工業(yè)用熱是我國(guó)乃至全球能源消費(fèi)的重要領(lǐng)域。能源轉(zhuǎn)型大勢(shì)下，工業(yè)用熱的綠色低碳改造已刻不容緩。如何讓高度依賴化石能源的工業(yè)供熱領(lǐng)域“綠化煥新”？業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，循序漸進(jìn)擴(kuò)大清潔能源技術(shù)利用、因地制宜實(shí)施低碳解決方案或是答案。
供熱清潔替代勢(shì)在必行
“2020年，我國(guó)非流程工業(yè)用熱折合標(biāo)煤2.78億噸，產(chǎn)生約7.1億噸碳排放?！鼻迦A大學(xué)建筑學(xué)院副教授夏建軍給出這樣一組數(shù)據(jù)，“從工業(yè)用能現(xiàn)狀來(lái)看，不論是以有色金屬等為代表的流程工業(yè)還是以紡織、食品等為代表的非流程工業(yè)，目前化石燃料鍋爐都是其主要熱源形式之一。煤炭、天然氣、石油等化石能源供熱比例相對(duì)較高，能否推動(dòng)工業(yè)用熱的低碳乃至零碳化，將是我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域能否達(dá)成‘雙碳’目標(biāo)的關(guān)鍵所在。”
隨著我國(guó)可再生能源替代工作逐步推進(jìn)，供熱領(lǐng)域的多元發(fā)展和替代已明顯提速，工業(yè)用熱的清潔替代正步入“快車道”。
2024年底，國(guó)家發(fā)改委等部門(mén)發(fā)布的《關(guān)于大力實(shí)施可再生能源替代行動(dòng)的指導(dǎo)意見(jiàn)》指出，要經(jīng)濟(jì)高效推進(jìn)發(fā)電、供熱、制氣、制氫多元發(fā)展和替代，推動(dòng)建立可再生能源與傳統(tǒng)能源協(xié)同互補(bǔ)、梯級(jí)綜合利用的供熱體系。國(guó)家能源局發(fā)布的《2025年能源工作指導(dǎo)意見(jiàn)》進(jìn)一步明確，在工業(yè)、交通、建筑、數(shù)據(jù)中心等重點(diǎn)領(lǐng)域大力實(shí)施可再生能源替代行動(dòng)，拓展地?zé)崮?、生物質(zhì)能、太陽(yáng)能等可再生能源供暖應(yīng)用。而今年7月最新出爐的《關(guān)于開(kāi)展零碳園區(qū)建設(shè)的通知》更是強(qiáng)調(diào)，要推動(dòng)園區(qū)積極利用生物質(zhì)能、核能、光熱、地?zé)?、工業(yè)余熱等熱能資源，實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)清潔低碳化。
“量體裁衣”應(yīng)對(duì)供熱挑戰(zhàn)
從目前市場(chǎng)情況來(lái)看，低碳供熱技術(shù)包括太陽(yáng)能供熱、生物質(zhì)能供熱、地?zé)崮堋?chǔ)熱、工業(yè)余熱、核能供熱等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，這些技術(shù)在建筑供暖、工業(yè)用熱、農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖等場(chǎng)景領(lǐng)域都有不同范圍和程度的應(yīng)用落地。以上海浦東新區(qū)的“浦發(fā)·零碳綠谷”為例，該園區(qū)以固廢綜合處置為核心支點(diǎn)，借助地理優(yōu)勢(shì)利用焚燒廠生物質(zhì)蒸汽集中供熱替代原有分散式天然氣鍋爐供熱模式，實(shí)現(xiàn)了綠色能源高效利用。
盡管落地項(xiàng)目不斷涌現(xiàn)，但多位業(yè)內(nèi)人士也表示，如何為特定的工業(yè)場(chǎng)景從大量低碳技術(shù)中選定合適的技術(shù)卻并非易事，工業(yè)供熱低碳轉(zhuǎn)型實(shí)際存在諸多挑戰(zhàn)。
綠色創(chuàng)新發(fā)展研究院副主任楊鸝認(rèn)為，在工業(yè)供熱低碳化領(lǐng)域，技術(shù)路線較為清晰，我國(guó)中低溫?zé)岜?、電鍋爐、生物質(zhì)利用、余熱利用等技術(shù)已經(jīng)成熟，但目前市場(chǎng)滲透率偏低，說(shuō)明需要更明確的政策措施予以破解。
行業(yè)研究機(jī)構(gòu)麥肯錫也在其最新研究中指出，不同工業(yè)領(lǐng)域用熱脫碳潛力各有不同，食品、農(nóng)林等領(lǐng)域工業(yè)過(guò)程對(duì)于熱源溫度要求相對(duì)較低，短期來(lái)看，目前成熟的電氣化技術(shù)已足以滿足替代需求，而化工、鋼鐵等工業(yè)領(lǐng)域需要高溫穩(wěn)定熱源提供連續(xù)熱量，這對(duì)熱源選擇提出了更高要求。
自然資源保護(hù)協(xié)會(huì)能源轉(zhuǎn)型項(xiàng)目官員吳婧涵認(rèn)為，工業(yè)用熱低碳發(fā)展還面臨三個(gè)挑戰(zhàn)：第一，目前工業(yè)供熱仍以燃煤鍋爐為主，對(duì)熱源品質(zhì)要求相對(duì)較高，低碳供熱直接替代還存在一定難度；第二，盡管工業(yè)廢熱資源豐富，但仍存在供需不匹配、“有熱無(wú)用、用熱無(wú)源”等問(wèn)題；第三，當(dāng)前新能源與熱泵系統(tǒng)整合程度相對(duì)較低，多能耦合體系不夠完備制約了多能高效利用前景。
多方合力助推工業(yè)脫碳
業(yè)界普遍認(rèn)為，工業(yè)供熱低碳化是一項(xiàng)涉及技術(shù)創(chuàng)新、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、工業(yè)流程優(yōu)化、產(chǎn)業(yè)協(xié)同以及政策適配等的系統(tǒng)工程，需要循序漸進(jìn)地尋找因地制宜且經(jīng)濟(jì)適配的解決方案。
國(guó)際能源署在其最新報(bào)告中指出，在凈零排放目標(biāo)指引下建立長(zhǎng)期供熱策略，不僅需要盡快停止化石燃料供熱鍋爐的應(yīng)用，同時(shí)應(yīng)加大熱泵、可再生能源供熱技術(shù)、區(qū)域供熱等新興低碳供熱方案的應(yīng)用。在這一過(guò)程中，各國(guó)政府應(yīng)加快制定清晰的政策措施，配合市場(chǎng)供需推動(dòng)低碳技術(shù)發(fā)展，并加速新興技術(shù)盡快跨過(guò)“成本關(guān)”。
北京計(jì)科能源新技術(shù)有限公司研究主管車陽(yáng)則認(rèn)為，從國(guó)際工業(yè)低碳轉(zhuǎn)型經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，最為關(guān)鍵的就是為低碳技術(shù)建立一套“目標(biāo)引導(dǎo)—激勵(lì)約束—監(jiān)測(cè)評(píng)估”的閉環(huán)政策體系，通過(guò)明確供熱低碳轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略目標(biāo)與技術(shù)路徑制定精準(zhǔn)扶持政策，同時(shí)可通過(guò)經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制和環(huán)保節(jié)能等政策的協(xié)同，確保對(duì)先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行規(guī)范引導(dǎo)。
吳婧涵也表示，當(dāng)前，許多國(guó)家出臺(tái)了相關(guān)政策支持工業(yè)供熱清潔轉(zhuǎn)型，例如，德國(guó)的“工業(yè)可再生熱激勵(lì)計(jì)劃”對(duì)熱泵、太陽(yáng)能熱、生物質(zhì)等技術(shù)給予資金支持，加快其在工業(yè)場(chǎng)景中的應(yīng)用。整體來(lái)看，投資補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠、碳價(jià)格等激勵(lì)手段都有望成為推動(dòng)工業(yè)用熱低碳發(fā)展的有效手段。
楊鸝進(jìn)一步指出，考慮到工業(yè)供熱低碳化對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要支撐作用，有必要系統(tǒng)分析現(xiàn)有應(yīng)用案例及示范試點(diǎn)情況，深入識(shí)別不同替代技術(shù)路線所需要的實(shí)施條件，為構(gòu)建完善的政策體系提供現(xiàn)實(shí)依據(jù)。
來(lái)源：中國(guó)能源報(bào) 記者 李麗旻
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