建筑供热低碳转型国际经验梳理与启示分析

推进建筑供热低碳转型，国际上已有一些先进技术和政策实践， 可为中国提供有益参考。

1.建筑供热低碳转型国际经验

节对丹麦和美国的经验进行了梳理，并 总结了对中国的启示。 （一）丹麦 1.供热现状 丹麦位于欧洲北部，日德兰半岛上，南邻德国，西濒北海，北与 挪威和瑞典隔海相望。丹麦的气候属于北半球的温带海洋性气候， 冬冷夏凉，温和平稳，通常不出现极端天气。 丹麦有三分之二的家庭通过区域供热系统进行供热。丹麦的区 域供热系统被公认为是全球最高效的供热系统之一。该系统在热源 处整合多种可再生能源或余热、废热，如木料、秸秆、沼气等，燃料中仅 16%为化石燃料。热电联产方式在系统中发挥着重要作用，2021 年，66%的区域供热量来自热电联产。与常规区域 供热系统相比，丹麦的区域供热系统可在较低温度下运行，供回水 温度仅为 70/40˚C，这是丹麦区域供热系统先进高效的另一个原因。 同时，丹麦的区域供热系统各层级均安装了自动控制装置，可以将 热量精确分配到末端热用户，减少过量供热浪费，而且终端用户可 以通过自控装置调节供热量，以满足各自对舒适度的差异化需求。 此外，丹麦的区域供热系统还可同时为住户提供生活热水。

2.供热转型历史回顾 早在 1903 年，丹麦就开始使用区域供热系统并建立供热网络。 石油危机之前，丹麦在大型发电厂周围或没有发电厂的城市建立了 区域供热网络，以利用廉价的重油。1973 年石油危机后，丹麦开始 制定供热政策并迅速部署区域供热系统。1976 年，丹麦推出首个能 源计划，旨在减少对石油的依赖，并转向使用煤炭和可再生能源。 1979 年，丹麦正式制定了《供热法》，旨在促进供热能源的高效 经济利用，并通过扩大区域供热面积、增加天然气利用来减少对石油的依赖。《供热法》为丹麦供热规划提供了指导性纲领，并对几乎 所有供热相关方面的监管提供了依据。《供热法》随着能源形势的变 化而不断调整，但其核心原则至今仍然有效。几十年来，在《供热 法》的指引下，丹麦供热系统从以煤炭为主、天然气为辅的高碳供 热系统逐渐转向以可再生能源为主的清洁低碳供热系统。1994～ 2020 年，丹麦燃煤供热占比从 49.6%下降到 5.5%，以木材为燃料的 可再生能源供热从 7.1%上升到 39.1%。

3.供热转型政策机制 《供热法》为丹麦在不同时期推进供热转型明确了方向，但还 需要配套相应的激励约束机制推动目标任务的落实，丹麦为此出台 了一系列经济激励政策和行政管理政策。 经济激励政策方面：1982 年，丹麦对用于供热的煤炭征税。1992 年，引入二氧化碳税，包括对天然气热电联产电厂的新补贴；天然 气热电联产电厂的电价系统包括高峰负荷价格、高负荷价格和低负 荷价格，由于高峰负荷价格极高，推动了天然气热电联产电厂装机 规模的进一步扩大和储热装置的安装。2000 年，电价系统从固定价 格调整为根据供需情况按小时定价，转变了传统热电联产系统的作 用，使其努力与电力系统实现低碳、经济的一体化运行。2000 年之 后，超过 20MW 的供热公司被纳入欧盟碳排放交易体系，提高了使 用生物燃料的积极性。2004 年，对热电联产电厂的补贴计划启动； 同时，立法要求降低热电联产系统中燃气锅炉和电锅炉的税收。2018 年，丹麦通过较低的电力税激励热泵用于区域供热。近年来，丹麦 政府进一步降低供热用电的税收，并补贴热泵投资。 行政管理政策方面：丹麦不允许填埋可燃垃圾，也禁止在田地 里焚烧秸秆，从而推动可燃垃圾、生物质资源大量用于区域供热系 统。 

4.未来供热转型路线图 丹麦政府提出了国家温室气体减排的战略目标，即：到 2045 年 实现气候中和，到 2030 年温室气体排放较 1990 年减少 70%。实现 这一目标，少不了供热系统的贡献，丹麦将继续采取相关举措推动 区域供热部门在 2030～2035 年间实现化石燃料中和。具体路径主要 包括：1）提高新建和既有建筑改造的节能标准；2）用区域供热系统 替代独立燃油燃气供热锅炉，在不适宜区域供热的地区，用独立电 热泵替代，预计 2035 年，所有建筑都采用非化石能源供热；3）优 化区域供热热源和运行方式，用工业余热、生物质、可燃垃圾等资 源替代化石燃料，用热泵替代低效热电联产机组，用生物甲烷替代 天然气进行调峰，通过储热装置实现热电解耦，预计 2028～2035 年 间，天然气热电厂将 100%改用生物甲烷；4）用热泵充分收集废水 处理厂、数据中心、变电站、气体压缩机、地下系统等基础设施的余 热资源用于供热；5）进一步完善税收、价格、补贴、碳交易等激励 机制，推动供热低碳转型；6）注重区域供热行业相关技术人员、管 理人员的培养。

（二）美国 1.供热现状 在美国，供热能耗约占商业建筑能耗的 1/3，约占住宅建筑能耗 的 40%以上。受气候等因素影响，各州建筑供热能耗差异较大。美 国建筑供热以分散方式为主，如户用锅炉和热泵，73%的美国家庭以 此为供热设备。在人口稠密的城市地区，如纽约、波士顿等地，区域 供热也比较普遍。例如，Con Edison 运营的纽约市区域供热系统是 美国最大的供热系统，为曼哈顿约 1500 栋建筑提供蒸汽，覆盖了纽 约市大型建筑的 10%。 2.转型历史回顾 美国建筑供热经历了几次重大变革。20 世纪初，煤炭是住宅和 商业建筑供热的主要燃料，煤炉在当时很常见，但污染较为严重。20 世纪中期，建筑供热燃料逐渐从煤炭转向清洁、高效、易用的天 然气，20 世纪 70 年代，天然气已经在很大程度上取代了煤炭。20 世 纪末和本世纪初，随着热泵技术的发展、天然气价格的上涨，以及 对应对气候变化的共识，天然气供热开始逐渐向电力供热转变。尽 管目前天然气供热在许多地区仍然更为普遍，仅有 13%的家庭使用 热泵供热，但热泵使用率正在迅速攀升，2020 年热泵销售额同比增 长了 15%。

3.供热转型政策机制 美国的建筑供热政策主要由各州市自主制定，联邦政府具有监 督职能，但权力有限。各州政策导向也不尽相同，加利福尼亚、纽约 和其他一些州制定了推动供热系统向电动热泵转型的积极政策，而 德克萨斯、宾夕法尼亚等拥有丰富天然气资源的州，则对供热转型 持保留态度。 美国建筑供热相关政策大致有三类。一是建筑标准和许可。各 州市越来越多地采用严格的建筑标准，包括在新建建筑中淘汰化石 燃料，使用高效供热系统，如热泵系统；加利福尼亚州、纽约州等激 进地区正在推行净零能耗建筑标准。二是财政激励措施。联邦政府 推出了多项财政激励政策，如 2022 年出台的《通胀削减法案》为热 泵和其他节能电器的安装提供了大量抵税和退税政策；此外，房主 和企业采取能效提升措施还可以获得低息贷款。三是能源之星计划。 该计划由环境保护局设立，旨在推广节能产品和实践，多年来显著 提高节能技术的市场渗透率,高效供热产品也在该计划当中，符合能 源之星标准的热泵被广泛采用。

4.未来供热转型路线图 从最新政策看，美国未来推进建筑供热低碳转型主要有两方面 的关键部署。 一方面，推动实施更严格的建筑节能标准。2022 年，拜登政府发布《联邦建筑性能标准》，要求到 2030 年，联邦机构减少 30%的 建筑能源使用，并实现设备和电器的电气化。2024 年 6 月，美国能 源部明确了净零建筑的定义，从联邦层面设定了净零建筑的最低能 效标准，包括是否采用先进节能技术，并将能源之星和其他标准作 为最低要求。该举措旨在使各州净零建筑的定义和实践标准化，促 进净零建筑的推广。 另一方面，积极推广以热泵为代表的高效低碳供热方式。美国 近期发布的建筑标准中增加了对建筑电气化的支持条款，并将扩大 对高效供热系统的财政激励。联邦和各州激励政策将推动建筑供热 方式从化石能源向电动热泵转型，如：美国气候联盟承诺，到 2030 年部署 2000 万台热泵。此外，加利福尼亚、马萨诸塞等州还在积极 推进技术创新，如探索智能电网技术和需求响应管理的整合，以提 高电供热系统的效率和可靠性。

3.对中国的启示

从丹麦和美国推进供热低碳转型的实践看，有以下几方面经验 值得借鉴。 1.完善国家层面供热法规 丹麦的《供热法》为按照最佳经济社会效益建设区域供热系统 明确了法律框架，为供热规划和行业监管提供了全方位依据。中国 可借鉴这一成功经验，完善国家层面供热法规，为供热行业管理提 供更有力的法律依据，为省级供热管理条例的落实和地方供热规划 的实施提供更好的上位法支持。 2.健全低碳供热激励政策 丹麦和美国在推进低碳供热转型过程中，较为注重采用财政、 税收、价格等多元化的经济激励政策，辅以必要的行政管理措施。 中国采用的财政补贴政策相对较多，在推进清洁取暖中也出台了一些地方性的价格激励政策，但税收政策相对较少。未来，可考虑通 过供热燃料税、碳税等机制促进低碳热源发展。

3.立足国情稳步推进供热低碳转型 丹麦和美国对低碳供热路径的选择都充分考虑了资源禀赋和经 济性，美国允许各州有不同的路径取向和转型节奏。中国不同气候 区、不同类型建筑也应结合气候特征、资源禀赋、用能特点、经济条 件等设计差异化的转型路径，发展多样化的低碳热源和低碳供热方 式，推动化石燃料供热稳步退出。 4.大力发展热泵和储热技术 丹麦和美国都将热泵作为供热低碳转型的重要技术选择，中国 近些年的清洁取暖工作也促进了热泵供热技术的大规模推广应用， 未来可进一步加强技术创新研发，扩大技术适用范围，丰富市场应 用场景。丹麦的区域供热系统普遍配有储热设施，同时丹麦也在致 力于研究长周期储热技术，如跨季节储热。中国未来要充分利用各 类余热、可再生资源，储热设施也是必不可少的，当前应积极做好 相关技术储备。

5.持续推进建筑节能 丹麦和美国都非常重视通过提高建筑能效水平从源头减少建筑 供热需求，美国正在积极推进近零能耗建筑建设。长期以来，中国 也一直围绕提高建筑节能水平持续开展节能标准提升、节能改造等 工作。中国存量建筑规模巨大，其中城镇建筑中约有 1/3 仍为非节能 建筑，且未来还将有较大规模的新建需求，为避免高能耗锁定，需 要加大既有建筑节能改造力度，并加快推进超低能耗、近零能耗建 筑的规模化发展。