當前，我國北方地區清潔取暖比例低，特別是部分地區冬季大量使用散燒煤，迫切需要推進清潔取暖，清潔取暖成為能源轉型的重要內容。近年來，中央與地方政府高度重視，出臺了一系列相關政策措施推動北方地區清潔取暖。如何提高北方地區取暖清潔化水平，減少大氣污染物排放，成為近年來能源清潔化利用方面的探討熱點。

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當前北方地區取暖的基本情況

我國北方地區取暖以燃煤為主。截至2016年底，我國北方地區1城鄉建筑取暖總面積約206億平方米，其中，城鎮建筑取暖面積141億平方米，農村建筑取暖面積65億平方米。城鎮地區主要通過熱電聯產、大型區域鍋爐房等設施進行集中供暖，供暖面積約70億平方米，城鄉接合部和農村等地區多使用柴灶、火炕、爐子或土暖氣等分散供暖。北方地區燃煤取暖面積約占總取暖面積的83%，取暖用煤年消耗約4億噸標準煤，其中散燒煤（含低效小鍋爐用煤）約2億噸標準煤，主要分布在農村地區。

我國北方地區清潔取暖比例低。截至2016年底，我國北方地區清潔取暖總面積不足70億平方米，占北方地區總取暖面積的比例為34%。其中，51%的清潔取暖面積為超低排放燃煤熱電聯產機組供暖，天然氣供暖約占清潔取暖總面積的32%，電供暖、可再生能源及其他供暖面積合計約占清潔取暖總面積的17%。

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主要清潔取暖方式的技術經濟比較

清潔取暖是指利用天然氣、電、地熱、生物質、太陽能、工業余熱、清潔化燃煤（超低排放）、核能等清潔能源，通過高效用能系統實現低排放、低能耗的取暖方式，包含以降低污染物排放和能源消耗為目標的取暖全過程，涉及清潔熱源、高效輸配管網（熱網）、節能建筑（熱用戶）等環節。清潔取暖的幾種主要供暖方式的技術特性比較匯總于表1。

城市熱力管網覆蓋的區域，集中供暖具有最佳的經濟性，未來較長時期內，經過超低排放改造的燃煤熱電聯產機組和大型燃煤鍋爐，仍將是多數北方城市城區、縣城的基礎性熱源。集中和分散式的天然氣供暖、電供暖技術已經成熟，但經濟性相對較差，供暖改造投資較高，推廣需要依賴地方政府的資金和政策支持。

從用戶取暖價格角度，各種取暖方式經濟性由高到低依次為：集中燃煤供暖、集中天然氣供暖、分散式天然氣供暖、熱泵、分散式電取暖、蓄熱電鍋爐。計入政府補貼后，電供暖經濟性有所提高，特別是空氣源熱泵方式的供暖費用可接近燃煤集中供暖。以北京地區為例，不考慮政府補貼時，集中供暖方式下每戶供暖季支付費用不高于30元/平方米，散燒煤取暖費用使用煙煤26.9元/平方米、無煙煤45.6元/平方米，天然氣壁掛爐33.5元/平方米，熱泵供暖39.3～48.6元/平方米。考慮政府補貼后，電供暖費用可下降15%～36%，特別是空氣源熱泵，可低至20.8元/平方米，低于散燒煤供暖價格，與燃煤熱電聯產供暖相近。北京地區各主要供暖方式用戶費用詳見表2。

注：表中數據由國網能源研究院調研整理得出，初始投資不計天然氣管網、配電網建設和用戶末端采暖管道費用，單位建筑面積供暖功率按100瓦計算，供暖燃料消耗按全國平均水平0.45 GJ/（m2·a）計算。各分散式供暖設備壽命期按10年計算，蓄熱電鍋爐、熱泵壽命期按20年計算。

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北方地區清潔取暖發展展望

根據《北方地區冬季清潔取暖規劃（2017~2021年）》，到2021年，我國北方地區清潔取暖面積將達到200億平方米，占北方地區總取暖面積的比例達70%。各類清潔供暖方式供暖面積與規劃目標詳見表3。

在清潔取暖中，清潔燃煤供暖仍將是最主要形式，天然氣與電供暖等主要清潔供暖面積也將得到一定提升，它們發展的前景和所面臨的問題討論如下。

（1）清潔燃煤供暖

清潔燃煤供暖仍是近期我國北方地區清潔取暖的主要形式。根據規劃，到2021年，超低排放熱電聯產供暖面積將由2016年的35億平方米增至80億平方米，增幅達130%，約占北方地區清潔供暖總面積規劃的40%；此外，超低排放鍋爐房集中供暖面積也將達到30億平方米。北方地區大量的現役燃煤熱電聯產機組和大型燃煤鍋爐房未來將全面進行超低排放改造，還將新建1000萬千瓦的背壓式熱電聯產機組、城市周邊符合條件的純凝機組要實施供熱改造，以滿足淘汰燃煤小鍋爐后帶來的城市供暖需求。清潔燃煤供暖成本優勢大，主要覆蓋已有熱力管網系統的城鎮集中供暖區域。

清潔燃煤供暖面積的增加可能加大未來電力系統調峰和新能源消納難度。目前，我國北方地區電力系統調節的主要手段仍是調節燃煤發電機組出力，由于熱電聯產機組供熱與發電出力之間的強耦合特性，使其供熱時發電出力可調空間很小，目前北方地區的熱電機組最小運行方式普遍高達額定出力的約70%，調峰能力不足20%，同時也擠占了新能源發電的消納空間。隨著清潔燃煤供暖面積的增加，北方地區電力系統調節能力和新能源消納空間將進一步被壓縮。與此同時，北方地區熱電機組靈活性改造進展緩慢，截至2017年底，合計改造規模僅約800萬千瓦，相比“十三五”規劃的2020年完成改造1.3億千瓦目標仍有很大差距，且后續改造試點尚不明確。因此，未來應及時調整激勵政策，推進熱電聯產機組參與靈活性改造的意愿，以提高電力系統調峰能力、增加新能源消納空間。

（2）天然氣供暖

天然氣供暖應根據氣源保障能力和管道輸送能力發展。根據規劃，到2021年，燃氣供暖面積將由2016年的22億平方米增至40億平方米，約占北方地區清潔供暖總面積規劃的20%。一方面，現有燃煤鍋爐和改造難度大的燃煤熱電聯產機組將實施燃氣鍋爐替代升級，另一方面，推廣燃氣壁掛爐普及并在城鄉接合部和農村推動管網延伸。

天然氣供暖發展的主要問題。一是我國天然氣供應對外依賴度高，供應保障能力弱。預計到2020年我國天然氣對外依存度達到45%，同時我國天然氣調峰能力不強，夏、冬季峰谷差大，例如2017年入冬后，北方部分地區出現了天然氣供應緊張局面。未來一方面要增加天然氣有效供應，加快進口天然氣管道建設和液化天然氣（LNG）等氣源引進，另一方面需要加快重點管網和LNG接收站建設，強化基礎設施間的互供互保能力。二是盡管天然氣燃燒的氮氧化物排放約為燃煤的60%～70%，但由于燃氣供暖的熱電比低，提供相同熱量時氮氧化物的排放量與燃煤供暖基本相同，未來還要加強天然氣供暖設施的標準建設，加強監管，重點降低各類燃氣鍋爐氮氧化物排放濃度。此外，僅依靠“煤改氣”無法實現我國未來的碳減排要求，仍需要優先大力發展可再生能源。

（3）電供暖

電供暖規劃目標規模較小，未來應進一步擴大以熱泵為代表的電供暖應用。根據規劃，到2021年，各類電供暖面積合計由2016年的4億平方米增至15億平方米，占北方地區清潔取暖總面積的比例從6%上升至8%，這一比例遠小于燃煤熱電聯產的40%、天然氣供暖的20%和燃煤鍋爐的15%。

電供暖的發展在技術、管理與能源供應上具有相對優勢。一是當前電力整體供應相對寬松。2017年，我國發電設備利用小時數僅為3786小時，電力供應能力相對充足。二是供電保障能力強。電網為一體化運營管理，供電直接延伸至用戶用電末端，電供暖設施運行靈活，且安全性較高。三是清潔化水平高。電取暖用戶無污染物排放，同時有利于電能占終端能源消費比重的提高，增加電力系統中風電、光伏等清潔能源消納。

電供暖發展的主要問題在于成本相對較高。綜合考慮設備投資、供熱效率、供暖時間等因素，電供暖綜合成本是天然氣供暖的1.4～1.8倍，一次投入與電價補貼要求都比較高。當前除京津冀等地區政策與資金支持力度較大外，大部分地區的財政支持政策仍較少。

未來應進一步提高電取暖的面積與比重，推廣合理的電采暖方式。一是大力推廣經濟性相對較好的熱泵電供暖方式。在非連續性采暖的學校、政府機關等場所優先推廣，白天供暖夜間保溫，充分發揮電供暖運行靈活的優勢，減少用電量和成本壓力。對于城鎮集中供暖難以到達的地區，推廣熱泵、電鍋爐等電供暖設施，合理提高補貼力度，充分發揮其覆蓋范圍廣、運行靈活優勢。二是推廣電鍋爐與熱電聯產機組相結合的靈活性改造模式。采用加裝蓄熱式電鍋爐的方式對現役熱電聯產機組進行靈活性改造，實現“熱電解耦”，可增加熱電聯產機組的供暖能力，同時有利于提高電力系統的調峰能力，成本投入可通過北方大部分地區正在試行的電力調峰輔助服務市場等機制進行補償。三是創新開展新能源發電供暖新交易模式。加強新能源發電供暖的機制研究和推廣，探索直接交易的市場化模式，制定低谷和新能源棄電時段低價上網政策，合理降低取暖輸配電價，鼓勵清潔取暖用電電量參與電力市場直接交易。

備注

1.北方地區包括：北京、天津、河北、山西、內蒙古、遼寧、吉林、黑龍江、山東、陜西、甘肅、寧夏、新疆、青海等14個省（區、市）以及河南省部分地區，涵蓋京津冀大氣污染傳輸通道的“2+26”個重點城市（含雄安新區）。

2.低排放燃煤指在基準氧含量6%條件下，煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別不高于10、35、50 毫克/立方米的燃煤技術。