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中国工程院院士江亿:供热计量应一栋一表 可借助物业力量推(tuī)进收费改革

发布时间(jiān):2024-12-10 作者: 来(lái)源: 浏览:640

《中共中央关于进一(yī)步(bù)全面深化改革(gé) 推进中国式现代化的决定》指出,要健全绿色低碳发(fā)展机制,积极稳妥推(tuī)进(jìn)碳达峰碳中和。

建设新型零碳热力(lì)系统,替代燃煤、燃(rán)气锅炉,解决建筑和工业(yè)生产用热需求,是实现碳中和目标的一个重要途径。

围绕未来供热发展等话题,中(zhōng)国工程院院(yuàn)士江亿接受了《每日经济新闻》记者(以下简称NBD)的专访(fǎng)。

江亿是建筑热环境工程学科的倡导者和创建者(zhě)之一,也是我国暖通空调领域的首位中(zhōng)国工程院(yuàn)院士。在(zài)深(shēn)耕行业几十载中,江亿院士完成多项核心技(jì)术研发并直接主持百余项工程项目,其中包括人民大会堂、故宫博物院等30多(duō)个大型重点(diǎn)建筑(zhù)的空调系统工程。

2003年北京非典型肺炎肆虐,江亿院(yuàn)士带领团队进(jìn)入(rù)疫情重灾区——北京大学人民医院现场实测,分(fèn)析研究病毒传播规律,率先为应对疫情区域的通风空调系统安全运行指(zhǐ)明(míng)方向。2020年新冠肺炎(yán)疫情暴发后,室内环境安全引起(qǐ)重视,他第一时间牵(qiān)头成(chéng)立(lì)了“中(zhōng)国制(zhì)冷学会抗击新冠肺炎专家小组”,为有效抑制病毒在空气中传播献(xiàn)计献(xiàn)策。

集中供(gòng)冷(lěng)会造成能源浪费

NBD:我国探(tàn)索过区域集中供冷,为何(hé)一直没有大(dà)规模推行?

江亿:我是最早推进(jìn)集中供冷(lěng)的学者,但在二十多年里,我的观(guān)点发生了变化,现(xiàn)在不赞(zàn)同集中供冷。我认为除非(fēi)是特殊条件,否则就不应该用集中(zhōng)供冷方式。

供热和供冷原理不同。供热实质上是要(yào)维(wéi)持建筑墙体的温度,要把一(yī)个房子从冷变热一般需要两天,所以24小(xiǎo)时持续(xù)供热是必须的。而夏天的空调,外墙的内外温(wēn)度差在10摄氏度以内,所以把房子从热变冷可能只需要半个小(xiǎo)时,而集中供冷系统需要24小时的连续(xù)运行,无论室内有人没人,这就会造(zào)成能(néng)源浪费。

北京市的调查(chá)结果显示,普通住宅每(měi)平方米(mǐ)夏季(jì)的用电量平均在4到5度,而采用全楼中央空调的住宅项目则高达20到(dào)25度,就是由于一个是“部分时间、部(bù)分(fèn)空间”的运行方式,而(ér)另一个是(shì)“全时间、全空间”。

而老百姓真的喜欢“全时间、全空间”的空调运行方式吗?现在一些高档住宅采用了“多联(lián)机”方式,也就是市场上说的“户式中央空调”,它的初衷就是为一户人家的所有房(fáng)间(jiān)提供(gòng)空调。然而实(shí)际使(shǐ)用(yòng)中,可以发现,大多(duō)数家庭只会开启(qǐ)一到两台室内机(jī),而很少有几个房间空调都打(dǎ)开的现象,还是“人走关机”。

这些年来我国也建设了不少采(cǎi)用集中(zhōng)供冷(lěng)的住区项目,都显示出(chū)其运行能(néng)耗高(gāo)的特征。出现的现象是“屡战屡败”但是还要“屡败屡战”。为什么会这样?因为这里(lǐ)面有很大的商业利益。能耗高的结果最(zuì)终都要终端(duān)使用者(zhě)买单,但(dàn)在中国的房产开发链(liàn)中,终端使用(yòng)者很难影(yǐng)响到前端的方案(àn)决策(cè)。

在中国,从生活习惯来看(kàn),人们还是(shì)倾向于“有人(rén)时开启,无人时关闭”的运行(háng)模(mó)式。若我们采取集(jí)中供冷这一(yī)高能耗(hào)运行模式,将会(huì)导致中国建(jiàn)筑能耗大幅增长,也会(huì)对节能(néng)减排和实(shí)现(xiàn)“双碳”目标构成威胁(xié)。因此,我后来一直反对集中供(gòng)冷。

NBD:是否有技(jì)术可以(yǐ)把消纳新能源和集中供冷结合起来?

江亿:不是夜间(jiān)低谷,在大规模发展光伏后是中午太阳光足的时候电力富裕,可以利用富裕电能制冰并储(chǔ)存,以解(jiě)决城市电力日内储能和调(diào)节的需求。这是从上世纪90年代开始的技术,但主要是针对采用中央(yāng)空调的(de)大型商业建筑(zhù)和公共建(jiàn)筑。对居住建筑来说(shuō),其储能调节的好处(chù)不能弥补其连续运行的害处。

但是(shì)现在在“双碳”目标、能源转型的背景下,将大规模用风电光电替代现在的煤、油、气(qì)构成(chéng)的化石能源系统,其面临的问题(tí)不仅是(shì)一天内风光电的变化,更要解决风(fēng)光电与用电需求(qiú)之间的季节性差。对于我(wǒ)国中东部大多数地区来说,未来面对的是冬夏季电力不足,而春秋季电力富裕。这样,就(jiù)有可能在春季利用富裕的电力制备冰浆,在夏天为空调提供冷源,避免(miǎn)制冷机耗电;一个夏(xià)季使冰浆变成了温水,在秋季又可以利用富(fù)裕的电力将(jiāng)其制备成高温热水,供冬季取暖。这就实(shí)现了电力的跨季节转移,春、秋的富裕(yù)电力(lì)用于冬夏的制冷制热;还实现夏季的热量转移到冬天,冬天的(de)冷转移到夏天。这一创新过程的技术关键就是大规模的储冷储热设施(shī),其要(yào)求的体积会超出你的想象,但却可以解决新(xīn)能源发展中的关键问题,所以就该打破常规,接受新事物。这时(shí),就需要集中供冷了,此时即(jí)使消耗了过多的冷(lěng)量,但这是在为冬季积攒热量。放在整个(gè)系统下看(kàn),不合理就(jiù)变成了合理。

可借助物业力(lì)量推进供热计量收费改革

NBD:直到现在,冬季取暖我们也没(méi)有实现按用热量收(shōu)费,为什么(me)供热计量这么难?

江亿:首先,中国城市中的居住方式是多层、高层公寓,而不(bú)是欧洲那样的独立(lì)别墅。由于热(rè)量会(huì)通过墙体传(chuán)递,所以一座(zuò)大楼不(bú)同(tóng)位置(zhì)的房间在达到(dào)同(tóng)样室(shì)内温度时,需要的热量有(yǒu)巨大的差别。在顶(dǐng)层把角的房间(jiān)需要的热量会(huì)是中间层中间的房间的3到4倍。这样,如果完(wán)全按照热量计量收费,就会使得一栋建筑中同样面积的房间不同位置要缴纳的费用差三四倍,这实际上可操作吗?进一步,我国不同时期建设的房子保(bǎo)温(wēn)性能也有巨大差别(bié)。上世纪八(bā)十年代及以前盖的房子保温差(chà),在同样温度下其(qí)消耗的热量可(kě)以是(shì)本世纪采用节能(néng)技术(shù)之(zhī)后盖的房子热耗(hào)的(de)2到3倍。再加上位置的偏差,不同房子之间耗热量就会(huì)差5到6倍!更大的问题是,目前保温不好、热耗高的老房子住的大多是低收入群(qún)体,他们大多是靠住房改(gǎi)革继承的原来分配的住房。而性能好、热耗低的新房子则(zé)都是商品房,是相对的高收入群体。按照面积收费,每平方米住房交的钱都一样;而按照热量收费,高收入群体一下子只要交原来的一(yī)半供暖费,而低收入群体要交的供(gòng)暖费却(què)要翻番。这有利于社会公平、社会稳定(dìng)吗?这个现象是历史过程形成的,低收入群体(tǐ)并非贪(tān)便宜而买性能差的住房,所以不应该承担历史上建筑保温差所导致问题的责任。

国家这些年都在抓既有建筑的节能改造,这是件大好事,但现(xiàn)在距(jù)全部改造(zào)完还(hái)有很(hěn)长的(de)路(lù)。有些(xiē)地方针对这(zhè)一问(wèn)题出台了“热耗(hào)高的按面积收费,热耗低的按热量收费”的政策,这倒是解决了住房(fáng)保温不同、热(rè)耗不同的问题,但(dàn)这能促进建筑节(jiē)能(néng)吗?这样的结果是减少了供热企业的收入,而计(jì)量改革的任务又主要靠供(gòng)热企(qǐ)业承担,他们为什(shí)么要努力(lì)做减少自(zì)己收入的事?

此外,在技术层面,热表需要定期校准,校(xiào)准成本高昂,还要把每(měi)块表拆下来安装在校正台上标定,这(zhè)会给企业带来很大的经(jīng)济负担(dān)。

所以,供热计量(liàng)是好事,但不(bú)能一户一表,而应该一栋一表,按照每栋计量的热量栋内各户分摊。同时还要设(shè)法解决早期不节(jiē)能高热(rè)耗建筑的改造(zào)与补贴问题(tí)。否则,事情很难办成。

NBD:供热计量收费有什么更好的解(jiě)决方法吗?

江亿:我(wǒ)觉得根本的(de)办法是解决住区管理问题。现在对商业大厦、大型公共建筑,都是一个单位一块热(rè)表(biǎo),按照计量的热量收费。而这些(xiē)大楼有自己(jǐ)的物业,负责水(shuǐ)、暖(nuǎn)、电等各方面的维护和运行,可以管(guǎn)得(dé)很好。而我国城市的居住(zhù)方(fāng)式目前基本上实现了小(xiǎo)区模式,也有物业公司。因(yīn)此(cǐ)完全可以靠物(wù)业公司来实(shí)现同样的全面管理,包括电力、暖气、上下水、停车、垃圾、绿化等。

小区各类设施(shī)的产权是业(yè)主的,目前(qián)的运行权是供热、供电、供水等各个公共事业服务公司,而(ér)维修工作又不知该(gāi)归谁,谁出钱。包括当初(chū)的大修、小修费,也很难(nán)与这些系统的维(wéi)修与(yǔ)改造发生关系(xì)。这样建造、运行和维护三权分离,就造成很多问题,现在把责任都硬推给供热、供水、供电等各个专业服务企业,绝不是解决问题的好办法。

最好(hǎo)的办法是采取和商业大(dà)楼、公建大楼一(yī)样的方式,由物业公司为业主(zhǔ)管理和维护这些系统,把供热、供电、供水等系统和车位、未来的充电桩、垃圾、绿化等各方面的事情(qíng)全面管起(qǐ)来(lái)。可以让不同(tóng)的供暖方式和服务商竞争,选择最经济有(yǒu)效的方案。居民可以根据(jù)自身的需求和(hé)经(jīng)济状(zhuàng)况选择适合(hé)自己(jǐ)的供暖方式(shì)和服务商,可以按面(miàn)积、热量或(huò)人头收费。国家只要求物业公司必须确保居民的基本供暖需求。

物业公司将遵循(xún)市(shì)场机制运作,根据(jù)实际需求向居民收取相应的供热(rè)费用。同(tóng)时帮助居民节省下来的热量可以转化为奖金(jīn)发放给物业公司,这种激励机制将促使物业公(gōng)司更加积极地(dì)调整和优(yōu)化供暖系统,以实现(xiàn)节能和节省成本。

如果居民发现邻(lín)居浪费能源,如开(kāi)窗散(sàn)热,他们可以互相监(jiān)督,做到人人都参与节能行动。国家下发的供热补(bǔ)贴也能(néng)更精准,确保资(zī)金流入需要补贴(tiē)的群众手中。

对于少数低收入群(qún)体难以(yǐ)承受高额采暖费的情况,则完全可以通过民政部门精准扶贫解决。这(zhè)样也避(bì)免了目前大(dà)多数(shù)城市供热企业亏损,依靠地方(fāng)政府补贴的现象。取消撒芝麻式的面上(shàng)补贴,采(cǎi)用市场化运行+精准的扶贫补贴,才是既(jì)节约财政开支(zhī),又真正解决(jué)问题的方法(fǎ)。

可建设余热(rè)共享系统

NBD:我国热力系(xì)统发展现状如何?

江亿:首先,我国(guó)热力系统能耗(hào)和碳排放巨大(dà)。建筑用热和机电与轻工业生产用热是我国能(néng)源消耗和碳排放的主要领(lǐng)域之(zhī)一。目前我国制备这些(xiē)热量依靠燃煤、燃气锅炉和(hé)热电联(lián)产,每年消耗约11亿吨标煤,导致碳排放占我国使用能源所导致碳排放总量的(de)25%。

根据我国(guó)经济社会发展预测,到(dào)2050年我国建筑和机电与轻(qīng)工业生(shēng)产(chǎn)用热量将从目前的每(měi)年160亿吉焦增加到240亿(yì)吉焦。如何在热量制备上实现能源转型,在满足碳中和要求下为建筑和工(gōng)业(yè)提供足够的热量,是实现“双碳”目标必须攻克的重大任务之一。

其次,相对于新型电(diàn)力系统(tǒng)的建设,新型热力(lì)系统的研究(jiū)、规划和建设远(yuǎn)远不足,导(dǎo)致出现一(yī)系列问题,如各地(dì)普遍面临供热需(xū)求增长而热(rè)源不足的问题,都在探索新的热(rè)源方式。有些地方完全依靠市场行为,或只考虑(lǜ)短期目标,出现管网重复建设问题,造成财政浪费;有些地方大举建设以热电(diàn)联产为目(mù)的的燃煤电厂(chǎng),能耗(hào)和碳排放不降反增;有些地方大力推广空气源、土壤源热泵,大幅增大了(le)冬季用电负荷,加剧了电力系统季节性调峰的矛盾。

我国有丰富(fù)的余热资源,也有因(yīn)地制宜(yí)的低碳零碳(tàn)供热技术,通过科学的总体规划(huá)完全可能实现对建筑、机电和(hé)轻工业生产的零碳热力供给。

NBD:目前我国零(líng)碳(tàn)热(rè)力系统建设的可行性(xìng)有(yǒu)哪些?

江亿(yì):第一,依靠自然界低温源的热泵,主要是空气源、土壤源和水源热泵,这些年取得了很大的成功,但其仅(jǐn)可满足低密(mì)度用热(rè)需求。每(měi)万平方米土地空间可提供(gòng)的供热能力不宜超过1兆瓦。过量地从自然(rán)环境提取热量,会导致局部生(shēng)态环境的变化,且影(yǐng)响未来城市地下空间的深度开发利用。

而(ér)且,冬季的高用电强度与水电、风(fēng)电、光电在冬季的短缺是我国实现零碳(tàn)电力系统面临的核心矛盾(dùn)之一。过(guò)多依靠电动热泵(bèng),会进一步加剧冬季电力(lì)供(gòng)给不足的矛(máo)盾。未来还要依靠火电满足冬季的电力缺口,冬(dōng)季采暖(nuǎn)主要依靠热泵(bèng)方式将加大冬(dōng)季火电的比例。

因此,自然源热(rè)泵仅适用于建筑生活热水、医院蒸汽制备、农村、南(nán)方地区建筑采暖和北方城(chéng)市(shì)少(shǎo)量建筑采暖。而北方城市高密度建筑群的冬季供热,高密度用热的工业园(yuán)区等不能完全依靠(kào)从自然界提取热量,需要寻找其他的低碳热源。

第二,建设余热共享系统满足高密度用热需求。我国拥有(yǒu)大量的余热资源,包括沿(yán)海核电排放的余热、冬季调峰火电排放的(de)余热、垃圾焚烧、数据中心,以及(jí)冶金、有(yǒu)色、化工、建材等产业排放的余热。根(gēn)据分(fèn)析预测,回收利用上述(shù)余热的70%就可以(yǐ)满足北方城市建筑采暖(nuǎn)和全国多数机电与轻工业(yè)生产的(de)高密度用热需求。

实现上述(shù)目标,需要建设区域余热共享系统,通过供热(rè)管网连(lián)接各个热源点和热用户。同时建设大规模长周(zhōu)期储热设施以解(jiě)决供需在时间上的不匹配问题,并在热源点和热用户安装热采集和热量变换装(zhuāng)置,以实现热量的(de)回收和变换。

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