北方各個省份將陸續(xù)進入采暖季，如何化解保障供熱與節(jié)能減排、霧霾治理的矛盾？怎樣改革才能既讓老百姓滿意，又讓供熱企業(yè)有利潤可賺，獲得雙贏局面？政府又應在其中扮演什么角色？記者近日采訪了中國工程院院士、清華大學建筑學院教授江億。

記者：北方地區(qū)供熱改革對于建筑節(jié)能有怎樣的幫助？

江億：北方供熱改革是建筑節(jié)能最重要的事情，我國有560億平方米的建筑，北方城鎮(zhèn)供熱的面積為110億平方米～120億平方米，但僅供熱能耗就是1.7億噸～1.8億噸標煤，所以北方建筑節(jié)能減排，首先要抓北方城鎮(zhèn)供熱節(jié)能。

記者：目前，北方地區(qū)供熱改革主要以“煤改氣”為主，這種方式能夠緩解供熱耗能與節(jié)能減排的矛盾嗎？

江億：現(xiàn)在國家大力推進城鎮(zhèn)化，新樓盤增加很快。同時國家推動棚戶區(qū)改造，很多冬天自燒煤的用戶也住進了樓房，需要集中供熱的用戶越來越多，但為了治理霧霾又要限制用煤。雖然，以為代表的北方地區(qū)開始實施“煤改氣”工程，但不是北方地區(qū)都有足夠供應的天然氣。而且，天然氣價格是的4倍，供熱成本大幅增加。目前，供熱行業(yè)陷入這樣的困境，一邊是城市發(fā)展要蓋樓、要集中供熱，一邊是要環(huán)保、不允許新上鍋爐房，無法增加熱源以滿足更大規(guī)模的集中供熱需求；一邊是緩解霧霾、限制用煤、煤改氣，一邊到處鬧“氣荒”，沒有那么多天然氣可用；一邊是保民生、保障供熱還不能漲價，一邊是天然氣的高價導致供熱成本越來越高，很多供熱企業(yè)靠政府財政補貼來維持經(jīng)營。供熱企業(yè)要走出困境，就必須改變這種靠補貼的現(xiàn)象。要滿足老百姓的供熱需求，還要讓供熱企業(yè)實現(xiàn)盈利，這只能依靠科技創(chuàng)新開辟出一套新的節(jié)能環(huán)保的供熱方式；靠市場機制調動相關源、網(wǎng)、末端的積極性，實現(xiàn)這種新供熱模式�？吭谡�府的財政補貼上過日子的方式是不可持續(xù)的，也不符合“市場在資源配置中起決定作用”的原則，靠技術創(chuàng)新、靠市場機制才是供熱行業(yè)走出困境的出路。

記者：您說的“科技創(chuàng)新”是徹底改變現(xiàn)在的集中供熱方式嗎？

江億：現(xiàn)在北方的集中供熱，包括東北、華北、、西北，一半熱源是燃煤、鍋爐房，直接燒火加熱熱水；一半熱源是燃煤燃氣的熱電聯(lián)產，把仍然還能發(fā)電的低壓蒸汽從汽輪機組低壓缸中抽出，用來加熱熱水供熱。這都是本來還可以做功和發(fā)電的高品位能源。用高品位能源來加熱只需要幾十攝氏度的供熱用水，最后維持20多攝氏度的房間溫度，實在是大材小用。房間供熱應該開發(fā)利用只有幾十攝氏度的低品位熱量作為供熱熱源。現(xiàn)在有很多30攝氏度～100攝氏度之間的工業(yè)余熱被白白排放，實際上，這才是最適合用來為建筑供熱的熱源。把熱源用好，“物盡其用，用干榨盡”，才符合節(jié)能減排的要求，也才能夠真正使供熱行業(yè)走出困境，開創(chuàng)出一條新的城市集中供熱模式。

記者：什么樣的余熱能夠被回收利用，用于供熱？

江億：30攝氏度～100攝氏度的余熱都可用來供熱。這樣的余熱來源有二：一是熱電廠，包括現(xiàn)在的熱電聯(lián)產電廠，采用抽凝方式，能源的30%～40%被用于發(fā)電，40%以低壓蒸汽的形式抽出加熱熱水供熱，還有20%左右的熱量作為乏汽從冷卻塔或空冷島排走，這些熱量完全可以被回收作為集中供熱的熱源；二是五大高能耗企業(yè)，包括化工、鋼鐵、有色、建材、煉油企業(yè)，這些企業(yè)的熱利用率約為60%，還有40%左右的余熱在幾十攝氏度時排掉，其中大部分還是通過冷卻水蒸發(fā)，以水蒸氣的形式排放到大氣中，造成大量的工業(yè)耗水。這兩類余熱大多集中在北方地區(qū)。如果能把其中30%用來供熱，基本能滿足未來北方地區(qū)城鎮(zhèn)150億平方米建筑供熱的基礎負荷。再利用天然氣在供熱季尖峰期作為調峰熱源，解決最冷時候的供熱需求，就可以完全滿足北方地區(qū)城鎮(zhèn)供熱需要，所消耗的天然氣是全部采用天然氣供熱的15%。這樣既滿足了冬季供熱要求，又徹底取消了燃煤供熱，改善了大氣質量，也緩解了天然氣不足的壓力。

記者：雖然徹底取消了燃煤供熱，但工廠、電廠還需要燒煤嗎？

江億：我國的能源結構是以煤為主，這一點和發(fā)達國家不一樣，至少在20年內很難改變。同時，要把煤燒得最好，效率最高、污染最小�，F(xiàn)在看來，燃煤發(fā)電應該是最干凈的用煤的方法。尤其是大型燃煤電廠，現(xiàn)在已經(jīng)可以做到能源轉換效率高，向大氣的排放低。美國的90%以上的燃煤都用來發(fā)電，我們?yōu)槭裁床荒芎煤美�用大型燃煤電廠來用好煤炭資源呢？實際上我國的許多燃煤電廠其能源轉換效率和清潔排放水平已經(jīng)優(yōu)于美國。再就是前面說的高能耗企業(yè)。隨著產業(yè)結構的調整，有些高能耗工廠可能要關停并轉，但中國必然還會保留很多這類用能高的產業(yè)。美國現(xiàn)在人均工業(yè)能耗（2011年）是0.96噸標油，中國是0.6噸標油，只是美國人均工業(yè)用能的60%，中國經(jīng)濟還要發(fā)展，所以工業(yè)耗能總量至少不會大幅度減少，上面說的這些工業(yè)余熱也不可能消失。

另外，工廠總希望生產過程全年的工藝參數(shù)變化不大。這樣為了保證夏季的排熱要求，一般都會把50攝氏度左右的熱量作為廢熱排掉。而這些熱量在夏季外溫為35攝氏度時，與外界環(huán)境只有15攝氏度溫差，確實沒任何使用價值，只能作為余熱排掉（夏天大量的空調排熱也都排掉了，因為沒有使用價值）。但是到了冬天，室外溫度降到零攝氏度甚至零攝氏度以下，50攝氏度的熱量就可以作為有價值的建筑供熱熱源。所以把工廠的低溫余熱用于冬季建筑供熱，絕不是1年才用了半年或幾個月，恰恰是適應了能量的特點，當它具有價值時充分利用，當它無利用價值時全部排掉。我國北方地區(qū)冬天冷、夏天熱，而且冬季供熱季長達4個～6個月，這種氣候特點特別適合采用工業(yè)低品位余熱供熱。在氣候溫和地區(qū)，冬天夏天外溫差別小，或者冬季需要供熱的時間短（比如2個～3個月），就不適合這種方式。同樣在冬天有兩個月需要供熱、夏天有幾個月需要空調的地區(qū)，也不能用這種方式。有些人認為，江浙一帶可在冬天用工業(yè)余熱供熱，夏天用工業(yè)余熱制冷。這完全不符合熱力學原理。因為如果工業(yè)余熱的溫度全年處于同一水平，冬天余熱溫度比外溫高五六十攝氏度，可以作為供熱熱源，夏季僅比外溫高一二十攝氏度，基本上無利用價值，更不可能用來制冷。

記者：在北方有余熱的工廠和電廠可能并不在需要供熱的城市，您說的這種用工業(yè)余熱供熱的想法在很多地方可能無法實現(xiàn)。

江億：可以通過大聯(lián)網(wǎng)的方式，建立區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的集中供熱網(wǎng)。以前通過熱水循環(huán)輸送熱量的最長距離是30公里到40公里。隨著技術的提高、鋼鐵的降價以及燃料的漲價和對環(huán)保重視程度的提高，現(xiàn)在熱量輸送的經(jīng)濟輸送距離已經(jīng)增加到接近100公里�？紤]10年折舊，100公里長距離熱量輸送的成本可以做到40元/GJ（1GJ=10億焦耳）以下。天然氣燒鍋爐產生熱量的成本是90元/GJ，如果低品位余熱的成本是10元/GJ，那么200公里長途輸送低品位熱量余熱的經(jīng)濟性還可以和天然氣鍋爐相比。再看我國各類低品位余熱的分布，如果以北方各個大中城市為圓心以200公里為半徑畫圈，就可以發(fā)現(xiàn)在圓圈內都可以找到足夠多的工業(yè)余熱為其供熱。這就表明，在現(xiàn)在的社會、經(jīng)濟、能源和環(huán)境治理的外界要求下，低品位工業(yè)余熱應該成為解決北方城市冬季供熱的主要熱源。

大聯(lián)網(wǎng)還有助于解決供熱可靠性和安全性，也有利于產生余熱的企業(yè)安全運行。因為對建筑來說，產生余熱的工廠是鍋爐房，需要根據(jù)建筑需要的熱量保證供應；而對這些工程來說，被供熱的建筑又是它的冷卻塔，必須把這些熱量散發(fā)掉，否則就影響這些工程的正常生產。一對一的供熱模式在安全性、可靠性上出現(xiàn)了問題，供熱和生產相互影響。通過大聯(lián)網(wǎng)可以使很多的余熱熱源共同向很多的建筑供熱，通過這些余熱熱源的分期投入和轉換，可以使安全性和可靠性大幅度提高。就像電網(wǎng)、燃氣網(wǎng)一樣，在其歷史上都有各管一方、獨立供應的歷史階段�，F(xiàn)在都已經(jīng)發(fā)展成跨地區(qū)跨國家的聯(lián)網(wǎng)。供熱網(wǎng)看來也要一步步向這個方向發(fā)展了。

未來北方的供熱系統(tǒng)應該是一張跨區(qū)域聯(lián)接的大熱網(wǎng)，它和很多不同的低品位余熱熱源聯(lián)接、采集熱量，同時又連接著分散在城市中的成千上萬個熱力站，利用熱力站把熱網(wǎng)中的熱量輸送到各個建筑。在北歐國家如丹麥、芬蘭、瑞典等城市，供熱網(wǎng)都已經(jīng)發(fā)展成這種聯(lián)網(wǎng)模式。我國是制造業(yè)大國，能源又以煤為主，工業(yè)余熱資源豐富，更應該形成這種模式。這樣才能統(tǒng)一用好煤、管好煤、協(xié)調好電、氣、熱，使我們的城市能源系統(tǒng)得到進一步優(yōu)化，從而實現(xiàn)節(jié)能、低碳和保護環(huán)境。

記者：這樣一個非常宏大的規(guī)劃，怎么才能使它真正實現(xiàn)呢？

江億：根據(jù)這一規(guī)劃要求，準確地設計出政策機制，實現(xiàn)供熱體制機制的改革。依靠市場調動起各個相關企業(yè)的積極性，一步步實現(xiàn)大工程。這里有幾個關鍵點需要政策機制的改革。比如，熱源與熱網(wǎng)的熱量結算方式�，F(xiàn)在計費熱量的計算方法是實際測量熱源廠出口的水溫和從熱網(wǎng)進入熱源廠的回水水溫，這兩個溫度差乘以循環(huán)流量和水的比熱，就得到了熱源廠輸出的熱量。這樣測得的熱量乘以雙方約定的熱量的單價，就是熱網(wǎng)運行企業(yè)需要向熱源廠支付的熱費。

記者：這種計費方式聽起來挺科學的，它有什么問題嗎？

江億：當燒鍋爐供暖時，這樣做沒有任何問題，但是當采用各類工業(yè)余熱進行供暖時，這樣的計價熱費計量模式就有大問題了。因為前面談的供熱模式成立的關鍵就是從熱網(wǎng)進入熱源廠的回水溫度要足夠低。因為回收的是低溫余熱，比如30攝氏度~40攝氏度的余熱，如果回水溫度是20攝氏度，可以通過熱交換的方式直接回收；如果回水溫度是50攝氏度，就需要通過熱泵等設備，并且消耗電力或部分高溫熱量才能回收這些低溫余熱，回收成本要高得多。有時候回水溫度太高，低溫的余熱就沒條件回收。因此只有低回水溫度，才能真正經(jīng)濟、高效地回收各類低品位余熱。此外，長距離輸送熱量，也需要低回水溫度。熱網(wǎng)輸送的熱量等于供回水溫度之差乘以循環(huán)流量，而管道粗細、循環(huán)泵大小都由循環(huán)流量決定。供水溫度上限受管道材料限制不能太高，熱源廠也很難提供高溫熱源加熱出過高的供水溫度，所以要在較小的循環(huán)流量下實現(xiàn)更多的熱量輸送，關鍵還是降低回水溫度�，F(xiàn)在城市熱網(wǎng)的供水溫度是120攝氏度~130攝氏度，回水60攝氏度，溫差大約60攝氏度~70攝氏度。如果回水溫度能降低到20攝氏度，溫差就可以提高到100攝氏度以上，同樣的管徑和循環(huán)水泵電耗，輸送的熱量就能增加40%。所以要經(jīng)濟地長途輸送熱量，如何有效地降低回水溫度又成為技術的關鍵。

記者：那么回水溫度能降低嗎？

江億：當然可以�，F(xiàn)在建筑保溫做得好，又有很多樓房采用地暖供暖，這就為降低回水溫度提供了非常好的條件。大致來說，如果對目前的熱網(wǎng)進行精心調節(jié)，并對個別不合適的環(huán)節(jié)進行整改，北方地區(qū)大部分熱網(wǎng)的回水溫度可以降低到40攝氏度，如果進一步在熱力站或樓的熱入口安裝吸收式或壓縮式，則可以進一步把水溫降低到30攝氏度甚至20攝氏度以下。這對提高熱網(wǎng)的熱量輸送能力，對回收各類低品位余熱，都有巨大的好處。但是，這都需要熱網(wǎng)運行企業(yè)投入很大的人力、物力和財力去安裝和運行降低回水溫度的設備，回水溫度降低后，熱源廠可以顯著提高熱能產量，提高了熱效率。而按照前面講的計算熱量計熱方式，所有的熱量都要向熱源廠支付熱費，熱網(wǎng)運行企業(yè)從回水溫度降低中得不到任何效益，就使得熱網(wǎng)運行企業(yè)基本上無任何積極性去降低回水溫度。于是，前面提到的供熱大聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)低品位余熱供暖模式很難實施�；厮疁囟饶芊窠档统蔀樯鲜鲂履Ｊ侥芊駥崿F(xiàn)的關鍵�，F(xiàn)在的問題是熱源廠希望回水溫度降低，但無法實現(xiàn)；供熱企業(yè)能夠把回水溫度降低，但是由于這樣做要投入多回報少，因此無動力做�；厮疁囟冉挡幌聛沓蔀槟壳皩崿F(xiàn)工業(yè)余熱供熱最大的瓶頸。

記者：這種狀況能改變嗎？

江億：這就需要計費熱量計算方式的改革。我所說的計費熱量，不是所有的熱量都計費，而是高溫的熱量計費，低溫的熱量免費。就是把計費熱量計算方法改為：計費熱量=循環(huán)流量×水的比熱×（供水溫度－40攝氏度）這樣，如果實際的回水溫度高，例如目前的50攝氏度，熱網(wǎng)運行企業(yè)就要按照40攝氏度交熱費。如果供水溫度是100攝氏度，那么熱網(wǎng)運行企業(yè)就要向熱源廠多付20%的熱費。反過來，如果回水溫度是30攝氏度，則40攝氏度到30攝氏度這段溫度的熱量就是免費熱量，熱網(wǎng)運行企業(yè)可以得到14.2%的免費熱量。40攝氏度的道理就是當熱網(wǎng)運行企業(yè)精細調節(jié)，合理運行后，有可能實現(xiàn)的回水溫度數(shù)值。也就是說，如果熱網(wǎng)運行企業(yè)精細運行，不需要過多的投入，計費熱量基本就是實際熱量。熱網(wǎng)企業(yè)要獲得免費熱量，就需要投入設備對系統(tǒng)進行改造。例如，安裝吸收式換熱器或電動壓縮式熱泵，可以使回水溫度降低，盡管需要投入設備和部分運行費，但由于按照這樣的計費熱量計算方法，40攝氏度以下的熱量免費，所以可以通過3年~5年的時間從免費的熱量中回收系統(tǒng)改造投入的設備費。反過來，按照新的計費熱量計算方式，熱網(wǎng)運行企業(yè)相當于向熱源廠承諾了回水溫度上限。這樣熱源廠投入設備進行余熱回收改造，即使實際的回水溫度高，余熱回收改造設備不能充分發(fā)揮作用，但熱源廠仍然按照40攝氏度從熱網(wǎng)運行企業(yè)收費，仍能保證其經(jīng)濟效益。這樣，通過一個新的計費熱量計算方法，就可以倒逼熱網(wǎng)公司設法降低回水溫度，倒逼熱源廠安裝余熱回收設備。這就是根據(jù)節(jié)能減排的要求制訂科學的規(guī)劃，通過制訂適應科學規(guī)劃的新游戲規(guī)則，依靠市場機制去推動規(guī)劃的實施。政府不是直接參與，也不需要通過財政補貼去推動，而是在場外定規(guī)則，靠市場機制調動起參與各方的積極性。

記者：聽您這樣一說，看來只要改一下這個計費熱量計算方法就可以解決所有問題啦？

江億：當然不是這么簡單，這只是舉一個例子，說明政府、企業(yè)、市場、政策之間的關系和怎樣實現(xiàn)“由市場決定資源配置”。要實現(xiàn)前面的宏大的目標，還需要很多政策機制的支撐。比如，目前一些城市的供暖已經(jīng)被分割成很多塊，有許多小供暖公司各自獨立經(jīng)營。這樣的模式與我設想的模式就很不相容，而且也不利于資源的優(yōu)化配置。因此怎樣把這些供暖企業(yè)組合起來，把熱網(wǎng)資源優(yōu)化組合，也是政府需要深入研究的大問題。通過這種組合，系統(tǒng)效率提高，資源得到充分利用，最終必然獲得經(jīng)濟效益。問題就成了參與者如何分配效益的問題，這就需要有相應的體制和機制。再比如目前的分戶計量、按熱量收費的熱改制度很難真正實施，也是困擾供暖企業(yè)進一步發(fā)展的問題，其中又涉及到供暖企業(yè)體制機制和經(jīng)營模式的改革問題。這些都需要深入研究。從計劃經(jīng)濟的全民福利制度真正轉向市場機制不是件容易的事，需要我們從實際出發(fā)深入研究、探索和實踐。