清洁供暖现状与发展趋势（一）：多种清洁供暖技术比较

推进北方地区建筑冬季清洁供暖，是重大的民生工程、民心工程。目前清洁供暖技术种类繁多，各具特点，其中集成储热技术的清洁供暖技术是研究热点。为了全面分析清洁供暖储热技术发展现状和趋势，本文分析并总结了清洁供暖技术、储热技术的性能特点和发展现状，并结合二者的性能，分析了典型清洁供暖储热技术发展现状和趋势。

结果表明，清洁供暖技术分为清洁燃煤集中供暖技术、天然气供暖技术、电供暖技术和可再生能源等其他清洁供暖技术。其中，利用储热技术的电供暖技术由于可以配合电网调峰，解决可再生能源电力波动性，受到了广泛的关注。

供暖能耗大、污染重一直是我国北方地区打赢“蓝天保卫战”面临的主要问题之一。数据显示，我国北方地区城乡建筑取暖总面积达206亿m2，且83%采用燃煤取暖，年消耗4亿吨标煤，占一次能源消费的9.17%，其中约2亿吨标煤为污染严重的散烧煤，烟尘产生总量相当于工业用煤的2.7倍。燃煤供暖不仅影响人居环境的改善，而且是北方地区冬季雾霾天气的主要原因之一。推进北方地区建筑冬季清洁供暖，是重大的民生工程、民心工程。

低谷电能储热的清洁供暖技术不仅可有效平衡电网负荷，提高电网的效率利用率，还可利用低谷电价政策，实现分布式供暖的低成本运行，是清洁供暖技术领域的研究热点。目前电能储热的清洁供暖技术在国内外得到了应用。

为了分析清洁供暖储热技术发展现状和趋势，本文首先对清洁供暖技术进行分析，总结现有清洁供暖技术形式及其特点。然后全面综述了储热技术的研究和发展现状，并在此基础上，结合清洁供暖技术和储热技术的特点，分析了典型面向清洁供暖的储热技术，为我国北方清洁供暖技术设计和应用提供参考和依据。

清洁供暖技术分类

清洁供暖技术是指通过高效用能系统，利用清洁化燃煤（超低排放）、天然气、电、地热、生物质、太阳能、工业余热、核能等清洁能源，实现建筑低排放、低能耗的供暖技术。

根据能源种类，清洁供暖技术可以分为清洁燃煤集中供暖技术、天然气供暖技术、电供暖技术、可再生能源及其他清洁供暖技术，见上图。

1、清洁燃煤集中供暖技术

清洁燃煤集中供暖技术是对燃煤热电联产、燃煤锅炉房实施超低排放改造，使得烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度在基准氧含量6%条件下分别不超过10 mg/m3、35 mg/m3、50 mg/m3的供暖技术，具备环保排放要求高、成本优势大等特点。清洁燃煤集中供暖技术被称为清洁供暖技术的主力军，对城镇居民清洁取暖、减少大气污染物排放起主力作用，供暖面积约35亿m2，占比17%。

清洁燃煤集中供暖技术尽管应用面积最大，但是多集中于建筑密度大的城市地区，而大多数农村地区由于建筑布局分散、地理位置偏远、负荷密度低，因而不具备采用清洁燃煤集中供暖技术的条件。

2、天然气供暖技术

天然气供暖技术是以天然气为燃料，但是天然气供暖技术往往受到燃气管网的限制，城市地区和城郊农村实用性较强，而大多数农村地区由于成本和安全性的限制，燃气管网敷设不完整，无法实现天然气供暖。我国天然气对外依存度2018年已超过40%，大规模推广天然气取暖受到我国天然气资源的限制。

3、低价谷电储热清洁供暖技术

电供暖技术是以电力为能源，利用电锅炉、热泵等集中式供暖设备或发热电缆、电热膜、储热电供暖器等分散式供暖设备，为建筑提供热量的技术。电供暖技术具有布置和运行灵活等优点，可广泛应用于城市和农村。我国北方地区电供暖面积约4亿m2，占比2%。

但是目前常规的直热式电供暖技术运行费用较高，应用可行性受到较大的限制。利用储热的电供暖技术得到了广泛的关注，其不仅可以利用峰谷电价配合电网调峰，还可以解决风电、光电等可再生能源电力波动性，促进可再生能源消纳，并逐渐成为研究和应用热点。

天帅智能科技系我国华北地区首家成功研制出“相变储能清洁供暖技术”的高新技术企业。响应国家碳中和政策号召，投入储热清洁供暖技术研发产业，历经多年努力，研制成功并对外发布“相变储热清洁供暖”系列产品，进入成熟的商业化运营阶段。

天帅智能科技所研发的相变储热清洁供暖设备，利用的是夜间低价谷电,在有效消纳富余电力的同时,还能实现电力的“移峰填谷”，为稳定和平衡国家电网系统压力做贡献。中国是世界第二大电力消费国，也是可再生能源世界第一装机容量大国，冬天各种来源的电力都过剩，利用富余电力供热，将大大有助于替代燃煤供热，减少雾霾。

再者天帅智能科技相变储热清洁供暖设备，利用低价谷电加热，白天停止加热，只从相变储热单元中释放热量来实现供暖，只需使用7小时低价谷电，就可持续24小时清洁供暖，能够有效节约运行成本，降低能耗，成为深受市场好评的一种新型清洁供暖设备。

4、可再生能源及其他清洁供暖技术

可再生能源等其他清洁供暖技术包括地热、生物质能、太阳能、工业余热等清洁供暖技术，合计供暖面积约8亿m2，占比4%。

地热供暖技术是可再生能源清洁供暖技术应用最广的一种，供暖面积约5亿m2。地热供暖技术是使用换热系统，将地热资源中的热量提取，并给建筑供暖的技术。

生物质能清洁供暖技术是指以生物质原料及其加工转化形成的固体、气体、液体燃料为能源，利用专用设备为建筑供暖的技术，包括达到相应环保排放要求的生物质热电联产、生物质锅炉等。

工业余热供暖技术是指通过余热利用装置，回收工业生产过程中的余热，并进行换热提质，为建筑供暖的技术。我国工业余热供暖面积约1亿m2。

太阳能供暖技术是利用太阳能资源，通过太阳能集热装置向用户供暖的技术。由于太阳能具有间歇性和不稳定性，单独利用太阳能供暖技术需要大面积的太阳能集热装置，成本高、维护复杂，因此，太阳能供暖技术主要以辅助供暖形式存在，配合其它供暖技术共同使用，目前供暖面积较小。