這個(gè)冬天,南方地區(qū)供暖成為一個(gè)熱點(diǎn)話(huà)題。很多人、特別是生活在長(zhǎng)江以南的人們,對(duì)“秦嶺——淮河”供暖線(xiàn)的劃定提出了激烈的不同意見(jiàn)。
然而,根據(jù)中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)建筑學(xué)院教授江億團(tuán)隊(duì)的研究,2020年之前,中國(guó)建筑能耗增量最大的部分就是南方采暖。
他在接受《瞭望東方周刊》專(zhuān)訪時(shí)表示,北方地區(qū)延續(xù)數(shù)十年的集中供暖已經(jīng)很難再與目前中國(guó)的能源、環(huán)境需求匹配。不僅南方不能按照此類(lèi)模式進(jìn)行供暖,北方也需要進(jìn)一步改善。
就建筑領(lǐng)域而言,總能耗的底線(xiàn)是10億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。但在2012年,全國(guó)建筑用能總量已經(jīng)超過(guò)7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。隨著中國(guó)城鎮(zhèn)化速度的進(jìn)一步加快,以及其帶來(lái)的城鎮(zhèn)人口激增、城市建筑面積擴(kuò)大,城市建筑節(jié)能形勢(shì)非常嚴(yán)峻。
隨著以分戶(hù)供暖等為特征的“熱改”在北方地區(qū)緩慢推進(jìn),即使其城鎮(zhèn)化水平大幅上升,整體采暖能耗也有望略微下降。因此,如何妥善解決南方地區(qū)的供暖需求,已經(jīng)成為中國(guó)能源、環(huán)保事業(yè)乃至于城市發(fā)展的重要命題。
長(zhǎng)江流域不宜采取集中供暖
《瞭望東方周刊》:您如何看待南北方冬季供暖的差異?
江億:需要聲明的是,南方采暖問(wèn)題,并不是指全部的南方地區(qū)。嶺南地區(qū)不存在供暖問(wèn)題,問(wèn)題主要集中在長(zhǎng)江流域的幾個(gè)省區(qū)。由于“秦嶺——淮河”一線(xiàn)的劃定,南方地區(qū)沒(méi)有建設(shè)大規(guī)模的采暖設(shè)施。不過(guò),這些大中城市多數(shù)住宅裝有分散采暖設(shè)施。他們自己有各種采暖辦法,其中最主要的是空調(diào)熱泵采暖。另外,也有少部分家庭采用燃?xì)獗趻鞝t或電采暖方式。
“秦嶺——淮河”供暖分界線(xiàn)的劃定,并不是說(shuō)只在界線(xiàn)以北供暖,界線(xiàn)以南不供暖。實(shí)際上它是1955年計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)物,是采暖補(bǔ)貼費(fèi)的發(fā)放線(xiàn)。界線(xiàn)以南沒(méi)有補(bǔ)貼,以北不同的地方根據(jù)氣溫細(xì)分為幾個(gè)檔次。相比而言,東北地區(qū)更冷,補(bǔ)貼更多,這是最初劃定這條線(xiàn)的道理。
建筑設(shè)計(jì)院在做建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候,掌握著建筑的預(yù)算。北方發(fā)放采暖補(bǔ)貼后,在設(shè)計(jì)建筑時(shí),就要把采暖設(shè)施考慮進(jìn)來(lái),南方建筑就沒(méi)有考慮采暖設(shè)施。但是這并不表示北方地區(qū)所有的房子都有暖氣。我小時(shí)候在天津長(zhǎng)大,房子是1955年修建的,當(dāng)時(shí)都裝上采暖設(shè)備,由于各種原因,鍋爐沒(méi)燒起來(lái),后來(lái)又把鍋爐拆了,就一直沒(méi)有供暖。每個(gè)家庭都是燒煤爐子取暖。直到20世紀(jì)90年代中期,天津的家里才真正供暖。
提供舒適健康的室內(nèi)環(huán)境,改善人民居住水平,需要供暖的時(shí)候就供暖,這沒(méi)有任何異議,是必須要做的事情。
《瞭望東方周刊》:長(zhǎng)江流域適合集中供暖嗎?
江億:決定采暖方式的因素主要表現(xiàn)在能源種類(lèi)、氣候特點(diǎn)、生活習(xí)慣。綜合起來(lái)講,南方地區(qū)不適合集中供暖,應(yīng)采取分散采暖的方式。
北方集中供暖,原因在于能源以煤炭為主,以煤為熱源只有集中供暖才能不造成大的污染。開(kāi)始就是燒煤,后來(lái)才發(fā)展為今天的集中供暖。現(xiàn)在煤改氣,變成天然氣供暖,也只是由于集中供暖這樣的歷史原因,只能繼續(xù)維持這一供暖模式。真正適合天然氣熱源的采暖方式是分散采暖。南方地區(qū)現(xiàn)在基本上是以天然氣為主要的采暖能源,那么集中供暖就很不適合了。
進(jìn)一步說(shuō),采暖方式很大程度上受氣候影響。東北地區(qū)冬天零下二三十度,室內(nèi)外溫差有50度,這時(shí)合適的取暖方式是燒火采暖。到了長(zhǎng)江流域,冬季室內(nèi)外溫差沒(méi)有那么大,一般不超過(guò)20度,這時(shí)恰當(dāng)?shù)臒嵩捶绞绞菬岜茫绕涫欠稚⒌目諝庠礋岜谩?/p>
熱泵是節(jié)約能源的方式,適用于室內(nèi)外溫差較小的地方。熱泵最適合在上海、南京、武漢等長(zhǎng)江流域發(fā)展,冬天供暖、夏天供冷。現(xiàn)實(shí)的情況是,熱泵在沈陽(yáng)發(fā)展起來(lái)了,那里冬天是零下二十多度。北京、山東等地也都在鼓勵(lì)發(fā)展熱泵,而長(zhǎng)江流域這個(gè)最適合熱泵的地區(qū)卻在鼓勵(lì)集中供暖,這就完全錯(cuò)位了。
另外,東三省供暖時(shí)間長(zhǎng)達(dá)半年,北京也達(dá)四個(gè)半月。而南方地區(qū)供暖期至多也就兩個(gè)月到兩個(gè)半月。集中供暖需要設(shè)備維修、人員工資等各種支出,這都要從用戶(hù)身上收取。供暖期越短,人員設(shè)備成本所占比例就越高。再加上建設(shè)管網(wǎng)的巨額投資,很難收回成本。所以,冬天集中供暖的時(shí)間,也決定著集中供暖是否可行。
從生活習(xí)慣上來(lái)講,南方人特別喜歡開(kāi)窗。哈工大的一個(gè)老師跟我講,那里每年十月開(kāi)始供暖,新生宿舍就開(kāi)始吵架。南方來(lái)的學(xué)生回到宿舍就開(kāi)窗戶(hù),說(shuō)再冷也要開(kāi)窗換氣,北方的學(xué)生說(shuō)太冷不能開(kāi)。到了二年級(jí)、三年級(jí),宿舍里就都安靜了,沒(méi)有開(kāi)窗的了。
南方地區(qū)室外溫度沒(méi)有北方低,他們又有經(jīng)常開(kāi)窗的習(xí)慣。如果集中供暖,屋里溫度高,再加上常規(guī)的按面積收費(fèi),很難改變開(kāi)窗習(xí)慣,這就會(huì)增大供熱損耗。一旦采取這種方式,根據(jù)我們的分析和實(shí)測(cè),如果在上海、武漢、重慶實(shí)施集中供暖的話(huà),采暖能耗強(qiáng)度不會(huì)低于北京,也就是單位時(shí)間單位面積的采暖能耗一點(diǎn)也不比北京低。
需要更好的辦法
《瞭望東方周刊》:如果長(zhǎng)江流域集中供暖,會(huì)有多大的能源消耗?
江億:經(jīng)過(guò)測(cè)算,如果采用集中供暖,長(zhǎng)江流域的大中城市有70億平米的住宅需要供暖,每平米能耗折合的標(biāo)煤會(huì)從使用空調(diào)熱泵的2至2.7公斤增長(zhǎng)到9公斤,增加采暖能耗至少4500萬(wàn)噸標(biāo)煤,居民每戶(hù)每年會(huì)增加采暖支出2000元。現(xiàn)在中國(guó)能源緊張,二氧化碳排放量已經(jīng)成為世界第一。
如采用新的分散取暖方式,既保證室內(nèi)舒適度,又能取得更好的采暖效果,能耗要比現(xiàn)在高出一倍。變成每平米4至5公斤標(biāo)煤,這也比集中供暖劃算。這樣,每戶(hù)取暖費(fèi)不超過(guò)1000至1500元,大氣污染排放也會(huì)得到控制。不是說(shuō)南方地區(qū)不該采暖,只是說(shuō)不該用集中供暖的方式采暖,而是找一種更好的辦法。
根據(jù)調(diào)查,南方采暖實(shí)際用電每冬季每平方米6至8度,一公斤標(biāo)煤3度電,折合2至2.7公斤標(biāo)煤。而北京耗能是南方地區(qū)的七到八倍。
目前在北方,按面積收費(fèi)方式逐步向按熱量收費(fèi)轉(zhuǎn)變。“熱改”的目的,一方面是讓按高標(biāo)準(zhǔn)修建的節(jié)能房屋少交取暖費(fèi),另一方面是想辦法促進(jìn)熱網(wǎng)末端調(diào)節(jié),減少由室內(nèi)過(guò)熱造成的開(kāi)窗散熱的浪費(fèi)。這是“熱改”的原動(dòng)力。
如果長(zhǎng)江流域采取集中供暖,按面積收費(fèi)就無(wú)法控制開(kāi)窗散熱,室溫要求也會(huì)逐漸提高。北方地區(qū)實(shí)行熱計(jì)量收費(fèi),經(jīng)過(guò)十年的推動(dòng),還是進(jìn)展不大,困難重重。南方地區(qū)不能再步其后塵;另外,采暖費(fèi)補(bǔ)貼如果不能有一個(gè)長(zhǎng)效機(jī)制,也會(huì)嚴(yán)重阻礙集中供暖的推進(jìn)。況且還有能源問(wèn)題、大氣污染問(wèn)題。所以,長(zhǎng)江流域不宜采取集中供暖,應(yīng)該因地制宜,推行以空調(diào)熱泵為主的多種形式的分散采暖。
《瞭望東方周刊》:南京、武漢等城市開(kāi)始實(shí)施“熱電冷三聯(lián)供”,也就是以天然氣為能源,冬天發(fā)電同時(shí)利用余熱供暖,夏季發(fā)電同時(shí)利用余熱制冷,為建筑空調(diào)提供冷源。這種形式適用嗎?
江億:目前南方一些城市,如武漢、南京、無(wú)錫等都建成一些集中供暖或“熱電冷三聯(lián)供”項(xiàng)目,投資巨大,并造成天然氣供應(yīng)緊張,一些系統(tǒng)難以運(yùn)行。這些項(xiàng)目不僅高能耗、高成本——目前這需要從相關(guān)部門(mén)獲取一些實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)來(lái)證明,而且還進(jìn)一步惡化了我國(guó)本來(lái)就緊張的天然氣供應(yīng)狀況。
如果是天然氣采暖,每平米每個(gè)冬季僅需要5立方米天然氣。如果是天然氣熱電聯(lián)產(chǎn),則熱電廠就需要12到15立方米天然氣。這是因?yàn)樘烊粴庖劝l(fā)一部分電。而這一帶目前有較豐富的水力發(fā)電、西部供電網(wǎng)供電以及我國(guó)近年修建的幾個(gè)大型高效燃煤電廠。用天然氣發(fā)電頂替一些水力或高效燃煤電站的發(fā)電量,加劇了冬季天然氣供應(yīng)的緊張狀態(tài),與我國(guó)能源結(jié)構(gòu)狀況不適應(yīng)。
有人說(shuō),拿電廠的余熱,冬天供暖、夏天可以制冷,比電制冷還要節(jié)能。實(shí)際上,低溫的熱很難制冷,只能從電廠抽蒸汽制冷。抽了蒸汽,發(fā)電量就會(huì)減少。測(cè)算的結(jié)果和實(shí)際工程數(shù)據(jù)表明,與電制冷相比,電冷聯(lián)供并沒(méi)有優(yōu)點(diǎn)。
近幾年來(lái),廣州大學(xué)城等幾個(gè)地方的電冷聯(lián)供項(xiàng)目,都在往里面貼錢(qián),效果都不好。又貴又不好用,實(shí)際使用者反對(duì)極了。
正在尋求解決南方供暖問(wèn)題
《瞭望東方周刊》:據(jù)您了解,國(guó)家在南方地區(qū)冬季取暖問(wèn)題上有怎樣的打算?
江億:2005年,國(guó)家“十一五”立項(xiàng),科技部拿出1000多萬(wàn)科研費(fèi)用,支持南方地區(qū)的幾個(gè)高校和企業(yè)合作,進(jìn)行長(zhǎng)江流域住宅供熱環(huán)境方向的研究,尋求解決南方供暖問(wèn)題的辦法。“十二五”期間,科技部拿出更多的資金,支持南京、上海、武漢等地的幾個(gè)大學(xué)聯(lián)合起來(lái)做研究,希望拿出好的方案和產(chǎn)品解決長(zhǎng)江流域老百姓的冬天采暖問(wèn)題。同時(shí),企業(yè)界也在積極開(kāi)發(fā)新的專(zhuān)門(mén)適用于南方地區(qū)采暖的產(chǎn)品。
建設(shè)部曾三令五申,不讓長(zhǎng)江流域推行集中供暖。在地方上,武漢、南京幾個(gè)城市把集中供暖作為節(jié)能減排、民生工程的大事,開(kāi)始實(shí)行“熱電冷三聯(lián)供”。實(shí)際上,這種做法不對(duì),這就繼承了北方供暖多年來(lái)努力想解決而一直沒(méi)能解決的問(wèn)題。
我是武漢建設(shè)“兩型社會(huì)”的專(zhuān)家顧問(wèn),曾通過(guò)各種渠道多次反對(duì)集中供暖,都無(wú)濟(jì)于事。事實(shí)表明,他們會(huì)陷到一個(gè)巨大的困境當(dāng)中:花費(fèi)巨額投資,不但天然氣問(wèn)題解決不了,最后老百姓還有怨言。現(xiàn)在還沒(méi)涉及收費(fèi),集中供暖比分散采暖貴得多,收費(fèi)也是一個(gè)難題。
《瞭望東方周刊》:現(xiàn)在北京這樣的北方城市供暖,存在哪些主要問(wèn)題?
江億:我國(guó)北方主要是“區(qū)域鍋爐房集中供熱”和“熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱”方式,這兩種方式是大規(guī)模集中熱源,可以利用熱電聯(lián)產(chǎn)這種高效熱源,也易于利用燃煤,有利于提高燃煤利用效率、減少燃煤的各種污染。
但大管網(wǎng)供暖,需要巨大投資和復(fù)雜的運(yùn)行管理。在位于大望路的北京熱力公司總部,通過(guò)專(zhuān)門(mén)的大屏幕,可以看到全市大管網(wǎng)的運(yùn)行狀況。有一大批人專(zhuān)門(mén)做整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)試。另外,大管網(wǎng)供熱會(huì)有很大的熱損失,管道輸送時(shí),水循環(huán)的水泵也要消耗電力。
此外,大規(guī)模集中供暖易產(chǎn)生冷熱不均的現(xiàn)象,為了不使得個(gè)別偏冷的房間低于政府要求的18攝氏度,只好提高系統(tǒng)的溫度和循環(huán)水量,這就造成部分建筑過(guò)量供熱,迫使居民開(kāi)窗散熱,不少熱量被浪費(fèi)掉。每個(gè)冬季供暖有15%至30%的熱量被浪費(fèi)掉,所以調(diào)節(jié)采暖系統(tǒng)末端特別重要。
還有一個(gè)方面,巨型熱網(wǎng)很難根據(jù)天氣變化及時(shí)做出調(diào)整。供熱源根據(jù)天氣氣溫的變化做出供熱調(diào)整,要經(jīng)過(guò)幾十公里的管網(wǎng)才能到達(dá)各個(gè)家庭,這就會(huì)有一個(gè)時(shí)間差。導(dǎo)致天氣忽然變冷,屋內(nèi)不能馬上暖和,天氣忽然變熱,屋內(nèi)暖氣會(huì)順延一天才變涼。
北京供暖實(shí)際情況是,由于開(kāi)窗散熱、加熱地皮等各種原因損失了約三分之一的熱量。這就是為什么北方近十年來(lái)在抓“供熱改革”,要改目前按照面積收取熱費(fèi)的方式為按照實(shí)際供熱量收取熱費(fèi)。然而,由于技術(shù)、體制、機(jī)制的諸多原因,“熱改”的推進(jìn)十分困難,十年成效很小,被認(rèn)為是“比房改還困難的改革”。