创新清洁能源供热 助力碳达峰碳中和

中国将在2030年以前达到碳达峰,力争在2060年实现碳中和。这是中国政府向全人类可持续发展做出的承诺,也给出了未来能源革命的最终目标及清晰的时间表,它将对中国社会经济全面发展产生巨大的影响,更会深刻影响包括国内供热行业的高质量发展之路。因此,作为耗能大户,全国供热系统怎样在实现碳达峰、碳中和的过程中切实落实绿色环保、高效节能的政策举措,既是当前的迫切要务,也是一项长期艰巨的任务。

全面深刻认识实现碳达峰、碳中和重大战略的重大意义和重要责任

首先,要从思想高度深刻领会党中央提出碳达峰、碳中和战略目标重大意义。实现碳达峰、碳中和是中国进入新的发展时期的重大战略决策,关乎中国未来可持续高质量发展的长远目标,更体现中国政府对全世界、全人类共同发展的担当和责任,是构建人类命运共同体的重大决策。人类社会从使用传统能源,到大规模使用化石能源,已经经历了从农业时代到工业时代的巨大变迁,更经历了两次工业革命的历史性进步。在人类发展进入信息革命时代,资源约束、环境恶化等问题越来越成为人类不断进步和持续发展的重大制约因素。因此,实现碳达峰、碳中和重大战略目标,是全人类的共同课题,也是包括全国供热系统在内的一切能源消耗体系需要共同致力于解决的重大问题。

其次,要从高质量发展的高度认识实现碳达峰、碳中和重大战略目标的紧迫性和重要性。我国是能源消耗大国,大量的能源消耗不仅使我国面临煤炭、油气等资源逐步匮乏、严重依赖进口的局面,现在我国石油进口占用油量的70%,天然气进口占用气量的40%,因此国家的能源安全问题是客观存在的,这给我国实现可持续发展带来了巨大挑战。实现碳达峰、碳中和重大战略目标,不仅将逐步解决我国社会经济发展过度依赖传统能源的局面,也是为高质量、可持续发展开辟一条创新的绿色之路。

再次,要从绿色环保、造福子孙后代的高度认识实现碳达峰、碳中和重大战略目标的意义。由于人类大量使用能源导致二氧化碳排放量高,并引发大气污染、地球温度升高,雪山融化、海平面上涨,生态环境恶化,大量物种消失等许多不可逆问题,人类赖以生存的家园将灾难性毁灭。当前,过量碳排放造成的严重大气污染和环境问题,已经越来越成为影响我国人民美好生活的重大问题。中央多次提出要打赢蓝天保卫战,但要在根本上彻底解决大气污染问题,给老百姓一个净朗的天空和洁净的空气,就得彻底解决化石能源问题。

正式基于上面这些认识,全国供热系统更感觉自身责任重大,更决心在实现碳达峰、碳中和重大战略目标的进程中贡献最大的力量。全国供热系统的目标方向是,既要全面满足城市经济发展和人民安居乐业的不断增长的需求,又要努力提高高效节能的创新举措将供热热源导致的二氧化碳排放最大限度地降下来。

积极探索全国供热系统推进实现碳达峰、碳中和战略目标的创新之路

国家能源局2021年4月22日发布了《2021年能源工作指导意见》,指出加大清洁取暖工作力度,建立健全的清洁取暖政策体系,实现北方地区清洁取暖率达到70%,研究推进西南高寒地区清洁取暖改造。依据这一目标,中国工程院院士江亿在碳达峰碳中和与供热发展相关会议上指出,未来供热的两种零碳热源方式:

一是电动热泵作为主要热源,全面实现电气化,主要包括空气源热泵、水源热泵、地源热泵,以及大量工业低品位余热,包括垃圾焚烧,包括数据中心的热量等等

二是热电联产余热作为主要热源,作为集中供热传统热源。

针对未来供热热源的选择使用进行可行性比对分析,以下几种都具有可行性,可依据不同地区、不同环境、不同条件因地制宜。

(1)电驱动空气源热泵:运行稳定,安装使用灵活,适用于居民小区、工商业办公、生产等建筑,空气源热泵将作为未来供热行业热源的首选,适合大面积推广。

(2)水源热泵:前提必须有充足的水源,靠近湖、江。

(3)地源热泵:能效相对较高,但会受地域限制,热平衡限制,不适宜大面积发展。

(4)高效回收低品位余热技术,受地域限制,能源数量限制,只能解决附近周边部分建筑取暖问题。

(5)热电联产余热:主要面临三方面的技术突破。一方面是热电联产是我们传统供热热源,以往缺陷在于受到远距离输送和面积饱和两方面因素的限制。二方面是现有ccs技术的应用不够成熟,投入成本也很大很麻烦,所以还是尽可能减少这一块煤油气的使用,能用电尽可能优先用电。三方面是待解决的跨季蓄能技术,通过收集电厂余热,储存到一个很大的单体蓄热池内,用于秋冬季节取热,单体蓄热池子建设标准容量一千立方米以上,深度大于30米,再把上面给盖上。综合考虑土地价格等因素,这种技术成本太高了,单方造价控制还未解决。

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