国际清洁供暖转型加速


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中国能源新闻网记者 王可

  当德国立法为新装供暖系统划定65%可再生能源底线,当芬兰用2000吨皂石储存整冬热量,当丹麦从临海海水中为2.5万户家庭提取温暖——一场静默却深刻的全球供暖革命正在重塑能源格局。

  随着全球碳中和进程推进,这个长期依赖化石燃料的传统领域,正成为各国能源转型的攻坚前沿。

  政策领航:立法划定转型硬红线

  “这可能意味着燃气锅炉时代进入倒计时。”德国能源专家对该国二零二四年正式生效的《建筑能源法》如此评价。这项被称为“供暖法案”的新规明确,所有新安装供暖系统必须达到至少65%的可再生能源贡献比例,热泵、生物质锅炉等清洁设备成为主流选择。更长远的目标已然明确:2045年起,德国将全面禁止石油和天然气供暖,为欧洲大型供暖市场锁定脱碳路径。

  政策实施并非“一刀切”。德国按城市规模设置过渡期,10万人口以上大型城市需在2026年前完成对应供热规划,小型城市则延长至2028年。为降低民众转型成本,政府推出阶梯式补贴:自愿更换清洁供暖系统可获30%基本补贴,低收入家庭额外叠加30%补贴,2028年前更换老旧锅炉获得20%的加速更换奖金。多重激励下,德国热泵销量持续增长,供暖企业加速产品结构调整,市场转型动能十足。

  欧盟层面的战略布局更为深远。早在2020年,欧盟便以“能源系统融合战略”为纲领,打破交通、工业、建筑等领域的能耗“孤岛”,将供暖纳入能源互联网整体规划。

  “将可再生能源电力通过热泵等技术转化为热能,是建筑领域脱碳的关键。”欧盟能源专员卡德里?西姆森强调,理念转变让供暖从独立系统升级为能源生态的核心节点,为全欧清洁转型奠定基础。

  热泵破局:多元热源解锁清洁供暖

  政策的刚性约束与市场激励,正推动清洁供暖技术从实验室走向规模化应用,热泵技术成为破解传统供暖困局的核心抓手之一。

  丹麦埃斯比约港,全球最大二氧化碳基海水热泵的持续轰鸣,改写了海洋能源利用的教科书。

  这座70兆瓦级设施,从北海海水与附近风电场中提取热量,每年提供28万兆瓦时清洁热能,满足2.5万户家庭供暖需求,年减排二氧化碳12万吨。

  为保障供暖稳定性,该设施配套建设60兆瓦木屑锅炉与40兆瓦电锅炉,形成可再生能源为主、备用能源兜底的动态互补模式,既确保峰值需求供应,又实现间歇性风电、太阳能的高效集成。

  与此同时,在荷兰乌特勒支,污水处理厂完成了从“能耗单元”到“供能枢纽”的华丽转身。当地“超级热泵”每天从6500万升处理后污水中提取热量——这些来自居民生活的废水,冬季温度保持在12摄氏度左右,夏季超22摄氏度,供应2万户家庭供暖,成为荷兰规模最大的热泵项目。

  储热革命:破解季节错配能源密码

  北欧“夏季能源盈余、冬季需求激增”的季节性矛盾,倒逼储热技术实现突破性进展。年,全球目前规模最大的季节性热能储存项目Varanto在芬兰万塔市启动,为解决能源供需错配提供了创新方案。

  在地下100米深的坚硬岩石层中,3个相当于10个篮球场大小的岩洞组成“地底热银行”洞穴内装满140摄氏度高压热水,依靠封闭空间压力实现高温不沸腾、不蒸发,达到90吉瓦时的储热能力。“这些热量足够20万人口城市全年使用,”项目负责人介绍,“它将成为城市供暖系统的稳定锚。”

  同样在今年,芬兰南部波尔奈宁的“沙电池”展现了另一种可能。该装置以2000吨碎皂石为储热介质,能够在超过600摄氏度的高温条件下,将可再生能源产生的富余热能高效储存起来,总储热容量高达100兆瓦时。进入冬季后,储存的热能可持续稳定释放,逐步替代传统木屑锅炉,推动区域供热碳排放降低约七成,相当于每年减少约160吨二氧化碳排放。整套系统不仅建设与运营成本低,且放热效率超过90%,能够连续稳定供暖数周,为中小城镇提供了一条经济可行的清洁供暖路径。

  废热升级:从能源损耗到城市热源

  在清洁供暖的多元探索中,“变废为宝”成为最具潜力的方向之一。

  二零二三年,英国能源安全和净零排放部宣布投入近6500万英镑,其中3600万英镑专项用于数据中心废热回收,计划建设供热网络为1万多户家庭和25万平方米商业空间供暖。

  伦敦西部Hayes数字园区创新性地将数据中心建设与区域供热网络同步规划,利用数据中心产生的余热直接输送给周边社区,实现了数字基础设施与城市能源系统的深度融合。

  从工业废热到数据中心余热,从海水热能到污水潜热,曾经被忽视的“无用之热”正转化为“绿色暖流”,为城市清洁供暖开辟出可持续的新路径。

  这场清洁供暖革命,既是政策引导下的产业重构,也是技术驱动下的能源变革。随着65%可再生能源供热指标从德国走向更多国家,随着储热技术成本持续下降,脱离化石燃料的供暖时代正加速到来。

  江蓬新

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