新能源供热成双碳产业新风口 主要种类与技术特性有哪些？

近年来“双碳”目标的提出，以及人们环保意识的增强和对生活品质要求的提高，传统的燃煤供暖方式正逐渐被淘汰，人们迫切需要一种更加高效、环保、舒适的采暖解决方案。

在此情况下，新能源供热成为当前行业关注的热点。新能源供热，是指因地制宜使用清洁化能源（热源），直接或通过高效输配管网为热用户提供安全、绿色、经济热能的供热方式，其实质是热能的生产、输配及使用的全过程实现节能清洁环保。清洁化能源主要指天然气、电、地热、生物质、太阳能、风能、空气能、工业余热、煤炭清洁利用及核能等能源。热用户涵盖工业、农业及建筑等所有生产、生活场所。

新能源主要供热方式及技术特性主要有以下几种：

清洁燃煤集中供热

清洁燃煤集中供热是对燃煤热电联产、燃煤锅炉房实施超低排放改造后（即在基准氧含量6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米），通过热网系统向用户供热的方式，包括达到超低排放的燃煤热电联产和大型燃煤锅炉供热。

清洁燃煤供热成本优势大，主要覆盖已有热力管网系统的城镇集中供热区域。环保排放要求高，对城镇民生取暖、清洁取暖、减少大气污染物排放起主力作用。其问题制约是清洁燃煤供热面积的增加可能加大未来电力系统调峰和新能源消纳难度，集中供热管网难以延伸至广大农村地区。

天然气供热

天然气供热指以天然气为燃料，利用脱氮改造后的燃气锅炉、燃气热电联产等进行集中供热，以及燃气热泵、壁挂炉等进行分散供热。与燃煤供热相比，天然气供热的热效率更高，烟尘及SO₂的排放量更低；与电制热供热相比，天然气供热经济性更好。

天然气供热具有可根据自己需要调好时间段供热（经济性）、供热温度随意设定、一般采用壁挂锅炉，洗锅洗澡热水随用随来、启动快的优点，同时也有一次性投资大（锅炉基本一万元左右）、锅炉使用1—2年后，有维修费用、长时间供热，费气。用气费用惊人（尤其是100平米以上房子）的缺点。

天然气供热发展的主要问题。一是我国天然气供应对外依赖度高，供应保障能力弱。二是尽管天然气燃烧的氮氧化物排放约为燃煤的60%～70%，但由于燃气供热的热电比低，提供相同热量时，氮氧化物的排放量与燃煤供热基本相同。天然气管网覆盖范围相对较小，还无法覆盖很多农村地区。

电制热供热

电制热供热指利用电能，使用普通电锅炉、蓄热电锅炉、电锅炉+水蓄热、电锅炉+相变蓄热等集中供热方式，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热方式，还包括各类电驱动热泵等方式进行供热。

电供热的发展在技术、管理与能源供应上具有相对优势。一是当前电力整体供应相对宽松。二是供电保障能力强。电网为一体化运营管理，供电直接延伸至用户用电末端，电供热设施运行灵活，且安全性较高。三是清洁化水平高。电取热用户无污染物排放，同时有利于电能占终端能源消费比重的提高，增加电力系统中风电、光伏等清洁能源消纳。

电供热发展的主要问题在于成本相对较高。综合考虑设备投资、供热效率、供热时间等因素，电供热综合成本是天然气供热的1.4～1.8倍，一次投入与电价补贴要求都比较高。

地热供热

地热供热指利用地热资源，使用换热系统提取地热资源中的热量向用户供热，可作为集中式或分散式供热热源。按照埋存深度和温度等级，地热供热可分为浅层地热资源、水热型地热资源和干热岩型地热资源。目前，浅层和水热型地热能供热（制冷）技术已基本成熟——浅层地热能采用热泵技术提取热量，而水热型地热能通过人工钻井或天然通道开采利用；干热岩型地热能开发尚处于起步阶段。

地热供热的主要优势是清洁环保、稳定可靠、在我国北方地区地热储量丰富、分布广泛。主要问题与制约是当前技术标准、管理制度、环保标准等有待健全、更适合统一规划、集中开发。

生物质能清洁供热

生物质能清洁供热指利用生物质原料及其转化燃料在专用设备中清洁燃烧供热的方式，包括：排放达标的生物质热电联产和大型生物质锅炉等集中供热，以及中小型生物质锅炉等分散供热。我国中小型燃煤供热锅炉数量较多，清洁替代任务较重。生物质能供热在终端消费环节直接替代燃煤，有较大的发展空间。

生物质能清洁供热的主要优势是适宜就近收集原料、分布式开发、在用户侧直接替代煤炭。生物质成型燃料由农林生物质压缩制成，便于储存与运输，燃烧效率高，是国际公认的清洁低碳燃料，生物质成型燃料锅炉供热的清洁程度高于天然气，成本则远低于天然气。主要问题与制约是高效低排等重大技术及标准、产业体系等都有待成熟、缺乏专业化原料供热体系，难以稳定满足供热需求。

太阳能供热

太阳能供热指利用太阳光热能，借助太阳能集热装置，配合其他稳定性好的清洁供热方式向用户供热。太阳能供热可分为主动式和被动式。根据热媒不同，主动式太阳能供热可分为太阳能空气供热和太阳能热水供热2种类型。

太阳能空气供热主要针对单层、闲置农房，其系统启动快、耐冻，但效率低。太阳能热水供热是从太阳能生活热水基础上发展而来，其系统效率高、易安装，但控制不当易发生冻害、过热等问题。被动太阳房是被动式太阳能供热的典型代表，20世纪80年代初就已在北方地区广泛应用。

太阳能供热具有使用寿命长、应用场景广泛等特点；在同等供热情况下，可节约40%—60%的能源成本。目前，集中式太阳能区域供热是国际发展的趋势和方向。

工业余热供热

工业余热供热指回收工业生产过程中伴生的余热，经换热装置提质后进行供热的方式。与燃煤供热、天然气供热、电制热供热相比，工业余热供热在技术及经济上均具有较好的可行性。但工业余热种类繁多，其数量和形态在时间或空间上也常具有不确定性，囿于传统余热回收技术水平，难以被高效利用。而储热技术的优势，恰恰能够缓解能量供需双方在时空、强度与地域上不匹配的矛盾。将储热技术与工业余热清洁供热技术有机结合，可进一步提升余热转换效率。

核能供热

核能供热指以核裂变产生的能量为热源的集中供热或分散供热。目前，核能供热主要有2种方式：低温核供热和核热电联产。低温核供热已形成池式供热堆和壳式供热堆2种主流技术，单个模块供热能力在200兆瓦左右，可满足400万平方米用热需求；核热电联产的综合能源利用率可达80%，单台1100兆瓦电力机组供热能力超过2000兆瓦，供热面积达5000万平方米。

创新供热用能方式，构建安全、低碳、清洁、高效、智慧、经济的供热系统，是强化科技创新、提速提效发展新质生产力的有力举措。新能源供热将会成为未来供热领域的重要发展方向，持续为人们提供更清洁、更安全、更舒适的供热服务。