每經(jīng)記者 周逸斐    每經(jīng)編輯 陳星    

《中共中央關于進一步全面深化改革 推進中國式現(xiàn)代化的決定》指出，要健全綠色低碳發(fā)展機制，積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和。

建設新型零碳熱力系統(tǒng)，替代燃煤、燃氣鍋爐，解決建筑和工業(yè)生產(chǎn)用熱需求，是實現(xiàn)碳中和目標的一個重要途徑。

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)濟新聞》記者（以下簡稱NBD）的專訪。

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

2003年北京非典型肺炎肆虐，江億院士帶領團隊進入疫情重災區(qū)——北京大學人民醫(yī)院現(xiàn)場實測，分析研究病毒傳播規(guī)律，率先為應對疫情區(qū)域的通風空調(diào)系統(tǒng)安全運行指明方向。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計獻策。

集中供冷會造成能源浪費

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：我是最早推進集中供冷的學者，但在二十多年里，我的觀點發(fā)生了變化，現(xiàn)在不贊同集中供冷。我認為除非是特殊條件，否則就不應該用集中供冷方式。

供熱和供冷原理不同。供熱實質(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)運行，無論室內(nèi)有人沒人，這就會造成能源浪費。

北京市的調(diào)查結果顯示，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)的住宅項目則高達20到25度，就是由于一個是“部分時間、部分空間”的運行方式，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)運行方式嗎？現(xiàn)在一些高檔住宅采用了“多聯(lián)機”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，而很少有幾個房間空調(diào)都打開的現(xiàn)象，還是“人走關機”。

這些年來我國也建設了不少采用集中供冷的住區(qū)項目，都顯示出其運行能耗高的特征。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？因為這里面有很大的商業(yè)利益。能耗高的結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，從生活習慣來看，人們還是傾向于“有人時開啟，無人時關閉”的運行模式。若我們采取集中供冷這一高能耗運行模式，將會導致中國建筑能耗大幅增長，也會對節(jié)能減排和實現(xiàn)“雙碳”目標構成威脅。因此，我后來一直反對集中供冷。

NBD：是否有技術可以把消納新能源和集中供冷結合起來？

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90年代開始的技術，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)的好處不能彌補其連續(xù)運行的害處。

但是現(xiàn)在在“雙碳”目標、能源轉(zhuǎn)型的背景下，將大規(guī)模用風電光電替代現(xiàn)在的煤、油、氣構成的化石能源系統(tǒng)，其面臨的問題不僅是一天內(nèi)風光電的變化，更要解決風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熱水，供冬季取暖。這就實現(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)新過程的技術關鍵就是大規(guī)模的儲冷儲熱設施，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)力量推進供熱計量收費改革

NBD：直到現(xiàn)在，冬季取暖我們也沒有實現(xiàn)按用熱量收費，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，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用差三四倍，這實際上可操作嗎？進一步，我國不同時期建設的房子保溫性能也有巨大差別。上世紀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采用節(jié)能技術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，每平方米住房交的錢都一樣；而按照熱量收費，高收入群體一下子只要交原來的一半供暖費，而低收入群體要交的供暖費卻要翻番。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，所以不應該承擔歷史上建筑保溫差所導致問題的責任。

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，熱耗低的按熱量收費”的政策，這倒是解決了住房保溫不同、熱耗不同的問題，但這能促進建筑節(jié)能嗎？這樣的結果是減少了供熱企業(yè)的收入，而計量改革的任務又主要靠供熱企業(yè)承擔，他們?yōu)槭裁匆ψ鰷p少自己收入的事？

此外，在技術層面，熱表需要定期校準，校準成本高昂，還要把每塊表拆下來安裝在校正臺上標定，這會給企業(yè)帶來很大的經(jīng)濟負擔。

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

NBD：供熱計量收費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。而這些大樓有自己的物業(yè)，負責水、暖、電等各方面的維護和運行，可以管得很好。而我國城市的居住方式目前基本上實現(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)各類設施的產(chǎn)權是業(yè)主的，目前的運行權是供熱、供電、供水等各個公共事業(yè)服務公司，而維修工作又不知該歸誰，誰出錢。包括當初的大修、小修費，也很難與這些系統(tǒng)的維修與改造發(fā)生關系。這樣建造、運行和維護三權分離，就造成很多問題，現(xiàn)在把責任都硬推給供熱、供水、供電等各個專業(yè)服務企業(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丈谈偁?，選擇最經(jīng)濟有效的方案。居民可以根據(jù)自身的需求和經(jīng)濟狀況選擇適合自己的供暖方式和服務商，可以按面積、熱量或人頭收費。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)公司將遵循市場機制運作，根據(jù)實際需求向居民收取相應的供熱費用。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)，以實現(xiàn)節(jié)能和節(jié)省成本。

如果居民發(fā)現(xiàn)鄰居浪費能源，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)的供熱補貼也能更精準，確保資金流入需要補貼的群眾手中。

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

可建設余熱共享系統(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域之一。目前我國制備這些熱量依靠燃煤、燃氣鍋爐和熱電聯(lián)產(chǎn)，每年消耗約11億噸標煤，導致碳排放占我國使用能源所導致碳排放總量的25%。

根據(jù)我國經(jīng)濟社會發(fā)展預測，到2050年我國建筑和機電與輕工業(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，是實現(xiàn)“雙碳”目標必須攻克的重大任務之一。

其次，相對于新型電力系統(tǒng)的建設，新型熱力系統(tǒng)的研究、規(guī)劃和建設遠遠不足，導致出現(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，出現(xiàn)管網(wǎng)重復建設問題，造成財政浪費；有些地方大舉建設以熱電聯(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，通過科學的總體規(guī)劃完全可能實現(xiàn)對建筑、機電和輕工業(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，冬季的高用電強度與水電、風電、光電在冬季的短缺是我國實現(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)機電與輕工業(yè)生產(chǎn)的高密度用熱需求。

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

NBD：目前我國已具備建成余熱共享系統(tǒng)的基礎條件有哪些？優(yōu)勢是什么？

江億：一方面，我國擁有世界上規(guī)模最大的區(qū)域熱網(wǎng)和完善的城市熱網(wǎng)，只要補足一些跨區(qū)域輸送管網(wǎng)，就可滿足區(qū)域余熱共享的要求。

另一方面，我國是熱量采集、變換、儲蓄、輸配系列技術的主要發(fā)明者和相關裝備的主要生產(chǎn)國。熱量采集和熱量變換裝置在我國已有十余年的研究開發(fā)，具有完整的自主知識產(chǎn)權，并已形成豐富的產(chǎn)品系列。低成本的大規(guī)模長周期儲熱設施也已有初步研究成果，并陸續(xù)在一些工程中成功應用。

此外，余熱共享系統(tǒng)的建設引發(fā)的投資、基建能力和材料消耗將創(chuàng)造巨大市場需求。余熱共享系統(tǒng)需要的直接投資約2萬億元，但主要投入是基建能力、鋼材和建筑材料等，與房屋建設所需要的材料與能力高度一致，而建成后可使熱量供給的邊際成本大幅度降低。按照目前熱量的市場價格計算，年投資收益率可在6%至8%之間。將其作為基建內(nèi)容，既實現(xiàn)我國部分基建隊伍的轉(zhuǎn)移，又可形成制造業(yè)新的市場需求，從而部分緩解房屋建設市場下行對經(jīng)濟發(fā)展的影響。

NBD：您對推進熱力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型有什么建議？

江億：第一，對全國各種建筑和工業(yè)生產(chǎn)用熱的提供方式進行統(tǒng)一規(guī)劃，并嚴格實施。各類工業(yè)排放的余熱是寶貴資源，不充分回收利用會導致資源的嚴重浪費；跨區(qū)域管網(wǎng)、大規(guī)模儲熱等設施，更需要全面統(tǒng)籌，以避免重復建設。

在制定了全面系統(tǒng)的余熱利用規(guī)劃后，則可調(diào)動社會各種投資和建設力量，分片、分期、逐步建設實施，共享建設成果。

第二，解決熱量共享系統(tǒng)建設中用地的政策問題。大規(guī)模長周期熱量儲存設施需要占用較大的空間資源，跨區(qū)域輸熱管道的建設也必須破解管道路由問題。只有從政策機制上解決建設用地的土地使用權問題，才有可能建設。

第三，建立基于熱量品位定價的余熱價格評價方法和碳排放核算機制。

余熱共享系統(tǒng)需要余熱供給方、轉(zhuǎn)換和輸送方、余熱使用方等多方介入，與多方利益相關，需要建立科學的核算方法和定價機制，才能調(diào)動各參與方的積極性，妥善解決投資、建設和運行中的各種問題。同時，建立產(chǎn)熱、用熱各方的碳排放責任核算機制，才能保障各相關方利益，有效促進余熱共享系統(tǒng)的實施。

第四，按大氣治理方式嚴管各類余熱向環(huán)境排放。

各種低品位余熱以前大都被隨意排放，但在低碳時代成為寶貴資源。建議參照大氣治理機制，嚴格監(jiān)管各類低品位余熱的排放，任何高于當時環(huán)境溫度20攝氏度以上的余熱都必須有效回收，不得隨意排放。按照污染物排放的方式管理低品位余熱排放，可以極大地促進余熱回收共享系統(tǒng)的實施。