“双碳”目标下哈尔滨加快推进清洁能源供暖研究
2023-05-30邹庆国
邹庆国
摘 要:哈尔滨地处严寒地区,取暖期长、用煤量大,“双碳”目标下,破解冬季供暖引发的雾霾、环境污染问题已经刻不容缓。哈尔滨市应抓住作为国家清洁取暖试点城市这一有利契机,着力构建起以天然气、生物质、工业余热、空气热泵等清洁能源为主体的绿色、节约、高效、协调、适用的供暖体系。探索建立国企、外资、民营多种供热市场主体。在热费收取上由按面积收费向按计量收费转变,实现智慧供暖、精准供暖、按需供暖。
关键词:“双碳”目标;清洁供暖;热计量;哈尔滨
中图分类号:F12 文献标志码:A 文章编号:1002-2589(2023)02-0084-03
哈尔滨市属于严寒地区,取暖期长、取暖用煤量较大,冬季燃煤供暖比例远高于全国平均水平。据测算,哈尔滨九区每年供暖需要800万吨左右标准煤,排放二氧化碳约2 000万吨,仅次于汽车二氧化碳排放量,由于哈尔滨市所需煤炭很大一部分来自内蒙古的低燃值褐煤,实际所需要煤炭及二氧化碳排放量应更大。供暖是基本的民生问题,破解冬季供暖引发的雾霾、环境污染问题,有效探索开展清洁能源供暖已经刻不容缓。
一、加快推进清洁供暖具有重要意义
(一)建设中国式现代化的本质要求
党的二十大报告深刻阐示了中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化,对推动绿色发展、促进人与自然和谐共生做出了重大战略部署。积极探索风能、生物质能、电能、地热能等清洁能源供暖,站在人与自然和谐共生的高度谋划供暖问题意义重大。利用清洁能源实现低碳供暖是实现“人与自然和谐共生的现代化”的重要途径,是推动减污降碳、改善城市生态环境的有效手段,是贯彻新发展理念、满足人民群众日益增长的优美生态环境需要的重要抓手。
(二)“双碳”目标下改善生态环境的必然选择
哈尔滨作为全国供暖面积第四(仅少于北京、天津、沈阳)、供暖时间长达180天的特大城市,积极实现清洁能源供暖,是践行习近平生态文明思想的实践要求,通过改善生态环境,提高城市品质,使城市更加绿色、美丽,对于全省实现“双碳”目标也具有重要意义。
(三)哈尔滨打造宜居幸福之都的应有之义
中国共产党哈尔滨市第十五次党代会提出要打造“七大都市”,其中“宜居幸福之都”是“七大都市”建设的一个重要方面。当前,我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。在哈尔滨市着力构建绿色、节约、高效、协调、适用的清洁供暖体系,将会极大满足人们多样化、高品质供暖需要,使得城市宜居宜业宜游,城市宜居性将大大增强,城市幸福指数将大大提高。
二、哈尔滨清洁能源供暖的探索与实践
截至2020年底,哈尔滨市九区供热总面积3.29亿平方米,其中清洁能源供热面积2 605万平方米,主要包括:天然气、污水源热泵、生物质、电锅炉供暖,清洁供暖在哈尔滨市已经迈出实质性步伐。
(一)天然气供暖
哈尔滨市可利用天然气资源丰富,在天然气供暖方面大有可为。目前,哈尔滨市全社会天然气消费量约为8亿立方米,燃气主要来源大庆油田气。2019年12月,中俄东线管道天然气北段工程项目建成投产,年输气能力100亿立方米,气量逐年增长,最终达到380亿立方米/年。“俄气”未来将优先保障哈市用气。中俄远东支线管道天然气正在规划,年输气能力100亿立方米,主要供应依兰、方正、延寿、尚志、五常等5县(市),计划2023年建成投产。
(二)生物质供暖
哈尔滨市秸秆资源丰富,全市秸秆可收集量达2 000余万吨。2021年,哈尔滨市秸秆替代散煤目标任务是农村地区利用生物质清洁取暖新增5.12万户,目前已完成生物质清洁取暖1.5426万户。主要替代方式为“秸秆压块燃料+户用生物质炉具”或“秸秆压块燃料”生物质清洁取暖,在经济和资源条件允许地区推广采用集中并网、改气、改电。对短期难以实施集中供热、生物质清洁取暖或改用清洁能源的,优先选择洁净燃料作为替代。
(三)工业余热供暖
从工业余热现状来看,高温余热利用技术已经在我国的钢铁、冶金、水泥等领域得到了充分利用。但还有大量的低温工业余热未得到利用。利用工业低温余热进行供暖具有明显成本优势,其运营成本约为16元/平方米,全寿命期内供热成本约20元/平方米,与燃煤锅炉的25元/平方米运营成本和27元/平方米全寿命期内成本相比,优势明显。
哈投集团与华热能源双方联手成功投运“哈投热电—哈石化余热暖民项目”,迈出了传统燃煤供热向清洁能源供热转型的先行步伐。该项目将哈石化生产过程中产生的低品位余热作为“零碳热源”,每供热期可提取余热约100万吉焦,节约标煤3.7万吨,减少二氧化碳排放9.6万吨,减少用电约10万度,可满足180万平方米居民用热需求。
(四)空气源热泵供暖
空气源热泵是一个能量搬运装置,采用少量电能来驱动压缩机做功,吸收空气中的能量释放到水中来制取热,以达到采暖、制冷、制取生活熱水的目的,制热效率比传统制热设备(天然气锅炉、电锅炉等)高几倍。具有安装方便、安全舒适、运行费用低等特点,是目前北方地区清洁能源采暖的理想设备。空气源热泵采暖与一些使用城市集中供暖热源的单位和小区相比,能够提前或延长供暖、假期低温运行,特别能满足医院、学校、机关办公楼、老年中心、幼儿园、宾馆等特殊用户需求。现在已经在亚布力、延寿部分地区及哈尔滨市第二医院、哈飞等得到广泛应用。
(五)石墨烯供暖
石墨烯是一种应用广泛的新材料,具有优异的导电性能,还具有柔韧性强、稳定性强、耐高温、耐腐蚀的特点。石墨烯供暖可用于集中供暖、分户供暖和独立供暖。石墨烯供暖设备具有设备体积小、安装灵活方便、电热转换率高、使用寿命长、机器维护成本低等优点。石墨烯供暖已经在哈尔滨市呼兰区包括乡政府、卫生院、学校等20多个单位使用。据悉,采用石墨烯供暖后室内温度维持在22度左右,温度恒定,整个供暖季运行费用降低12.8%。
综上所述,这是哈尔滨市近年来在供热领域大力开展节能减排、寻找新能源替代燃煤供热的积极实践结果。随着“碳达峰、碳中和”目标的临近,作为国家清洁供热试点城市,哈尔滨新能源供热迎来了难得的机遇期。虽然哈尔滨市有巨大的新能源潜力,且技术已经成熟,但与需求相比,开发有限。目前清洁能源供热应用不足5%,应用速度亟待加速,同时需要一个配套完善的新机制促进开发落实。清洁能源热源关键是要规模应用,通过规模效益、价格策略等获得竞争优势,从而赢得市场。
三、利用清洁能源供暖的发展战略及原则
哈尔滨市现在的供热模式主要是基于大型热电联产的城市供热系统,这也是集中供热模式,优点是减少能源消耗,提高能源利用率,减少环境污染,实现空气净化。缺点也很明显,主要是体制僵化,缺少竞争,改革创新动力不足。在清洁供热政策的推进要求下,城市供热模式要实现战略性转变。
(一)发展战略
一是由集中供热模式向分布式供热模式转变的战略。发展基于中小型燃气锅炉、电热锅炉、热泵等的分布式供热系统,采用优质清洁能源分布式供热,发展信息化、自动化、智能化的大型调控指挥系统,实现智慧供热、精准供热、按需供热。
二是经营主体由国有体制向多种所有制转变的战略。提高市场开放力度,鼓励竞争,构建国企、外资、民营多种体制的供热市场主体。
三是由煤炭供暖逐步向清洁能源供暖转变的战略。哈尔滨市使用煤炭供暖面积占95%以上,清洁能源供暖不足5%,远高于北京、天津等北方城市,清洁能源供暖潜力巨大。
四是由按供热面积收取热费逐步向热计量收费转变的战略。实施热计量改造,对符合条件的既有住宅和公共建筑逐步实施供热分户计量改造,实现“按需供热、计热收费”,满足用户对用热的多样化需求。新建建筑要安装供热计量装置,满足供热计量收费要求,全面实施供热计量收费。
(二)基本原则
一是坚持先立后破、不立不破。清洁取暖是发展方向,但在实践过程中,也要循序渐进,统筹考量民众生活的多样性、复杂性和承受能力,切忌一刀切。能不能用清洁能源替代传统能源,需要充分调研,协调安排,先立后破,不立不破,做到无缝衔接。
二是坚持企业为主、政府推动。企业是实施清洁供暖的主体,清洁供暖能否成功、能否得到百姓认可,最终要经过市场检验。要出台相关财政配套政策,鼓励社会资本参与清洁取暖工程。政府决策不能一厢情愿,要开门问策、集思广益,把加强顶层设计和坚持问计于民统一起来,把社会期盼、群众智慧、专家意见、基层经验有机结合起来。
四、创新体制机制,加快推进清洁能源供暖的对策建议
(一)在增量供暖区域,积极探索清洁能源供暖
哈尔滨市每年新增房屋供热和小型燃煤锅炉拆除形成的供热面积在1 500万平方米左右。这些房屋的供热选择哪种能源,对哈尔滨市供暖方式改变将是一场颠覆式的革命。
1.天然气供暖
哈尔滨市可利用天然气供暖潜力巨大,要抓住俄气入哈的重大机遇,大力实施“气化龙江”工程,积极落实《哈尔滨燃气发展规划(2018—2035年)》《哈尔滨市天然气利用规划(2018—2035年)》。完善主城区天然气管网、储气站等配套设施建设布局,以哈尔滨新区为天然气利用先行示范区,大力推广天然气供暖。对城市城区集中供热源和拆并小锅炉不易并网的区域实施“煤改气”。对集中供暖不能覆盖的住户,大力推广燃气壁挂炉。
2.生物质供暖
哈尔滨是农业大市,利用生物质能供暖潜力巨大。要按照《北方地区冬季清洁取暖规划》要求,做好哈尔滨市生物能源普查工作,根据各地实际推进生物质供暖。具备条件的地区积极发展生物质热电联产或生物质锅炉供暖。
3.工业余热供暖
工业余热被称为除水、电、油、气外最具潜力的“第五能源”。哈尔滨市是传统工业大市,据估算,哈尔滨市能利用的工业余热至少有6 000万平方米,大唐电力、哈热电、国电平南电厂、华能公司、哈第三发电厂等,都有大量工业余热“待字闺中”。工业余熱可以与热电厂联网,与燃煤供暖的热混到一起送入热网中,哈投热电厂使用工业余热清洁能源后,一个供暖季可节煤8 000多吨。可在“三大动力”工业带、平房区工业带等工业集中区域,利用工业余热供暖,尤其是家属区可作为先行示范区。
4.低温核供暖
低温核供暖技术是成熟的,无论经济效益、社会效益和环境效益比其他供热方式都具有一定的优势。目前泳池式反应堆已在世界范围内广泛应用。国际上已建有200多座泳池式反应堆,累计安全运行1万堆年。国内已建成11座泳池式反应堆,累计安全运行超过300堆年。黑龙江省佳木斯市正积极推进一体化核能供热示范一期2×200兆瓦项目建设。
哈尔滨市可在水资源较丰富的呼兰或阿城地区选址兴建一座400兆瓦核能供热堆,选址上可考虑临近工业集中区、生物产业园区、食品加工园区等,耦合生物质发电厂,保证满负荷运转,向城区供热之余,供汽、发电满足园区生产需求,最大限度释放经济和社会效益。据测算,投产后每年可替代32万吨燃煤或16 000万立方米天然气,可满足哈尔滨市800万平方米的冬季采暖需求,烟尘排放、二氧化碳排放、二氧化硫排放、氯氧化物排放均为零,项目清洁化、智能化特点突出。
(二)创新清洁能源供暖体制机制
1.价格机制
按照“企业为主、政府推动、居民可承受”的方针,宜气则气、宜电则电、宜煤则煤,建立有利于清洁供暖的价格机制。明确可再生能源的战略优先地位,落实保障性收购制度,建立可再生能源发展基金等长效机制。在热电联产富余电力较大的情况下,改革定价机制,使新能源发电项目并网、电力就地消化。加快实施按面积计费和按热量计费并行,促进节约用热。
2.协调机制
统筹规划“火、水、风、光”能源布局,加强风电、光电项目与火电、水电项目协调发展,根据弃风弃光实际情况,控制不同区域开发风电和光电的节奏。建设以热电联产为主,可再生能源为辅的绿色低碳供热体系,着力解决传统能源系统(热、电、气)规划和建设中“各自为战”的格局,力争做到各类能源相互协调、能源供需相互协调。根据哈尔滨气候条件、资源禀赋、城市用能特点等,构建本地能源梯级开发利用的宏观体系,加强城市能源结构的合理安全配置以及煤、气、电、热的互联互保。
3.技术创新机制
积极推进集中供热及分布式电供暖等多种技术路线应用,农村地区推进分布式电供暖、太阳能蓄热取暖及其他可再生能源供暖等多种技术路线应用。应充分利用城市周边工业资源,大力推进以热电联产、工业余热利用为主导的城市集中供热体系的建设,整合供热资源,替代高排放、低效率的散煤、中小型燃煤锅炉。综合推进风能、电能蓄热大规模利用技术。
4.市场机制
建立供热行业碳交易市场,根据承担供热面积,对哈尔滨市供热企业实行碳排放指标配额制,超过额度受到处罚,额度盈余受到奖励,盈余的企业可以把盈余部分卖给额度不足的企业,实行市场化交易,鼓励企业采用清洁能源供暖。
党的二十大报告指出:“积极稳妥推进碳达峰碳中和,立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破,有计划分步骤实施碳达峰行动,深入推进能源革命,加强煤炭清洁高效利用,加快规划建设新型能源体系,积极参与应对气候变化全球治理。”这为哈尔滨市深入实施清洁能源供暖指明了方向,我们要认真学习好、领会好、贯彻好。一方面要认清形势的紧迫性。我国二氧化碳排放要在2030年前达到峰值,这意味着必须在7年的时间内实现能源转型发展的提档加速,加快解决清洁能源高比例消纳、稳定可靠性等技术难题,实现市场化发展。另一方面要抓住哈尔滨市作为国家清洁取暖试点城市的有利机遇。从2022年开始,国家将连续3年每年给予哈尔滨市7亿元的资金支持,要充分利用这笔资金。要从政策、资金、奖罚等方面多管齐下,培育出更多、更有竞争力的市场主体,持续降低供热成本,让清洁能源的价格具有竞争力,让老百姓认可接受,实现政府、企业、居民三方共赢,即政府获得社会效益、生态效益,企业获得利润,居民得到实惠。
清洁能源供暖任重道远,时不我待须只争朝夕。要立足哈尔滨实际、立足现有资源禀赋,坚持政府顶层设计与企业市场化运营并重,坚持能源安全保障与清洁发展并重,因地制宜推进清洁能源供暖各项工作,着力构建清洁、高效、智慧的供暖新格局,让低碳成为打造宜居幸福哈尔滨最鲜明、最耀眼的底色。
参考文献:
[1]中国城镇供热协会.中国供热蓝皮书2019[M].北京:中国建筑工业出版社,2019.