工業(yè)用熱是我國乃至全球能源消費的重要領(lǐng)域。能源轉(zhuǎn)型大勢下，工業(yè)用熱的綠色低碳改造已刻不容緩。如何讓高度依賴化石能源的工業(yè)供熱領(lǐng)域“綠化煥新”？業(yè)內(nèi)人士普遍認為，循序漸進擴大清潔能源技術(shù)利用、因地制宜實施低碳解決方案或是答案。

供熱清潔替代勢在必行

“2020年，我國非流程工業(yè)用熱折合標煤2.78億噸，產(chǎn)生約7.1億噸碳排放。”清華大學(xué)建筑學(xué)院副教授夏建軍給出這樣一組數(shù)據(jù)，“從工業(yè)用能現(xiàn)狀來看，不論是以有色金屬等為代表的流程工業(yè)還是以紡織、食品等為代表的非流程工業(yè)，目前化石燃料鍋爐都是其主要熱源形式之一。煤炭、天然氣、石油等化石能源供熱比例相對較高，能否推動工業(yè)用熱的低碳乃至零碳化，將是我國工業(yè)領(lǐng)域能否達成‘雙碳’目標的關(guān)鍵所在。

”隨著我國可再生能源替代工作逐步推進，供熱領(lǐng)域的多元發(fā)展和替代已明顯提速，工業(yè)用熱的清潔替代正步入“快車道”。

2024年底，國家發(fā)改委等部門發(fā)布的《關(guān)于大力實施可再生能源替代行動的指導(dǎo)意見》指出，要經(jīng)濟高效推進發(fā)電、供熱、制氣、制氫多元發(fā)展和替代，推動建立可再生能源與傳統(tǒng)能源協(xié)同互補、梯級綜合利用的供熱體系。國家能源局發(fā)布的《2025年能源工作指導(dǎo)意見》進一步明確，在工業(yè)、交通、建筑、數(shù)據(jù)中心等重點領(lǐng)域大力實施可再生能源替代行動，拓展地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能、太陽能等可再生能源供暖應(yīng)用。而今年7月最新出爐的《關(guān)于開展零碳園區(qū)建設(shè)的通知》更是強調(diào)，要推動園區(qū)積極利用生物質(zhì)能、核能、光熱、地?zé)?、工業(yè)余熱等熱能資源，實現(xiàn)供熱系統(tǒng)清潔低碳化。

“量體裁衣”應(yīng)對供熱挑戰(zhàn)

從目前市場情況來看，低碳供熱技術(shù)包括太陽能供熱、生物質(zhì)能供熱、地?zé)崮?、儲熱、工業(yè)余熱、核能供熱等多項關(guān)鍵技術(shù)，這些技術(shù)在建筑供暖、工業(yè)用熱、農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖等場景領(lǐng)域都有不同范圍和程度的應(yīng)用落地。以上海浦東新區(qū)的“浦發(fā)·零碳綠谷”為例，該園區(qū)以固廢綜合處置為核心支點，借助地理優(yōu)勢利用焚燒廠生物質(zhì)蒸汽集中供熱替代原有分散式天然氣鍋爐供熱模式，實現(xiàn)了綠色能源高效利用。

盡管落地項目不斷涌現(xiàn)，但多位業(yè)內(nèi)人士也表示，如何為特定的工業(yè)場景從大量低碳技術(shù)中選定合適的技術(shù)卻并非易事，工業(yè)供熱低碳轉(zhuǎn)型實際存在諸多挑戰(zhàn)。

綠色創(chuàng)新發(fā)展研究院副主任楊鸝認為，在工業(yè)供熱低碳化領(lǐng)域，技術(shù)路線較為清晰，我國中低溫?zé)岜?、電鍋爐、生物質(zhì)利用、余熱利用等技術(shù)已經(jīng)成熟，但目前市場滲透率偏低，說明需要更明確的政策措施予以破解。

行業(yè)研究機構(gòu)麥肯錫也在其最新研究中指出，不同工業(yè)領(lǐng)域用熱脫碳潛力各有不同，食品、農(nóng)林等領(lǐng)域工業(yè)過程對于熱源溫度要求相對較低，短期來看，目前成熟的電氣化技術(shù)已足以滿足替代需求，而化工、鋼鐵等工業(yè)領(lǐng)域需要高溫穩(wěn)定熱源提供連續(xù)熱量，這對熱源選擇提出了更高要求。

自然資源保護協(xié)會能源轉(zhuǎn)型項目官員吳婧涵認為，工業(yè)用熱低碳發(fā)展還面臨三個挑戰(zhàn)：第一，目前工業(yè)供熱仍以燃煤鍋爐為主，對熱源品質(zhì)要求相對較高，低碳供熱直接替代還存在一定難度；第二，盡管工業(yè)廢熱資源豐富，但仍存在供需不匹配、“有熱無用、用熱無源”等問題；第三，當前新能源與熱泵系統(tǒng)整合程度相對較低，多能耦合體系不夠完備制約了多能高效利用前景。

多方合力助推工業(yè)脫碳

業(yè)界普遍認為，工業(yè)供熱低碳化是一項涉及技術(shù)創(chuàng)新、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、工業(yè)流程優(yōu)化、產(chǎn)業(yè)協(xié)同以及政策適配等的系統(tǒng)工程，需要循序漸進地尋找因地制宜且經(jīng)濟適配的解決方案。

國際能源署在其最新報告中指出，在凈零排放目標指引下建立長期供熱策略，不僅需要盡快停止化石燃料供熱鍋爐的應(yīng)用，同時應(yīng)加大熱泵、可再生能源供熱技術(shù)、區(qū)域供熱等新興低碳供熱方案的應(yīng)用。在這一過程中，各國政府應(yīng)加快制定清晰的政策措施，配合市場供需推動低碳技術(shù)發(fā)展，并加速新興技術(shù)盡快跨過“成本關(guān)”。

北京計科能源新技術(shù)有限公司研究主管車陽則認為，從國際工業(yè)低碳轉(zhuǎn)型經(jīng)驗來看，最為關(guān)鍵的就是為低碳技術(shù)建立一套“目標引導(dǎo)—激勵約束—監(jiān)測評估”的閉環(huán)政策體系，通過明確供熱低碳轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略目標與技術(shù)路徑制定精準扶持政策，同時可通過經(jīng)濟激勵機制和環(huán)保節(jié)能等政策的協(xié)同，確保對先進技術(shù)進行規(guī)范引導(dǎo)。

吳婧涵也表示，當前，許多國家出臺了相關(guān)政策支持工業(yè)供熱清潔轉(zhuǎn)型，例如，德國的“工業(yè)可再生熱激勵計劃”對熱泵、太陽能熱、生物質(zhì)等技術(shù)給予資金支持，加快其在工業(yè)場景中的應(yīng)用。整體來看，投資補貼、稅收優(yōu)惠、碳價格等激勵手段都有望成為推動工業(yè)用熱低碳發(fā)展的有效手段。

楊鸝進一步指出，考慮到工業(yè)供熱低碳化對我國實現(xiàn)“雙碳”目標的重要支撐作用，有必要系統(tǒng)分析現(xiàn)有應(yīng)用案例及示范試點情況，深入識別不同替代技術(shù)路線所需要的實施條件，為構(gòu)建完善的政策體系提供現(xiàn)實依據(jù)。