管網更新：絕不僅是“修管子”

6月初，北方多地的小區路段被圍擋封閉，工人們正在加緊更換或焊接暖氣管線。“冬病夏治”，春夏季節是這張龐大的“城市血管”進行維護和改造的關鍵窗口期。

自去年以來，在“兩新”“兩重”政策以及今年5月發布的《關于持續推進城市更新行動的意見》中，都明確將供熱、燃氣、供水等地下管網作為基礎設施更新的重要方向。近期，國家發展改革委公開提到，“十四五”以來，已安排超過4700億元，重點支持城市燃氣、排水等地下管網改造和城鎮老舊小區改造等城市更新項目。

中國擁有世界上最大的集中供熱體系，覆蓋秦嶺—淮河以北的13省及京津兩市，截至2023年末，全國集中供熱面積143.24億平方米。近年來，不少老舊管網服役多年，在一些地方引發泄漏、爆管等安全事故，改造的緊迫性不言而喻。

集中供熱的更新遠不止“修管子”這么簡單。供熱是一項涵蓋熱源、熱網輸送以及熱用戶的系統工程，其能耗在中國能源消費結構中占據較大比重，蘊含著巨大的減碳潛力。聯合國環境規劃署曾指出，區域供熱是降低碳排放、提高能源效率的關鍵路徑之一。

能源基金會低碳城市項目高級項目主管趙言冰在接受《中國新聞周刊》采訪時提到，在“雙碳”目標下，大規模設備更新和城市更新，為整個供熱系統減碳升級帶來了重要契機。在更新管網的同時，應從更全局的視角出發，關注熱源甚至建筑等各個環節，才能更有效地推動供熱系統節能減碳。

供熱管網步入“老齡化”

“一到冬天，家里的暖氣不熱，遇上降溫還得開空調。”這是不少北方家庭的困擾。

朱正是北京市煤氣熱力工程設計院有限公司（以下簡稱“北京煤熱院”）的副總經理兼熱力總工程師，擁有20多年城市供熱工程設計經驗。他注意到，不少居民對供暖存在認知誤區：在一些老舊小區，當暖氣不熱時，一些人會先想到是供熱鍋爐“不舍得燒”，“甚至有老人發現屋里不暖和，就趴到窗邊，看鍋爐房的煙囪冒不冒煙”。這樣的誤解，甚至可能導致管網在春夏季改造時，遭到一些人的不理解甚至抵觸。

實際上，暖氣不熱的一大原因，是供熱管網和戶內采暖系統年久失修，調節水平低，存在嚴重的“跑冒滴漏”。保溫層破損、管壁腐蝕等問題，導致熱損大幅增加。盡管近五年來，多地持續推進供熱系統升級改造，系統能耗有所下降，但朱正向《中國新聞周刊》提道，“目前管網的平均熱損失率仍高達20％”。

目前，中國供熱管網正集中進入“老齡化”階段。長期研究城市供熱的清華大學建筑學院教授付林在接受《中國新聞周刊》采訪時提到，中國供熱管網的建設高峰出現在20世紀八九十年代，設計壽命通常為30年左右。朱正提供的數據顯示，目前在北方地區，使用超過15年的老舊供熱管網占到了40％。

除了熱損失，老舊管網的調控能力也有限，引發另一個典型問題：“近熱遠冷。”在同一個小區里，靠近循環泵的住戶家里可能會熱到開窗戶，大量熱能損失，但距離較遠的住戶暖氣熱不起來，甚至一些用戶拒交采暖費。這一現象實際是各用戶的實際流量與需求流量不一致——熱水天然更易流向阻力較小的近端，而遠端管網彎曲多、坡度大，水流阻力顯著增加，因此熱網最重要的一環是水流調節。

朱正解釋，老舊供熱管網系統主要依賴人工調節流量，費人力，又很難做到精準控制。他強調，當前的管網改造，不是簡單地換個新管道、用上新的保溫防腐材料，這很可能治標不治本，而是需要整個熱網系統的更新，包括自動控制、智慧調控的改造，實現智能調節與按需供熱。

此外，老舊管網帶來的更嚴峻挑戰，是日益突出的安全隱患。朱正提供的數據顯示，近年來，各類供熱系統事故發生點統計中，熱網事故占比高達50％—60％，遠超熱源、熱用戶等其他環節。

近年來多地出現相關事故。如2021年初，鄭州一條熱力管網爆管，導致地面塌陷，一名騎電動車的行人不幸遇難，另有一人被燙傷。“無論從供熱的安全性還是穩定性看，供熱管網的系統性改造都有非常大的必要性。”付林強調。

事實上，過去十多年間，多地都在陸續進行供熱管網的改造。但受訪專家提到，過去的改造更多是“頭痛醫頭、腳痛醫腳”，通常集中在個別小區或單位，缺乏系統性統籌。此外，供熱管網的建設與管理主體一般是地方熱力公司，一些公司考慮到資金壓力，即便收到大量居民投訴，也還是讓管網“帶病運行”，只要能保證室溫達到20攝氏度以上，“湊合用就行”的理念既造成了企業運維成本過高，埋下了長久的安全隱患。

改造老舊管網也存在諸多挑戰。2016年，酒泉市肅州區發生供熱管道爆裂，導致15萬人停暖。北京煤熱院后續參與事故診斷及設計改造。朱正記得，當時原始設計圖紙與實際情況嚴重不符，作為診斷資料，已不具備參考價值——這在不少老城區都比較常見。他們的第一個任務，便是重新摸排、繪制圖紙。

此外，隨著城市規模擴張，建筑格局復雜，老舊管網的許多設計也與當下不匹配。“以前管網的敷設方式、管件選型、作業空間都不一樣了，甚至過去的管線沒有嚴格規劃，東拐西拐，甚至上面還有給水管、電力管或燃氣管，開挖和改造的難度極大，對設計團隊的要求很高。”朱正對《中國新聞周刊》說。

不同于過去的點狀更新，受訪專家指出，近幾年包括“兩新”政策在內的政策更強調整體性，老舊管網改造被納入加強城市基礎設施建設、打造宜居、韌性城市的大框架中。

此外，政策層面也在加大資金支持。國家發展改革委固定資產投資司負責人在5月的發布會上表示，“十四五”以來，中央財政已累計安排超4700億元，用于支持城市燃氣、排水等地下管網改造，以及城鎮老舊小區等配套基礎設施建設。多地陸續出臺文件推動改造進程。以北京為例，2023年北京市發展改革委發布專項通知，對城市熱網供熱管道老化更新項目，市政府固定資產投資可承擔項目總投資的50％，對區級項目提供15％的資金補助，區級財政需按不低于市級比例予以配套。

熱網系統面臨轉型

節能減碳也是推動供熱管網更新的重要目標之一。

2024年5月，國務院發布的《2024—2025年節能降碳行動方案》中明確提到，推進老舊供熱管網等更新升級，加快節能建筑改造。到2025年底，完成城市供熱管網熱損失較2020年降低2個百分點左右。

但供熱系統的減碳遠不只是降低熱損。據《中國能源報》在2023年報道，國家清潔取暖原評估專家組組長趙文瑛提到，北方采暖季二氧化碳年排放量約10億噸，約占全國碳排放總量的10％——這一數字與整個交通行業的碳排放水平相當。

多位受訪業內人士指出，供熱系統的減碳空間巨大，但從整個供熱系統來看，熱網并非碳排放的“重災區”，真正具有減碳潛力的，是前端的熱源結構。能源基金會低碳城市項目高級項目主管趙言冰向《中國新聞周刊》表示，即使管網全部更新，如果熱源仍以燃煤或燃氣鍋爐為主，整體效果依然有限。

當前中國集中供暖仍以燃煤為主。根據中國城鎮供熱協會2024年數據，燃煤燃氣化石燃料供熱占全國集中供熱熱源的95％以上，電力、可再生能源和工業余熱等只占不到 5％。

供熱系統不僅是城市正常運轉的保障，也關乎未來城市的環境質量與低碳轉型路徑。受訪專家提到，基礎設施改造往往投入大、周期長，在當前經濟形勢下，這樣的大工程不應僅是“修修補補”，更應成為重新思考未來城市能源系統的重要契機。

事實上，推進北方冬季清潔供暖，已被多次寫入政策文件。但趙言冰提到，業內也在圍繞一個基礎性問題展開討論：在“雙碳”目標下，隨著燃煤熱源逐步退出、電力和可再生能源被廣泛鼓勵用于供暖，現有熱網系統將發揮什么作用，是否還需繼續擴大？

這一基礎性問題，可以借鑒一些國外供暖經驗。趙言冰介紹，在北美、西歐等地，因獨棟住宅多，主要采用的并非集中式采暖，而是以燃油、燃氣鍋爐為主的分散式供暖，近些年正逐步被熱泵替代，既減碳，也有助于降低對天然氣的依賴，緩解俄烏沖突帶來的能源風險。而在丹麥、芬蘭等北歐國家，更多是采取區域供熱系統，雖然整體規模遠不及中國，但他們正在探索新一代的區域供熱系統應用，為推進區域供熱系統脫碳轉型提供新的思路和實踐。

根據水電水利規劃設計總院與丹麥能源署在2024年發布的供熱報告，自20世紀70年代石油危機以來，丹麥持續推動能源綠色轉型，大規模整合可再生能源與工業余熱，大力發展風電供暖，并通過熱電聯產、熱泵和儲熱等技術，逐步實現了高比例的可再生能源供熱。數據顯示，自1975年以來，丹麥在國內生產總值翻番的同時，碳排放量減少了53％。

在趙言冰看來，北歐國家的經驗表明，低碳甚至零碳供熱的關鍵，是優化熱源，如果能提供低碳的熱源，那么熱網也可以為零碳的新型供熱系統提供解決方案。“目前英國、德國等西歐國家也正在提高低碳熱源的熱網系統的比重。對中國而言，如果熱源實現低碳，北方大規模的熱網仍然可以作為關鍵基礎設施，為未來零碳新型供熱系統出力。”她說。

接下來的關鍵問題是，如何拓展多樣化的低碳熱源。“目前行業有許多討論，但一個確定的方向，就是逐步替代燃煤鍋爐。”趙言冰對《中國新聞周刊》說。過去十多年間，為改善空氣質量，全國多地在政策推動下推廣“煤改氣”“煤改電”及可再生能源供暖。以北京為例，自2013年起大力推進“煤改氣”，到2015年底，中心城區基本淘汰燃煤鍋爐，目前也在逐步降低燃氣鍋爐的使用比例。

在供熱轉型過程中，也會面臨諸多新挑戰。例如，在已推行“煤改氣”的河北，盡管供熱公司有政府補貼，但仍有多地出現停暖情況。據《中國能源報》報道，河北當地停止供暖的原因是氣源采購價格長期高于銷售價格，企業為避免虧損進一步擴大，減少購氣，進而引發天然氣供應緊張。

目前在部分地方財政吃緊的形勢下，在趙言冰看來，更需要系統性地探討供熱系統轉型、提高供熱效率、盤活更多的市場資源，從更大角度去思考熱力系統如何保供、如何減排，包括探索更經濟、低碳的替代熱源方案，比如重視原本被排放掉的余熱的價值，在供熱保障的前提下，讓更多市場主體參與到新型熱力系統的建設和運行中。

2023年，北京在全國率先發布推動新能源供熱高質量發展的專項文件，明確“堅持新能源供熱優先”的原則，提出新建供熱項目中，新能源供熱裝機容量占比原則上不低于60％。2018年，山東推行清潔取暖計劃，因地熱、生物質資源豐富，當地制定了多項政策，加快生物質能、地熱能等清潔供熱方式的推廣和使用。

在付林看來，未來供熱系統的發展路徑在目前有一定的共識：應該依托現有的集中供熱管網，拓展多元化的綠色熱源——垃圾焚燒廠、核電站等工業余熱將成為主要熱源；同時實現熱電協同，利用熱力系統參與電網調峰；發展儲熱技術，解決長周期、跨季節的供熱難題。在集中熱網無法覆蓋的地區、以超低能耗建筑等高能效建筑節能標準建設的新建小區，推廣熱泵及其他可再生能源供熱等方式，實現供熱系統的多元供給。

但多位受訪專家指出，在操作層面，盡管國家出臺了諸多支持文件，清潔供熱的減碳價值因不夠顯性，仍未得到足夠的重視，而且缺乏具備可復制性的示范工程或示范城市作為引領。

更為關鍵的是，供熱系統的低碳轉型涉及能源、住建等多個部門。以丹麥為例，丹麥能源署專門負責區域供熱的政策、技術、市場等工作。未來中國仍需有一個機構，統籌牽頭推動新型熱力系統的發展。

“一切熱力問題都是在算經濟賬”

目前已經有一些城市在探索新的熱源方式。其中電廠和工業余熱，被普遍認為是低碳供熱的重要替代熱源之一。

2024年11月13日，天津供暖季首日，東麗區啟動了全市首個垃圾焚燒發電廠余熱供熱項目。該項目投資3.6億元，新建12公里輸熱管道，將兩家垃圾焚燒廠的余熱接入城市熱網，替代原有的燃氣鍋爐，為約5萬戶居民和商戶供暖。據介紹，一個供暖季可節省天然氣3000萬立方米，減少二氧化碳排放9.33萬噸，政府燃氣補貼支出也可減少5000多萬元。

但并非所有項目都能順利復制天津的經驗。朱正和團隊近期接觸到一個設在北京懷柔的項目：一家垃圾焚燒電廠希望利用余熱，為幾公里外的熱力公司供暖。技術上并沒什么挑戰，但問題是：由誰出資建設連接電廠和熱網的管線？

一種方案是，垃圾焚燒電廠只賣熱源，熱力公司負責投資建設輸熱管網。但后者的顧慮在于，供熱管網投資高、回報慢，增加了熱力公司的企業負擔。

另一種方案是，電廠承擔全部建設成本，但這必然會提高購熱的價格，對熱力公司來說，這就失去了最初選擇低成本工業熱源的“誘惑力”。

“一切熱力建設的決策問題，歸根結底都是在算經濟賬。”朱正坦言，未來該項目可能需要引入第三方投資機構參與，才能緩解現有雙方的博弈。

除了工業余熱，在北方城市中，目前普及最廣的余熱利用方式，是火電廠通過熱電聯產技術同時實現發電和供熱。

早在2012年，付林曾參與太原市區供熱系統的改革設計。為治理霧霾、改善空氣質量，太原計劃關停市區內上千座燃煤鍋爐，但替代熱源從何而來成為一大難題。有人建議在市區新建天然氣電廠，同時供熱和發電。付林則提出，將市區40公里外一座火電廠的余熱引入城市熱網，最終該方案被采納，并由付林主導實施。

工業余熱潛力大，但同時也面臨挑戰，包括熱源穩定性問題，以及多數工廠位于城市邊緣甚至遠郊，如何把熱輸送到城區。

長輸管網成為連接熱源與用熱端的重要方式。因太原郊區的發電廠名為古交電廠，付林主持的項目名為“太古大溫差長輸供熱工程”，總投資48億元，建設了4條近40公里的主管道，可滿足太原市區約40％的供熱需求。付林介紹，這是國內最早建成的長輸供熱管網。初期外界對其經濟性曾存疑，但數據顯示，該項目單位供熱面積的投入成本不超過每平方米100元。與燃氣采暖相比，不僅節省天然氣消耗，還可降低約50％的供熱成本。目前該項目已安全運行近10年。

朱正也接觸了多個長輸管網項目。他向《中國新聞周刊》表示，考慮到經濟性，長輸管網更適用于人口密集的大中型城市，“拋開市場行為以外因素，一般更適合在集中供熱面積超過2000萬平方米的城市中推廣”。目前，石家莊、鄭州、濟南、長春、太原等地，以熱電聯產及電廠余熱為主熱源的長輸熱網已成為北方城市主力供熱模式之一。

在“太古項目”之后，不少城市陸續找到付林，探索利用長輸管網輸送工業余熱的可行方案。近期，他參與的一個新項目，計劃將山東一家核電廠的余熱，通過長輸管網輸送至約100公里外的青島市區。

他介紹說，中國沿海分布著大量核電廠，余熱資源豐富。“據我們測算，這些核電廠每年可提供約20億吉焦的熱量，可以覆蓋近50億平方米的供熱面積——相當于北方地區采暖需求的三分之一。”

不過，建設長輸管網的經濟門檻并不低。前期投入大、投資回收周期長，并非所有項目都具備可行性。付林強調，項目必須因地制宜，謹慎評估。“有些地方為了拉動投資，反而出現了‘大馬拉小車’的情況，比如本來只需要一根管道，卻上了兩根，反而影響了運行效率和系統穩定性。”