供熱是指以熱水或蒸汽作為熱媒，由一個或多個熱源通過熱網(wǎng)向用戶提供生產(chǎn)、生活所需的熱能。

 

供熱的三個基本要素是熱源、熱網(wǎng)和熱用戶。熱源是指通過各種手段將各種能源形態(tài)轉(zhuǎn)化為所需熱能的裝置。熱網(wǎng)是由熱源向熱用戶輸送和分派供熱介質(zhì)的管線系統(tǒng)。熱用戶是指供熱的終端使用方，熱用戶可以是家庭也可以是工商業(yè)企業(yè)或耗能建筑。

 

圖1.供熱流程

 

供熱有多重劃分方式，按照地域劃分可以分為城鎮(zhèn)供熱、農(nóng)村地區(qū)、特殊地區(qū)供熱；按照供熱形式可以分為集中供熱和分散式供熱；按照供熱用途可以劃分為民用供熱、工商業(yè)供熱；按照熱媒不同，可以分為熱水供熱系統(tǒng)和蒸汽供熱系統(tǒng)；按熱源不同，可以分為燃煤鍋爐供熱系統(tǒng)、天然氣鍋爐供熱系統(tǒng)、地源熱泵、水源熱泵、工業(yè)余熱、核能和太陽能等供熱系統(tǒng)；按供熱管道的不同，可分為單管制、雙管制和多管制的供熱系統(tǒng)。

 

本文將以熱量用途為標(biāo)準(zhǔn)，分為民用供熱和工商業(yè)供熱兩種類型進(jìn)行解析。

 

 

與居民生活息息相關(guān)的熱能包括取暖需求和生活熱水需求。其中生活熱水需求有家庭燃?xì)鉄崴?、電熱水器、集中式系統(tǒng)等多種解決方案，不在本文討論的范圍內(nèi)。

 

我國冬季供暖需求較迫切的居民主要集中在北方地區(qū)，大部分采取在工業(yè)生產(chǎn)區(qū)域、城市居民集聚區(qū)域內(nèi)建設(shè)集中熱源稱的集中供暖方式。我國從上世紀(jì)五十年代開始在北方地區(qū)城鎮(zhèn)開展集中供暖，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn)，集中供暖大面積鋪開,集中供熱面積保持平穩(wěn)增速。

 

圖2.2010-2016年我國城市及縣城集中供暖面積（單位：億平方米）來源：住建部
 

圖3.國內(nèi)區(qū)域集中供暖分布占比（來源：華泰證券）

 

圖4. 2016年國內(nèi)集中供暖各類熱覆蓋面積占比（來源：清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心）

目前我國在民用熱力中集中供暖系統(tǒng)應(yīng)用終端大部分沒有設(shè)置計(jì)量裝置，或計(jì)量機(jī)制不健全，制約了采暖效率的提升，造成了能源浪費(fèi)。隨著技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)營模式創(chuàng)新，預(yù)計(jì)未來居民采暖的熱力消費(fèi)將向集約化、智能化方向發(fā)展，同時還將保持較快增長，在全國熱力消費(fèi)總量中的比重將提高。

 

 

目前，國內(nèi)工業(yè)熱力需求約占熱力總需求的70%左右，南北方需求沒有明顯的季節(jié)或地域性差異，只與應(yīng)用的工業(yè)領(lǐng)域有關(guān)。與居民用熱相比，工業(yè)供熱集中度較低，以較為分散的供熱形式為主。一般分布在工業(yè)園區(qū)內(nèi)部或周邊，經(jīng)營模式包括用熱企業(yè)獨(dú)立經(jīng)營、園區(qū)統(tǒng)一運(yùn)營以及第三方供熱等。

 

我國工業(yè)熱力供應(yīng)存在生產(chǎn)工藝相對落后、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理等現(xiàn)象，主要工業(yè)產(chǎn)品單位能耗平均比國際先進(jìn)水平高出30%左右。因地制宜開展工業(yè)集中供暖是未來主要發(fā)展方向。已有地方政府出臺鼓勵工業(yè)園區(qū)集中供暖等方式的政策。

 

 

 

國內(nèi)供熱熱源以燃煤為主，在生產(chǎn)熱力的過程中由于技術(shù)水平限制及監(jiān)管不到位等原因，污染物排放量大，造成了一定程度的大氣污染，近年來粗放型的用能模式帶來的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問題越來越受到重視。以2017年底十部委發(fā)布《北方地區(qū)冬季清潔取暖規(guī)劃（2017-2021）》為節(jié)點(diǎn)，清潔取暖將成為未來北方地區(qū)甚至全國范圍內(nèi)增長最快的取暖方式。經(jīng)過開發(fā)經(jīng)驗(yàn)積累和技術(shù)進(jìn)步，清潔能源供暖領(lǐng)域?qū)⒂型麛U(kuò)展到工商業(yè)等更多的領(lǐng)域。

 

圖5.各種能源2017-2021規(guī)劃供熱面積（來源：華泰證券）

地?zé)崮芾?br /> 我國地?zé)豳Y源豐富，地?zé)豳Y源約占全球7.9%左右。其中高溫地?zé)豳Y源主要分布在藏南川西等地，中低溫資源遍布全國各地。地?zé)崮茉磻?yīng)用具有節(jié)能效果好、不排放廢棄物、運(yùn)行成本低等特點(diǎn)。

 

我國地?zé)崮芾闷鸩捷^晚，且受到地質(zhì)條件等固有環(huán)境影響，在攻克技術(shù)難題后，地?zé)崮茉磳⒊蔀橘Y源豐富地區(qū)優(yōu)選的供熱方案。其中我國北方地區(qū)地?zé)豳Y源豐富，可因地制宜作為集中或分散供暖熱源。“十三五”期間將積極推進(jìn)水熱型（中深層）地?zé)峁┡⒋罅﹂_發(fā)淺層地?zé)崮芄┡?。?2021 年，地?zé)峁┡娣e達(dá)到 10 億平方米，其中中深層地?zé)峁┡?5 億平方米，淺層地?zé)峁┡?5 億平方米（含電供暖中的地源、水源熱泵）。

 

生物質(zhì)能供熱。主要包括生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)和生物質(zhì)鍋爐供熱，布局靈活，適用范圍廣，同時生物質(zhì)能就地收集原料、就地加工轉(zhuǎn)化、就近消費(fèi)的特點(diǎn)，有利于構(gòu)建城鎮(zhèn)分布式清潔供熱體系，既減少農(nóng)村秸稈露天焚燒，又提供清潔熱力，更能帶動生物質(zhì)能轉(zhuǎn)型升級。國家有關(guān)部門已經(jīng)將生物質(zhì)能供熱作為替代縣域及農(nóng)村燃煤供熱的重要措施?！蛾P(guān)于促進(jìn)生物質(zhì)能供熱發(fā)展的指導(dǎo)意見》明確，到2020年，我國生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)裝機(jī)容量目標(biāo)超過1200萬千瓦，生物質(zhì)能供熱合計(jì)折合供暖面積約10億平方米，年直接替代燃煤約3000萬噸。國家可再生能源電價附加補(bǔ)貼資金也將優(yōu)先支持生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目。

 

此外，在未來較長時期內(nèi)，在多數(shù)北方城市城區(qū)、縣城和城鄉(xiāng)結(jié)合部，燃煤依然會作為基礎(chǔ)性熱源使用，占比較大，因此清潔燃煤集中供暖作為實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)與成本壓力平衡的有效方式，還將被大力推廣應(yīng)用。

 

 

此外在生產(chǎn)端，我國的供熱鍋爐大部分是燃煤鍋爐，熱效率較低，一般在50%～60%左右，容量較大的工業(yè)鍋爐效率在70%～80%之間。采用熱電聯(lián)產(chǎn)的生產(chǎn)方式可以使熱能和電能聯(lián)合生產(chǎn)，據(jù)測算，熱電聯(lián)產(chǎn)的電站鍋爐熱效率約為80%～90%之間，達(dá)到節(jié)能高效的目的。

 

同時，除可以提高能源利用效率節(jié)約燃料外，提高供熱質(zhì)量，還可回收冷卻塔余熱供熱，增加供熱能力，可以取締燃煤小鍋爐，根據(jù)城市規(guī)劃統(tǒng)一規(guī)劃熱源、熱網(wǎng)，供熱管理水平將得到有效提升。熱電聯(lián)產(chǎn)的生產(chǎn)方式還可以通過對燃料、灰渣、脫硫、脫硝等副產(chǎn)品的統(tǒng)一處理再利用，實(shí)現(xiàn)污染物資源化和循環(huán)效應(yīng)。熱電聯(lián)產(chǎn)憑借節(jié)能與集約化的優(yōu)勢，預(yù)計(jì)將成為國內(nèi)未來供熱的主推形式。

 

 

目前在工業(yè)生產(chǎn)中存在低品位余熱回收利用工作缺失的問題。工業(yè)余熱利用是實(shí)現(xiàn)工業(yè)節(jié)能的有效途徑之一，但在實(shí)際供暖中沒有被充分應(yīng)用，大量余熱被浪費(fèi)。實(shí)際上，北方地區(qū)電力、鋼鐵、水泥、石化等行業(yè)的余熱資源，均可回收用于供暖，且成本遠(yuǎn)低于燃煤和天然氣供暖，在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上均具有較好的可行性。

 

近年來，北方部分城市開始探索開展回收利用工業(yè)低品位余熱用于城鎮(zhèn)供暖的工作，取得了一定成效。

 

在此背景下，有關(guān)部門決定開展余熱暖民工程，預(yù)計(jì)到2020 年，通過集中回收利用低品位余熱資源，替代燃煤供熱達(dá)20 億平方米以上，減少供熱用原煤5000 萬噸以上。選擇150 個示范市（縣、區(qū)），探索建立余熱資源用于供熱的經(jīng)濟(jì)范式、典型模式，不斷改革和完善城鎮(zhèn)供熱的政策機(jī)制和制度保障。

 

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