1.1.3　清洁供热目标

煤炭一直是我国最重要的一次能源，煤炭能源供应在2016年高达66.7％［3］。受限于能源供应和经济发展水平，我国三北地区的冬季供热同样主要依赖煤炭。2016年，仍有约4亿吨标准煤被用于满足城镇、乡村的居民供热需求（总供热面积172亿平方米，占比约83％），而其他能源如天然气、地热能、电能、生物质能和工业余热只承担约17％的供热面积［4-5］，如表1-3所示。其中有约2亿吨原煤在我国乡村地区被直接燃烧，产生的烟不经任何处理便直接排放到大气中［6］。

表1-3　与建筑面积相应的供热能源结构（2016年）

然而由于热电联产和燃煤锅炉相比具有较高的煤炭利用率，火电机组在三北地区的电力装机份额逐年提升［7］。作为区域供热系统的基础热源，热电厂在整个供热季始终保持较高的热电功率。保障民生以热定电，使得可再生能源无法替代。为此大量学者开展了利用风电进行供热，提升可再生能源供热比例等研究。与此同时，一系列与能源清洁生产和高效利用有关的政策措施、宏观规划和技术指导文件陆续出台，新建清洁化供热系统及既有热电联产供热系统的清洁化升级改造蓬勃展开。

清洁供热是利用一些可再生能源，如太阳能、光伏电、风电、空气能、地热能、工业余热等，以及超低排放燃煤机组，通过高效能源转化设备实现污染物排放低、能耗低的供热方式。2017年，国家发展和改革委员会、国家能源局等联合印发的《北方地区冬季清洁取暖规划（2017—2021年）》的文件中明确提出，要在2021年实现北方地区70％的清洁取暖比例，建筑供热平均能耗强度同时降至15kgce/m2，分解目标如图1-3所示。

与2021年的规划目标相比，目前的供热发展态势并不乐观。从我国清洁供热的发展历程可以看到，清洁供热面积年平均增长率远低于规划需要达到的年均增长率（23.5％）。

总之，实现低碳清洁供热的任务十分艰巨；然而丰富的可再生能源储备，以及快速发展的风电、光电、核电等可再生能源和新能源电产业为供热系统低碳清洁化升级提供了良好的外部条件［8-9］；而高效电热转化设备及各种蓄热设备等的开发应用则提供了设备支撑；云计算、大数据、各种仿真技术，优化技术为热电协同优化调度提供了科技支撑。我们有理由相信，通过开展热电联产的清洁化改造，新建多能互补低温区域供热系统，必将为区域能源（电能和热能）的清洁化做出贡献。

图1-3　北方地区清洁供热的历史状况与未来规划