冬季是能源消耗高峰，而工业生产、建筑运行、交通运营中产生的大量余热（如钢铁厂排烟、数据中心散热、写字楼排风）却长期处于“低效利用” 甚至 “闲置” 状态。据测算，我国冬季可回收余热折合标煤超 3 亿吨，但传统利用方式受限于 “提质难、场景散、协同弱” 等问题，综合利用率不足 40%。当前，随着低温提质、智能调控、跨领域联动等技术革新，冬季余热利用正突破单一供暖的传统框架，形成 “技术赋能效率、协同放大价值” 的新路径，为冬季清洁取暖与 “双碳” 目标提供双重支撑。

技术革新：破解余热利用的效率与场景瓶颈

低温余热提质技术打开“低品位能源高值化” 通道，是冬季余热利用的核心突破点。传统余热利用多局限于高温余热（如电厂 200℃以上蒸汽），而占比超 60% 的低温余热（30℃-100℃）因温度低、输送难，长期被弃用。如今，新型跨临界 CO₂热泵技术实现关键突破 —— 某钢铁企业应用该技术后，可将炼钢环节产生的 60℃-80℃循环水余热，提质至 110℃-120℃高温水，输送距离从传统热泵的 5 公里延长至 15 公里，单项目可满足周边 3 万户居民冬季供暖，较燃气供暖年减碳 1.2 万吨。此外，复合相变储热材料的迭代（如石蜡 - 膨胀石墨复合体系），使余热储存密度提升至 800kJ/kg 以上，解决了余热 “间歇性” 与供暖 “连续性” 的错配问题，北京某园区采用该材料后，余热供应稳定性从 75% 提升至 98%，冬季供暖中断率下降 90%。

分布式余热回收技术激活“分散场景碎片化利用” 潜力，拓展余热利用边界。以往余热利用多集中于大型工业企业，而数据中心、商业建筑、地铁系统等分散场景的余热长期被忽视。当前，微型余热回收机组（如模块化转轮热交换器）实现 “即装即用”—— 杭州某数据中心通过在服务器机房部署该设备，冬季可回收服务器散热（40℃-50℃）用于办公区供暖，年节省空调能耗 30 万度，相当于减少标准煤消耗 90 吨；上海地铁 11 号线则利用列车制动产生的 70℃-80℃余热，通过管道输送至沿线车站供暖，单站冬季供暖能耗降低 45%，年减碳约 200 吨。同时，余热回收与新能源的 “互补技术” 兴起，如光伏直驱余热提质系统 —— 白天利用光伏电力驱动热泵运行，夜间依托储存的余热保障供暖，某北方农村试点应用后，冬季供暖能源自给率从 30% 提升至 65%，取暖成本下降 30%。

智能调控技术实现“供需精准匹配”，提升余热利用效率。传统余热利用多依赖人工调节，易出现 “供过于求浪费” 或 “供不应求断供” 问题。如今，AI 余热供需匹配平台通过实时采集 “余热产生端”（如工厂排烟温度、流量）与 “需求端”（如居民楼供暖负荷、室内温度）数据，动态优化余热输送量与提质参数。济南某工业余热供暖项目引入该平台后，可根据室外温度变化（如气温每降 1℃，自动提升余热输送量 8%）与用户用热需求，实现 “按需供暖”，余热利用率从 68% 提升至 85%，同时避免过度供暖导致的能源浪费 —— 冬季单月可减少余热弃用约 1.2 万吨标煤，相当于少烧 4800 吨原煤。

协同发展：跨领域联动释放余热综合价值

余热利用与城市供暖系统协同，构建“区域能源一张网”，破解冬季供暖 “分散污染” 难题。传统冬季供暖多依赖分散燃气锅炉，碳排放高且能效低，而工业余热、公共设施余热通过 “管网联通 + 技术适配”，可融入城市集中供暖体系。2025 年，烟台启动 “工业余热 - 城市供暖” 协同工程：将万华化学、烟台港等企业的余热，通过新型保温管网（热损耗率从 15% 降至 5%）接入城市供暖系统，替代市区 120 座燃气锅炉，冬季供暖覆盖面积新增 800 万平方米，年减碳 2.3 万吨，同时降低居民供暖费 15%。此外，“余热 - 储能 - 调峰” 协同模式兴起 —— 沈阳某园区在余热管网中配套 10 万立方米水蓄热罐，白天储存工业余热，夜间用于补充城市供暖高峰需求，可缓解冬季供暖管网 “峰谷差” 压力 30%，避免热源不足导致的室温波动。

余热利用与新能源、碳减排协同，形成“能源 - 环境” 价值闭环。一方面，余热利用可与光伏、风电等新能源互补 —— 某北方牧场冬季将光伏电站白天发电用于牧场供暖，夜间则回收牧场牲畜养殖产生的 40℃-50℃余热（粪便发酵散热、圈舍通风散热），通过热泵提质后补充供暖，实现 “光伏供电 + 余热补热” 的 24 小时稳定供暖，新能源消纳率提升 25%，牧场冬季供暖成本下降 40%。另一方面，余热利用的减排效益可通过碳市场兑现，形成 “经济激励”—— 某钢铁企业冬季余热供暖项目，经核算年减排二氧化碳 1.8 万吨，生成的 CCER（国家核证自愿减排量）通过碳市场出售，年增收超 100 万元，反哺余热回收设备运维，形成 “减排 - 收益 - 再投入” 的良性循环。

当前，冬季余热利用仍面临“跨主体协调难”（如企业余热外供与自身生产的平衡）、“技术成本偏高”（如新型热泵初期投资）等问题，但随着《冬季清洁取暖专项行动方案（2024-2026 年）》中 “余热利用补贴政策” 的落地，以及技术规模化应用带来的成本下降（预计 2026 年新型热泵成本将降低 20%），这些障碍正逐步破解。未来，随着余热利用与智慧城市、乡村振兴的进一步协同（如农村 “秸秆供暖 + 余热回收” 结合），冬季余热将从 “边缘能源” 升级为冬季能源系统的 “重要补充”，为冬季能源保供与低碳转型提供更具性价比的解决方案。