热电联产成本:不同供热方式省钱对比
一、概述
截至 2024 年底,全国城镇集中供热面积达138.6 亿平方米,北方采暖区占比约 87%。热源结构仍以燃煤热电联产和燃煤锅炉为主,合计占比约76%;天然气供热占比 12%~15%,电供热 6%~8%,地热、生物质、工业余热等可再生能源占比 5%~7%,其他热源占比不足 2%。整体呈现清洁化、多元化转型趋势,天然气、电力及可再生能源供热占比持续提升。

二、不同能源供热方式介绍
集中供热区域优先采用热电联产、锅炉房作为热源,非集中供热区域需按需新建热源。以 10 万㎡热负荷接入为例,国内现阶段主流应用的热源形式为燃气锅炉、电锅炉、空气源热泵、水源热泵四类;太阳能、地热能等清洁能源因使用条件严苛,暂不适用于一般性供热区域,暂不赘述。
1)燃气锅炉:应用广泛但成本受资源波动影响大
燃气供热以燃气锅炉应用最广,兼具热效率高、启动灵活、运行稳定等优势,适配各类民用与工业供热场景;燃气冷热电三联供系统则在大型公共建筑、工业园区推广,能源综合利用效率超 80%。
其核心制约在于天然气供应稳定性与成本波动,近年受国际市场影响,气价波动显著,2024 年冬季部分地区燃气采购成本同比涨超 30%,大幅增加供热企业运营压力。尤其在无价格补贴、调价机制不健全的地区,燃气供热经济性承压,若气价长期高位,企业易面临成本倒挂,甚至影响供热服务质量。长期过度依赖还将加剧能源安全风险与财政负担,需搭配热泵、工业余热利用等低碳方式提升系统韧性
2)电锅炉:零排环保适配调峰,经济性依赖电价政策
主流电锅炉分直热、蓄热两类:直热电锅炉结构简单、响应快,适合峰谷电价差小、供热负荷稳定的区域;蓄热电锅炉可利用夜间低谷电蓄热,大幅降低运行成本,适配实施峰谷电价的地区。
该方式零排放、无污染,且布置灵活、建设周期短,无需配套燃料储运设施。但用电成本偏高,无电价优惠时经济性偏低,2025 年北方某城测算显示,同等供热面积下,电锅炉燃料成本约为燃气锅炉的 1.8 倍;同时大规模推广会对电网负荷造成压力,电网调峰能力不足区域易面临供电风险。因此电锅炉更适合作为调峰热源或分布式供热单元,与基础热源协同运行。未来若与风电、光伏等绿电耦合,通过智能调度实现 “以电制热”,其经济性与低碳价值将大幅提升。
3)空气源热泵:高效节能适配城乡,低温技术持续突破
空气源热泵高效节能、环境友好,是北方清洁采暖的重要方式,制热能效比(COP)通常超 3.0,节能效果显著优于传统电锅炉。近年低温型技术突破,可在 - 25℃环境稳定运行,进一步拓展了寒冷地区适用范围。
据国家能源局 2025 年报告,其在京津冀、汾渭平原等区域冬季平均 COP 仍达 2.1 以上,供热成本较燃气锅炉低约 35%,尤其适合建筑密度低、管网覆盖难的城乡结合部与农村地区,可有效替代散煤取暖。
当前推广难点集中在低温工况制热量衰减、结霜影响效率、初期投资较高等问题。目前头部企业已通过技术升级实现 - 30℃无辅助热源启动,若结合屋顶光伏形成 “光 — 热” 一体化系统,还能进一步提升经济性与能源自给能力。
4)水源热泵:能效突出适配水网丰富区域,多能互补成趋势
水源热泵利用地下水、地表水、污水等稳定热源供热制冷,冬季制热能效比(COP)普遍超 3.5,能效显著优于空气源热泵,且运行稳定、全年利用率高,在水资源丰富、水文条件适宜的北方城市,已成为区域集中供热的重要选择,北京、天津等地已建成百万平方米级的深层地热 + 水源热泵清洁供暖示范区。
该技术对自然条件要求较高,前期勘探、取水许可审批严格,需防范地下水过度开采与回灌难题,而闭环循环系统与智能监测技术的应用,可有效降低环境风险、提升水资源利用率。目前行业正大力推进 “地热 +” 多能互补模式,与太阳能、电锅炉等协同运行,增强系统调节能力。
随着碳达峰推进与电力市场化改革深化,谷电时段热泵储热模式经济性凸显,结合绿电证书交易机制,碳减排效益可观。在政策与技术双重驱动下,热泵系统正融入智慧能源体系。

三、燃料成本对比
以10万供热面积热负荷为例,在供热纯燃料成本40元/GJ作为基准,反推不同能源供热方式的燃料单价。由下表可以看出,对标1000元/吨的燃煤价格,天然气不应高于1.4元/m³、电锅炉综合电价不应高于0.143元/kWh、空气源热泵不应高于0.36元/kWh、水源热泵不应高于0.432元/kWh。

注:1、燃煤热电联产机组的供热煤耗为38-42kg/GJ,各电厂因热电分摊比例不同会有所差异;
2、空气源热泵cop取2.5,水源热泵取3.0;
选取大连市目前价格,标煤800元/t,电价0.7元/kW·h,天然气3.6元/m³。据此测算,不同能源供热方式的燃料成本分别为:燃煤供热为32元/GJ,电锅炉为196.4元/GJ,燃气锅炉为117元/GJ,空气源热泵为77.8元/GJ,水源热泵为64.8元/GJ。由此可见,在当前能源价格水平下,燃煤仍具最低燃料成本优势,而电驱动类设备受电价影响显著,经济性依赖于低谷电价或电力补贴政策支持。空气源热泵与水源热泵虽运行效率较高,但在高电价区域仍面临成本压力。未来随着可再生能源电价下降及碳交易机制完善,热泵系统竞争力将进一步增强,尤其在新建建筑与低碳园区中具备广阔推广前景。
