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政策建議丨中國氣候過渡帶及南方地區電供熱研究報告

發布者:CHIC | 日期:2021-10-09 | 來源:CHIC | 閱讀:996

中國氣候過渡帶及南方地區電供熱研究報告

一、研究氣候過渡帶和南方供暖的目的意義

建國以后,以氣候帶劃分集中供暖的主要依據,一是氣候和自然經濟地理條件,更主要的是當時“一窮二白”的國情,國家煤炭供應和居民收入均無法支撐氣候過渡帶和南方地區的供暖。

隨著改革開放以來的快速發展,當時確定城市集中供暖的條件發生根本性變化:城鄉發展迅速,全面走向小康社會,人民群眾對適宜的室溫需求越來越強烈;在北方工作的青年回到南方難以適應寒冷的氣候;“供暖”成為人大代表和政協委員“兩會”上的提案;國家相關法規、特別是地方文件已為供暖打開了“大門”。而且,我國能源生產和消費形勢發生了極大變化,從“制約”走上“過?!?,電力生產能力過剩成為一些電力公司(企業)迫切需要解決的問題。

推進氣候過渡帶和南方地區的電供暖工程意義重大,不僅可以滿足廣大居民群眾的熱需求,提高人民群眾生活水平和生活質量;可以擴大內需,促進“國內循環為主”局面的形成和發展;還可以消納電力“過?!蹦芰?,特別是促進光伏+供暖等新產業、新模式發展,實現以較低能耗、污染物和溫室氣體排放提高人民群眾生活質量的目的。

氣候過渡帶和南方地區供暖已在部分地方實施。南京、杭州、武漢、揚州、南通等長江沿線城市及貴州部分城市,陸續實現了部分小區的集中供暖。另一方面,也存在一些現實困難和認識差異。從供暖方式上看,存在是否需要集中供暖的問題;從電力保障上看,存在現有供應能力不足需要擴容問題;從企業愿望看,由于政策模糊,融資成為擴大南方地區供暖工程實施的制約;從居民需求看,存在認識不統一、需求不統一問題,收入水平成為居民選擇供暖的重要依據。

二、氣候過渡帶及南方電采暖的思路與路徑

在發展思路上,應以習近平同志為核心的黨中央提出的“人民至上”的執政理念為指導,以提高人民群眾生活質量為導向,順應居民群眾的用熱需要,科學謀劃,因地制宜,分類施策,積極推進氣候過渡帶和南方地區的電供暖工程,并建成民生工程、民心工程。

在選擇原則上,應宜集中則集中,宜分布則分布式,宜分散式則分散式,核心在于安全、清潔、高效、經濟、可持續。要保障供暖不出現安全問題或隱患作為首要原則;將供暖工程實施及其運行過程中的環境影響最小化;在供暖技術路徑選擇上,要充分考慮余熱、谷電的利用,以盡可能提高電力等能源的利用效率;在經濟成本上,應考慮用戶的接受能力,在條件允許的地方應給予必要補貼;電供暖工程實施或項目建設必須能可持續性,不能追求短期效果,而要通過發展智慧供暖,將運行管理放在重要位置,實現可持續發展。

在技術路徑選擇上。對中小城鎮,如有條件可以優先采用發電余熱或工業余熱進行集中供暖,如果沒有余熱,可采用分布式供暖;對規模較大、居住密集的小區可以采取空氣源、污水源等能源塔(樓)進行集中供暖;對于建筑物密度較低、分散居住的家庭,可以鼓勵使用適合各自特點的供暖方式,包括電熱膜、蓄熱式、太陽能、多能互補等分散式供暖方式。

電供暖方式主要有直接電供暖和間接供暖;直接供暖包括發熱電纜和電熱膜等方式;間接供暖包括利用各種環境能源的熱泵,如空氣源熱泵、污水源熱泵、江水源熱泵、海水源熱泵、土壤源熱泵等;綜合考慮初投資和運營成本,將不同供暖方式組合起來可以提高電利用效率和供暖的熱效率。

三、可以采用的電供暖形式及其評價

1.電熱膜及發熱電纜

電熱膜及發熱電纜采暖具有保護環境、安全高效、分戶計量、分室控制、舒適性高、節省室內空間等特點,是一種成熟采暖技術。

(1)舒適性。具有輻射強度和溫度的雙重作用,減少了房間四周表面對人體的冷輻射,人體直接接受熱輻射,有陽光般溫暖的感覺;電熱膜無機械介入、無噪聲;輻射采暖空氣對流量小,室內無浮塵,空氣清潔,有利于健康;發熱后產生的紅外線對一般炎癥還有治療作用。

(2)美觀性。所有發熱材料都可以隱藏,并且可以和家具裝飾同步進行,美觀性好。電熱膜及發熱電纜采暖不會有散熱器采暖經常出現的跑水、冒水、滴水、漏水現象。

(3)可控、節能。每個房間都有獨立溫控器,可根據需要任意調整不同房間的溫度,做到運行費用自我控制,達到行為節能。電熱膜及發熱電纜采暖使用的是清潔的電能源,在采暖過程中無排放物,對環境不會造成任何污染,因而是一種符合國家環保政策的產品。

(4)計量方便準確。電熱膜及發熱電纜采暖既實現了分戶計量、按需采暖,又使供暖量化更為精確用戶以購電的方式繳納采暖費,徹底解決了令各部門、各單位頭疼的“收費難”問題。

(5)安全性。電熱膜及發熱電纜表面工作溫度一般為40℃左右,最高不超過50℃,不會發生燙傷、爆炸等事故,還具有防水耐潮等特點,所以非常安全。

但也存在一些問題需要解決,如由于電熱膜表面溫度較低,因此最初開啟系統時室內升溫較慢,一般需1-1.5小時,才能達到標準溫度18℃;其他還有產品適用性問題、局部過熱問題、漏電問題、電磁輻射問題。

2.空氣源熱泵

空氣源熱泵有著“大自然能量的搬運工”的美譽,這種以生產55℃生活熱水為目的的產品在我國廣東、浙江一帶發展很快,也影響北方寒冷地區冬季采暖。工作原理是,使空氣側溫度降低,將其熱量轉送至另一側的空氣或水中,使其溫度升至供暖所要求的溫度。

空氣源熱泵的優點很明顯,成本低、易操作、采暖效果好、安全可靠,與燃煤鍋爐供暖相比無煙塵和煤灰污染,可減少對環境的熱污染、減輕城市熱島效應,具有明顯的環保效益。

空氣源熱泵應用,需關注以下問題:

一是空氣源熱泵容量設計平衡點按照滿負荷設計時,機組初投資大幅增加,水泵風機等附屬設備能耗增加,低負荷率運行時間長,機組季節COP會降低;

二是室內末端應為低溫供熱,如地板輻射采暖以提高熱泵效率;

三是可作為虛擬調峰電廠運行,多個低溫空氣源熱泵實現聯動控制,主動啟停模式控制。通過平衡電網負荷需求,保證不穩定風電入網以減少“棄風”,有效解決冬季電網負荷峰谷變化問題,同時提高電廠能源利用效率。

3.水源熱泵方式

以水或添加防凍劑的水溶液為低溫熱源熱泵,分為地下水源熱泵和地表水源熱泵。地下水由于前期過量開采,已經納入國土資源保護序列。地表水源熱泵低位熱源為江河、湖泊、水庫、海水等地表水以及污水處理廠原生水、中水等。

水源熱泵空調系統選用的地表水必須保持足夠高的溫度,以免盤管換熱器中出現大量結冰,也應該設置輔助熱源(燃氣鍋爐、燃油鍋爐等)。由于水源熱泵也吸收了環境能量,因而無論是能耗還是供熱成本仍然比直接供暖要低。

海水源熱泵由于直接采用25~50米的海水溫度作為熱源,其基本恒定5℃~8℃,須使用耐腐蝕的熱交換器和循環泵,海水有機物和鹽類導致結垢,且海水溫度較低,海水輸送溫差更小,難以較遠距離輸送,只能用于近距離的小體量建筑物。

污水源熱泵,是從污水(生活廢水、工業廢水、礦井水、河湖海水、工業冷卻水、生產工藝排放廢水)中提取熱量,實現對用戶供暖的熱泵系統。冬季污水溫度比環境溫度高,熱泵蒸發溫度提高,能效比也會提高。但是,在市場環境下該技術尚不具備使用優先性。其項目通常僅能用于尚未配套供熱的新建建筑,且附近恰好有污水處理廠或者污水干渠,選擇條件十分受限。

以1萬平方米采暖建筑面積測算,建筑熱耗50W/m2,采暖天數90天,每天運行24小時,保證室溫20℃,電價0.50元/kWh。

不同電采暖的成本費用對比如下:


促進電供暖工程或項目的實施,是一個系統工程,應該與建造節能建筑、老舊建筑改造同步進行,這就需要公共政策和資金支持。

四、促進南方電采暖產業發展的建議

1.加強頂層設計,統籌規劃因地制宜

加強頂層設計,以構建“安全高效、清潔、經濟、可持續”的供熱系統。安全,要求電供熱減少或盡可能不出安全事故;高效,要求電供熱的效率最大化,或整個系統的能源消耗最小化;清潔,要求供熱產生的環境不利影響最小化;經濟,要求以居民可承受的成本溫暖過冬。在各地推進實施過程中,應盡可能做到多能互補、梯級利用、品味對口、管理智能化,以技術可行、點耗較少、經濟合理的途徑為用戶提供所需熱量。

應將過渡帶和南方地區電供暖規劃納入當地國民經濟和社會發展 ,并制定專項規劃。電供暖規劃,應當包含熱源穩定、清潔性分析,各種技術路線的技術經濟性和居民承受能力的分析,以及工程施工質量保證和持續運行措施等,實現清潔供熱產業發展目標。

應充分考慮清潔供暖一次性投資大、回收周期長的特點,從項目可研、立項到資源能源利用,從規劃、用地審批到工程建設,結合各地實際情況簡化審批手續,加快建設進度。

2.完善法規政策,為電供暖提供障礙

近幾年,一些部門規章和地方性法規也紛紛制定出臺。如住建部制定的《綠色建筑評價標準》、《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》以及《關于發展熱電聯產的若干規定》等,地方性法規包括《江蘇省居住建筑熱環境與節能設計標準》、《山西省民用建筑節能條例草案》、《河南省城鎮供熱管理辦法》等。

另一方面,一些法律法規缺乏時效性。如《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》及《江蘇省居住建筑熱環境和節能設計標準》規定,除特殊情況,民用建筑或居住建筑不得采用電加暖供熱。隨著我國電力發電裝機容量的不斷增加,可再生能源發電能力大幅提升,部分地區出現電力供給過剩的現象。一些政策也應隨之調整。如在民用建筑供暖上,可以放寬電加熱供暖的準入。一方面,允許民用建筑電加熱取暖,不僅有助于電能供應充裕甚至過剩地區消化冗余產能,減少能源浪費,也有利于解決電力行業普遍面臨的削峰填谷能源結構調整問題,以進一步促進電網的穩定運行。另一方面,允許民用建筑電加熱取暖,特別是對新建的保溫性能較好的商品住宅小區和寫字樓等商業設施,實行電供暖,不僅有利于滿足廣大人民群眾的需求,提高生活品質,而且也可以鼓勵公眾利用階梯電價,實現節能減排,促進經濟社會的可持續發展??傊?,相關政策制定部門需加強對于類似條款的及時修訂,以保證相關法規的時效性。

可以結合能源、氣候、居民需求等因素,從建筑規范、保溫、供暖系統標準、智慧社區等方面提出過渡帶和南方地區做好供熱規劃和參考標準,從而為南方地區電供暖提供法規依據。

3.加強政策引導,促進電供暖健康發展

應盡快出臺電采暖的激勵性政策。由于電采暖項目投資具有時間長、風險大、不確定性高等特點,加上相關專業人員匱乏,僅靠企業很難推動電采暖,亟需政府及電力企業的大力支持和推動。

通過稅費改革,引導電供暖產業的發展??梢越梃b丹麥等國的經驗,對于風電等可再生能源產業免征環境稅,并通過立法規定國家必須接收來自風電等新能源廠的電,并給予這些電廠一定溢價補貼。從我國實際出發,南方電網、北方電網和山東電網等的定價機制并不相同,國家能源局應當提出扶持政策的一般性原則,具體優惠多少、實施時間多長等由地方確定,但地方優惠及其實施時間不應低于國家文件已經規定的三年時間。

一般性原則包括,一是鼓勵電網公司根據大數據分析,動態提出不同地區、不同時段的電力消費剩余(或利用率曲線),在谷值時段給予優惠電價,在利用率最小的1-2小時內可以在原有優惠基礎上再給一定優惠,簡化申請峰谷電價流程,并適當考慮南北方電價差;二是對國家明確的“三片三區”和深度貧困地區等,給予優惠;三是對清潔能源發電、特別是利用“棄光棄風”電給予一定優惠;對部分電力資源豐富地區,鼓勵點對點用電,降低過網費;四是支持清潔采暖用電大戶以售配電方式降低成本。

4.發揮市場作用,創造公平的競爭環境

中國電采暖產業政策,也應該采取“市場發揮決定性作用加上政府因勢利導”的策略。因為只有讓“市場主導”,才能最大限度地利用好分散在各經濟決策者頭腦中的零散信息、才能對當時的市場機會充分摸索。為優化政府對電采暖企業的服務,需要做到以下三點:

服務理念應貫穿于政府政策制定的全過程。對被規制電采暖企業的外部經濟環境和社會環境進行系統調查,并對被規制電采暖企業自身經營狀況進行調查,確立目標和原則后,通過政策制定積極引導電采暖企業良性發展,實現供熱行業資源的優化配置,優化電采暖企業生產經營、改善內部管理、鼓勵技術創新,以提升電采暖企業的核心競爭力和綜合競爭力。

服務理念應貫徹到政策執行過程中。應加強信息公開,打造陽光政府,對供暖行業企業許可進行及時、準確公開,方便企業查詢,為企業提供便捷通道。還需要加快企業審核,提高辦事效率,劃分政府各個部門的權責范圍,避免跨部門執法,跨區域執法,以期以更優質的服務為企業造福,實現企業的快速發展。

協調國家電力部門,在深入了解人民群眾對采暖需求情況的基礎上,給予電采暖企業所需要的公平合理用電政策及制訂合理的電采暖電價。

政府適當放寬供暖上下游企業的準入條件,繼續推進供熱行業市場開放,建立公平競爭市場環境,大力發展PPP、特許經營等方式,實現投資主體和運營主體的多元化,形成多元主體公平競爭的市場格局,以提高供暖效率和資源配置效益。

5.完善定價機制,使電采暖成本可接受

將生產要素價格作為可變成本,納入供暖價格,以及時反映成本波動,減少供暖企業的風險。在價格制定上,政府也要實行價格聽證會制度,賦予消費者知情權和表達權,保證程序的公正公開,以及定價過程的透明性和公平性。

1996年4月1日起施行的《電力法》第二十七條規定:申請新裝用電、臨時用電、增加用電容量、變更用電和終止用電,應當依照規定的程序辦理手續。對于電供暖用電,不能單純視為新裝用電,并籍此收取所謂的“增容費”,而應視為“削峰填谷”、“夏電冬用”的典型應用案例。

如果沒有了增容的概念,就沒有必要為電采暖設備單獨架設變壓器,這樣可以大大節約初投資。

清潔能源電采暖具有民生性質,計量表具應該獨立安裝并享受電采暖的特殊價格,以保護新生產業。

城市供暖行業的收費方式應根據供暖行業的特征,將熱費分為固定的基礎設施費(包括設備折舊、退休金、部分薪金、管網維修費以及管理費等)及可變的消費熱量費用(按照居民實際消費供暖產品的數量計量確定)。對于固定費用,按照建筑面積為標準進行分攤,對于可變費用,則可根據分戶計量的熱消費量而計算。

6.創新商業模式,推動電采暖規范發展

應該通過中央預算內投資予以適當支持。對其中有一定收益但難以商業化合規融資、確需舉債的電供暖項外,還可通過安排地方政府專項債券、抗疫特別國債予以支持。

中央財政可據各地實際,考慮未來征收化石能源稅、污染稅、碳稅,適度放開供暖價格,解決一些地方政府由于清潔能源補貼所造成的資金短缺問題。另外,各地方政府應加強合作與互助,以全局眼光合理規劃資源配置,以求達到資源的合理配置和優化。

7.加強政府監管,實現電供暖安全發展

加大資金使用的監管,補貼資金可采取施工階段與運行階段雙驗收階段性發放,既鼓勵了項目的快速推進又確保了項目的過程監管。

電供暖工程的建設和運營,必須經得起時間的檢驗,可靠的辦法是在相關工程上刻上施工單位名稱,將高質量工程作為“標桿”,而將“豆腐渣、豆腐腦”工程施工單位列入“黑名單”;高度重視智能化管理,對存量盡可能采取節能減排的優化管理,對新建建筑應從設計開始推進建筑節能,使中央提出的高質量發展在清潔供暖領域落地。

8.鼓勵試點先行,形成電供暖長效機制

要拓展融資渠道,允許社會資本通過特許經營等方式參與城市供暖基礎設施投資和運營,并在基礎設施、公用事業等領域,積極推廣政企合作PPP模式。有利于推動各類資本、社會力量相互融合、優勢互補,提升生活服務供給效率,從而改善群眾幸福指數;更有利于理順政府與市場、社會的關系,推動政府職能轉變,在更多領域、更大范圍、更高層次發揮市場配置資源的決定性作用。

積極進行商業模式創新,引入多方社會資本參與,采用合同能源管理、BOO等模式。由政府部門電采暖企業、投資機構、地產商、最終用戶共同分擔成本,保證電采暖的經濟性。

應加快電供暖的產業鏈建設,還可以出臺推動碳排放配額交易市場建設、幫助電采暖企業提高資金使用效率、豐富風險應對措施等支持性綠色金融政策來進一步改善電采暖的經濟性欠佳問題;加大對電采暖的科技創新投入。例如,借鑒歐洲一些國家的經驗,直接撥款贊助科研機構開發新設備來減少二氧化碳和二氧化氮的排放量。

近期可選擇建設10個左右的電采暖項目。對示范項目給予電價政策及補貼,由中央財政和地方財政共同承擔。積極探討與國家電力的二級公司開展合作,積極主動影響電力行業向民生行業靠攏。



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