一、綜合多能源供熱定義
新能源供熱，是指因地制宜使用清潔化能源（熱源），直接或通過高效輸配管網(wǎng)為熱用戶提供安全、綠色、經(jīng)濟熱能的供熱方式，其實質(zhì)是熱能的生產(chǎn)、輸配及使用的全過程實現(xiàn)節(jié)能清潔環(huán)保。清潔化能源主要指天然氣、電、地熱、生物質(zhì)、太陽能、風能、空氣能、工業(yè)余熱、煤炭清潔利用及核能等能源。熱用戶涵蓋工業(yè)、農(nóng)業(yè)及建筑等所有生產(chǎn)、生活場所。
二、綜合新能源主要供熱方式及技術(shù)特性
（1）清潔燃煤集中供熱
清潔燃煤集中供熱是對燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)、燃煤鍋爐房實施超低排放改造后（即在基準氧含量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），通過熱網(wǎng)系統(tǒng)向用戶供熱的方式，包括達到超低排放的燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)和大型燃煤鍋爐供熱。清潔燃煤供熱成本優(yōu)勢大，主要覆蓋已有熱力管網(wǎng)系統(tǒng)的城鎮(zhèn)集中供熱區(qū)域。環(huán)保排放要求高，對城鎮(zhèn)民生取暖、清潔取暖、減少大氣污染物排放起主力作用。其問題制約是清潔燃煤供熱面積的增加可能加大未來電力系統(tǒng)調(diào)峰和新能源消納難度，集中供熱管網(wǎng)難以延伸至廣大農(nóng)村地區(qū)。
（2）天然氣供熱
天然氣供熱指以天然氣為燃料，利用脫氮改造后的燃氣鍋爐、燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)等進行集中供熱，以及燃氣熱泵、壁掛爐等進行分散供熱。與燃煤供熱相比，天然氣供熱的熱效率更高，煙塵及SO?的排放量更低；與電制熱供熱相比，天然氣供熱經(jīng)濟性更好。天然氣供熱具有可根據(jù)自己需要調(diào)好時間段供熱（經(jīng)濟性）、供熱溫度隨意設(shè)定、一般采用壁掛鍋爐，洗鍋洗澡熱水隨用隨來、啟動快的優(yōu)點，同時也有一次性投資大（鍋爐基本一萬元左右）、鍋爐使用1—2年后，有維修費用、長時間供熱，費氣。用氣費用驚人（尤其是100平米以上房子）的缺點。天然氣供熱發(fā)展的主要問題。一是我國天然氣供應(yīng)對外依賴度高，供應(yīng)保障能力弱。二是盡管天然氣燃燒的氮氧化物排放約為燃煤的60%～70%，但由于燃氣供熱的熱電比低，提供相同熱量時，氮氧化物的排放量與燃煤供熱基本相同。天然氣管網(wǎng)覆蓋范圍相對較小，還無法覆蓋很多農(nóng)村地區(qū)。
（3）電制熱供熱
電制熱供熱指利用電能，使用普通電鍋爐、蓄熱電鍋爐、電鍋爐+水蓄熱、電鍋爐+相變蓄熱等集中供熱方式，以及發(fā)熱電纜、電熱膜、碳晶、熱軌、碳纖維、直熱式電暖器、蓄熱式電暖器等分散供熱方式，還包括各類電驅(qū)動熱泵等方式進行供熱。電供熱的發(fā)展在技術(shù)、管理與能源供應(yīng)上具有相對優(yōu)勢。一是當前電力整體供應(yīng)相對寬松。二是供電保障能力強。電網(wǎng)為一體化運營管理，供電直接延伸至用戶用電末端，電供熱設(shè)施運行靈活，且安全性較高。三是清潔化水平高。電取熱用戶無污染物排放，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(tǒng)中風電、光伏等清潔能源消納。電供熱發(fā)展的主要問題在于成本相對較高。綜合考慮設(shè)備投資、供熱效率、供熱時間等因素，電供熱綜合成本是天然氣供熱的1.4～1.8倍，一次投入與電價補貼要求都比較高。
（4）地熱供熱
地熱供熱指利用地熱資源，使用換熱系統(tǒng)提取地熱資源中的熱量向用戶供熱，可作為集中式或分散式供熱熱源。按照埋存深度和溫度等級，地熱供熱可分為淺層地熱資源、水熱型地熱資源和干熱巖型地熱資源。目前，淺層和水熱型地熱能供熱（制冷）技術(shù)已基本成熟——淺層地熱能采用熱泵技術(shù)提取熱量，而水熱型地熱能通過人工鉆井或天然通道開采利用；干熱巖型地熱能開發(fā)尚處于起步階段。地熱供熱的主要優(yōu)勢是清潔環(huán)保、穩(wěn)定可靠、在我國北方地區(qū)地熱儲量豐富、分布廣泛。主要問題與制約是當前技術(shù)標準、管理制度、環(huán)保標準等有待健全、更適合統(tǒng)一規(guī)劃、集中開發(fā)。
（5）生物質(zhì)能清潔供熱
生物質(zhì)能清潔供熱指利用生物質(zhì)原料及其轉(zhuǎn)化燃料在專用設(shè)備中清潔燃燒供熱的方式，包括：排放達標的生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)和大型生物質(zhì)鍋爐等集中供熱，以及中小型生物質(zhì)鍋爐等分散供熱。我國中小型燃煤供熱鍋爐數(shù)量較多，清潔替代任務(wù)較重。生物質(zhì)能供熱在終端消費環(huán)節(jié)直接替代燃煤，有較大的發(fā)展空間。生物質(zhì)能清潔供熱的主要優(yōu)勢是適宜就近收集原料、分布式開發(fā)、在用戶側(cè)直接替代煤炭。生物質(zhì)成型燃料由農(nóng)林生物質(zhì)壓縮制成，便于儲存與運輸，燃燒效率高，是國際公認的清潔低碳燃料，生物質(zhì)成型燃料鍋爐供熱的清潔程度高于天然氣，成本則遠低于天然氣。主要問題與制約是高效低排等重大技術(shù)及標準、產(chǎn)業(yè)體系等都有待成熟、缺乏專業(yè)化原料供熱體系，難以穩(wěn)定滿足供熱需求。
（6）太陽能供熱
太陽能供熱指利用太陽光熱能，借助太陽能集熱裝置，配合其他穩(wěn)定性好的清潔供熱方式向用戶供熱。太陽能供熱可分為主動式和被動式。根據(jù)熱媒不同，主動式太陽能供熱可分為太陽能空氣供熱和太陽能熱水供熱2種類型。太陽能空氣供熱主要針對單層、閑置農(nóng)房，其系統(tǒng)啟動快、耐凍，但效率低。太陽能熱水供熱是從太陽能生活熱水基礎(chǔ)上發(fā)展而來，其系統(tǒng)效率高、易安裝，但控制不當易發(fā)生凍害、過熱等問題。被動太陽房是被動式太陽能供熱的典型代表，20世紀80年代初就已在北方地區(qū)廣泛應(yīng)用。太陽能供熱具有使用壽命長、應(yīng)用場景廣泛等特點；在同等供熱情況下，可節(jié)約40%—60%的能源成本。目前，集中式太陽能區(qū)域供熱是國際發(fā)展的趨勢和方向。
（7）工業(yè)余熱供熱
工業(yè)余熱供熱指回收工業(yè)生產(chǎn)過程中伴生的余熱，經(jīng)換熱裝置提質(zhì)后進行供熱的方式。與燃煤供熱、天然氣供熱、電制熱供熱相比，工業(yè)余熱供熱在技術(shù)及經(jīng)濟上均具有較好的可行性。但工業(yè)余熱種類繁多，其數(shù)量和形態(tài)在時間或空間上也常具有不確定性，囿于傳統(tǒng)余熱回收技術(shù)水平，難以被高效利用。而儲熱技術(shù)的優(yōu)勢，恰恰能夠緩解能量供需雙方在時空、強度與地域上不匹配的矛盾。將儲熱技術(shù)與工業(yè)余熱清潔供熱技術(shù)有機結(jié)合，可進一步提升余熱轉(zhuǎn)換效率。
（8）核能供熱
核能供熱指以核裂變產(chǎn)生的能量為熱源的集中供熱或分散供熱。目前，核能供熱主要有2種方式：低溫核供熱和核熱電聯(lián)產(chǎn)。低溫核供熱已形成池式供熱堆和殼式供熱堆2種主流技術(shù)，單個模塊供熱能力在200兆瓦左右，可滿足400萬平方米用熱需求；核熱電聯(lián)產(chǎn)的綜合能源利用率可達80%，單臺1100兆瓦電力機組供熱能力超過2000兆瓦，供熱面積達5000萬平方米。
綜合能源供應(yīng)及服務(wù)
從綜合能源供應(yīng)角度來看，企業(yè)熱能來源大體上可分為兩類：一是企業(yè)自有熱源，負責能源生產(chǎn)、輸送、控制以及回收；二是企業(yè)外采熱源，熱源廠以躉售的方式輸配到供熱企業(yè)進行經(jīng)營。從綜合能源運營角度來看，能源服務(wù)涵蓋銷售、規(guī)劃、運維、分析、調(diào)度等多方面，并借助互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)，融合運行信息產(chǎn)生新的服務(wù)模式。綜合能源服務(wù)的核心是多能源系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化服務(wù)。在不同應(yīng)用場景時，由于自然環(huán)境及需求的不同，使得主要能源類型和服務(wù)對象存在差別，所以要通過技術(shù)手段升級，實時進行能源經(jīng)濟成本分析，輔助決策調(diào)度，形成多能互補共濟的局面。 目前，國家層面能源發(fā)展是我國經(jīng)濟在“十四五”時期的客觀要求和重要任務(wù)。隨著各地逐步推進能源單位整合重組的步伐，我國綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)也迎來了發(fā)展的新契機，以供熱、燃氣及新能源為主的大型國有企業(yè)，都在努力向綜合能源服務(wù)方向發(fā)展，實現(xiàn)轉(zhuǎn)型。根據(jù)目前行業(yè)中相關(guān)實踐經(jīng)驗，綜合能源服務(wù)市場主要呈現(xiàn)以下四個特點：
即通過多種能源一體化綜合優(yōu)化利用，幫助企業(yè)科學(xué)地進行能源消費，提高整體能效，降低能源成本支出。
2、個性化的能源服務(wù)需求
以客戶需求為導(dǎo)向，尤其是面對不同的用熱群體，企業(yè)能夠為終端能源消費者提供更多定制化、個性化地能源產(chǎn)品與服務(wù)。
市場對各類主體公平開放，不同背景的企業(yè)可憑借原有優(yōu)勢業(yè)務(wù)為切入點，進入綜合能源服務(wù)市場，各自發(fā)揮優(yōu)勢力量。
4、數(shù)字化的運營服務(wù)模式
新一代綜合能源服務(wù)需要借助數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)能源在線運營，利用大數(shù)據(jù)分析和算法，實現(xiàn)多源調(diào)度與精準控制。
綜合能源發(fā)展建議
（1）逐步建立多方位綜合取暖科學(xué)評價體系
科學(xué)的綜合新能源取暖評價體系需要相關(guān)的科研單位和供熱企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)。應(yīng)針對當前多種清潔取暖技術(shù)的優(yōu)缺點，秉承“科學(xué)性、先進性、協(xié)調(diào)性、可操作性”的理念，將熱力學(xué)、熱經(jīng)濟學(xué)、環(huán)境經(jīng)濟學(xué)等相結(jié)合。從全生命周期角度，建議主要考察3個方面指標。 因燃煤、天然氣、電能、地熱能、生物質(zhì)能、太陽能、工業(yè)余熱、核能等能量品位高低不同，傳統(tǒng)的?分析和能級平衡理論無法充分考慮能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)換效率，只能說明輸入能量和用戶之間的能量品質(zhì)的差異。為此，江億等提出了能質(zhì)系數(shù)的概念，即不同能源對外所能做的最大功與其總能量的比值。利用能質(zhì)系數(shù)的概念，可更合理地反映各種形式能量品位的高低。電能的品位最高，可完全轉(zhuǎn)換為功，能質(zhì)系數(shù)為1；其他能量形式的能質(zhì)系數(shù)要根據(jù)實際對外做功的能力來分別確定。若達到同等的用戶采暖要求，從節(jié)能角度考慮，采用能質(zhì)系數(shù)較低的能量形式更為可取。 在進行不同能量形式的熱源供熱系統(tǒng)經(jīng)濟性評價時，除了需要考慮初投資及后期的運行與維護費用外，還要結(jié)合熱經(jīng)濟學(xué)結(jié)構(gòu)理論，將總成本分攤在供熱系統(tǒng)或供熱裝置的全生命周期之內(nèi)，考察構(gòu)成系統(tǒng)或裝置的各個組件的單位?成本，以獲得系統(tǒng)或裝置的平均?成本。若達到同等的用戶采暖要求，從經(jīng)濟性角度考慮，平均?成本較低的供熱系統(tǒng)或裝置性能更優(yōu)。 針對不同能量形式的熱源供熱系統(tǒng)對環(huán)境影響的程度不同，需要在同一個供熱周期內(nèi)開展，不僅要考慮CO2、SO2、NOx等污染物的影響，還要考慮構(gòu)成系統(tǒng)或裝置的各個組件自身材料對環(huán)境的影響（如組件自身材料材質(zhì)是否有毒有害、是否可循環(huán)利用等），之后才能測算出系統(tǒng)或裝置的單位環(huán)境影響因子。若達到同等的用戶采暖要求，從環(huán)境影響角度考慮，單位環(huán)境影響因子較低的供熱系統(tǒng)或裝置將成為首選。評價指標的好壞需要經(jīng)受實踐的檢驗，并要不斷進行修正與完善。（2）有序推進供熱管網(wǎng)節(jié)能改造及采暖末端能效提升 受傳統(tǒng)供熱模式限制與改造費用的多重影響，供熱管網(wǎng)節(jié)能改造和采暖末端能效提升不是一蹴而就的事情，需要重點突破，有序推進。針對供熱管網(wǎng)的主要問題，先要進行性能評估，再尋求與清潔取暖技術(shù)最相適應(yīng)的節(jié)能改造方案。針對建筑物維護結(jié)構(gòu)保溫性差的問題，優(yōu)先改造能耗高、問題凸顯的房屋，并鼓勵探索政府、用戶和供熱企業(yè)三者共同分享成本與收益的新模式。這些工作將為后續(xù)智慧供熱技術(shù)的全面展開提供有力的硬件支撐。（3）完善綜合能源服務(wù)平臺，推動數(shù)據(jù)發(fā)展 在綜合能源服務(wù)系統(tǒng)中要想滿足用戶參與交易的需求就應(yīng)當進一步完善綜合能源服務(wù)平臺，向數(shù)據(jù)化方向發(fā)展。如結(jié)合實際情況構(gòu)建綜合能源運營服務(wù)管理平臺、大數(shù)據(jù)平臺、能源交易平臺等。在設(shè)置信息數(shù)據(jù)平臺時，需要以各企業(yè)的GIS地理信息平臺為核心基礎(chǔ)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的可視化管理，加之利用大數(shù)據(jù)分析算法，實時展現(xiàn)能源消耗情況，并共享至管理層級，以便共同推動綜合能源的發(fā)展。另外，隨著綜合能源服務(wù)的發(fā)展，未來會逐漸將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化轉(zhuǎn)變?yōu)橐詳?shù)據(jù)為主、業(yè)務(wù)為輔的服務(wù)模式。尤其是在數(shù)據(jù)量不斷增加的新時代，管理人員應(yīng)加大綜合能源服務(wù)研究，以此形成大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)，從而促使綜合能源服務(wù)在科技的支持下獲得更大的進步。
（4）發(fā)展智慧能源服務(wù)市場，助力數(shù)字化轉(zhuǎn)型 智慧能源服務(wù)是綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)發(fā)展的重大新方向。智慧能源是未來智慧城市的基礎(chǔ)，使用當前市面最新物聯(lián)網(wǎng)以及云計算等技術(shù)，實現(xiàn)綜合運用能源的目標?？梢灶A(yù)期的是，未來云大物智移技術(shù)創(chuàng)新及其在能源領(lǐng)域的應(yīng)用，將創(chuàng)造越來越多的智慧能源服務(wù)機會，智慧能源服務(wù)在未來，擁有比較優(yōu)良的發(fā)展前景，其市場需求較多，主要包括：能源生產(chǎn)消費智能化設(shè)施建設(shè)和運維服務(wù)、智慧節(jié)能以及用能服務(wù)等。
