中國政府歷來非常關心城鎮居民的供熱問題,將暖房子和米袋子、菜籃子并列為政府的三大重點工程。國務院總理溫家寶副總理曾培炎親自視察各地的供熱情況并作出明確的指示。

國務院總理溫家寶視察北京的集中供熱
近年來,中國城鎮供熱事業快速發展,2004年底,全國城市蒸氣集中供熱能力98262噸每小時,2000年至2004年年平均增長率7.29%;2004年底全國城市熱水集中供熱能力
17442兆瓦,2000年至2004年年平均增長率15.68%。[1]
隨著各級政府和國民對環境問題的重視,天然氣和石油的使用,電力事業的發展,我國各地供暖燃料已從單一的煤炭轉變為多種燃料和多種供熱方式的共存和競爭。合理選擇當地的供熱方式和能源結構是各地政府和供熱部門非常關注的問題。在這個問題上,決策的重要因素是:
一、城市能源供應的安全性
現代人生活和環境離不開能源,試想一下,如果現代人離開了能源將是怎樣一種境地。而城市供暖用能的比重在現代城市用能中越來越占有相當的比例,相當多的城市用能統計表明,目前,全國建筑能耗已占社會總耗能的27.6%。北京的建筑能耗要遠遠高于全國水平,2003年北京民用消費比例為42.4%,其中供暖用能占到37%,而且年增長率高達5%以上。因此,建筑能耗比例大,事關社會穩定,采取什么供熱方式,首先要考慮的是這種供熱用能方式在當地的供應和使用的安全性。
關于這個問題,有一個最簡單的比喻,就是不能把雞蛋都放在一個籃子里。
如果一個城市或地區的能源供應僅僅依靠一個品種或一種輸送方式,其危險性是很大的。現代城市帶來了方便快捷,也匯聚了危險的因素。世界大城市停電、停水、停熱的事故已經屢見不鮮了,在地區和國際交往中將能源和政治利益掛鉤的事件也初見端倪。要建立預防和應急機制,就要從能源的配置上做起。
我們對北京發生在2004年底和2005年之初的燃氣供應緊張都還記憶猶新,是什么使我們的市長和社會有如此心慮的體會,是關系人們冷暖的能源。當我們的社會對一種能源的輸送方式依賴過重的時候,這種危機的發生就可能是必然的。讓我們來看北京的能源構成:以2003年為例,北京市當年消費相當于4535萬噸標準煤,其中,固體能源(含焦炭)占27.7%,液體能源占14.0%,氣體能源占20.6%,熱力和電力消耗能源的比重約為8.1%和29.6%。而一些歐州國家,例如芬蘭:其2003年能源消耗比例為:固體能源43%,液體能源25%,氣體能源ll%,電力和其它20%。相比之下,北京市的固體能源比例偏小,而氣體和電力能源用量比例偏大,已占到全部能源用量的50%。且北京的天然氣供應100%依靠管線的長距離輸送;電力能源中’76%需要外地供給。天然氣和電力兩大輸送網(線)已成為維系北京能源供應的兩大命脈,供應鏈條相當脆弱,能源供應安全時時受到威脅。
好在北京市政府已經認識到此問題,第二條長輸管線已經投產,配合建立地下儲氣庫,在北京當地建設支撐型熱電廠,在曹妃淀建設液化天然氣港口解決北京市的能源供應安全性問題。北京在發展中遇到的問題其它城市或地區也會遇到而且必須解決。
和其它供熱方式相比,燃煤熱電聯產具有燃料儲存安全、方便,運輸渠道多樣,熱能輸送安全的優點,特別是多熱源聯網運行時具有很高的安全性,是首選的供熱方式。
因此,在確定一個地區的供暖方式時,進行能源供應和使用的安全評估是十分必要的。在一個能源供應系統內,應該建立必要的替代、儲備和備用。在供應網絡上,變傳統的枝狀網絡為環狀和復式網絡。目前,在全國很多供熱系統中,已經普遍采用多熱源聯網運行,不但提高了供熱的經濟性,而且提高了系統的安全性。
二、社會整體對能源的利用效率
我們所說的能源是地球過去對能量的儲存,對任何方式的能源的利用都會降低能源的品質,從這個意義上說,在有限的歷史內,能源是不可再生的。
我們考慮能源的利用,可以從本企業、本環節來看,也可以從整個社會來看,有時候,結論是相同的,但有時候結論是不相同的。例如,建筑物采用電采暖,從建筑物本身來看,效率理論上可達100%,因為電能在建筑物內全部轉變為了熱能。但是如果是火力發電,則是另外一種情況,按照東南大學鐘史明教授在《采暖電鍋爐供熱的商榷》一文中的分析,我國平均供電效率30%,經過變、輸、配電損失10%才到了用戶處,電鍋爐盡管電能轉變效率高達97%,但用于采暖,一次能源利用率僅為26%。因此,在電能是由燃料生產時,對于社會來說把電能用于采暖效率是低下的。
所以,作為一個地區或城市,在選擇供暖方式時,政府要考慮社會對能源的利用效率。從目前普遍采用的供暖方式來看,熱電聯產集中供熱對能源的利用率是最高的,這也就是為什么我國把發展熱電聯產作為基本國策的原因。關于這個問題,它的理論是建立在能量的品質分級利用上,為把問題簡化,我們用HFLsINKIENERGYBOARD作的一張圖片來說明:

通過這張圖片,我們可以看到:
A.熱電分產時,所投入的能源需152,得到29的電能和56的熱能,全效率為56%。
B.熱電聯產時,所投入的能源需100,得到29的電能和56的熱能,全效率為85%。
C.從社會角度來看熱電聯產比熱電分產的全效率高出29%,我們知道,在能源應用領域效率提高一個百分點都要付出巨大的努力,而這29%則意味著什么呢?2004年,根據建設部的統計,全國城市集中供熱總量為:蒸氣69447萬吉焦,熱水125194萬吉焦,折合為標準煤6640萬噸,如果我們認為其中50%來自熱電聯產,那麼,29%就是1000萬噸標準煤。
綜合分析起來,我們可以對各種供暖方式的效率作一個排序,清華大學熱能工程系博士付林先生的研究的排序是(供暖能耗由低至高)
熱電聯產
燃氣鍋爐房
燃氣爐灶
燃煤鍋爐房
電動熱泵
燃煤爐灶
電暖氣
電鍋爐
付林先生的結論是,熱電聯產耗能最低,而電鍋爐耗能最高。
中華人民共和國國家發展和改革委員會在2005年1月發布的《節能中長期專項規劃》中把區域熱電聯產工程列為“十一五”期間十大重點工程之一,[2]報告指出:熱電聯產和熱電分產相比,熱效率提高30%,集中供熱比分散小鍋爐供熱效率高50%。“十一五”期問重點在以采暖熱負荷為主,且熱負荷比較集中或發展潛力較大的地區,建設30萬千瓦等級高效環保熱電聯產機組;在工業負荷為主的地區,因地制宜建設以熱力為主的背壓機組;在以采暖供熱需求為主,且熱負荷較小的地區,先發展集中供熱,待具備條件后再發展熱電聯產;在中小城市建設以循環流化床為主要技術的熱電煤氣三聯供,以潔凈能源作燃料的分布式熱電聯產和熱電冷聯供,將現有分散式供熱燃煤小鍋爐改造為集中供熱。到2010年城市集中供熱普及率由2002年的27%提高到.40%,新增供暖熱電聯產機組4000萬千瓦,年節能3500萬噸標準煤。
國家發改委的規劃代表了中國在供熱事業的基本國策。作為各地區的響應,2006年2月20日,生活報首席記者于鴻斌從哈爾濱市環保局得到消息,哈爾濱市為了打造藍天工程,根治大氣污染,“十一五”期間,將投資約143億元推進城市集中供熱實施,力爭到2008年使全市的集中供熱普及率達到80%,2010年達到92%,使市區環境得到明顯改善。
當然,能源的多樣性決定了能源利用方式和場合的多樣性。在一個地區為主的供暖方式并不 排除其它供暖方式的補充,關鍵是合理的能源布局和利用高效性。
三、能源利用對環境的影響
對環境的改變總是伴隨著對能源的利用。人們對能源利用的目的是想使環境更舒適,生活更快捷,但遠期的影響正在顯現出來。正如《節能中長期專項規劃》中指出:我國是少數以煤為主要能源的國家,也是世界上最大的煤炭消費國,煤煙型污染已相當嚴重。隨著機動車的快速增長,大城市大氣污染已經由煤煙型污染向煤煙、機動車尾氣混合型發展。粗放型使用能源,對環境造成了嚴重破壞。中國政府和人民已經非常明確的認識到環境保護的重要性,各地政府都把環境質量的改善作為政府的工作目標。比如北京確定2006年北京市二級和好于二級的天氣將要達到237天,占全年總數的65%。哈爾濱市2006年的目標是,二級和好于二級的天數要達到305天。
為保證環境質量,各地在確定供暖方式時都考慮到不同方式對環境的影響。
在這個問題上,有些地區過去片面地認為,改善大氣環境就是煤改氣,只看燒什么,不看排什么。部分地區,盲目煤改氣、煤改油,造成供熱成本增高,燃料供應得不到保證。對此,國家發改委指出:“城市大氣污染治理應以改造后達標排放和污染物總量控制為原則,城市燃料構成要從實際出發,不宜硬性規定燃煤鍋爐必須改燃油鍋爐,以控制和減少盲目‘棄煤改油’帶來燃料油需求量的增加”。“煤炭在大型燃煤發電機組上使用,同時配套安裝煙氣脫硫裝置等,一方面能夠大幅度提高煤炭利用效率,減少原煤消耗,另一方面集中解決二氧化硫等污染問題,做到高效、清潔利用煤炭,是最經濟有效解決能源問題的辦法。”
很多人以為,燒煤就一定不行,實際上,我國對燃煤鍋爐制定了非常嚴格的排放標準,如果認真去做,對環境的影響就可以降低到最低的程度。比如北京,北京國華熱電廠和華能北京熱電廠擔負著北京東部地區約5000萬平米的建筑面積供熱,相當于250座普通小鍋爐房,如此集中的排放并沒有使該地區的空氣指標低于其它地區,朝陽區環境監測表明:2001年中,離該地區較近的農展館和較遠的奧林匹克中心相比,全年空氣中二氧化硫平均含量前者為41微克每立方米,而后者為56微克每立方米。其中最大值前者為117微克每立方米,
后者為158微克每立方米。[3]

注:華能排放較高是因為建廠時執行的是北京1998年的標準。
北京的情況說明,要減少能源使用對環境的影響,重要的問題不是燒什么,而是怎么燒問題,作為各級政府的職責是控制總量、達標排放,即根據本地區的環境容納程度科學判定各項污染物的排放總量,在此前提下,合理分配各用能環節的排放數額,加強檢測和監督,合理征收排污費用,嚴格懲罰惡意排放行為。
四、能源的價格
能源的價格是決定人們對某種能源使用的重要因素。從產熱的成本來看,燃煤最低,燃氣居中,電力最高。在環境條件許可時,優先采用燃煤。
目前在中國,各地供暖收費的價格由當地的物價部門通過聽證會決定。因此,作為城鎮供暖的價格從根本上說還不是市場化的價格。
但是作為供暖用能的主要原料煤炭、燃氣、油料等,價格已經基本放開,這就給各地的供熱企業帶來了經營上的問題。現在,國家發改委出臺了煤電價格聯動的方案,建設部計劃出臺煤熱聯動的方案,目的是解決供熱企業的合理經營利潤問題。
可以預期,隨著中國大范圍供熱體制改革的實現,供熱的價格將逐漸趨于合理,達到供熱企業和用戶都可接受的水平。
五、能源的節約和可持續利用
目前,中國正在努力建設可持續發展的和諧社會。在能源利用上,中國的發展方針是:能源開發與節約并重,把節約放在首位。[2]
根據國家發改委的節能規劃:在“十一五”期間,新建建筑嚴格實施節能50%的設計標準,其中北京、天津等少數大城市率先實施節能65%的標準。供熱體制改革全面展開,居住及公共建筑中集中采暖按熱表計量收費在各大中城市普遍推行,在小城市試點。結合城市改建,開展既有居住和公共建筑節能改造,大城市完成改造面積25%,中等城市達到15%,小城市達到lO%。鼓勵采用蓄冷、蓄熱空調及冷熱電聯供技術,中央空調系統采用風機水泵變頻調速技術,節能門窗、新型墻體材料等。加快太陽能、地熱等可再生能源在建筑物中的利用。[2]
集中供熱在產熱環節的節能優勢是社會所公認的,但在熱能的輸配上有損失,一般而言,一次熱網的效率在95%,二次網的效率在90%,它們和管理水平有關。提高熱網效率是降低輸送損耗的重要一面;另一方面,熱網的不平衡損耗是不可忽視的,有時,不平衡損耗高達15%,相當于效率損失,不平衡損耗和熱網的合理調節有關。因此,熱網的管理和供熱的調節是非常重要的。[4]
在建筑物節能上我們工作的潛力很大,目前我國單位建筑面積采暖能耗相當于氣候條件相近發達國家的2—3倍。[2]
北京和相同國家和地區的建筑傳熱系數對比:

由此可見,建筑物的節能潛力很大,根據國家發改委的預測,“十一五”期問執行建筑節能50%的標準可節約5000萬噸標準煤。[2]這是今后一個時期節能工作的重點。
在一個地區的熱源的配置上,一個合理的配置可能是:
垃圾焚燒熱電廠或供熱廠,它所產生的電能和熱能首先被電網和熱網接受;
燃煤熱電廠,由于低成本的電能和熱能,是電網和熱網所樂于接受的,是熱網的主力熱源;
燃油熱電廠,在供熱供電高峰時才啟動,是熱網的次尖峰熱源;
燃氣熱電廠,在供熱供電最高峰時啟動,是熱網的尖峰熱源;
燃氣尖峰鍋爐房,在供熱最高峰時啟動,是熱網的尖峰熱源。
上述國內外大型城市的產熱配置,體現了能源的分級利用和成本控制的原則。垃圾焚燒一方面解決了城市垃圾的處理,另一方面產生了熱能,是被世界各國普遍接受的方式。
燃氣鍋爐和燃煤鍋爐的獨立使用,效率上可以較高,它們的問題是燃氣的成本太高,而小型燃煤爐的煙塵處理得不到保證,在一些區域建立大中型燃煤鍋爐集中進行煙塵處理是實現環保要求的可行方案。
在一些特殊區域采用風能、太陽能和熱泵技術等,實現可再生能源的利用是具有發展前景的新技術。
上述因素只是一般的原則,各地在考慮時可能會有所取舍和側重,應根據國家政策,本地區能源供給、環境條件、經濟條件具體確定。
參考文獻
[1]中國城市建設統計年報,2004
[2]節能中長期專項規劃,中華人民共和國發展和改革委員會
[3]北京市朝陽區環境質量評估和環境規劃研究,2002年lO月
[4]北京市熱力集團的統計








