专家深度分析: “双碳”目标下我国地热供暖发展潜力 - 行业动态

在我国全面建成小康社会、向第二个百年奋斗目标奋进的进程中，提升各类建筑的供暖与制冷效率是事关全体人民生活质量提升的大事，也是衡量经济高质量发展水平的重要标志之一。建筑供暖效率提升离不开能源结构转型的跟进。若建筑供暖效率提升引起化石能源消费增长，势必增加碳排放压力，且会增加社会成本与能源安全压力。在“双碳”目标硬约束下，可再生能源成为建筑供暖现实选择。可再生能源构成中，地热具有供应稳定、资源分布广优势，可因地制宜在未来的建筑供暖中可扮演重要角色、发挥重要影响。

一、当前我国建筑供暖现状及能源结构

建国之初，受气候条件及国家财力有限等多方面因素限制，我国集中供暖确定了秦岭-淮河南北分界线，分界线以北城市实行集中供暖，分界线以南不实行集中供暖。集中供暖主要针对城市地区，城市具有实施的条件，而农村住户分散，主要以家庭为单位采取分散供暖形式。集中供暖分界线的划分并不意味着南方地区就不需要供暖。事实上南方多数地区冬季潮湿阴冷，虽然温度多数时候高于零度，且高于北方地区，但湿气大的气候特点决定了人体体感温度低，冬季寒冷程度以及寒冷时长甚至不亚于北方。为有效御寒，南方城乡多以分散供暖为主。近年随着经济发展以及气候不确定性变化，南方地区集中供暖呼声日渐高涨。

1.北方地区供暖形式及能源结构

北方供暖使用的能源种类主要包括燃煤、燃气和二次能源的电力等，如前所述，北方城镇主要实行集中供暖，2020年集中供热面积达到150亿平米。城镇集中供热热源包含热电联产、燃煤锅炉、燃气锅炉、热泵等方式；分散供暖主要有户式燃气炉、户式燃煤炉、空调和直接电加热等方式。农村供暖以分散供暖为主。整体而言，农村建筑节能保温效果不及城市地区，供暖整体能源利用效率比较低。特别是大量散煤燃烧产生废物污染及碳排放，是未来北方农村清洁取暖重点。

2.南方地区供暖形式及能源结构

南方城乡主要以分散供暖为主、集中供暖仅在安徽合肥等部分区域运行，供暖热源主要来自热电联产，城市公共建筑供暖多为以建筑为单元的集中式供暖，与以城市热网为基础的集中供热不同。分散供暖以空调和直接电加热为主，能源主要来自二次能源电力，也有部分家庭通过户式燃气炉取暖。分散供暖看似灵活机动，但供暖效率整体较低，存在热源浪费严重不足，不易形成规模效应。分散供暖以电驱动为主，容易导致空气干燥及各种空调病，供暖质量不及以水为介质的集中供暖。同时，分散供暖在安全方面存在一定的隐患，近些年时有使用电热毯、电加热等供暖方式引发火灾事故的报道。

二、当前及今后发展地热供暖的基础与优势

提升人民群众生活质量、普及供暖的实现路径之一是推进地热供暖普及化程度提高，重点是推进集中供暖模式由北向南方渗透。未来南方地区的集中供暖将不同于北方以城市热网为支撑的运行模式，南方地区的集中供暖应以小区、公建、局部建筑群为单元，可以将此模式界定为分布式的集中供暖。普及集中供暖与我国大力推进碳达峰目标的时间节点同步，以不增加能源供应压力、不增加化石能源消费为基本出发点。在此形势下，可再生能源供暖将步入发展前台。地热作为可再生能源家族重要成员，其供暖新军角色地位将进一步凸显出来。

1.地热资源开发利用具有潜在的技术经济优势

我国地热资源丰富，具有极高的开发利用潜力。据国土资源部中国地质调查局2015年调查评价结果，我国336个地级以上城市浅层地热能资源年可开采量折合标煤7亿吨，大部分土地面积适宜利用浅层地热能，可实现供暖制冷面积326亿平米。中国水热型地热资源总量折合标煤1.25万亿吨，年可采量折合标煤18.65亿吨。以中低温为主（资源总量1.23万亿吨，年可采18.47亿吨），高温为辅（资源总量141亿吨，年可采0.18亿吨）。150℃以下中低温地热资源主要分布在华北、苏北、松辽、江汉、汾渭等大中型盆地；其余分布在东南沿海、胶辽半岛等山地丘陵区。高温地热资源主要分布在西藏、云南、四川和台湾地区。根据中国地质调查局的评价数据，中国大陆3.0-10.0km深处干热岩资源基数为856万亿吨标煤，如果能提取其中的2%，则相当于当前中国能源年消耗的几千倍，资源潜力巨大，有望成为战略性接替能源。

地热供暖的最大优势在于资源供应稳定、低排放，与提高生民生活水平和碳达峰双约束要求高度匹配，且供暖质量更高。地热除可以用来供暖之外，还可供暖制冷一体，特别是浅层地热目前已广泛在制冷方面大量应用。南方地热冬季需要供暖，夏季供冷需求同样强烈；北方冬季需要供暖，夏季供冷也有需求。目前技术下浅层地热供暖制冷一体可以有效延长建筑热泵设备运营时长，投资运营者收益可以来自供暖和制冷两个方面，有利于缩短投资回收期，有利于保障必要的经营利润，有利于吸引投资。

2.地热资源开发利用滞后，未来规划聚焦大力推进

截至“十三五”末国内地热供暖面积大约在14亿平米，其中浅层供暖面积9.2亿平方米，中深层水热供暖4.8亿平方米。“十二五”末全国地热供暖面积为4.92亿平方米，其中中深层水热供暖面积1.02亿平方米，浅层地暖面积3.92亿平方米。“十三五”时期地热供暖进入快速发展期，新增供暖面积9.12亿平方米，其中浅层5.3亿平方米，中深层3.82亿平方米，见表1。“十三五”地热供暖新增面积虽未完成《地热能开发利用“十三五”规划》提出的到2025年中深层和浅层供暖分别增长4亿平方米和7亿平方米面积的目标，但为后续发展奠定了一定的基础。目前的地热供暖面积占比较小，但发展后劲大。

表1 十三五时期新增供暖面积（万平方米）

我国关于地热发展的规划一直在优化调整地热产业化道路。2021年国家发改委等八部门发布《关于促进地热能开发利用的若干意见》，就我国地热产业各个时期发展目标、重点任务及保障措施作了详实的规划。《意见》提出到2025年地热能供暖（制冷）面积比2020年增加50%；在资源条件好的地区建设一批地热能发电示范项目，全国地热能发电装机容量比2020年翻一番；到2035年地热能供暖（制冷）面积力争比2025年翻一番。2020年全国地热供暖制冷面积14亿平方米。按照《意见》规划，到2025年供暖面积预期应该达到21亿平米，之后再到2035年达到42亿平米。

3.地热供暖项目初投资大，盈利能力较弱，制约推广

从目前国内地热供暖项目的实际运行情况看，地热供暖项目虽然具有后期运行成本低及资源供应稳定优势，但其初投资较大，进入门槛高。对于投资商而言，若想在较短时期收回投资，需要在供暖收费定价、项目运营收费、信贷政策或补贴等方面予以支持，配套改革要及时跟进。目前全国供暖收费平均水平在24元/平方米，平均供暖成本27元/平方米。

三、推动地热供暖重点实施路径

1.中深层地热供热遵循资源导向因地制宜推进

稳步推进全国范围冬季供暖及资源梯级综合利用。我国水热型地热资源主要分布在松辽盆地、渤海湾盆地、河淮盆地、江汉盆地、汾-渭河盆地、环鄂尔多斯盆地、银川平原等地区。目前国内包括中石化、中石油在内的油企以及大量民企已经深度参与到这些资源的开发之中。中石化以地热开发利用“雄县模式”为蓝本，提出创建20个地热供暖无烟城的设想已经实现。同时中石化提出打造以“地热+”为核心的地热开发利用，由县城向农村和大中城市进军。预计将来国内中深层地热开发利用将按照这条道路发展下去。但中深层地热供暖的局限性在于资源分布，不是所有地区都有中深层地热资源，且地热资源开发利用对回灌有着硬性约束，如果回灌问题解决不好，则开发意义不大。

2. 系统推进浅层地热供暖制冷，特别要重视在夏热冬冷地区推广。

浅层地热能基本可以“就地取材”，不仅包括土壤中的地热能，同时地表水、城市污水也是地热供暖制冷的重要资源，各类资源开发国内都有成功案例。可以按照“宜土则土，宜水则水”的思路，因地制宜地在全国推广地源热泵项目，带动浅层地热开发利用。地源热泵项目的最大优势是项目能效比高于普通空调和空气源热泵，同时后期运行费用较低。只要热泵技术便捷化程度得以显著提升，即便在寒冷地区也可大有可为，地处东北的辽宁就是目前地源热泵装机容量比较大的省份，供暖制冷面积达到7000万平方米。

图1 夏热冬冷地区浅层地热利用数据

当前及今后一个时期，南方冬季供暖将成为国家区域经济发展的重要支点，成为提升人民生活质量的重要标志。中国所有省会级以上城市每年地源热泵系统（包括地埋管和地下水热泵）夏季（按5个月计算）换热量约为3万亿千瓦时，折合标准煤约3.83亿吨，可制冷面积为101亿平方米；每年地源热泵系统冬季（按4个月计算）换热量为1.5万亿千瓦时，折合标准煤约1.83亿吨，可供暖面积为119亿平方米。

夏热冬冷地区具有丰富的浅层可开采资源量，推广使用地源热泵技术具有得天独厚的条件，目前地源热泵项目几乎在各个地区都有推广，见图1。南方夏热冬冷地区浅层地热供暖制冷与城市建设、新农村建设保持匹配，对于长江中下游地区经济社会发展有重要意义。夏热冬冷地区地表水年可利用量在8000亿立方米/年，全国城市污水处理能力每天可达1亿立方米，夏热冬冷地区预计占1/3以上，是重要的地热热源。

四、促进地热供暖的政策保障措施

1.切实做好地热供暖顶层设计和落实工作。

住建部印发《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》与《“十四五”住房和城乡建设科技发展规划》，对绿色低碳建筑做出系统发展规划，目标路线已经非常明确具体。

《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》提出，到2025年完成既有建筑节能改造面积3.5亿平方米以上，建设超低能耗、近零能耗建筑0.5亿平方米以上，全国新增地热能建筑应用面积1亿平方米以上。结合全国绿色建筑发展规划，做好地热供暖顶层设计，大力推动《关于促进地热能开发利用的若干意见》的落实非常重要，尤其要重视在新建建筑、公用建筑、新农村建设中推进地热供暖制冷。

2.重视地热开发利用技术及各类标准制定。

《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》提出完善建筑节能与绿色建筑标准体系，做好《建筑节能与可再生能源利用通用规范》等标准的贯彻实施。立足于此文件，宜鼓励各地制定更高水平的建筑节能与绿色建筑地方标准。建议在标准的制定过程中更多考虑地热在建筑中的应用，系统推进地热供暖制冷项目设计、施工、设备选择以及运营管理工作标准化，杜绝因标准缺失导致的项目运行衔接不好以及运行不畅问题。在规划、设计、施工、竣工验收阶段，加强新建建筑执行建筑节能与绿色建筑标准的监管；充分发挥住房和城乡建设部科技计划项目平台的作用，持续优化项目布局，引领绿色建筑创新发展方向。在建筑管理部门统筹之下，行业协会及科研机构应加大针对地热供暖领域业务的的地热供暖项目技术交流与培训，形成相对完整的地热供暖人才队伍体系，打造科研机构、设备制造企业、项目运营企业共同参与的新型地热科技创新机制，立足各类建筑技术研发应用，大力推进“地热+新能源”供暖技术研究，支撑地热供暖可持续发展。

3.做好各项配套改革，为地热供暖护航。

考虑到地热供暖项目的碳减排贡献，建议住房和城乡建设部门进一步加强与发展改革、财政、税务等部门沟通，落实好地热建筑项目财政资金、价格、税收等方面支持政策。进一步创新信贷等绿色金融产品，强化地热项目绿色保险支持。针对地热供暖项目初投资较大、投资门槛高级运营周期长特点，综合考虑投资商的投资回收期及各类金融成本，基于市场定价的供暖制冷收费价格机制及必要的财政补贴要及时跟进。补贴的资金来源可以考虑从碳市场及今后的碳税收入统筹。

作者：罗佐县，中国石化经济技术研究院

来源：《能源决策参考》2023年第41期

原标题：“双碳”目标下我国地热供暖的发展潜力分析