在前不久召開的京津冀節能技術改造與服務供需對接會上，清華大學建筑技術科學系鄭忠海博士、高級工程師發表了《建筑及清潔供熱節能技術發展現狀、趨勢及選擇》的主題演講。
他認為，我們國家的煤電仍將占據主導地位，熱電聯產的效率最高。未來不供熱只發電的燃煤電廠和只供熱不發電的燃煤鍋爐房都將被消滅。但水排放、氣排放、低碳問題和碳捕捉等問題，將在一定程度上制約煤電的發展。
談到生物質能源時，他認為目前有4個技術路線較好，第一個是壓縮成型燃料，第二個是生物質熱電聯產，但我國目前的生物質熱電廠幾乎都變成生物質電廠，只發電不供熱，50%都在煙氣和廢氣余熱沒有利用。第三個是循環經濟，生物質得還田，生產過程中的副產品二氧化碳，主產品天然氣。第四個是碳電水熱的多聯產。
鄭忠海博士發表主題演講
以下是演講原文：
鄭忠海：很高興應邀來做這次演講。
節能和環保始終都是聯系在一起的，目前終端是電能越來越重要，也表明我們國家的煤電定位還是非常重要得，也就是說在很長的時間，也許煤電還將占終端用能的重要比例，煤最終要做發電。目前中國近60%的人在城鎮里，建筑面積接近600億平方米，其中北方的城鎮，公共建筑占的建筑比例四分之一到五分之一，但是能耗是四分之一。我們在座的每個人，當然有些是建筑運營，每人每年消化700多公斤的煤，用了一億多度電，同時產生相應的碳排放，僅僅建筑可能就產生了30億多的碳排放，這是一個很大的壓力。但是實際上跟發達國家比，我國國土面積很大、能耗總量很高，但是人均的建筑能耗和每平米建筑的能耗，仍然是屬于一個節約的、綠色的消費階段。下面我從建筑節能談幾個自己的感想。
如果是新建的建筑，實際上從2005年的低能樓、超低能耗示范樓，各個地方的建科院都提出了各種各樣的技術，包括主動和被動，大家都比較熟悉，公共建筑也有很多實施。再看我們建筑節能三十多年的標準，可以說現在最好的時代來了，綠色建筑和所謂近零能耗，實際上也是有兩個指標，近零不等于零，是希望人類有需求，但是在需求的時候，利用一些可再生能源，或者是利用一些被動式的技術，讓建筑順應自然的方式去達到節能、近零，所以我覺得這種發展趨勢，還是會看到對建筑的運營能耗、建造能耗不斷降低的希望。
但是我國更多的是既有建筑，近600億平方米，我認為也包括行業人士大都認為，存在的問題是以前忽視管理，重視蓋樓；第二是以前建造這么快，設計也難以達到精細化；第三是運營的時候，沒有人有多少能耗意識，沒有人告訴你服務標準是什么樣，所以大家提出了技術要適宜化，而不是技術疊加，而不是技術堆砌，設計要精細化。這個圖上第三層是金字塔底端，在座的每個人，人工智能的人，怎么把運營專業化？大家都知道個體差異性特別大，包括剛才看整個的國家鍋爐也好，鍋爐運營能耗也是差異性很大，這就是說同一類技術，其實差別也是特別大，同樣的樓由于不同的技術，或者是不同的運營模式差別特別大，這是我們覺得更需要關注的地方，其實并不是技術本身。我們把系統設計的越來越大，大馬拉小車，慢慢從集成化設計，從各種的風光電、室內溫度、空氣模擬，達到精細化，然后是分區，這是設計上改觀。在評價的方面，大家也慢慢意識到，我們要什么樣的空氣品質，我們要的是不分時間、不分空間，比如說這個會議室，當然這么多人開會，咱們舒服就行，如果不開會的時候，應該保證不同的品質。
第二個是能耗指標，同樣是辦公建筑，它的能耗指標是多少，什么樣的指標應該是能耗領跑，或者是什么樣的指標應該是屬于一個被約束性的，是超能耗的。
第三個是關注兩個點，一是設備，實際上好多設備已經做的很精致；二是系統，設備在系統里運營不好，也會把好東西做爛，這方面要重點關注兩個，冷機、主機，第二個是輸機、水泵，把整個系統的能耗做一個系統性的評價。
對于改造的一些技術方案，我們其實一直在推進一種無成本的改造，從運營角度，把不合理的運營、不合理的一些管理，進行低成本到無成本改造，最終逼迫你達到三星直到星級更高，才建議你去更換設備，增加一些更智能的系統。所以其實我們一直提出公共建筑也好，或是既有建筑，一百多項的低成本、無成本改造，包括一些人的行為，包括自然冷源的技術，我們推薦是更注重運行。
當然了，如果把互聯網加進去，實際上一個趨勢，大家正在做的，該怎么做？比如說大家關心熱力公司這么多年，最近幾年才意識到，我們服務的產品是溫度，但是80%的熱力公司不知道屋里多少度，比較客觀的現實，最多是裝了2萬塊的室內溫度表，才有了一些數，才知道那邊冷了或者是熱了。我們關注室內的服務質量，室內空氣品質檢測，關注設備的檢測，而且關注不是說設備設計的那個點，而且關注整個運營區，是怎么樣波動，有什么設備的安全隱患，總體能耗等。第二是一個橫向的比較，尤其是這個樓的物業只關心這個樓，但是同樣類型的樓，電機能耗、主機能耗、電機能耗，在各個樓里是什么樣的級別，比例是多少，節能空間在哪兒，要把這個互聯網的手段用在建筑節能上。
今天還想分享的一個，能源革命可能給建筑機電帶來的變化。中國80%的人口在東部，但是反過來，咱們的可再生能源也好，化石能源也好，大部分在西部，所以我們的電就要這么輸過來，我們的能源基地都在西部，可是我們的經濟活動，能源消耗都在東部。這個情況造成，比如說風電，可再生能源越來越多，風電的負荷跟建筑消耗的負荷是一個反向相關的特點，負荷最高沒有風，這個時候儲能成為一個比較熱門的研究領域。還有世界上有一大批企業把直流建筑作為主要的方向，近兩年一直在做示范。
最后說一個建筑節能的方面，不管是我們的供冷、供熱、供燃氣，慢慢從單行業轉向綜合能源的供應，包括綜合服務，衣食住行，主要有冷暖問題、生活熱水問題、電問題、生活問題、生產辦公問題，可以通過各種技術的集成，一些輸配管網直接服務，在一個房間給予一個服務，系統有大集中、分布式等。
第二個是供熱，剛才說比較重要，實際上我覺得是一個四大工程，民生民心工程，這個行業必須在能源和環境工程制約下來發展。正如前述我國建筑太多以燃煤為基礎，50%的是熱電聯產，基本上是燃煤，30%是燃煤鍋爐，構成一個集中的供熱管網，我們的供暖已經從20年前大家都覺得室溫低，現在往往變成了室內過熱，因為從我們監控的溫度看，東北26度都很正常，室溫過熱就造成高熱耗高耗能。供暖系統應該轉化，為什么我們國家的供暖系統有大管網、大電廠、大鍋爐？對燃煤來說效率最高，但是大管網到小區又得輸配一次管網。北京熱力2.5億平米，幾大中心保證各種地下主管網。大家聽比較多的是太原市接近2萬平米的八大類，甚至不惜代價把大的燃煤電廠的熱引過來，這是一個趨勢。北京也缺熱，現在就變成北京8億平米，也只能有一億多平米集中供熱，包括調控熱電廠，這就是為什么60%都是小燃氣鍋爐。
所以我們要學北歐，北歐最大的一個集中供熱，現在是7500萬平方米，把哥本哈根，包括其它的城鎮都包括了。但是熱源會比咱們多，燃油鍋爐、燃氣鍋爐，還包括了很多生物質、垃圾這些可再生能源，熱源端比咱們做的好。國外在2013年就提第四代供熱，我覺得8個字咱們值得學習，叫“低溫供熱，智慧供熱（智能供熱）”。我們一定要記住，所有的這些能源來源，特別是工業余熱，溫度對口，梯級利用，因地制宜，我們覺得是用的好的一個出口。天然氣實際上大家覺得很多，我覺得是天然氣就像比較似的，宜小不宜大，小是95%，大了90%，我們也提了一句，北京這樣發展大型熱電聯產，天然氣很大，有的人說他很貴，比如說這個圖很簡單，把高效熱電聯產，低成本熱電電廠做基礎負荷，大家共贏。要梯級利用，燃氣要直接燒鍋爐，肯定很浪費，燒兩千度，供出來100度，熱電聯產高效，但是有問題，發電效率太高，變成了一個缺點，還有45%的是你的燃氣，這是熱電聯產的特點，它的發電50%的發電效率，可是另外50%多數是在煙氣里，少數在冷卻塔，我們覺得可以用。燃煤鍋爐把這個曲線發展出來，就是到凝結點那塊，因為燃氣輪機的系數比較大，節能量20%，如果發展這種也應該用好，叫全能效率，高品位發電供電力系統低品位做采暖，簡單的一個系統，可能用1000萬進行簡單的匹配、挖潛，就能夠供兩千萬。
就電來說，因為未來的電是越來越干凈，而且國內電是超超臨界百萬機組30萬機組占80%，所以電應該好好用。這句話很簡單，品位對口，高等高用，梯級利用。對于熱電聯產來說，能效基本上達到150%以下，是說的一次能源能效，熱泵達到120%左右，然后鍋爐是基本上都達到90%，燒煤鍋爐也是90%。
空氣熱泵國家做的很好，好到北歐都來買咱們的熱泵產品，這是為什么？基礎再生能源的電很多，他也覺得不能白白用，所以買中國的產品，當然除了西藏很少有地熱發電，而且離建筑負荷也遠，60-80度地熱也要好好用，取熱不取水大家也做的比較好，80度的水用一段，最后拿電熱泵提取，15度回灌，把你的量用足了，投資回報也很可觀。
太陽能不細說，因為綜合考察，包括去西藏做項目的時候也發現，太陽能供熱是初步，而且具有很大挑戰性。
今天我發現生物質的來的比較少，所以這篇重點說一下。目前有4個技術路線較好，第一個是壓縮成型燃料，第二個是熱電聯產，但很可惜，咱們國家的生物質熱電廠，幾乎都變成生物質電場，發電就行了，但是他們忘了生物電場基本上可以跟燃氣電場的成本差不多，有剩下50%都在煙氣跟它的廢氣余熱里，這個沒有用，用這個都不影響發電，很可惜生物質熱電聯產好的沒有發展起來。第三個是循環經濟，生物質得還田，生產過程中的副產品二氧化碳，主產品天然氣。第四個是大家提的碳電水熱的多聯產，我覺得那個是一個多循環的經濟，煤化工把所有的煤都用完了，哪怕把二氧化碳都捕捉，在國家清潔能源規劃比煤改電加起來都大，但是目前我們覺得很可惜，發展嚴重滯后，核能發展比較多，但在認知度、選址會受到制約。
有一個思考，核電是受一些制約限制，我們覺得也是梯級利用，也是應該先發電，但是核電廠都是距離城區是100公里以上，這隔距離太遠太可惜，因為核電廠的發電效率30%，更多的50%多可以來采暖，這是非常好的。
最后說到煤，我覺得是工程，可以做的很好。第一是所謂發電，工信部有領導說，他退休后說，要消滅沒有供熱的發電，要消滅沒有發電的供熱，什么意思？一個發電廠能效再高，也是50%，所以要一起供熱，高能高用，低能低用，很多東西，你有100%的燃料，你可以把它全部利用，不僅僅去發電。那么比如說你怎么來讓你的熱電聯產的效率提升一倍，這是一個突破，就把燃煤的，也許余熱也用，把燃煤發電低溫余熱充分利用，技術路線很多，我們覺得目標最好。
還有一個，我覺得挺好，環保有時候總是投入，能不能讓環保收益？那么這是比較好的一個現象。如果我們一開始做煙氣余熱回收，后來可以做環保，因為可以除也可以消滅，熱電收走，水也收走，天上沒有霧霾，這些現在都是頭疼的問題。
以上我自己的一些想法，如果講的對的，供大家參考，講的不客觀的，都歸我個人。我們覺得清潔實際上是一個課題，未來的東西肯定清潔。
第二個是低碳比較難，燃煤熱電聯產可能是未來最大的挑戰之一，因為不管水排放、氣排放，低碳問題、碳捕捉問題，是最大的緊箍咒。
第三個是低溫供熱，智能供熱，我覺得很多希望呼吁，更多的企業研究低溫末端，而不是研究低溫的電直接供熱的基礎，如果是低溫末端做很低，比如說地暖就30度，25度，做到極致，空氣泵出30度40度水效率多高，這是一個系統工程，不是研究設備本身，現在研究太欠缺。我們覺得就應該以熱供熱，中國的集中供熱管網這么大，我覺得未來的供熱會讓不合理的集中供熱有可能退出歷史舞臺。
