区域供热：减少能源消耗和散热的选择

编译陈讲运

建筑物供热是能源消费中的核心——在IEA的国家成员中的住宅建筑采暖和热水的生产占约70％的能源消耗，造成显著的CO 2排放量。许多国家越来越重视这一点，包括重新集中精力对能源机构成员国的能源政策进行深入评估。

有一系列可以减少能源消耗和热量排放的解决方案。区域供暖是一种选择。它是一种利用集中生产的热量并通过使用热水或蒸汽管道将其分配给消费者的系统。

热量产生的集中化使得能够使用不同的能源，包括来自工业的过多热量。由于有效的烟气净化，这也使生物质和废物产生的热量能够以低排放量生产，这一过程在当地建筑规模上通常不可用。虽然全球大多数区域供暖系统仍依赖化石燃料，但一些北欧国家利用集中供热系统的优势，将大部分供热供应实现脱碳。例如，在瑞典区域供热提供了超过三分之一的住宅能源需求，而其中只有10％的热量来自燃烧化石燃料（煤炭、泥炭、石油和天然气）。

然而，尽管有潜在的好处，许多区域供热市场正面临着一个具有讽刺意味的挑战：建筑物的能效提高正在减少对热量的需求。这对整个能源系统来说是一个积极的发展，但可能会对出售热量的公司的商业模式产生负面影响。它还可能影响投资于更清洁和更有效的热量生产的意愿，这是全球区域供热系统迫切需要的。

许多现有区域供热系统的建造是为了满足比今天通常需要更高的热量需求，同时基础设施可能陈旧且效率低下。这些系统需要现代化以更有效地提供热量，这需要战略投资。但谁愿意投资于市场萎缩的技术？

该解决方案的一个重要部分是提高灵活性，不仅在热量的产生和分配方面，而且在用于销售热量的市场和商业模式以及与能源部门的其他部分的整合方面。行业和政策制定者都可以在实现这一目标方面发挥作用。

在发电和配电方面，下一个重要的是所谓的第四代区域供热（4GDH），它是指在与更高效建筑的低能耗要求相匹配的温度下的区域供热。降低供应温度可以减少热量分配的损失，并使供应商能够在这些温度下使用额外的热源，特别是工业余热、太阳能和地热能。发展4GDH需要在热量生产、分配和消费方面建立新的基础设施。

在市场方面，区域供热供应商需要开发更灵活的商业模式。例如，区域能源公司可以将热量作为一种服务出售，而不是将热量作为能源单位出售，并保证一定程度的室内舒适度。这将使他们能够优化其运营，以找到提供该服务的最高效和最具成本效益的方式。新的市场模型也可以在供应方面引入，第三方进入区域供热网络可以允许更多地使用工业多余的热量。

有些公司已经在开发定价和供热的新商业模式，特别是在放松管制的市场中。例如，在斯德哥尔摩，区域供热商引入了一个名为“开放式区域供热”的热力市场，该市场允许数据中心、超市和工业将多余的热量销售到供热网中。政策制定者应鼓励开发此类基于市场的举措，并消除进一步市场创新的障碍。

热和电系统之间的部门耦合是另一个重要的发展领域。区域供热可以通过热电联产以及大型热泵中的电力到热量生产与电力系统相连。在集成良好的能源系统中，区域供热供应商可以对电力市场中的价格波动做出反应，并通过生产或消耗更多电力来帮助平衡电网。区域供热公司还可以使用热能储存，其通常比电力储存便宜，以在集成能源系统中提供进一步的灵活性。

随着发电越来越依赖可变的可再生能源，通过部门耦合提供的灵活性变得更有价值。由于大型区域供热网络和高风电比例（虽然高额电力税构成了障碍），丹麦尤其具有强大的行业耦合优势。在IEA 最近对丹麦进行的深入评估中，IEA建议政府调整其能源税，以便更好地整合热和电的系统，政府在2018年的能源协议中决定采用这种方式。

区域供热市场状况正在发生变化，该行业必须进行现代化改造，以继续成为清洁能源转型的重要组成部分。低温供暖和与其他能源部门的更多整合提供了备受人们关注的机会，但这需要额外的投资和更具适应性的市场框架，并辅以适当政策方案的支持。监管应该促进创新和灵活性，决策者应该在支持清洁能源转型时采取基于系统的方法。这可以包括增加用于高效低碳供热技术的研发资金。国际能源署将通过深入的政策审查和其他可持续发展工作，继续帮助各国开展这一发展。

作者：能源分析师Oskar Kvarmstrom