中國能源報：空氣源熱泵會是農(nóng)村清潔供暖的好出路嗎？

  導讀

  2018年中共中央、國務院一號文件《關于實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的意見》，標志著我國農(nóng)村現(xiàn)代化建設開始提速。農(nóng)村地區(qū)能源變革與農(nóng)村的發(fā)展息息相關，在開展鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的新時代，農(nóng)村能源革命是重要的著力點，在鄉(xiāng)村振興的宏偉藍圖中將占據(jù)重要位置。

  為何農(nóng)村需要清潔供暖

  2016年12月21日，習(xi)近(xi)平(xi)總(xi)書(xi)記在中央財經(jīng)領導小組第十四次會議上指出，“推進北方地區(qū)冬季清潔取暖，關系北方地區(qū)廣大群眾溫暖過冬，關系霧霾天能不能減少，是能源生產(chǎn)和消費革命、農(nóng)村生活方式革命的重要內容”。2017年12月國家10個部委聯(lián)合制定了《北方地區(qū)冬季清潔取暖規(guī)劃(2017-2021年)》，明確推進農(nóng)村清潔供暖等問題。

  我國以煤為主的資源特點以及農(nóng)村居民分散居住的生活習性，長期以來，我國農(nóng)村地區(qū)冬季取暖以散煤、薪柴直接燃燒取暖為主。截至2016年底，我國北方地區(qū)取暖用煤年消耗約4億噸標煤，其中農(nóng)村地區(qū)散燒煤(含低效小鍋爐用煤)接近2億噸標煤，散燒煤取暖已成為我國北方地區(qū)冬季霧霾的重要原因之一。

  農(nóng)村取暖中存在的主要問題

  我國農(nóng)村地區(qū)存在建筑用能總量大、能源利用效率低等問題。近年來，我國農(nóng)村地區(qū)生活用能總量已經(jīng)超過3億噸標準煤，農(nóng)村用能主要以燃料直接燃燒為主，燃燒效率低，以北方農(nóng)村散煤燃燒供暖為例，每年供暖能源消耗量約1.13億噸標準煤，熱效率僅30%～40%，不及區(qū)域大型鍋爐熱效率的一半，與區(qū)域大型鍋爐房相比，相當于每年有5600萬噸標準煤的能量被浪費。

  我國農(nóng)村地區(qū)存在資源未得到充分利用的問題。

  我國包括秸稈在內的農(nóng)林剩余物資源豐富，截至2017年底，可供能源化利用的農(nóng)林剩余物資源約10.9億噸，折合5.4億噸標煤，但受收儲運等因素影響，實際能源化利用資源僅約4000萬噸/年，利用率不足10%，

  另外，農(nóng)村傳統(tǒng)生物質利用以直接燃燒為主，轉化利用效率極低，效率不足20%。

  其次，太陽能熱水器等太陽能利用技術普及程度雖然較高，但仍面臨冬季無法使用等問題，經(jīng)濟性和易用性問題是制約其發(fā)展的主要原因。

  最后，部分農(nóng)村地區(qū)未考慮當?shù)刭Y源稟賦，大力推行“煤改電”“煤改氣”，導致農(nóng)民取暖負擔大，居民擁有氣電采暖設備不敢用等問題。

  從表面上看，農(nóng)村清潔取暖，是為了改善空氣質量而采取的能源轉化，而實際上更是一個幫助廣大農(nóng)民擺脫燒煤、燒柴的歷史，直接提升農(nóng)民的生活品質，助力美麗鄉(xiāng)村建設的民生工程。

  因此，該民生工程應堅持因地制宜原則，不能簡單地理解為“煤改電”“煤改氣”，要根據(jù)農(nóng)村實際，多元發(fā)展，結合農(nóng)村地區(qū)當?shù)刭Y源條件與經(jīng)濟狀況穩(wěn)步推進。

  實現(xiàn)農(nóng)村清潔供暖的主要措施

  清潔供暖是指以降低供暖能源消耗和污染物排放為目標的供暖過程，包含清潔熱源、高效輸配管網(wǎng)、高性能建筑物3個環(huán)節(jié)。實現(xiàn)農(nóng)村清潔供暖可從如下幾個方向開展相關工作。

  開發(fā)經(jīng)濟可行的清潔熱源。

  熱電聯(lián)產(chǎn)及余熱回收熱電聯(lián)產(chǎn)供熱方式在供熱成本(均低于20元/GJ)具有明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢，但是考慮到農(nóng)村居民分散居住的特點，農(nóng)村地區(qū)推行此類方式具有較大的阻力;盡管熱泵供熱方式的初投資較高(約90元/GJ)，但該供熱方式運行穩(wěn)定，操作簡單，適合農(nóng)村居民采暖的應用習性，因此結合一定的投資或運行補貼，具備推廣條件。

  加強農(nóng)村住宅圍護結構保溫，降低冬季供暖用能需求。

  住宅圍護結構保溫包括外墻、門窗、屋頂?shù)墓?jié)能改造，據(jù)測算，農(nóng)村地區(qū)住宅按65%的節(jié)能標準考慮改造，改造成本分別為：外墻120-140元/m2，屋頂106-108元/m2，門窗420-460元/m2，以100平米房間計算，實現(xiàn)65%節(jié)能標準的房屋節(jié)能改造，節(jié)能改造費用介于5.9-7.2萬元/戶�？紤]到農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟條件薄弱和建筑體量大等因素，農(nóng)村建筑節(jié)能改造要實現(xiàn)現(xiàn)有城市75%的節(jié)能水平非常困難，但兼顧建筑可持續(xù)發(fā)展，農(nóng)村住宅節(jié)能改造標準總體目標是滿足50%節(jié)能的基本要求，經(jīng)濟條件較好的地區(qū)，宜實現(xiàn)65%的節(jié)能目標。

  建立新型農(nóng)村能源供應方式，降低農(nóng)村供暖煤炭使用比例。

  首先，以生物質固體壓縮燃料及清潔爐具提供主要供暖用能。對于生物質燃料供應充足地區(qū)，可替代小型燃煤供暖爐(北方地區(qū)農(nóng)戶每個采暖季生物質壓縮燃料需求量約3-4噸)，對于生物質燃料供應不足區(qū)域，宜采用煤炭清潔燃燒鍋爐。其次，利用太陽能解決生活熱水及部分生活供熱。太陽能熱水器提供生活熱水，已經(jīng)在農(nóng)村地區(qū)大量應用，由于太陽能的不穩(wěn)定、不連續(xù)性等特點，無法滿足室內全部供暖，需其他能源進行補充。再次，利用電、液化石油氣等清潔能源提供部分生活用能。采用電、液化石油氣等清潔能源滿足炊事用能，對于部分地區(qū)生物質、天然氣及太陽能等資源匱乏地區(qū)，可以通過電驅動空氣源熱泵進行采暖。最后，充分發(fā)揮不同地區(qū)的資源優(yōu)勢，對于生物質、太陽能、小水電資源豐富地區(qū)，除了滿足本村居民的各種用能需求，實現(xiàn)向臨近鎮(zhèn)或小城市的能源輸出。

  相關政策建議

  一是加強農(nóng)村住宅圍護結構保溫，降低冬季供暖用能需求。

  對于新建農(nóng)村住宅，按照農(nóng)村居住建筑節(jié)能設計相關標準執(zhí)行;對于原有建筑，經(jīng)濟條件允許地區(qū)，可按65%節(jié)能標準改造，其他地區(qū)按50%節(jié)能標準改造。

  二是農(nóng)村生物質高效清潔利用是農(nóng)村能源轉型的重要方式，應充分考慮其資源能量密度低和分布分散的特點，農(nóng)村居民以分散利用為主，優(yōu)先滿足農(nóng)戶家庭的炊事、生活熱水和部分供暖等需求。

  對于生物質資源極豐富的地區(qū)，解決收集、運輸和存儲等問題后，可考慮生物質集中應用。

  三是熱泵是農(nóng)村清潔供暖的重要形式，利用時應結合農(nóng)村生活習性、經(jīng)濟狀況等合理配置。

  對于長期外出打工入住率低的農(nóng)戶，可以采用空氣源熱風機;

  對于經(jīng)濟較好、短期(如日出夜歸)打工的農(nóng)戶，可采用空氣源熱泵(熱水型);

  對于經(jīng)濟條件較差的農(nóng)戶，采用自愿改造原則，以清潔煤炭燃燒為主;

  農(nóng)村地區(qū)相對集中的學校等共公用建筑或經(jīng)濟條件較好的新建建筑，可集中采用地源熱泵形式。

  四是太陽能集熱器是供應農(nóng)村生活熱水的重要形式，對于太陽能豐富、經(jīng)濟條件相對較好的地區(qū)，可采用太陽能集熱器為主，空氣源熱泵作為補充熱源的形式滿足農(nóng)戶采暖問題。