可再生能源供熱具有清潔無(wú)污染以及可持續(xù)等特點(diǎn)，并能夠從源頭上減少煤炭消費(fèi)量，尤其可減少散煤使用，從而減少顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等污染物的排放，并有效預(yù)防大氣污染。

近年來(lái)，國(guó)家力推清潔取暖，可再生能源替代散煤得到了政策支持，加之2017年氣荒的出現(xiàn)為可再生能源供熱提供了施展身手的空間。在此形勢(shì)下，各類可再生能源供熱的受重視程度正在進(jìn)一步提升。

目前常見(jiàn)的可再生能源供暖方式主要有以下幾種:

1 太陽(yáng)能供暖

太陽(yáng)能供暖是在清潔能源供暖中脫穎而出的技術(shù)，其收集利用太陽(yáng)輻射能并轉(zhuǎn)化為熱能、電能用于供暖。雖然較其他類型供暖前期投資大，但具有低運(yùn)行成本、絕對(duì)無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)，在廣大的農(nóng)村住房、學(xué)校、衛(wèi)生院、養(yǎng)老院、公共設(shè)施、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施等領(lǐng)域都有著巨大且長(zhǎng)遠(yuǎn)的市場(chǎng)前景。

太陽(yáng)能供暖大規(guī)模應(yīng)用的主要方式有兩種：太陽(yáng)能光伏供暖和太陽(yáng)能光熱供暖。常見(jiàn)太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)主要由熱量提供部分（集熱器和輔助熱源）、儲(chǔ)熱蓄熱部分、熱量使用部分（采暖末端設(shè)備）與控制部分這四個(gè)部分組成。

隨著近幾年北方農(nóng)村清潔供暖的實(shí)踐，太陽(yáng)能采暖技術(shù)進(jìn)步明顯，各地都出現(xiàn)了較為成功的案例。加上進(jìn)入今年以來(lái)，多地政策利好，太陽(yáng)能采暖將得到進(jìn)一步大規(guī)模的推廣。不久前印發(fā)的《河北省2018年冬季清潔取暖工作方案》就指出，河北省預(yù)計(jì)投資286.6億元完成180.2萬(wàn)戶清潔取暖，其中”光伏光熱＋”供暖將投資3.4億元。

2 地?zé)峁┡?/strong>

地?zé)崾窃从诘厍騼?nèi)部核裂變產(chǎn)生的一種能量。這種熱量滲出地表，從而產(chǎn)生地?zé)豳Y源。

我國(guó)地?zé)豳Y源十分豐富，地?zé)豳Y源總量占世界的7.9%，可采儲(chǔ)量相當(dāng)于4626.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。據(jù)國(guó)土資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局統(tǒng)計(jì)，截至目前，我國(guó)337個(gè)主要城市淺層地?zé)崮芸砷_(kāi)采資源量折合標(biāo)準(zhǔn)煤7億噸，相當(dāng)于全國(guó)用于供暖制冷總能源消耗的60%以上；可實(shí)現(xiàn)建筑物供暖制冷面積320億平方米，相當(dāng)于現(xiàn)狀總面積的2倍以上。

 

▲ 康定和園中深層地?zé)崮軣o(wú)干擾清潔供熱項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)

可再生能源供熱體系中，地?zé)崾欠浅Ｓ懈?jìng)爭(zhēng)力的能源。地?zé)岬膬?yōu)勢(shì)表現(xiàn)在資源量大，分布廣泛，取之不盡用之不竭。相對(duì)于其他可再生能源受季節(jié)、氣候等因素制約的供應(yīng)特點(diǎn)，地?zé)嶙畲蟮奶攸c(diǎn)是供應(yīng)穩(wěn)定。

從產(chǎn)業(yè)實(shí)踐方面看，無(wú)論是國(guó)際社會(huì)還是國(guó)內(nèi)，無(wú)論是中深層還是淺層地?zé)峁┡加谐晒Φ膽?yīng)用和實(shí)踐案例。中國(guó)石化在河北雄縣創(chuàng)建的地?zé)峁┡?ldquo;雄縣模式”就以清潔、安全、環(huán)保為品牌聞名國(guó)內(nèi)外。目前雄縣模式正在有計(jì)劃地向大中城市和農(nóng)村推廣。

3生物質(zhì)供暖

生物質(zhì)能是一種優(yōu)質(zhì)的清潔能源，以生物質(zhì)成型燃料為例，其燃燒煙氣中對(duì)環(huán)境與人體有害的氣體含量非常少，固體排放物全是灰，約占總重的0.4%～7%。

相比于煤炭燃燒排放出大量的二氧化硫和氮氧化物等有害氣體，固體排放物為占總量25%～40%的灰、堿和殘煤混合物，生物質(zhì)成型燃料確實(shí)干凈了許多。如果采用專用鍋爐，僅需要適當(dāng)除塵，生物質(zhì)成型燃料就可達(dá)到燃?xì)忮仩t的排放標(biāo)準(zhǔn)
我國(guó)生物質(zhì)能資源豐富、分布廣泛，初步估算每年大概產(chǎn)生約15億噸，其中可以規(guī)模化利用的占50%左右，有7～8億噸/年，如果按2噸生物質(zhì)資源折合1噸煤炭計(jì)算，合理利用這些生物質(zhì)能每年可以替代煤炭4億噸左右。

 

▲ 吉林扶余順泰生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)工程項(xiàng)目效果圖

2014年新的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，燃煤正逐步退出分布式供熱市場(chǎng)，生物質(zhì)成為供熱市場(chǎng)最便宜的燃料品種，因而獲得爆發(fā)式增長(zhǎng)的機(jī)會(huì)。雖然期間由于一些以生物質(zhì)供熱之名實(shí)際燃用燃煤讓生物質(zhì)供熱產(chǎn)業(yè)背了“黑鍋”，但行業(yè)的代表性企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的“接近燃煤價(jià)格，接近天然氣排放”為生物質(zhì)供熱大發(fā)展打開(kāi)了大門。

4風(fēng)能供暖

用風(fēng)電電力替代燃煤鍋爐為城市供熱，可以增加地區(qū)用電負(fù)荷，提高風(fēng)電本地消納能力，減輕電網(wǎng)外送壓力，尤其是在夜間電力負(fù)荷低谷時(shí)段的風(fēng)電電力用于城市供熱，從需求側(cè)入手，降低了電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電調(diào)峰和消納的難度，對(duì)風(fēng)電持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

 

風(fēng)電供暖的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下方面：第一，可以解決燃煤供暖所帶來(lái)的污染問(wèn)題；第二，風(fēng)電采暖能提高供暖效率：風(fēng)電供暖不需要運(yùn)輸和燃燒煤炭，使運(yùn)行管理更加便利，風(fēng)電供暖與正常供暖時(shí)間吻合；第三，風(fēng)電采暖可以解決風(fēng)電的棄風(fēng)問(wèn)題。

目前，風(fēng)電供暖已運(yùn)用和研究的方法主要有以下幾種供暖方法：離網(wǎng)型風(fēng)電機(jī)組獨(dú)立供暖方法、風(fēng)電互補(bǔ)性供暖方法、風(fēng)光互補(bǔ)性供暖方法、風(fēng)電、光電及電網(wǎng)互補(bǔ)變功率蓄能供暖方法、風(fēng)電和燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組供暖方法。

 

▲ 呼倫貝爾首個(gè)風(fēng)電供暖項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)
 

5 核能供暖

核能供熱不是一個(gè)新概念，其發(fā)展歷史可追溯至上世紀(jì)60年代至70年代。放眼全球，使用核能供熱并非新鮮事。國(guó)際上關(guān)于核能供熱領(lǐng)域的研究與應(yīng)用開(kāi)展較早，國(guó)外大型反應(yīng)堆用于城市區(qū)域供暖在技術(shù)層面已經(jīng)非常成熟。

據(jù)了解，核能供熱有兩種方式，一種為低溫核供熱，即單個(gè)模塊供熱能力在200MW左右，與400萬(wàn)平米供熱面積、10萬(wàn)人口規(guī)模的城市或縣鎮(zhèn)相對(duì)應(yīng)。另一種是核電熱電聯(lián)產(chǎn)，單臺(tái)1100Mwe機(jī)組供熱能力超過(guò)2000MW，供熱面積逾5000萬(wàn)平米，對(duì)應(yīng)125萬(wàn)人口規(guī)模的城市。

在我國(guó)持續(xù)推進(jìn)清潔供暖的大形勢(shì)下，核能供熱經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)明顯。根據(jù)公開(kāi)的池式供熱堆相關(guān)成本數(shù)據(jù)，供熱熱價(jià)為40元/GJ，與燃煤供暖鍋爐熱價(jià)相當(dāng)。尤其近年來(lái)，隨著反應(yīng)堆自然循環(huán)及遠(yuǎn)距離輸熱技術(shù)的發(fā)展，核能供熱的安全性已大幅提高。在生態(tài)效益方面，一臺(tái)400兆瓦的核能供熱站每年可替代接近30萬(wàn)噸燃煤，減少煙塵排放超過(guò)3174噸，灰渣可達(dá)9.7萬(wàn)噸。

 

▲ 中國(guó)首個(gè)小型核能供暖示范項(xiàng)目效果圖

國(guó)家發(fā)改委能源研究所相關(guān)報(bào)告顯示，我國(guó)可再生能源供熱“量大面廣，市場(chǎng)巨大”，2017年我國(guó)可再生能源供熱利用量為7484萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中太陽(yáng)能達(dá)到5734萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，地?zé)徇_(dá)到1250萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，生物質(zhì)能500萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
在實(shí)際情況中，某一種可再生能源可能很難滿足熱用戶端的供熱需求。在這種情況下，科學(xué)利用各種可再生資源供熱技術(shù)之間的耦合，統(tǒng)籌天然氣、電力、地?zé)帷⑸镔|(zhì)等能源供給方式，形成多能互補(bǔ)的清潔供熱系統(tǒng)，從而最大化地提高供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定性、清潔性并降低系統(tǒng)供熱成本，將會(huì)成為未來(lái)供熱領(lǐng)域的一個(gè)主流發(fā)展方向。