我國建筑供熱現狀及需求判斷
目前,我國北方城鎮地區已擁有152億平方米的供暖建筑規模,其中集中供熱面積約達110億平方米,北方城鎮供暖能耗超過建筑部門運行總能耗的1/5,平均單位建筑面積供暖能耗約為14.1?kgce/m2,北方城鎮供暖二氧化
碳排放超過全國建筑運行能耗相關二氧化
碳排放總量的1/4,供熱管網總長度達46.8萬千米,其中一級管網、二級管網分別約占26%、74%。從熱源結構看,仍以燃煤清潔利用為主,主要通過熱電聯產、大型區域鍋爐房等集中供暖設施滿足供暖需求,集中供暖尚未覆蓋的區域大多以燃煤小鍋爐、天然氣、電、可再生能源等分散供暖作為補充。根據中國城鎮供熱協會對部分供熱企業的調查統計數據顯示,2020年,北方城鎮建筑供熱熱源中的燃煤熱電聯產約占55.6%、燃氣熱電聯產約占5.9%,燃煤鍋爐約占17.9%,燃氣鍋爐約占18.4%,電供暖(包括直接電熱供暖和熱泵供暖)、工業余熱等其他熱源占比較低。相比2019年,熱電聯產總占比上升三個百分點,燃煤鍋爐占比下降1.4個百分點,燃氣鍋爐占比下降1.6個百分點,顯示了在清潔取暖政策推動下北方城鎮供熱的熱源結構正逐步優化。目前,北方城鎮地區新建建筑執行節能強制性標準比例基本達到100%,節能建筑占城鎮民用建筑面積比重超過56%。2015年—2019年,北方城鎮集中供暖面積年均增長6.9%(約7.6億平方米),隨著城鎮化的發展,未來我國北方城鎮建筑冬季供暖面積還將繼續擴大,預計到2035年將達到200億平方米左右。未來通過建筑節能改造和供熱系統節能運行,冬季供暖平均能耗強度有望從目前的14.1?kgce/m2下降到8?kgce/m2左右,屆時200億平方米建筑供暖約需1.6億噸標準煤熱量,將低于目前152億平方米建筑的供暖能耗總量。隨著北方城鎮采暖建筑面積增長速度逐漸放緩,采暖能耗強度下降幅度進一步加大,其供暖能耗將逐步進入峰值期。隨著時間推移,早期建設的采暖建筑將逐漸到壽命期,預計到2035年以后,北方城鎮傳統集中供暖建筑面積將逐漸減少,到2060年降至100億平方米左右。
我國北方農村冬季采暖多數為分散采暖方式,使用火炕、土暖氣供暖,散煤燃燒占比仍較高,農村地區建制鎮約有4億平方米的集中供熱面積。2019年,我國北方農村供暖建筑面積達70億平方米,清潔取暖率約占50%,未來還有35億平方米需要清潔取暖改造。
除了北方采暖外,南方夏熱冬冷地區家庭采暖需求潛力正在快速釋放。過去20年間,南方家庭取暖市場規模由少到多、由慢及快,目前,超過80%的城鎮家庭和約30%的農村家庭已安置了取暖設備,但總體仍處于簡易低效、低品質水平。截至2019年底,夏熱冬冷地區僅城鎮住宅建筑面積就有約70億平方米,其中燃氣壁掛爐取暖有約800萬戶,各類暖氣片取暖達490萬戶,小太陽、電暖風等設備約有820萬戶;集中供暖面積約8000萬平方米至1億平方米,采暖面積占比不到1%,主要利用工業余熱、熱電聯產、水源熱泵等技術,武漢、徐州、合肥是較早一批嘗試集中供暖的南方城市;“十三五”期間,該地區家庭采暖能耗年均增速約達20%;采暖能耗在住宅總能耗中占比也提升至20%左右,采暖用能結構中電力、天然氣分別約占70%、30%;采暖具有采暖周期較短、室內外溫差較小、房屋保溫性能差、間歇式采暖、不同用戶采暖需求差異性較大、對室內熱舒適性心理期望相對較低等基本特征。目前,南方家庭平均采暖能耗強度僅為3千克標準煤/平方米左右,僅維持基本的、較低水平的采暖服務。隨著未來住宅建筑面積和采暖服務水平的進一步提升,南方家庭采暖用能還將大幅攀升,給冬季采暖用能保障供應和低碳轉型帶來新挑戰。
除了房間采暖,我國居民生活熱水用能也持續增長。目前,我國已基本實現了城鎮家庭熱水器的普及,城鎮典型家庭戶均生活熱水用量約為50升/戶/天,僅為美國、日本戶均生活熱水用量的20%左右,而生活熱水設備以燃氣熱水器和電熱水器為主,其次是太陽能、電熱泵熱水器,還有少量的小區集中生活熱水,戶均生活熱水能耗為100?kgce/(戶·年)左右,未來將繼續保持增長態勢,有可能達到目前水平的三倍。
綜上可以判斷,我國北方城鎮供暖用能需求將逐漸進入峰值期,未來15年盡管供暖面積還將進一步增長,但單位面積采暖能耗強度有望下降30%-50%,北方城鎮供暖用能總量將不斷下降;隨著清潔取暖行動的深入推進,北方農村供暖總能耗有望下降,用能結構更加清潔;南方家庭供暖需求還將大幅增長;居民生活熱水用能需求也將顯著增長。
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