每經(jīng)記者 周逸斐    每經(jīng)編輯 陳星    

《中共中央關(guān)于進(jìn)一步全面深化改革 推進(jìn)中國式現(xiàn)代化的決定》指出，要健全綠色低碳發(fā)展機(jī)制，積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和。

建設(shè)新型零碳熱力系統(tǒng)，替代燃煤、燃?xì)忮仩t，解決建筑和工業(yè)生產(chǎn)用熱需求，是實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的一個重要途徑。

圍繞未來供熱發(fā)展等話題，中國工程院院士江億接受了《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者（以下簡稱NBD）的專訪。

江億是建筑熱環(huán)境工程學(xué)科的倡導(dǎo)者和創(chuàng)建者之一，也是我國暖通空調(diào)領(lǐng)域的首位中國工程院院士。在深耕行業(yè)幾十載中，江億院士完成多項(xiàng)核心技術(shù)研發(fā)并直接主持百余項(xiàng)工程項(xiàng)目，其中包括人民大會堂、故宮博物院等30多個大型重點(diǎn)建筑的空調(diào)系統(tǒng)工程。

2003年北京非典型肺炎肆虐，江億院士帶領(lǐng)團(tuán)隊進(jìn)入疫情重災(zāi)區(qū)——北京大學(xué)人民醫(yī)院現(xiàn)場實(shí)測，分析研究病毒傳播規(guī)律，率先為應(yīng)對疫情區(qū)域的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)安全運(yùn)行指明方向。2020年新冠肺炎疫情暴發(fā)后，室內(nèi)環(huán)境安全引起重視，他第一時間牽頭成立了“中國制冷學(xué)會抗擊新冠肺炎專家小組”，為有效抑制病毒在空氣中傳播獻(xiàn)計獻(xiàn)策。

集中供冷會造成能源浪費(fèi)

NBD：我國探索過區(qū)域集中供冷，為何一直沒有大規(guī)模推行？

江億：我是最早推進(jìn)集中供冷的學(xué)者，但在二十多年里，我的觀點(diǎn)發(fā)生了變化，現(xiàn)在不贊同集中供冷。我認(rèn)為除非是特殊條件，否則就不應(yīng)該用集中供冷方式。

供熱和供冷原理不同。供熱實(shí)質(zhì)上是要維持建筑墻體的溫度，要把一個房子從冷變熱一般需要兩天，所以24小時持續(xù)供熱是必須的。而夏天的空調(diào)，外墻的內(nèi)外溫度差在10攝氏度以內(nèi)，所以把房子從熱變冷可能只需要半個小時，而集中供冷系統(tǒng)需要24小時的連續(xù)運(yùn)行，無論室內(nèi)有人沒人，這就會造成能源浪費(fèi)。

北京市的調(diào)查結(jié)果顯示，普通住宅每平方米夏季的用電量平均在4到5度，而采用全樓中央空調(diào)的住宅項(xiàng)目則高達(dá)20到25度，就是由于一個是“部分時間、部分空間”的運(yùn)行方式，而另一個是“全時間、全空間”。

而老百姓真的喜歡“全時間、全空間”的空調(diào)運(yùn)行方式嗎？現(xiàn)在一些高檔住宅采用了“多聯(lián)機(jī)”方式，也就是市場上說的“戶式中央空調(diào)”，它的初衷就是為一戶人家的所有房間提供空調(diào)。然而實(shí)際使用中，可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)家庭只會開啟一到兩臺室內(nèi)機(jī)，而很少有幾個房間空調(diào)都打開的現(xiàn)象，還是“人走關(guān)機(jī)”。

這些年來我國也建設(shè)了不少采用集中供冷的住區(qū)項(xiàng)目，都顯示出其運(yùn)行能耗高的特征。出現(xiàn)的現(xiàn)象是“屢戰(zhàn)屢敗”但是還要“屢敗屢戰(zhàn)”。為什么會這樣？因?yàn)檫@里面有很大的商業(yè)利益。能耗高的結(jié)果最終都要終端使用者買單，但在中國的房產(chǎn)開發(fā)鏈中，終端使用者很難影響到前端的方案決策。

在中國，從生活習(xí)慣來看，人們還是傾向于“有人時開啟，無人時關(guān)閉”的運(yùn)行模式。若我們采取集中供冷這一高能耗運(yùn)行模式，將會導(dǎo)致中國建筑能耗大幅增長，也會對節(jié)能減排和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)構(gòu)成威脅。因此，我后來一直反對集中供冷。

NBD：是否有技術(shù)可以把消納新能源和集中供冷結(jié)合起來？

江億：不是夜間低谷，在大規(guī)模發(fā)展光伏后是中午太陽光足的時候電力富裕，可以利用富裕電能制冰并儲存，以解決城市電力日內(nèi)儲能和調(diào)節(jié)的需求。這是從上世紀(jì)90年代開始的技術(shù)，但主要是針對采用中央空調(diào)的大型商業(yè)建筑和公共建筑。對居住建筑來說，其儲能調(diào)節(jié)的好處不能彌補(bǔ)其連續(xù)運(yùn)行的害處。

但是現(xiàn)在在“雙碳”目標(biāo)、能源轉(zhuǎn)型的背景下，將大規(guī)模用風(fēng)電光電替代現(xiàn)在的煤、油、氣構(gòu)成的化石能源系統(tǒng)，其面臨的問題不僅是一天內(nèi)風(fēng)光電的變化，更要解決風(fēng)光電與用電需求之間的季節(jié)性差。對于我國中東部大多數(shù)地區(qū)來說，未來面對的是冬夏季電力不足，而春秋季電力富裕。這樣，就有可能在春季利用富裕的電力制備冰漿，在夏天為空調(diào)提供冷源，避免制冷機(jī)耗電；一個夏季使冰漿變成了溫水，在秋季又可以利用富裕的電力將其制備成高溫?zé)崴?，供冬季取暖。這就實(shí)現(xiàn)了電力的跨季節(jié)轉(zhuǎn)移，春、秋的富裕電力用于冬夏的制冷制熱；還實(shí)現(xiàn)夏季的熱量轉(zhuǎn)移到冬天，冬天的冷轉(zhuǎn)移到夏天。這一創(chuàng)新過程的技術(shù)關(guān)鍵就是大規(guī)模的儲冷儲熱設(shè)施，其要求的體積會超出你的想象，但卻可以解決新能源發(fā)展中的關(guān)鍵問題，所以就該打破常規(guī)，接受新事物。這時，就需要集中供冷了，此時即使消耗了過多的冷量，但這是在為冬季積攢熱量。放在整個系統(tǒng)下看，不合理就變成了合理。

可借助物業(yè)力量推進(jìn)供熱計量收費(fèi)改革

NBD：直到現(xiàn)在，冬季取暖我們也沒有實(shí)現(xiàn)按用熱量收費(fèi)，為什么供熱計量這么難？

江億：首先，中國城市中的居住方式是多層、高層公寓，而不是歐洲那樣的獨(dú)立別墅。由于熱量會通過墻體傳遞，所以一座大樓不同位置的房間在達(dá)到同樣室內(nèi)溫度時，需要的熱量有巨大的差別。在頂層把角的房間需要的熱量會是中間層中間的房間的3到4倍。這樣，如果完全按照熱量計量收費(fèi)，就會使得一棟建筑中同樣面積的房間不同位置要繳納的費(fèi)用差三四倍，這實(shí)際上可操作嗎？進(jìn)一步，我國不同時期建設(shè)的房子保溫性能也有巨大差別。上世紀(jì)八十年代及以前蓋的房子保溫差，在同樣溫度下其消耗的熱量可以是本世紀(jì)采用節(jié)能技術(shù)之后蓋的房子熱耗的2到3倍。再加上位置的偏差，不同房子之間耗熱量就會差5到6倍！更大的問題是，目前保溫不好、熱耗高的老房子住的大多是低收入群體，他們大多是靠住房改革繼承的原來分配的住房。而性能好、熱耗低的新房子則都是商品房，是相對的高收入群體。按照面積收費(fèi)，每平方米住房交的錢都一樣；而按照熱量收費(fèi)，高收入群體一下子只要交原來的一半供暖費(fèi)，而低收入群體要交的供暖費(fèi)卻要翻番。這有利于社會公平、社會穩(wěn)定嗎？這個現(xiàn)象是歷史過程形成的，低收入群體并非貪便宜而買性能差的住房，所以不應(yīng)該承擔(dān)歷史上建筑保溫差所導(dǎo)致問題的責(zé)任。

國家這些年都在抓既有建筑的節(jié)能改造，這是件大好事，但現(xiàn)在距全部改造完還有很長的路。有些地方針對這一問題出臺了“熱耗高的按面積收費(fèi)，熱耗低的按熱量收費(fèi)”的政策，這倒是解決了住房保溫不同、熱耗不同的問題，但這能促進(jìn)建筑節(jié)能嗎？這樣的結(jié)果是減少了供熱企業(yè)的收入，而計量改革的任務(wù)又主要靠供熱企業(yè)承擔(dān)，他們?yōu)槭裁匆ψ鰷p少自己收入的事？

此外，在技術(shù)層面，熱表需要定期校準(zhǔn)，校準(zhǔn)成本高昂，還要把每塊表拆下來安裝在校正臺上標(biāo)定，這會給企業(yè)帶來很大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

所以，供熱計量是好事，但不能一戶一表，而應(yīng)該一棟一表，按照每棟計量的熱量棟內(nèi)各戶分?jǐn)?。同時還要設(shè)法解決早期不節(jié)能高熱耗建筑的改造與補(bǔ)貼問題。否則，事情很難辦成。

NBD：供熱計量收費(fèi)有什么更好的解決方法嗎？

江億：我覺得根本的辦法是解決住區(qū)管理問題?，F(xiàn)在對商業(yè)大廈、大型公共建筑，都是一個單位一塊熱表，按照計量的熱量收費(fèi)。而這些大樓有自己的物業(yè)，負(fù)責(zé)水、暖、電等各方面的維護(hù)和運(yùn)行，可以管得很好。而我國城市的居住方式目前基本上實(shí)現(xiàn)了小區(qū)模式，也有物業(yè)公司。因此完全可以靠物業(yè)公司來實(shí)現(xiàn)同樣的全面管理，包括電力、暖氣、上下水、停車、垃圾、綠化等。

小區(qū)各類設(shè)施的產(chǎn)權(quán)是業(yè)主的，目前的運(yùn)行權(quán)是供熱、供電、供水等各個公共事業(yè)服務(wù)公司，而維修工作又不知該歸誰，誰出錢。包括當(dāng)初的大修、小修費(fèi)，也很難與這些系統(tǒng)的維修與改造發(fā)生關(guān)系。這樣建造、運(yùn)行和維護(hù)三權(quán)分離，就造成很多問題，現(xiàn)在把責(zé)任都硬推給供熱、供水、供電等各個專業(yè)服務(wù)企業(yè)，絕不是解決問題的好辦法。

最好的辦法是采取和商業(yè)大樓、公建大樓一樣的方式，由物業(yè)公司為業(yè)主管理和維護(hù)這些系統(tǒng)，把供熱、供電、供水等系統(tǒng)和車位、未來的充電樁、垃圾、綠化等各方面的事情全面管起來?？梢宰尣煌墓┡绞胶头?wù)商競爭，選擇最經(jīng)濟(jì)有效的方案。居民可以根據(jù)自身的需求和經(jīng)濟(jì)狀況選擇適合自己的供暖方式和服務(wù)商，可以按面積、熱量或人頭收費(fèi)。國家只要求物業(yè)公司必須確保居民的基本供暖需求。

物業(yè)公司將遵循市場機(jī)制運(yùn)作，根據(jù)實(shí)際需求向居民收取相應(yīng)的供熱費(fèi)用。同時幫助居民節(jié)省下來的熱量可以轉(zhuǎn)化為獎金發(fā)放給物業(yè)公司，這種激勵機(jī)制將促使物業(yè)公司更加積極地調(diào)整和優(yōu)化供暖系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能和節(jié)省成本。

如果居民發(fā)現(xiàn)鄰居浪費(fèi)能源，如開窗散熱，他們可以互相監(jiān)督，做到人人都參與節(jié)能行動。國家下發(fā)的供熱補(bǔ)貼也能更精準(zhǔn)，確保資金流入需要補(bǔ)貼的群眾手中。

對于少數(shù)低收入群體難以承受高額采暖費(fèi)的情況，則完全可以通過民政部門精準(zhǔn)扶貧解決。這樣也避免了目前大多數(shù)城市供熱企業(yè)虧損，依靠地方政府補(bǔ)貼的現(xiàn)象。取消撒芝麻式的面上補(bǔ)貼，采用市場化運(yùn)行+精準(zhǔn)的扶貧補(bǔ)貼，才是既節(jié)約財政開支，又真正解決問題的方法。

可建設(shè)余熱共享系統(tǒng)

NBD：我國熱力系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀如何？

江億：首先，我國熱力系統(tǒng)能耗和碳排放巨大。建筑用熱和機(jī)電與輕工業(yè)生產(chǎn)用熱是我國能源消耗和碳排放的主要領(lǐng)域之一。目前我國制備這些熱量依靠燃煤、燃?xì)忮仩t和熱電聯(lián)產(chǎn)，每年消耗約11億噸標(biāo)煤，導(dǎo)致碳排放占我國使用能源所導(dǎo)致碳排放總量的25%。

根據(jù)我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展預(yù)測，到2050年我國建筑和機(jī)電與輕工業(yè)生產(chǎn)用熱量將從目前的每年160億吉焦增加到240億吉焦。如何在熱量制備上實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型，在滿足碳中和要求下為建筑和工業(yè)提供足夠的熱量，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)必須攻克的重大任務(wù)之一。

其次，相對于新型電力系統(tǒng)的建設(shè)，新型熱力系統(tǒng)的研究、規(guī)劃和建設(shè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，導(dǎo)致出現(xiàn)一系列問題，如各地普遍面臨供熱需求增長而熱源不足的問題，都在探索新的熱源方式。有些地方完全依靠市場行為，或只考慮短期目標(biāo)，出現(xiàn)管網(wǎng)重復(fù)建設(shè)問題，造成財政浪費(fèi)；有些地方大舉建設(shè)以熱電聯(lián)產(chǎn)為目的的燃煤電廠，能耗和碳排放不降反增；有些地方大力推廣空氣源、土壤源熱泵，大幅增大了冬季用電負(fù)荷，加劇了電力系統(tǒng)季節(jié)性調(diào)峰的矛盾。

我國有豐富的余熱資源，也有因地制宜的低碳零碳供熱技術(shù)，通過科學(xué)的總體規(guī)劃完全可能實(shí)現(xiàn)對建筑、機(jī)電和輕工業(yè)生產(chǎn)的零碳熱力供給。

NBD：目前我國零碳熱力系統(tǒng)建設(shè)的可行性有哪些？

江億：第一，依靠自然界低溫源的熱泵，主要是空氣源、土壤源和水源熱泵，這些年取得了很大的成功，但其僅可滿足低密度用熱需求。每萬平方米土地空間可提供的供熱能力不宜超過1兆瓦。過量地從自然環(huán)境提取熱量，會導(dǎo)致局部生態(tài)環(huán)境的變化，且影響未來城市地下空間的深度開發(fā)利用。

而且，冬季的高用電強(qiáng)度與水電、風(fēng)電、光電在冬季的短缺是我國實(shí)現(xiàn)零碳電力系統(tǒng)面臨的核心矛盾之一。過多依靠電動熱泵，會進(jìn)一步加劇冬季電力供給不足的矛盾。未來還要依靠火電滿足冬季的電力缺口，冬季采暖主要依靠熱泵方式將加大冬季火電的比例。

因此，自然源熱泵僅適用于建筑生活熱水、醫(yī)院蒸汽制備、農(nóng)村、南方地區(qū)建筑采暖和北方城市少量建筑采暖。而北方城市高密度建筑群的冬季供熱，高密度用熱的工業(yè)園區(qū)等不能完全依靠從自然界提取熱量，需要尋找其他的低碳熱源。

第二，建設(shè)余熱共享系統(tǒng)滿足高密度用熱需求。我國擁有大量的余熱資源，包括沿海核電排放的余熱、冬季調(diào)峰火電排放的余熱、垃圾焚燒、數(shù)據(jù)中心，以及冶金、有色、化工、建材等產(chǎn)業(yè)排放的余熱。根據(jù)分析預(yù)測，回收利用上述余熱的70%就可以滿足北方城市建筑采暖和全國多數(shù)機(jī)電與輕工業(yè)生產(chǎn)的高密度用熱需求。

實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，需要建設(shè)區(qū)域余熱共享系統(tǒng)，通過供熱管網(wǎng)連接各個熱源點(diǎn)和熱用戶。同時建設(shè)大規(guī)模長周期儲熱設(shè)施以解決供需在時間上的不匹配問題，并在熱源點(diǎn)和熱用戶安裝熱采集和熱量變換裝置，以實(shí)現(xiàn)熱量的回收和變換。