实现碳达峰碳中和，是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求。我国已将碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局。实现碳达峰和碳中和目标的涉及面非常广，本文结合供热行业实际，充分认识供热碳排放情况，从《机关事务工作“十四五”规划》落实碳达峰、碳中和部署以及公共机构供暖实际出发，针对供热能源结构短期难以改变的现状，从技术层面分析并提出在控制供热碳排放总量的前提下提升公共机构供暖效能，是目前最直接有效的公共机构供热碳减排方式之一。
一、城市供热供暖碳排放的本质特征
城市供热是指利用热电厂、集中锅炉房、工业余热等方式将热量通过供热管网等设施向热用户传输以供应生产或生活所需热能的方式。供热除供暖外，还包括生活热水和蒸汽的供应。一般供热系统可以分为３部分：热源、热网和热用户。
从供热系统３部分来看，能源、电能以及热能消耗是影响碳排放的主要要素。首先，目前我国供热热源主要依靠的是直接或间接的燃煤、燃气等原料燃烧所产生的热能，而燃煤或燃气的燃烧产物必然有二氧化碳的存在。伴随热源生产过程中还有许多辅机设备、控制设备的电能消耗。其次，热网系统中的水循环需要消耗大量的电能。最后，热用户端是主要的用能用热主体。理论上说热用户端不直接产生碳排放，但是用户用热量的多少直接影响热源的生产需求多少，从而间接控制热源生产过程的碳排放。
二、控制供热碳排放总量的前提
供暖关系民生，减碳不是停止供暖，不是不排放，而是要走生态优先、绿色低碳发展道路。要坚持统筹谋划，在降碳的同时确保群众正常的生活。控制供热碳排放总量的前提是从热源源头直接干预热能生产过程中的碳排放。生产上已有很多燃烧设备生产效率达到了较高的水平，针对排放的二氧化碳捕集、转化、储存工艺则需要专门的设备配套，设备运行能耗以及成本较高，目前均处于技术可行及示范阶段。因此，在没有出现捕集、利用与封存技术难度成本均大幅降低的前提下，控制碳排放、实现减排的落脚点要放在从用热源头即热源与热用户主体节能上来。
综合目前供热行业形势，控制碳排放提高供热生产效率可以主要从以下几点着手：
一是用高效集中供热取代分散式供热、家庭式自主供热。从热力生产与供热需求总量分布来看，我国集中供暖总量分布与需求不均，集中供暖地区主要为东北和华北。为了达到供热合理发展的目的，需要逐步实现片区供热，减少分散式小型锅炉房、家庭式自主采暖，为将来实现大多数城市集中供热创造条件。集中供热能给城市提供稳定、可靠的高品位热源，能节约能源，减少城市污染，有效地利用城市有效空间，具有显著的经济效益和社会效益。
二是推广高效清洁供热热源。煤改气供热政策推广的是燃气为能源的供暖方式。燃气锅炉的供热能源利用效率能达到90%左右，比燃煤锅炉的供热能源利用效率70%高出约20个百分点。普通燃煤的热值比天然气的热值低，而天然气燃烧的二氧化碳排放量则比煤炭燃烧的二氧化碳排放量小。此外，再生能源清洁供暖方式也在进行不断的尝试，减少了最主要碳基能源燃料的燃烧，碳排量也就随之降低。但是在集中采暖条件下，完全利用非化石能源替代化石能源，以现有的技术条件都达不到普遍推广大面积利用的程度，那么主要考虑的方向还是继续推进煤改气等高效能源减碳政策等。
三是生产过程节约产能适时调节。针对热源生产厂方面进行多措并举提高效率节约产能。一方面，根据气温变化实行气候补偿机制，科学合理调节锅炉负荷，适时调节供热参数，调配管网热量供给，实现按需供热。另一方面，通过回收烟气余热提高锅炉热效率。循环回水经过安装在锅炉尾部烟道的回收余热省煤器，吸收高温烟气的热量进行升温，从而降低烟气的排烟温度，提高回水温度，达到供热节能减排、提升效能的目的。
四是输配过程降低供暖系统热量损失，平衡系统流量分配。首先，专项治理供暖运行中的跑、冒、滴、漏现象，减小失水率也是关键；其次，不同地区匹配面积热量输配产生的能耗差异较大，并存在系统流量供需不平衡等问题，可按照总体均衡分配原则，适时调节各管线流量；最后，经过粗调—细调—精调，实现各片区二次供水与锅炉房一次侧回水温差达到均衡状态，供暖温度基本达到平衡。建立城市级智慧管理平台，依靠流量计量数据进行流量热量高智慧智能调度等技术实现热网智慧运行是解决该问题的有效路径之一。
五是用热过程调节供热末端用能。供热末端分为２部分：换热站、热用户。各个换热站间以及换热站二次侧系统各热用户间供暖效果差别较大。从换热站进行调节一般采用分阶段变流量质调节方式。供暖期在室外温度较低的阶段中管网保持较大流量，而在室外温度较高的阶段中管网保持较小流量。热用户的采暖需求直接影响用热耗能的多少。调研数据表明，如果采用有效的末端调节方式，避免室温过热和开窗散热，平均耗热量可降低 15%至20%。从热用户进行调节一般是采用调节热用户入口处流量的方法，换热站则根据实际情况进行微观调节二次侧循环回路各支路间的流量、温度等。
三、公共机构供暖末端节能具有普遍性和代表性
热用户末端节能直接关系到热源需求量，因此从热用户末端节能可直接干预热源生产端的碳排放过程。而公共机构在热用户中具有普遍性和代表性，主要从以下几方面来看：
一是公共机构范围广。公共机构包括全部或者部分使用财政性资金的国家机关、事业单位和团体组织。“十四五”时期，提倡公共机构供暖节能能够在全社会供暖节能工作中起到表率示范作用。
二是公共机构的供热能耗较大。作为公共机构，因其空间大、人流量大等特点，比住宅的供暖单位能耗要大得多。绿色建筑、可再生能源建筑和集中供热的节能政策对建筑行业的减排有很大的影响。在公共机构中推广上述节能政策，其影响力与节能潜力不可小觑。
三是公共机构有专门的能源管理部门。公共机构有专门的节能条例、相关技术标准规范和能耗统计平台，每年都需要对能耗资源消耗情况进行统计汇总。在各级管理节能管理部门的统一指导下，如能对公共机构用热采暖数据进行统计以及更深层次的处理、分析、应用，最大程度实现数据电子化规范化信息处理和流程化管理，会大力促进公共机构供热节能减碳工作的发展，减碳减排将更加高效。
四、提升公共机构供暖效能的措施
一是健全供暖能耗统计及监测机制，加强政府节能引导。根据国管局印发的《机关事务工作“十四五”规划》要求，一方面可借助公共机构信息化平台建设，对接公共机构节能业务板块，在公共机构能耗统计及监测中加入采暖用热统计监测技术指标，将冬季供暖能耗一并纳入能耗体系节能管理；另一方面要加强政府引导，继续推广高效节能减碳的供暖政策。到碳中和阶段，在时间、空间、质量上实现高效节能减碳集中供热规划与城市建设的总体规划同步进行。
二是贯彻实施供暖能控制度，执行供暖能耗管理。建立、健全各项供暖能源控制制度、管理制度、考核制度，制定先进合理的供暖能源消耗定额指标。在日常供暖能耗管理中引进精细化管理，最终形成完整的体系。开展公共机构能效评估和能源审计工作，按照年度指标细化到每月，查找问题和漏洞，提出切实可行的节能措施和建议，从而制定公共机构的中、长期供暖节能规划，促进公共机构供暖能源管理水平的不断提升。
三是强化供暖节能措施，提倡供暖技术节能。一方面，从建筑供暖节能技术着手。鼓励对旧有公共机构建筑进行改造，提升节能信息化水平，推进智慧节能；同时鼓励新建公共机构建筑达到绿色建筑标准。另一方面，从供暖数据支撑方面着手。鼓励公共机构热源入口端、楼栋内主干管安装流量温度仪表及流量调节阀，运行期进行水力平衡调节。根据室外温度、室内温度、供热温度流量等情况进行分析判断，及时调整系统内各阀门开度，满足不同热用户采暖需求。再者是从供暖节能措施入手。提倡多种手段相结合的供暖节能措施：公共机构下班时段，提倡提前半小时关闭机组及相关阀门，利用机组余热供暖；公共机构建筑中用热时间较集中、使用时间阶段规律性较强的单位，比如办公楼、学校、医院等可采用控制不同时间段的建筑物热源入口处流量大小，实现分时段室内温度调节供暖模式；对于需要保证值班供暖温度的场所，可尝试定时减小机组流量，以节约供热能耗避免浪费；转变观念，定期调整，使有限的热量合理分配。最后是鼓励有条件的地区积极发展先进供暖节能技术，继续推进供暖分户改造，实现分户独立循环、分户温度控制，使供热管网更加科学、规范地运行，提高供热质量，从而达到节能目的。在供热末端管理中，发展用户自主、按需供热的弹性供热技术，以完备的供热计量系统为基础条件，优化供热计量收费模式，实施供热和受热分离机制，并将表阀一体化、阀门自主控制调节等技术作为有效末端管理的技术支撑，降低末端浪费和过量的碳排放。
四是加大供暖节能宣传力度，普遍供暖节能意识。公共机构是一个很好的宣传平台，通过在公共机构张贴或显示供暖节能宣传标语，发放供暖节能倡议，进一步增强公共机构及党员干部居民群众的供暖节能意识和责任意识，形成人人节能有责的良好氛围。供暖节能低碳是一项复杂的系统工程，需要整体规划，制定详细的实施方案，全民参与，持续有效地执行。
供热行业碳达峰、碳中和目标，不能一蹴而就，应视减碳技术本身特征和技术成熟度，综合用能需求确定。近期重点推进以集中供热取代分散供热方式、排烟余热回收技术、气候补偿调节技术、热计量改革等成熟可靠提高供热能效的技术为主，中远期进一步发展供热碳收集、存储、利用技术，控制技术实施的成本，提高技术可实施性，深入研究可持续发展清洁能源供热，实现供热减碳量变到质变的提升。
（文/湖北省省直机关供暖中心 周子鉴）
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