科创中国

2021年10月，中共中央、国务院发布的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》提出：深化可再生能源建筑应用；开展建筑屋顶光伏行动；因地制宜推进热泵、燃气、生物质能、地热能等清洁低碳供暖；到2025年，城镇建筑可再生能源替代率达到8%，新建公共机构建筑、新建厂房屋顶光伏覆盖率力争达到50%。

    《意见》明确要提升城乡建设发展质量，推进城乡建设和管理模式低碳转型，严格管控高能耗公共建筑建设，大力发展节能低碳建筑。加快优化建筑用能结构，深化可再生能源建筑应用，加快推动建筑用能电气化和低碳化。开展建筑屋顶光伏行动，大幅提高建筑采暖、生活热水、炊事等电气化普及率。在北方城镇因地制宜推进热泵、燃气、生物质能、地热能等清洁低碳供暖。

    2021年9月23日，自治区党委召开专题会议研究“双碳”“双控”工作，要以绿能换“黑能”，扎实做好绿能开发、绿氢生产、绿色发展三篇文章，要以时间换空间，统筹节能、降耗、减排，坚持有立有破、有保有压、有进有退，发挥好企业主体、市场引领、政府调控三大作用，建立完善约束、激励、评价机制，答好“双碳”“双控”这道必答题。

    随着未来可再生能源发电比例将大幅增加，电力将越来越清洁、低碳，可再生能源发电成本也越来越低。因此，以可再生能源电力为驱动，结合屋顶光伏发电，利用热泵技术回收自然低品位热量（空气源、污水源、地表水源、浅层地热能、中深层地热）的低碳供热方式，以及太阳能、生物质能的零碳供热方式，具有广大的发展前景和潜力，也是大势所趋。

    目前，利用电厂余热供热，虽适宜中心城区的集中供热，但多数电厂距离城镇用户较远，无法全面解决集中供热不可及区域、分散地区的用户需求。另一方面，宁夏的风、光等新能源资源禀赋突出，银川市属于光能资源高质区，在全国31个省会、首府城市太阳能可利用状况综合排序中名列第三位，仅次于拉萨与呼和浩特，年太阳辐射总量大部分超6000MJ/m2。同时，银川市地热田是银川盆地地热田的一部分，水属中温型地热资源。

    在集中供热不可及的城镇周边区域，尤其是新建的节能建筑上，利用闲置屋顶面积资源，推广光伏发电+（空气源、污水源、地表水源、浅层地热能）热泵或中深层地热（2000米—3000米）无干扰井下换热+热泵的低碳供热方式，可满足区域用户的供热（供冷）和生活热水等需求，技术经济可行。例如，2021年投用的固原市彭阳县敬老院煤改电（清洁取暖）项目，采用太阳能光热+水源热泵+空气源热泵等多能互补的复合能源，在天气良好时以太阳能平板集热器+水源热泵耦合系统作为基本热源，在阴天及太阳能热量不足的情况下启动空气源热泵机组对供热系统进行补充，保证稳定热水供应的同时，最大程度降低了运行费用。该项目原先采用燃煤锅炉供暖，每年燃烧300吨煤（650元/吨煤），原先运行费用64元/㎡。项目改造后，用清洁能源替代燃煤锅炉，运行费用低至25.4元/㎡，采暖总时长150天。

    除了光伏发电+热泵技术之外，大型太阳能集中供热在西部某些地方开始起步，可以供应几万平方米至几十万平方米规模。但是由于太阳能量密度低、不连续稳定等特点，用于分布式太阳能建筑供热需要结合跨季节储热、储供系统优化和匹配，才能使得系统具备一定的经济性和推广价值，在城市周边用地性质满足太阳能集热器和储热占地空间的地方，可以因地制宜示范应用。

    除上述绿色供热方式外，还可根据我区生物质能较为丰富的特点，大幅提高秸秆等综合利用能力和水平。全区作物秸秆年可资利用折合约220万吨标准煤，年可开发牲畜饲养量粪便折合约250万吨标准煤，人均年拥有量100千克薪柴。若利用银川及周边丰富的太阳能和生物质能资源，实施多能互补，可实现“零碳供热”系统。系统适用于建筑密度低的分散区域供热（供冷）和生活热水等需求，例如贺兰山东麓葡萄酒庄、农场养殖区。同时，结合生物质清洁炉具和户式热泵等高效产品，因地制宜可在广大农村地区推广应用，减轻清洁取暖的补贴压力，从根本上解决露天焚烧秸秆带来的大气污染问题，进一步推动秸秆综合利用和无害化处置。

    为积极跟进国家碳达峰、碳中和战略部署，落实“坚决保护好贺兰山生态”和“继续打好蓝天、碧水、净土保卫战，抓好生态环境保护”的要求，紧紧依托宁夏新能源资源优势，全力打造自治区贺兰山东麓“国际 绿色 零碳”农业（葡萄）产业，促进宁夏新能源就地消纳，助力宁夏产业迈向高端化、绿色化、智能化、融合化。为此，建议：

    一是结合宁夏“九个重点产业”，重点针对肉牛和滩羊、葡萄酒等产业，解决其供热问题。以上两大产业具有规模化大、地域广、相对不集中等特点，可因地制宜采用太阳能、光伏、空气热源泵、地热源泵和生物质等新能源和可再生能源，既解决发电自用，又通过热泵供热用电及对牛粪、葡萄枝等生物质有效利用，挖潜我区的新能源和可再生能源资源，积极开展“、低碳供热”和“智慧供热”在宁夏各地区的研究和示范应用。同时，研究出台可再生能源供热的相关激励、奖励、补贴和优惠政策机制，引领行业发展，为我区实现低碳供热的高质量发展树立典范。

    根据调查，宁夏贺兰山东麓共有葡萄酒庄211家。位于贺兰山东麓的志辉源石酒庄现有供暖面积1.60万平方米，2021年计划供暖面积2.53万平方米，该酒庄原计划采用6蒸吨燃煤锅炉供暖，每年排放二氧化碳1605吨、二氧化硫48.3吨、氮氧化物24.1吨。

    今年，拟采用蓄热式电锅炉、空气源热泵、太阳能+电采暖等多种采暖技术完成酒庄“绿色供热”改造，通过绿色能源管理模式开展源网荷储积极消纳清洁能源。项目建成后每年节约标煤644吨，减排二氧化碳1605吨，等效植树14445棵。

    二是重点开展城镇重点区域、城镇周边区域以及农村地区的可再生能源低碳供热工程推广，以银川市为引领示范，开始生物质能、太阳能、地热能、光伏发电+热泵等“多能协同、低碳供热”系统示范区或示范项目。

    建设先行区，既是党中央赋予宁夏的时代重任，也是宁夏发展质量效益的必然选择。通过以上行动，积极实施清洁能源在取暖领域的应用，努力为北方地区冬季取暖提供可借鉴的“宁夏经验”，让绿色能源逐渐转化为受益群众的幸福感、获得感，以实际行动将“绿水青山就是金山银山”的理念落到实处，为国家实现“双碳”目标贡献一份力量。（ 宁夏能源环境科技学会      宁夏智慧供热技术创新中心）