【深度】全球供热现状及对我国的启示

3.经验总结

经过百余年的发展和积累，俄罗斯在集中供热和热电联产领域取得了一定的成就，在理论研究方面达到了很高的水平，在实践中积累了丰富的经验。虽然前苏联解体后该国热力工业一度停滞，但是近年来，随着经济的复苏，从供热行业法律法规，到热网的现代化节能改造、集中供暖系统综合优化，再到大型和小型热电厂联合集中供热的新发展理念，俄罗斯再次加大了对热力行业的关注。

（1）建立供热行业基本法律

为了协调供热领域各级管理者、相关企业、热用户及投资者之间的关系，约束政府行为、企业行为和社会行为，以及促进相关问题的解决，2010年7月27日，俄联邦供热行业基本法《供热法》开始实施。《供热法》确定了与热能和热媒生产、传输、消耗以及供热系统创建、运行和发展有关的经济关系和法律基础，明确了国家权力机关和地方政府在供热领域的管理权和控制权，规定了各级组织为热力用户提供可靠保证的权利和职责。《供热法》已成为供热行业的纲领性文件，产生了多方面影响。各级管理者开始加强对供热质量的关注，供热系统的可靠性明显得到提高，重大事故发生率降至十几年前的几十分之一，紧急事故的处理也更迅速。同时，城市供热规划的制定水平和监督机制得到加强，具有负责人签名并盖章的供热规划文件在互联网上公布并受到公开监督，有助于提高供热规划的质量和经济性。另外，保障项目实施依靠更优化的方案和更强的建设能力，可以促进热电联产集中供热良好经济条件的建立。

（2）开展供热节能改造和综合优化

前苏联解体后，由于资金拮据，出现了政府对热电厂和供热系统投资减少、科研项目及经费萎缩、技术装备老化等一系列问题。其中，集中供热系统中汽轮机设备、热电厂设备老化和热网陈旧导致的热损失增加和热效率下降是俄罗斯热力工业发展遇到的较大困难。

随着经济的复苏，俄罗斯加大了对供热发展的关注力度。为降低供热管网热损失，俄罗斯近年来将热网现代化节能改造作为重点工程，经过广泛节能改造，各地区开始建成现代化热网，并对集中供暖系统综合优化，方案包括：采用节能工艺、材料和设备；建筑物采用局部热源；对锅炉及小型热电厂进行改造；设置备用热网及热源；供暖系统可进行自动控制调节。在尚未设置热电厂和区域发电站的居民区，可以考虑采用全面自动化的蒸汽动力、燃气涡轮机和蒸汽－燃气热电厂等热源形式。实现更广泛的工艺、设备与材料节能，提高集中供暖系统可靠性成为俄罗斯热力工业的一大工作重点。

（3）大小型热电厂联合集中供热

尽管热电联产效益明显，但是俄罗斯热电厂在发电制热中出现应用减少的趋势，热电联产的装机负荷有所降低，许多用户建设了独立锅炉，与集中供热系统脱离，导致热电厂燃料利用效率降低，再加之设备老化，不可避免地会带来单位投资费用的上涨。生产商生产效率的降低和热电厂装机负荷的减少直接影响到集中供热的热力用户，增加了消费者的费用压力。

俄罗斯解决热电厂使用效率低下的方案之一，就是像欧洲国家那样，将大型装机化整为零，并使之更加接近能源用户，即建设分布式小型热电厂，以此来提高使用效率。除此之外，改造原有热电厂和新建大型热电厂依旧符合经济利益的需求。毕竟，俄国内能源价格低廉，并且随着城市化进程，能源消费群体庞大，能源需求增长潜力巨大。2000年以来，俄罗斯热能动力工程逐步复兴。小型热电厂建设得到发展，热电厂自动化设备实现国产化，形成以大型和小型热电厂联合集中供热为主的新发展理念。

未来，热电联产集中供热仍将是俄罗斯热力工业的优先发展方向。在能源需求较高并且较为稳定的情况下，俄罗斯建设热电联产项目经济可行。当然，在吸引投资发展热电联产的过程中也会遇到一些障碍，比如，电力热力消费需求增速降低；与热力市场相比电力市场装机改造升级的激励因素更多等。2016年，俄罗斯供热系统投资较2015年增长了5%，达到1000亿卢布，约占全俄投资总量的0.9%。其中51%的投资额用于热力生产领域（热电厂和供热锅炉房），45%用于热力输送和热力分配领域。

（4）加强核能供热的应用

利用传统核能发电厂供热在俄罗斯和东欧地区较为普遍。上世纪70年代，当时的苏联有8座多种堆型的热电联供反应堆相继投入运行。这些反应堆与常规的燃油或燃煤热电厂一样，采用背压式或凝气式机组为居民住宅、公用设施、相关部门以及农业温室提供热量。此外，苏联还于1954～1976年间在奥布宁斯克运营过一座专用于供热的研究堆。在这些成功运行经验的基础上，苏联又研发了专门用于区域供热的反应堆——热功率分别为500兆瓦和300兆瓦的AST-500和AST-300。

近年来，根据国际能源、环境发展新形势，以及减少国内天然气需求以获得天然气出口巨大收益的需要，俄罗斯将具有传统优势的核能重新列为新能源的重点发展方向，持续推动核能供热，以此解决其高寒地区漫长冬季的集中供热问题。发电同时进行供热的机组超过俄在运核电机组总数的85%。核能供热的集中供热系统使用80～150摄氏度热水或蒸汽作为热源，供热功率25～200兆瓦，供热半径通常限制在数千米范围内，反应堆选址靠近城市负荷中心和用户，对技术和安全性的要求更高。2016年，有4座俄城市表示了对使用小堆进行热电联供的兴趣。俄罗斯已为在阿尔汉格尔斯克建设热电联供核反应堆开展可行性研究。俄罗斯国家原子能集团在地区电力研究中发现，俄有14个厂址适于建设总计多达38座的热电联供反应堆。

三、对我国供暖实践的启示

（一）制定国家供热法规

法律规范和相关政策是供暖行业发展的基础。如丹麦1979年通过的《供热法案》规定了全国范围热力管网的具体区划，明确了供热部门和当地政府的权力，包括参与制订供热规划、确定能源基础设施、以及可以优先使用的资源等。该法案开启了丹麦公共供热规划新时代，后经多次修改并一直持续至今。俄罗斯2010年实施的《供热法》明确了国家机关和地方政府的供热管理权和控制权，规定了各级组织提供热力服务的权利和职责。该法案成为俄罗斯供热行业的纲领性文件，对行业监管、供热规划、供热质量和事故率等方面产生积极影响。

我国在能源领域已颁布《中华人民共和国节约能源法》和《中华人民共和国可再生能源法》，但在供暖立法方面，虽然部分省份相继发布供暖地方性条例、供暖管理办法，但还没有一部专门的国家法律法规。为使供暖事业得到法律层面的保护，应尽快制定颁布供暖立法，以加强对供暖市场的监管，维护供暖市场秩序和消费者的合法权益。通过供暖立法，有效地规范供热管理的方方面面，使供热的建设、管理、经营等有法可依；完善供热采暖系统建设的技术标准体系，将标准中安全、节能、环保、卫生等要求纳入工程建设强制性条文；约束供热单位行为，明确违反供热规定应当承担的法律责任；鼓励相关单位因地制宜，在产业技术政策的指导下，积极研究开发利用新能源、新技术的多种供热采暖方式等。

（二）立足国情发展供暖热源

各国都是立足于自身资源禀赋和能源结构，采取适应本国国情的供暖能源类型。如俄罗斯天然气资源丰富，天然气的消耗占据总供暖消耗的70%以上，为国内主要供暖能源；丹麦和德国在世界第一次石油危机后，减少了对进口天然气、石油的依赖，大力发展可再生能源。在我国，取暖用煤年消耗约4亿吨标煤，其中散烧煤（含低效小锅炉用煤）约2亿吨标煤，这也是我国多煤少油缺气的能源结构所决定的。因此，未来一段时间内煤炭依旧是我国主要能源，但要进行煤的清洁化利用。在条件允许的地区，以集中供暖代替散煤燃烧、以热电联产代替燃煤锅炉，对现有燃煤机组进行超低排放改造，达到使用年限后或无改造价值的燃煤机组逐步更换为清洁能源设备。

同时，要着力发展可再生能源用于清洁供暖。当前我国可再生能源用在集中供暖中的比例仅为1%。我国为农业大国，产生大量农业废弃物，将之作为生物质热源用于采暖，发展空间巨大。但同时也要制定相应的生物质锅炉的排放标准，实现超低排放，使其成为真正的清洁供暖。

此外，还应研究推进核能供热等产业发展。核能供热低碳清洁，环保效益显著，并且成本可控，价格具有竞争力，因此是集中供热的理想热源。以一座400兆瓦供热堆为例，经初步投资估算，每年可替代32万吨燃煤或1.6亿立方米燃气。首堆建成后，可供热面积约1000万～2000万平方米，相当于能为40万～80万人口供热。批量化后，供热价格可低至每平方米13元以下，在全年5个月供暖期内，相当于每100平方米的房子年供热费用在1300元以下，远低于燃气和电供热价格。

按照我国政府应对全球气候变化做出的承诺，以及清洁供暖发展目标，低温核供热技术正迎来新的发展机遇。目前，核能供热产业已在我国北方地区积极推进。中核集团、中广核和国家电投三大核电集团以及清华大学已经在9个省份、24个城市开展了相关厂址普选和产业推广工作。

（三）推动建筑节能

国内现在针对建筑节能仅处于尝试阶段，建筑工业化项目的增加，被动式建筑的建造成功，对于我国未来大力发展建筑节能都有一定的推动作用。在建筑节能的探索与创新中，可以借鉴德国和丹麦的经验。

我国建筑节能领域的法律法规主要有《节约能源法》《民用建筑节能条例》，目前已有10多个省市制定了本地区的《民用建筑节能条例》。未来可进一步完善建筑节能政策法规。针对住宅、农村建筑、公共建筑、工业建筑等不同类型建筑，分别制修订相关工程建设节能标准，在设计、施工、运行管理等环节落实建筑节能要求。可进一步提高建筑能效标准，有条件的地方要执行更高水平的建筑节能标准和绿色建筑标准。

对于既有建筑改造，我国与德国一样，以改造围护结构为主，通过增强围护结构保温性能来减少建筑能耗。除此之外，还可以改造末端用能设备，减少供暖末端能耗。对于新建建筑，则要在设计阶段就充分考虑节能，以前瞻性的眼光对建筑进行节能设计。同时，鼓励发展超低能耗建筑、绿色建筑，减少能源消耗。

（四）改革供热计量

实施供热计量后，丹麦的室内采暖总能耗降低了50%。德国实施供热计量的住宅，供暖和热水供应能耗均有大幅减少。而据统计，我国民用住宅若能用好计量，供热能耗有望降低三分之一以上，相当于每年节约标煤2000万吨以上，减排二氧化碳超5000万吨。在我国，国家住建部2000年便提出“分户计量”的改革方向，通过“一户一表”计量，谁用热谁付费、多用热多付费，由此鼓励行为节能、提高用能效率。《节约能源法》也明确，“对集中供热的建筑分步骤实行供热分户计量、按照用热量收费”。近20年间，计量装置在北方大规模推广，花费高达百亿。然而，我国供热计量发展并不顺利，节能效果不尽如人意，还频现大量设备闲置等问题。

究其原因，专家表示，计量本身并没有错，问题在于如何计量。建筑保温效果、供暖方式等都是影响用热能耗的重要因素，不能唯计量表论。此外，计量表的使用维护、供热企业的参与积极性等方面也存在诸多问题。要真正通过计量推动节能，亟需调整当前技术路线。相比分户方式，以单体建筑或热力站的总热量作为计量依据更合理，同时可解决早期高能耗建筑高于基准值部分的热量由谁承担的问题。改变现有经营模式，将热力站前面的一次网与热力站后面的庭院管网分开运行，二者再按热力站计量数据结算。同时，计量也离不开政策支持。可通过税收优惠、财政补助、贷款贴息等方式，激励热企积极参与；鼓励地方政府增加配套资金或与其他项目结合等方式加大投入等。同时，制定国家供热法规和中长期规划，建立部门间协调机制形成合力，引导地方行为并加以监督。

（五）重视储热的应用

在供热系统中，不管是逐日，还是从夏季到冬季，热水都可以被储存。储热不同于其他存储或任何产品，因为它断开了生产时间与消耗时间的联系。对于集中供热而言，这意味着从热电联产厂、太阳能集热器、剩余风电和工业余热等方式中得到的热可被储存起来，在需要的时候直接使用。在丹麦，集中和分散区域供热的热电联产地区均有储热设施。逐日储热的解决方案主要可让热电联产厂依据其电力需求优化配置其热电联供，并且仍然能够在需要时提供热量。随着储热大规模发展，利用更多本被浪费的能量成为可能。大规模热存储考虑的是将热量从温暖季节储存到到寒冷季节。热量可从多种来源收集，如太阳能集热器、热电联产以及非稳定生产的工业流程等。储热保障了能源系统的灵活性，不论从经济还是从环境角度看，对于优化整个系统都至关重要。

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原文首发于《能源情报研究》2019年1月