地热供暖可分为浅层地热资源、水热型

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