供热系统重构是迈向碳中和关键一步

编者：近来，供热领域各有关部门、研究机构以及供热企业都在热议如何迈向碳中和，并从不同视角提出了多种方案和很好的建议，特别是部分城市作出了“供热系统重构”的战略部署。如何围绕“供热系统重构”这一战略部署推进城乡能源结构低碳转型和系统能效提升做好顶层设计，确定一条适合各地实际的技术路径和具体实施方案？《环境与生活》特约北京市城市管理委员会供热管理办公室原主任郭维圻从政府行业管理的角度与广大读者分享他的最新思考——

“供热系统重构”是实现碳中和的关键一步

在迈向碳中和的大背景下，我国部分城市作出了“供热系统重构”的战略部署，这是这些城市结合自身能源结构和供热实际做出的正确判断，也是为实现碳中和目标做出的重要决策和迈出的关键一步。它关乎我国碳中和目标能否实现，并保持经济社会可持续发展。

首先，要充分认清我国实施碳中和战略的历史背景与重大意义。

实施碳中和战略是我国统筹国际国内两个大局作出的重大战略决策，不仅是我国经济高质量发展的必然趋势，而且彰显了中国积极应对全球气候变化、推动构建人类命运共同体的责任担当。

国际能源署数据显示：2018年供热占全球终端能耗的50%，占全球二氧化碳排放量的40%；供熱是全球最大的终端能源消费领域，也是全球实施碳中和战略的重点领域和主战场，供热行业为此将肩负减碳的重要历史使命，也将是一场深刻的革命，面临着严峻的挑战，但从我国抗击疫情和实现脱贫战略中所显示出的制度优势表明：纵有千难万险，以举国之力和倒逼机制，只有想不到的事，没有干不成的事！

碳中和将加速供热行业从传统向现代转变

其次，我对我国碳中和战略下供热行业的发展趋势有以下四个基本判断：

判断一：碳中和将凸显供热行业面临三个关键节点

一是我国碳中和战略对供热行业的生存与发展将产生重大影响，供热能源结构和供热方式不仅将产生颠覆性的变化，而且还将引发供热行业又一次深刻的革命，并加速实现供热行业从传统向现代供热的转变。为此，供热行业面临着诸多挑战和难得的历史性发展机遇，机遇大于挑战！

二是伴随着新型城镇化和乡村振兴进程，供热市场将逐步从一、二线城市转向三、四线城镇以及乡村。从现在到2038年的城镇建筑达峰期，仍有近200亿平方米面积待发展，供热事业仍处于快速发展期，其发展将面临碳中和的新形势与压力，采用什么供热方式和运行模式？将成为我国城镇建设与发展的重大战略问题，需要各级政府和供热行业做出正确的判断与抉择。

三是在当前碳中和战略和老旧设备设施老化的双重压力下，供热行业新一轮设施及装备水平，将决定我国供热系统未来20年的能力、效率与水平，也将决定各地供热碳中和战略实施的进程；供热行业必须从行业发展战略出发，把握改造与发展的方向，力争实现跨越式的发展。

判断二：技术支撑下装备升级将成为实现供热碳中和关键

科技创新与装备升级已成为当前缓解供热行业成本压力，推进并实施供热碳中和战略的重要支撑！要充分借助社会技术与人才资源向供热领域的聚集，围绕供热碳中和的技术路径，整合国内外先进技术与设备资源，以可以达到的最高标准，大力推进新技术、新设备、新材料的试验、示范以及推广，为构建安全、低碳、清洁、高效、智慧、经济的供热系统提供技术与装备支撑。

供热行业要依托技术市场，改变“唯我为大、故步自封”传统保守观念，打破企业间、行业间以及地区间技术壁垒，引导社会资源向供热领域倾斜、流动与聚集，以“全生命周期”理念，以低碳、高效为目标，以安全、经济为前提，借助国家“碳中和”、“新基建”以及老旧小区改造政策，推进供热系统老旧设备改造、系统节能以及低碳替代改造，全面提升供热系统技术与装备水平。

供热行业要开展能效对标与认证，对低碳转型替代和系统能效提升效果进行评价，特别是要高度重视关键设备和供热系统的能效把控，开展全行业能效对标与考核，对关键设备和供热系统进行能效检测与认证，开展能源审计和能效标识制度，促进全行业的装备升级与系统的节能减排，为实现供热碳中和战略目标提供保证。

判断三：碳中和战略将引发并推动供热行业体制机制性改革

当前，供热市场机制尚未形成，供热保障性与供热市场化关系尚不明晰，供热投资体制尚未理顺，供热价格体系与调价机制尚未真正形成，各地供热发展面临资源、环境、资金以及社会稳定等多重压力，特别是环保治理带来的高额成本，使供热价格严重倒挂，一些企业政策性亏损得不到合理补偿，这些历史沉积的问题，已影响到供热企业的生存和可持续发展，并必将成为下一步实施供热碳中和战略的难点、堵点问题。因此，大力推进供热体制性、机制性改革已势在必行。

传统观念与管理方式已制约供热企业与事业的发展，碳中和战略下的能源低碳转型与系统供热能效提升，将迫使供热企业转变观念，深化改革，创新管理与发展理念，激发内在发展动力，打破传统封闭供暖局面，促成上下游一体化、热电协同、跨区发展，实现资源上的共融共享，系统上的互连互通，管理上的联调联供，利益上的合作共赢。

供热行业要抓住难得的历史机遇，以“革命”的精神和科学的态度，将实现碳中和过程作为能源革命的过程，借机借力解决供热行业历史沉积的问题，建立并逐步形成有利于供热行业与供热事业健康、可持续发展的新体制与新机制。

判断四：供热行业将面临重大的战略转变与跨越式发展

供热领域实施碳中和战略，其核心就是实现能源低碳转型和系统节能增效，为此供热行业将面临供热系统的重构，我认为这主要体现在以下十个方面的重大转变，并将实现跨越式的发展：

一是供热将从单纯保障型供暖地位向担负国家能源低碳转型重要战略地位转变，承担更大义务责任；

二是供热将从传统燃煤、燃气化石能源结构向低碳非化石能源为主能源结构转变，实现能源低碳转型；

三是供热将从单一能源方式向以低碳能源为主，多种能源和方式互补的方向转变，实现保障能力提升；

四是供热将从传统行业封闭式发展向开放式、跨领域、跨行业、跨地域方向发展，实现区域能源协同；

五是供热将从传统的“以热定电”的热-电模式向“以电定热”的电-热模式转变，实现热电协同发展；

六是供热将从条块分割封闭系统向资源整合、互连互通、联调联供运行模式转变，实现资源最佳配置；

七是供热将从传统的系统向安全、低碳、清洁、高效、经济、智慧现代系统转变，实现技术装备升级；

八是供热将从传统生产运行模式向舒适、个性、数字、智能、综合化服务型转变，实现经营业态转型；

九是供热将从传统的粗放式管理向精细化、信息化、智能化、精准供热方向转变，实现智慧供热目标；

十是供热将从独家经营向引入社会资本，投资多元化，规模化、集约化方向发展，实现可持续的发展。

供热企业应该顺应、把握行业发展趋势与方向，力求在发展中不断完善自己，超越自己，实现跨越式发展。

确立供热在国家能源中的战略地位

再次，我认为必须清醒把握供热行业在实施碳中和战略中的基本方向。

第一是基本目標。

根据《BP世界能源统计》，2019年，全球能源消费总量199.2亿吨标煤，碳排放总量342亿吨。其中，全球建筑能源消费总量占29%，碳排放占29%。

根据国家发改委能源所测算，2018年中国能源消费总量47.2亿吨标煤，其中，建筑用能总量约9.9亿吨标煤，建筑约占21%、工业约占65%、交通约占9%；国际能源署数据显示，2018年，我国碳排放总量为95.7亿吨。根据专家测算，其中，建筑碳排放总量约21亿吨，建筑约占22%；北方城镇采暖面积约150亿平方米，采暖用能总量约1.8亿吨标煤，采暖碳排放量4.9亿吨。

根据有关专业人士推测，未来我国的能源结构将以绿电为主，其中风光电将从目前能源结构中的6.7%，在碳中和下将提高到58.3%，以替代煤、气化石燃料，火电将从目前能源结构中的64%，降到12.5%；未来保留的火电主要用于电力调峰和应急保障，以确保电网的稳定性、灵活性、经济性，可靠性，其燃料结构也将由生物质能、燃气和煤碳组成。

第二是基本纲领。

一是推动能源消费革命，抑制不合理的能源消费。坚决控制能源消费总量，落实节能优先方针，把节能增效贯穿供热全过程和各个领域，转变供热运营方式，构建以用户需求侧为导向的安全、高效、智能化的供热调控系统，完成供热从“生产运行型”向“综合服务型”转变；通过技术和市场手段，以及社会宣传引导，普及“热”的基本特性和供热采暖基本常识，积极倡导健康、适度、绿色、低碳的采暖方式，提升节能意识和节俭消费观念，培育供热能源节约型市场，在提升供热品质的同时实现节能增效。

二是推动能源供给革命，建立低碳高效供热体系。确立供热在国家能源中的战略地位，推进供热能源低碳转型和供热系统节能减排。推进绿电替代、工业余热利用、可再生能源利用并充分利用国际能源资源，形成煤、气、核、氢新能源、可再生能源多轮驱动的多元化供热能源供应体系，同步加强供电输配网络和多方式储能设施建设，构建以新能源为主体的新型电力系统，确保供热能源的供需平衡与安全；立足国内多元化能源资源与供应保障体系，构建区域能源一体化和热电协同供热体系，加快城市供热资源整合和系统管网的互连互通，合理配置供热资源，确保城乡供热能源资源、输配、调峰、应急、用能安全与保障；大力实施老旧供热系统更新改造、供热系统节能改造、供热基础设施数字化、智能化建设以及建筑节能与用能改造，全面提高供热运行安全和保障能力，全面提升供热系统效能和用户采暖质量，构建安全、低碳、清洁、高效、智慧、经济的供热系统。

三是推动能源技术革命，促进供热系统装备升级。把技术革命作为实施碳中和战略的核心驱动力，以绿色、低碳、高效、减排为方向，推动技术创新、产业创新、管理创新以及商业模式创新，实现重大突破，全面提升供热系统技术与装备水平；把供热技术革命与相关产业培育结合起来，作为供热行业与产业升级的新增长点；开放供热技术市场，汇集国内外先进技术，为实施供热碳中和战略提供技术支撑。

四是推动能源体制革命，构建形成市场体制机制。深化供热体制改革，明确并正视供热基本属性以及基本特性，解决供热行业历史沉积问题，推进供热价格体系和供热投资体制改革，构建有序、规范、竞争的投资与运营市场体系，形成主要由市场决定能源与供热价格的市场机制和政府补偿机制，转变政府对供热的监管方式，建立并培育公平供热市场，建立健全供热法治与监管体系，为供热行业和供热事业的健康、可持续发展保驾护航。

五是加强国际交流合作，充分利用国际各种资源。在立足国内资源的前提下，加强行业国际交流与合作，并积极参与供热领域有关事务，在有效利用国际技术与市场资源的同时，积极引导并拓展国外供热市场，提升我国供热行业在国际供热领域的地位，逐步缩短并赶超国际水平，在实现碳中和战略中引领行业发展方向。

第三是遵循原则。

一是因地制宜，精准施政的原则。我国能源资源禀赋与经济社会条件的不平衡性，决定了实施碳中和战略的复杂性与差异性，必须在国家总体战略规划与科学布局下，结合自身区位优势和市情行情，因地制宜地制定适宜的战略目标、技术路径和实施方案，科学决策，精准施政，特别是供热设施改造是重资产投资，因此，决策“宁可慢一点，也绝不能失误”，这是关键中的关键！

二是安全可靠，经济可行的原则。能源安全是制定、实施碳中和战略的底线，务必确保万无一失；经济可行性事关碳中和下经济社会发展的可持续性，必须从既有能源以及供热资源出发，充分利用并整合现有热源、用地、设施、负荷、人力综合资源，降低改造成本，提高既有资源利用率，为确保能源安全、低碳、高效、经济运行和供热事业高质量发展提供保障。

三是整体规划，合理布局的原则。供热碳中和战略事关供热行业的长治久安和供热事业的健康可持续发展，需要自上而下引领和自下而上支撑的合力，需要整体规划，合理布局。

为此，一方面要与国家能源发展与碳中和战略相协调，在国家总体政策统一指导下，结合各地实际进行规划部署；另一方面要以科学态度做好调查研究和顶层设计，对人口、资源、环境以及能源等现状与未来发展趋势进行分析，正确处理安全与转型、发展与减排、整体与局部、短期与中长期的关系，着重围绕供热碳中和进行整体规划，合理布局，科学决策，使供热碳中和方案更符合实际，绝不能脱离实际，急功近利，盲目推进。

四是共享资源，协同发展的原则。碳中和战略将加速我国经济向区域化、系统化、集约化、高质量方向发展，能源资源分布的不均衡性和地区经济的差异性，决定经济的一体化首要的是资源与能源的一体化，必须打破区域割据和行业壁垒，通过体制创新，打开绿色通道，优化资源配置，实现供热跨区域、跨领域、跨行业协同发展。

五是科技创新，体制保障的原则。能源技术革命是实施碳中和战略的核心驱动力，推动科技创新、产业创新、管理创新以及商业模式创新，全面提升供热系统技术与装备水平，这是实施供热碳中和战略的重要支撑；推动能源体制革命，深化供热体制改革，明确供热基本属性以及基本特性，解决历史沉积的价格以及投资体制问题，形成主要由市场决定供热价格的市场机制和政府补偿机制，建立公平的供热市场以及法治与监管体系，为实施供热碳中战略和保障供热事业可持续发展保驾护航。

六是统筹协调，综合治理的原则。碳中和战略涉及人口、资源、环境、安全、技术、经济以及消费等社会的方方面面， 绝非一城一池、一行一业之事，要坚持全局与系统观念。一方面，需要自上而下的引领指导和自下而上的配合支持；另一方面，也需要横向的综合协调与协同作战，分步实施，决不能搞“单打一”，孤军奋战，特别是在涉及电力资源安全保障、热电协同发展、建筑节能降耗、技术装备升级、社会节能响应，供热资源整合、智慧城市、智慧能源以及相关政策、法规、标准等方面，都需要资源共享、统筹协调，综合治理，融合发展。

第四是基本思路。

坚持因地制宜，依据区域及本地能源资源发展规划和供热设施基础条件，本着安全、低碳、清洁、高效、智慧、经济的基本要求，围绕“能源低碳转型和系统能效提升”两个目标，充分利用现有供热系统以及土地、设备、人员等资源，提出符合实际，安全可靠、经济可行的技术路径和实施方案。从政府行业规划方面，应把握两个方面的要点：

第一个要点：供热碳中和主要路径与技术支撑

一是能源低碳转型替代。

绿电替代化石燃料方面：应重点关注电力行业绿电资源的保障能力、冬季调峰能力与和应急状态下的保障能力；关注城市各区域电力输配能力的提升与安全运行保障问题，确保电力运行的稳定性、灵活性；重点比较基于全面电气化情景与基于余热利用多能源互补情景的安全性、经济性、可操作性。

主要资源与技术支撑：水电、风电、光伏、核能、调峰应急煤、燃气电厂、蓄电蓄能储热、氢储以及大型跨季储热、用电需求侧精准调度与调控、建筑柔性用电方式，构建城市“虚拟电厂”等。

余热利用增效替代化石燃料方面：高度关注本区域热电厂资源以及热电协同、燃煤（气）调峰的可行性；关注区域性供热余热资源的利用与跨区域协同发展的可行性；关注区域性工业余热、数据中心等余热利用的可行性。

主要资源与技术支撑：跨季节蓄热、降低回水温度低品位热能利用、大温差+长输供热、热电解耦、电热泵+储热、电厂乏汽余热回收、烟气余热回收、工业余热利用，移动储能供热、核电海水淡化余热单管水热同送技术等。

发展再生能源替代化石燃料方面：主要发展生物质能、垃圾能和光伏利用等。

资源与技术支撑：各种类型燃烧处理技术+多能源互补+适宜运作方式；各种类型热泵+储热+多能源互补+智能化技术。

二是能源高效利用和节能减排。

推进供热资源整合，热力与区域管网互连互通；推进建筑节能改造，提升按需、精准供热能力；推进老旧设施改造，实现供热装备的换代升级；深化系统节能改造，提升供热全系统运行效能；推动智慧供热建设，构建数字化、智能化系统；推动农村能源建设，提升农村及南方管控能力；推动设计环节节能，为实现低碳增效目标助力。

资源与技术支撑：环状管网优化设计技术、多网运行联调联供技术、系统调平衡技术、智慧供热技术、PE管二次管网敷设技术、新型管网保温技术、管网末端混水+热泵技术、二次网自吸式喷射泵调平衡技术、锅炉集控技术、智能换站技术、烟气冷凝回收技术、系统自控与变频技术、分时分区系统优化技术、供热计量技术、用户室温数据传输与系统智能化调控技术、现代水处理技术、供热气候补偿技术、循环水泵超常规节电技术、移动储能供热技术、数据中心余热利用技术、新型材料增效节能技术，等等。

第二个要点：供热实施碳中和的体制与机制保证

体制保证。深化供热体制改革，明确供热行业基本属性和市场定位，解决历史沉积问题，积极培育、规范供热市场；加快供热立法，依法建立市场监管体系，规范各方行为，维护各方权益，为维护市场秩序提供法律保障；推进供热基础设施投资体制改革，确定投资主体和回报机制，建立投、建、运、管一体化特许经营制度；建立城市的能源运行集中调度指挥体系，统一协调能源供需两侧的安全运行和利益关系，实现联调联供；立足区域性能源一体化，打破行政区域割据，统一开发、整合供热资源市场，共同分享供热发展的利益；打通供热上下游利益通道，实现热电融合，为从“热-电”向“电-热”的转变，提供协同发展的体制保障。

机制保证。开拓供热行业的碳交易市场，建立供热行业第三方服务机构，助力供热企业通过减碳分享碳交易的成果；建立有利于城镇多能源互补的鼓励性价格补偿机制，充分调动热电企业挖掘供热（冷）资源潜力的积极性；建立城镇能源资源与供热设施应急保障机制，根据应急保供预案的要求建立相应的储备制度和备用设施；建立供热系统及专项设备效能认证制度和效能标识制度，通过对标、检测、认证倒逼企业实施增效提升；开展供热企业安全、低碳、技术、装备、效能、经营、服务管理综合评价，全面提升供热行业基本素质；完善供热安全标准化工作，根据供热低碳转型的要求，完善、提升各项安全标准，为运行提供安全保障；提升行业整体素质，注重人力资源开发，转变企业用人结构，为供热行业转型和高质量发展提供支持；建立并实施企业与个人诚信制度，形成供热企业和用户自我约束机制，为维护供热、采暖市场提供保障。

碳中和成败在于各级政府的智慧与能力

最后，我想再谈一谈实施供热领域碳中和战略应注意的问题。

第一，我国碳中和战略的实施具有艰巨性、复杂性、紧迫性，不仅仅在于技术与经济层面，而是一场深刻的体制与机制性革命，其成败也不取决于路径与资金，而是取决于各级政府的智慧与能力，特别是各级政府的认识与站位高度、求真务实的科学态度，区域间、部门间、行业间的大局意识与合作精神以及勇于创新和担当的魄力等，这都关系到碳中和战略实施的成败。

第二， 碳中和戰略在进行顶层设计和规划方案制定的过程中，既要积极，又要慎重，特别是在涉及技术路径和数据标准方面，要做到“想明白了再说，算清楚了再干”，精细设计，精准推进！为此，要解决我们在数据与对标方面的软肋，建立一个行之有效、科学、透明的统计体系，这是碳达峰与碳中和的基础，也是实现供热碳中和的前提与必要条件。

第三，供热行业实施碳中和战略，应依法建立统计制度，规范、统一数据统计内容与标准，在此基础上建立科学、严谨、规范、完整的考核与认证体系，建立并完善组织机构、认证标准、规程与方法、测试平台等基础性工作，为供热企业和主管部门提供真实、有效、完整的数据，这是实施碳中和战略的必要条件，也是推进供热领域碳中和的重要手段。

第四，高度重视碳交易在实施碳中和战略中市场机制的作用，结合供热行业的特点，发挥协会或联盟以及第三方咨询服务机构的作用，搭建供热行业碳交易服务平台，指导供热行业在实施碳中和战略过程中，运用碳交易的手段促进供热碳中和。

（作者为北京市城市管理委员会供热管理办公室原主任、住房和城乡建设部市政公用行业专家委员会城镇供热专家组专家）