双碳目标下供热规划技术方法研究

日期:2024-06-01 17:43:00

碳中和涉及能源、建筑、交通、园林等多个领域,其中能源领域是降碳主战场,而供热系统低碳转型则是重中之重。为实现“双碳”发展目标,我院开展了《双碳目标下供热规划技术方法研究》。

本课题在北京市现状供热发展评估基础上,深入分析地源热泵、再生水源热泵、空气源热泵、生物质供热、燃气供热、热电联产供热等不同供热方式在投资、运行等各环节的特点,提出各类供热方式在当前及未来价格、政策环境下的技术经济性、能耗及碳排放水平,提出不同外部能源条件、区位特点和用户性质所适用的供热方式优先序,以及供热重构过程中各类供热方式的发展策略,同时梳理并分析城市供热用地空间情况及管控利用策略,为首都低碳供热规划和行业发展提供基础技术支撑。

技术路线图


课题内容包括供热系统评估、供热资源梳理、供热重构情景推演、经济性和碳排放分析,供热方式发展策略、供热设施空间保障等,具有多方面创新意义:

1.开展了多情景供热重构路径分析,提出未来供热发展蓝图,定量分析了各情景年耗电量和天然气量,为北京供热提出了明确的路径方向。在此基础上,定量分析了三个情景年耗电量和天然气量,三情景天然气耗气量逐年下降,耗电量逐年增加。

供热系统低碳转型路径示意图


2.提出了北京近期适用的供热方式优先序。分别从投资经济性、运行经济性、能耗水平、碳排放水平等方面,分析了数据中心余热供热、再生水源热泵供热、中深层地热供热、浅层地热供热、燃气锅炉供热、空气源热泵供热、电锅炉供热等各类供热方式的优先序。

3.通过各类热泵供热与燃气供热的碳排放对比分析,提出了供热系统低碳转型的发展节奏。在北京市当前绿电比例条件下,近期应重点发展余热、再生水源、地热等系统能效较高的供热方式。

4.结合能源站等供热设施建设的空间需求,立足北京市供热设施用地规划情况,提出了供热用地空间保障方案。

本课题形成了研究报告、计算程序、图集、数据库等成果,相关思考结论已发表期刊文章一篇。成果支撑了市政专项规划、分区规划、“十四五”供热规划等一系列已发布实施的规划。同时,成果支撑了城市副中心绿心三大建筑供热工程、怀柔科学城东区六项目余热供热工程、东升科技园二期再生水供热工程等多个项目的规划实施。