我国供暖能源清洁化发展趋势研究

来源：中能传媒研究院 时间：2025-11-21 10:21

　　做好冬季供暖是提高人民生活水平的重要举措，也是创造需求、拉动经济增长的有效手段。经济社会发展到今天，冬季供暖已超越传统的边界，被赋予新的时代内涵，成为惠民生、暖人心的重大工程。供暖建立在能源消费基础上，“双碳”目标驱动下，供暖能源清洁化成为我国冬季供暖的重要关注点。

　　我国民众冬季供暖需求空间大

　　根据国家统计局发布的《“十四五”以来社会民生统计报告》（以下简称《统计报告》）数据，2024年末全国人口总量超过14亿，城镇化率达到67%，较2020年增长3个百分点，未来城市化依然有较大的增长空间。民生事业发展的重要条件之一是社会福利的改善，在寒冷的冬季享受到高质量供暖是民众福利改善的重要标志之一。目前城镇家庭供暖形式主要包括集中供暖和自供暖，公用建筑供暖以集中供应为主。根据住房和城乡建设部发布的《2023年中国城市建设状况公报》，截至2023年末，全国城市集中供热面积约为115.49亿平方米，主要集中在北方供暖区。集中供热面积中城市占80%，城镇占20%。

　　集中供暖主要集中在秦岭—淮河以北地区，自供暖在全国各地城市及乡村民众家庭中普遍分布。传统的秦岭—淮河集中供暖线的划分主要基于气候条件和当时的国力，供暖线以北实行冬季集中供暖，以南地区不实行集中供暖。近些年南方频发雨雪冰冻天气，集中供暖呼声甚高。之所以有集中供暖呼声，一方面是因为经济发展水平提升，民众追求生活质量，另一方面是因为自发的分散供暖在安全和效能方面存在不足。《统计报告》数据显示，2024年末我国东部地区常住人口为5.7亿人，占全国人口的比重为40.32%，比2020年提高0.30个百分点，预计这一比例还将继续增长。《统计报告》中的东部和夏热冬冷地区基本重合，理论上是未来的供暖需求增长点。

　　供暖能源结构及形式

　　据清华大学建筑节能研究中心发布的数据，目前北方城镇地区供暖使用的能源种类主要包括燃煤、燃气和电力等。按照热源系统形式及规模分类，集中供热可分为：大中规模热电联产，单机容量在10万~30万千瓦发电量的大型凝气机组，这类机组基本兴建于2000年以后；小规模热电联产，指单机容量从不足1万千瓦到几万千瓦的小型热电联产机组，多兴建于20世纪80—90年代；另有区域燃煤锅炉、区域燃气锅炉、小区燃煤锅炉、小区燃气锅炉、热泵集中供热。分散供热包括：户式燃气炉、户式燃煤炉、空调分散供暖和直接电加热等。我国供暖能源结构以化石能源为主。

　　（一）煤炭和天然气供热

　　从热源结构看，我国北方供热领域仍然以燃煤供暖为主，集中供暖中燃煤热电联产供暖面积占总供暖面积的45%，燃煤锅炉占比为32%，燃煤锅炉和燃煤热电联产供暖面积占到77%。其次为燃气供暖，通过燃气锅炉供暖的建筑面积占总供暖面积的11%，通过燃气热电联产方式供暖的建筑面积占比3%，与天然气消费相关的建筑供暖面积占比合计14%。目前仅统计燃气锅炉房和燃气壁挂炉（分散供暖）的供暖天然气消费量，北方地区约为160亿立方米，北京、陕西、河北、山东、新疆用气量领先。就清洁供暖而言，燃气集中供热较煤炭集中供热有近50%的减排优势。

　　（二）替代热源

　　1.工业余热供暖

　　工业余热是工业生产的尾部产品，利用工业余热供暖不再需要锅炉，也就不再额外消费化石能源，可以视为零碳供热。但是对于某些低品位余热，需要通过电热泵提热提温后方可用于供暖，需要消耗一定的电力，其电力可能来自火电，因而会产生间接排放。随着我国新能源装机容量及发电量的持续增长，越来越多的绿电被消费在社会生活各个领域，余热利用的低碳零碳化水平也将提高。我国是全球最大的制造业国家，工业能耗占社会总能耗的三分之二以上，其中石油加工、炼焦与核燃料加工业、化学原料和化学制品、非金属矿物制品、黑色金属冶炼和延压加工业、有色金属冶炼和延压加工业合称“五大类高耗能工业部门”，其耗能占工业耗能总量的三分之二，排放的低品位余热集中度高、利用潜力巨大，是开发利用重点。

　　尽管余热资源丰富，但目前的利用率并不高，2017年12月国家多部门联合发布的《北方地区冬季清洁取暖规划（2017—2021）》显示我国当时的工业余热供暖面积仅1亿平方米，提出的目标是到2021年工业余热供暖面积是2亿平方米。据此大致估算2024年的工业余热供暖面积不超过3亿平方米。目前北方城镇地区建筑供热面积估计在140亿平方米，余热供热占比依旧非常小。余热利用项目主要集中在河北、山东、山西等省份。之所以没有充分利用起来，主要原因在于产出不稳定、项目类型单一、缺少集成利用、利用方式粗放、缺少统筹规划和政策引导等。

　　2.地热供暖

　　我国浅层地热开发利用始于20世纪末，2000年时浅层地热供暖面积仅10万平方米。绿色奥运以及应对气候变化行动开始后，浅层地热利用进入加速期。根据中国地质调查局和中国建筑节能协会清洁供热产业委员会等机构发布的报告，截至2020年底，全国浅层地热能建筑供暖（制冷）面积约为8.6亿平方米。截至2022年底，供暖（制冷）面积增加至10.5亿平方米。按照这个速度估算，截至2023—2024年，全国浅层地热能供暖（制冷）面积很可能已超过11.5亿至12亿平方米。

　　初步估算，我国中深层地热资源储量十分丰富，主要在地下2000~4000米范围内，主要的高热流区约190万平方公里，存储的热量相当于51.6万亿吨标准煤。相比资源量，目前的开发利用处于初期。截至2022年底，全国中深层地热能供暖面积约为1.35亿平方米。考虑中深层地热开发在“双碳”目标下加速推进因素，综合行业信息估算，截至2023—2024年，全国中深层地热能供暖面积很可能已超过1.6亿平方米。最具代表性的中深层地热开发利用项目是中国石化在雄安新区打造的地热开发利用“雄县模式”，该项目实现了雄县城区冬季地热供暖全覆盖，将雄县打造成“无烟城”并将其模式在北方普遍推广。目前中国石化的地热项目已遍及河北、山东、陕西、河南、陕西等多个地区，截至2023年底中国石化供暖面积过1亿平方米，约占全国中深层地热供暖总面积的70%以上，我国中深层地热供暖规模稳居全球前列并赢得标准制定等话语权。

　　3.生物质及城镇垃圾、城镇污水供热

　　截至2016年底，我国北方地区生物质能（含农林生物质和城镇垃圾）供暖面积约为2亿平方米。根据国家能源局的数据和相关政策规划及行业发展报告判断，截至2023年，我国生物质清洁供热面积已达2亿~3亿平方米，但分布较为分散。国家《“十四五”生物经济发展规划》和《“十四五”可再生能源发展规划》均明确支持生物质能的清洁高效利用。重点方向是生物质能供暖替代城乡散煤，特别是在北方地区。具体方向是推广生物质锅炉、生物天然气等，用于区域供暖和工业供热。目前生物质资源利用的最大短板是原料供应不稳定，影响到集中利用，生物质燃料分散、体积大、密度低，导致收集、储存、运输成本高，且受季节和地域影响大，难以形成稳定、廉价的燃料供应体系。其连锁反应是经济竞争力不够，初始设备投资和运行成本仍高于散煤。随着城市化进程的推进，我国污水处理量保持了平稳增长。根据住建部发布的《2022年中国城乡建设统计年鉴》，2022年全国城市和县城污水处理总量为771.6亿立方米，日均处理量超过2.1亿立方米。根据清华大学建筑节能研究中心等机构发布的行业报告和案例研究，截至2022年左右，全国通过污水源热泵技术实现的供暖（制冷）面积预计在3000万~5000万平方米，总规模远小于浅层地热和工业余热。

　　清洁供热发展路径

　　我国能源消费中，建筑能源消费占比约在20%，其中建筑供暖和制冷是建筑能源消费主体部分。如前所述，做好建筑供暖保障工作，优化发展路径对于提升民众生活质量，助力“双碳”目标实现有重要意义。特别是当下正处于我国冲刺2030年前碳达峰的关键时期，清洁供暖尤其需要重视。关于清洁供暖，可以做如下规划。

　　（一）重视夏热冬冷地区冬季供暖的发展问题

　　重点发展以小区为单位的集中供暖。集中供暖较分散供暖有不可比拟的优势，安全性能突出且能源消费成本有竞争力。能源选择上以天然气、地热、工业余热以及生物质、城市污水及城市垃圾燃烧为主。夏热冬冷地区冬季供暖选择低碳天然气作为供暖能源，其背后的业态是燃气热电联产与燃气锅炉供热。当前及今后一个时期，全球天然气市场转向买方市场格局将逐渐巩固，天然气价格总体呈中低位运行。当前天然气供应价格局部时段高企的深层次原因是我国的天然气储气设施等基础设施尚不完善、互联互通不够，影响到资源配置。今后随着沿海地区LNG接收站产能落实以及储气设施完善，我国低成本利用海外天然气的空间将扩展。美国、中东、俄罗斯都是未来的天然气供应大户，主要发达国家天然气需求基本见顶，中国是全球少有的大买家，议价空间大。

　　夏热冬冷地区供暖对现有供需格局而言属于“增量”，在能源选择方面，宜更多考虑非化石能源，包括工业余热、地热、生物质、城市污水等，可在不增加排放情况下提升人民生活质量。夏热冬冷地区经济社会发达程度总体较高，事实上也具备推广冬季集中供热的条件。

　　（二）北方地区冬季供暖宜以现有模式升级改造为主线

　　北方属于传统的集中供暖区，但从目前的发展情况看，城镇部分建筑依然未实现集中供暖。考虑到北方冬季供暖属于刚需以及目前集中供暖以煤为主，加上天然气供应稳定且消费规模相应有保障，当前及今后一个时期的发展重点应该是煤改气。当然，煤改气并不排斥有条件的地区通过工业余热、地热、生物质及城市垃圾、城市污水热源升级改造现有集中供暖系统，与当前正在推进的城市更新、发展绿色建筑行动结合起来，这一点南北方的发展思路并无显著差异。基于北方城镇部分建筑尚未实现集中供暖现状，宜在北方城镇地区普及集中供暖，将供暖改造与城市热网以及局部的小区热网改造结合起来。相对于南方夏热冬冷地区，北方地区的供暖改造更有优势，因为城市热网及建筑保温从最初的设计和布局上就与供暖要求匹配。具体到北方地区的天然气供应，除了考虑中亚、俄罗斯天然气气源，国内三北地区的天然气供应亦可作为供暖能源选择。目前国内天然气供应已实现国内气源、海上陆上进口并进，在全国天然气资源配置方面宜倡导就近消费，以节约运输成本从而降低用户的天然气消费门槛。

　　（三）南北乡村发展煤改气、煤改电+生物质的冬季供暖模式

　　乡村供暖形式比较多样，主要方式是散煤加生物质。散煤供暖造成严重污染，煤改气、煤改电是解决散煤供暖污染的主要替代方案，但煤改气、煤改电对农村居民而言成本较高，目前仍需适当补贴。天然气进乡村工程大规模实施后，煤改气供暖的成本会逐渐下降，特别是伴随国内外天然气市场供需格局的演变以及天然气利用政策的完善和调整，农村自建房建设逐渐规范以及保温性能增强，农村通过煤改气供暖的可行性是存在的。对于煤改电而言，宜在乡村推广使用空气源热泵。空气源热泵和地源热泵、水源热泵的能效比高于空调，因而更具性价比。（作者系中国石化经济技术研究院罗佐县）

责任编辑：于彤彤