日本是東亞經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國，人口約為1.3億，GDP世界排名長期居于世界前三，擁有世界知名的東京都市圈、大阪都市圈等城市群。氣候上日本屬于溫帶海洋性季風(fēng)氣候，終年溫和濕潤。南北氣溫差異十分顯著。絕大部分地區(qū)屬于四季分明的溫帶氣候，夏季漫長、冬季濕冷。北部的北海道卻屬于亞寒帶，1月平均氣溫-6℃，7月17℃。發(fā)達(dá)的經(jīng)濟(jì)環(huán)境和季風(fēng)氣候的特性讓日本發(fā)展區(qū)域性供熱系統(tǒng)和冷熱聯(lián)供有著先天的基礎(chǔ)條件。
1、日本區(qū)域性供暖興起的動因
具體而言，日本的區(qū)域性供暖行業(yè)的興起有著各式各樣的時(shí)代背景和社會經(jīng)濟(jì)背景。日本主要以環(huán)境壓力和居民改善生活品質(zhì)為動力源掀起了熱供給事業(yè)的建設(shè)高潮。二戰(zhàn)之后，日本經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展。20世紀(jì)60年代末日本通過通產(chǎn)省的1955體制戰(zhàn)略導(dǎo)航奠定了日本在世界經(jīng)濟(jì)中舉足輕重的大國地位。同時(shí)，環(huán)境污染和能源危機(jī)也造成了日本嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)、社會問題，區(qū)域性供熱和供冷系統(tǒng)也應(yīng)運(yùn)而生。
具體可分為以下幾點(diǎn)予以闡述：
第一、工業(yè)發(fā)展帶來的環(huán)境污染問題倒逼日本城市群集約化供熱來進(jìn)行節(jié)能降耗。大城市群實(shí)施區(qū)域性集約化冷熱聯(lián)供是改善城市環(huán)境的有效方法，于是日本政府在制定《公害防止法》時(shí)將區(qū)域性供熱供冷系統(tǒng)作為重要的提案予以研究，環(huán)保部門后續(xù)也直接參與了區(qū)域性供熱系統(tǒng)的建設(shè)與推廣工作，這成為日本三大都市圈區(qū)域性供熱系統(tǒng)發(fā)展的重要推手。
第二、區(qū)域性供熱系統(tǒng)作為節(jié)能增效的有效手段能很好地解決日本戰(zhàn)后能源需求量集急劇增加的瓶頸。二戰(zhàn)之后，日本經(jīng)濟(jì)的快速騰飛使得工商業(yè)部門和居民部門能源消耗量快速增加。1970年相較1960年的一次能源消耗量翻了2倍多，其中石油消耗量占一次能源消耗的80%以上。為了降低中東石油進(jìn)口的貿(mào)易依存度，日本政府采取了新的能源政策，其中區(qū)域性供熱系統(tǒng)被認(rèn)為是提升能源效率和實(shí)驗(yàn)替代能源的十分重要的實(shí)施方向。
第三、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民收入水平的提高使得暖房和空調(diào)成為改善生活品質(zhì)的必需設(shè)施。20世紀(jì)六七十年代，關(guān)于區(qū)域性供熱與空調(diào)的行業(yè)研究與業(yè)務(wù)實(shí)際不斷鋪開，暖房和空調(diào)的安裝量也逐漸上升。同時(shí)居民建筑的抗震技術(shù)也有了長足發(fā)展，高樓林立和公寓眾多的城市群修建區(qū)域性供熱系統(tǒng)顯得尤為經(jīng)濟(jì)，區(qū)域供熱的供熱負(fù)荷隨著不斷加碼。
2、日本的供熱行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
日本的迄今為止已經(jīng)有138個區(qū)域性供熱系統(tǒng)在運(yùn)行，2000年的時(shí)候供熱區(qū)域面積就達(dá)到了3648.8萬平方米，但普及率相對較低，居民仍以空調(diào)、桌爐等分散式采暖的電采暖或燈油采暖方式為主。從地區(qū)分布上來看，區(qū)域性供熱系統(tǒng)仍主要集中在東京、大阪、名古屋等熱需要密度負(fù)荷較大的區(qū)域。其他道府縣地區(qū)以電力、天然氣、燈油等方式的分散式供熱為主，輔之以區(qū)域供熱系統(tǒng)（主要集中在少數(shù)中心城市和縣首府的公寓和工商業(yè)用戶）。
由日本熱供給事業(yè)協(xié)會和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省的數(shù)據(jù)可知，截至2014年8月，共有78家供熱企業(yè)為日本138個城市提供了供熱服務(wù)，熱量銷售額也早已突破20000萬億焦耳。從用戶構(gòu)成上看，供熱企業(yè)熱銷售量95%主要供給工商業(yè)用戶，5%為居民部門冷暖房使用。若將使用用途分為供熱、熱水和冷熱聯(lián)供來看，冷熱聯(lián)供則占據(jù)了熱量需求的絕大多數(shù)，比例高達(dá)58%。
在日本，供熱企業(yè)相較電力行業(yè)和天然氣行業(yè)規(guī)模較小，一般在熱需要密度較高的地方集中供給。在這些區(qū)域性供熱系統(tǒng)中，供熱企業(yè)主要使用的燃料主要由燃?xì)?、熱電廠的余熱、廢棄固體垃圾余熱、石油等組成。這里面，燃?xì)獾氖褂帽壤罡?，約占7成。電力產(chǎn)生的余熱供給約占16%，垃圾廢熱產(chǎn)生的熱量約占8%，石油占比相對較低，僅有1%。
通過區(qū)域供熱系統(tǒng)的燃料構(gòu)成可以清晰地看出，日本供熱行業(yè)使用可再生能源的比重有了飛躍性的提高，石油等化石能源的較低占比也為日本進(jìn)一步降低能源外部依存度提供了良好基礎(chǔ)。同時(shí)，熱電聯(lián)產(chǎn)、冷熱聯(lián)產(chǎn)、城市固體垃圾的再利用等多種手段的應(yīng)用不僅促進(jìn)日本區(qū)域供熱系統(tǒng)的能源利用結(jié)構(gòu)和燃料構(gòu)成結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，這在滿足日本經(jīng)濟(jì)社會較高的熱量需求的前提下又很好地滿足了綠色環(huán)保的要求。
從供給方來看，日本供熱企業(yè)大多是民間企業(yè)，占比高達(dá)85%。這些民營企業(yè)包括燃?xì)夤?、熱電廠、不動產(chǎn)公司、運(yùn)輸公司等等，剩下15%的區(qū)域性供熱系統(tǒng)則有自治體出資的企業(yè)予以補(bǔ)充提供。
3、日本供暖行業(yè)的主要特點(diǎn)
日本的供熱行業(yè)經(jīng)過了多年的發(fā)展，已趨于成熟，形成了具有日本特色的供熱體系。其主要有特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：
第一、日本冷暖房的集中供熱供冷系統(tǒng)規(guī)模較小，且多用于辦公樓等商務(wù)設(shè)施，住宅用冷暖房占比較小，近年來冷暖房比例有抬升的趨勢，但居民部門取暖多用暖桌、空調(diào)等電暖設(shè)備等分散式采暖方式為主。
第二、日本區(qū)域性供熱系統(tǒng)發(fā)展迅速，以東京為中心的東京都都市圈泛關(guān)東地區(qū)占據(jù)了全國熱消耗量的一半以上。
第三、日本的采暖設(shè)備與供熱系統(tǒng)要兼顧節(jié)能環(huán)保和抵抗自然災(zāi)害的要求，這是資源稀缺、地震災(zāi)害頻發(fā)的國情所決定的。
第四，日本區(qū)域性供熱系統(tǒng)發(fā)展迅速，供給模式逐漸多元化。
多元化供熱是日本近年來供熱行業(yè)發(fā)生的一個新特點(diǎn)。21世紀(jì)下，環(huán)保壓力和氣候變化等原因加快了日本熱供給事業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與優(yōu)化，綠色清潔的多元化供熱形式在日本逐步大量推廣，它可以在有效保障居民熱需求的同時(shí)提升能源使用效率，實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保無公害的城市建設(shè)目標(biāo)，提升城市功能性與綠色美觀度。
日本的多元化供熱機(jī)制主要可分為以下幾種形式：
第一、推廣蓄熱泵系統(tǒng)的使用，蓄熱泵系統(tǒng)能錯峰使用低電價(jià)儲存大量的熱量，白天滿負(fù)荷為居民部門供熱，滿足居民熱需求的同時(shí)又實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。
第二、回收熱電聯(lián)產(chǎn)的余熱進(jìn)行居民熱供給，熱電廠在使用煤炭或天然氣發(fā)電的同時(shí)會產(chǎn)生大量的余熱，這些余熱可充分利用為區(qū)域性冷暖房系統(tǒng)提供熱源，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)綠色的動態(tài)平衡。
第三、城市余熱的回收利用，日本境內(nèi)工廠、變電站和地鐵產(chǎn)生的熱氣與熱水現(xiàn)也已參與到熱供給事業(yè)中去循環(huán)利用，將廢棄熱量變廢為寶，為區(qū)域供熱系統(tǒng)提供調(diào)峰熱源。
第四、充分利用溫差的熱能供熱，地源熱泵和污水源熱泵的興起可以讓不同城市依據(jù)自身的資源稟賦和氣候特點(diǎn)，因地制宜將自然資源進(jìn)行優(yōu)化利用。
第五、可再生能源供熱興起，太陽能、地?zé)崮艿葏^(qū)域性供熱系統(tǒng)近年來也在日本不斷發(fā)展，所占比例不斷上升。
第六、城市廢棄物再利用進(jìn)行熱能轉(zhuǎn)化，城市固體垃圾、生物質(zhì)燃燒發(fā)電的余熱可再利用為區(qū)域能源系統(tǒng)供熱，這對節(jié)能環(huán)保和城市垃圾的管理兩方面都有著莫大的好處。
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