《能源基金會:2021北京市農村建筑節能及清潔取暖改造經驗與啟示(30頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《能源基金會:2021北京市農村建筑節能及清潔取暖改造經驗與啟示(30頁).pdf(30頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、北京市可持續發展促進會中科華躍能源互聯網研究院2021 年經驗與啟示北京市農村建筑節能及清潔取暖改造項目組成員章永潔、馮逸夫、張 帆、林 慧葉建東、薛志峰、李 季、張占省本項目在執行期內得到多位專家在技術研討、成果評審的全過程支持和指導,在此一并致謝:倪江波、楊旭東、王全輝、李惠斌、劉幼農、胥小龍、邢永杰、王皆騰、高 巖、郝 斌、康艷兵、劉 安、單 明、殷 帥、劉曉華目前,在北京市已完成清潔取暖改造的平原地區及淺山區,面臨著技術和設備的更新迭代;另外還有 500 多個山區村莊未進行清潔取暖改造,面臨如何選擇經濟合理的技術方案,進而基本實現整個農村地區的無煤化;同時,在“雙碳”目標下,農村又面臨
2、著能源體系低碳轉型的新需求。因此,清潔取暖開始從單純考慮初裝成本的補貼時代進入運行成本自擔的后補貼時代,從以環境最優的技術路線選擇階段到兼顧經濟性的因地制宜方案的選定階段。項目組自2005年起對農村生活能源消費進行了多次的大規模入戶調研, 分別建立了2006年、2013 年、2018 年及 2020 年農村生活能源消費數據庫,對農村建筑節能改造技術、清潔取暖改造方案進行了深入的研究、示范、跟蹤測試與效果評價,基于多年的研究基礎,在梳理總結北京市農村建筑節能與清潔取暖改造政策與實施情況、技術方案效果評價分析基礎上,得出如下結論:1. 農宅圍護結構保溫是農村建筑節能降碳的基礎北京市在全國率先在農村
3、開展建筑節能改造,綜合節能率達 40-60%,效果顯著,為全國提供了良好的示范。我國北方農村地區的建筑保溫水平普遍較弱,因此農村建筑本體能效提升是推進農村建筑節能的工作重點,是農村節能降碳的基礎。 2. 農村清潔取暖可持續發展的關鍵是因地制宜選擇經濟適用的技術方案北京市在全國最早開展散煤替換,沒有現成經驗和模式可供參考,出現了一些基礎設施建設、設備和運行費用較高的情況。接下來,北京農村現有清潔取暖設備的升級迭代以及山區進一步清潔取暖改造直至全面實現整個農村地區的無煤化, 應因地制宜地選擇經濟合理的如下推薦技術方案:具有高能效比、可實現部分空間和部分時間供暖等行為節能以及靈活操作的低溫空氣源熱泵
4、熱風機取暖;充分利用部分山區豐富的零碳排放能源農作物秸稈、樹枝等各類農林生物質資源進行生物質顆粒炊事采暖,實現本地化收集、生產和利用;充分利用農村屋頂閑置資源,發展分布式“光伏 +”,滿足農村生活、生產和交通用能,富余電力上網,補充電網在用電高峰期的電力不足。我國北方農村地區的清潔取暖改造不能完全照搬北京模式,但可充分借鑒北京清潔取暖改造技術方案選擇歷程的經驗,實現政府補貼設備的部分初始投資,少量或沒有運行補貼,政府起到引導作用下的政府補得起、農戶用得起的低碳可持續的發展模式。關鍵詞:北京模式,建筑節能,清潔取暖,農村低碳能源體系執行摘要CONTENTS目 錄前言 .11 北京市農村建筑節能與
5、清潔取暖政策演進 .2 1.1 建筑節能相關政策 . 2 1.2 抗震節能改造工作流程 . 4 1.3 清潔取暖改造相關政策 . 4 1.4 清潔取暖改造與補貼實施流程 . 72 建筑節能與清潔取暖改造執行情況 . 8 2.1 抗震節能改造累計完成 85 萬余戶 . 8 2.2 約 87% 的村莊完成清潔取暖改造 . 83 經驗總結與成效分析 . 9 3.1 工作流程日趨規范、方案選擇更加合理 . 9 3.2 對本市燃煤污染的降低起到了主要作用 . 104 農村建筑節能與清潔取暖改造調研分析 .11 4.1 戶均生活能耗降低,能源消費結構以煤為主轉變為以電為主 . 11 4.2 戶均采暖面積增
6、加,戶均采暖能耗和單位采暖面積能耗均降低 . 12 4.3 農村污染物排放量大幅降低 . 12 4.4 建筑節能改造效果提升顯著,存在少量施工及質量問題 . 13 4.5 各種清潔取暖方式的效果與用戶滿意度差別較大 . 145 建筑節能與清潔取暖改造典型方案效果測試評估 .16 5.1 建筑節能改造綜合節能率達 40-60% . 16 5.2 清潔取暖方案效果測試與評價 . 196 農村建筑節能與清潔取暖可持續發展模式啟示 .23 6.1 低碳可持續發展模式. 24 6.2 技術路徑選擇建議 . 25參考文獻 .27前言北京市自 2006 年開始實施農宅節能保溫改造示范,降低采暖能耗,減少散煤
7、污染排放,到 2020 年底,全市累計完成約 85 萬余戶農宅節能改造、新建翻建和節能抗震加固綜合改造;自 2013 年北京市啟動農村地區減煤換煤、清潔空氣專項行動,截至 2018 年底,累計完成 2963 個村莊、約 110 萬農戶完成“煤改清潔能源”工作,在全國范圍內率先實現了平原地區基本“無煤化”。梳理總結北京市建筑節能和清潔取暖改造現有經驗和啟示,可為已完成清潔采暖改造的平原和淺山區,在今后政府補貼取消后避免返燒煤現象的發生,現有清潔取暖設備達到壽命周期后進一步升級改造,以及為下一步北京山區農村清潔取暖技術方案和補貼方式的選擇,提供技術支撐;同時也對我國整個北方地區農村清潔取暖工作的實
8、施形成借鑒。前言1北京市農村建筑節能與清潔取暖政策演進1.1 建筑節能相關政策 2006 年,北京市“十一五”時期建筑節能發展規劃中提到“充分把握社會主義新農村建設的契機, 迅速把建筑節能向農村推進” 。 之后,北京市住房和城鄉建設委員會、北京市規劃委員會、北京市財政局、北京市審計局、北京市農村工作委員會等部門發布了系列農民住宅建設項目管理辦法及抗震節能工作實施方案等政策文件,規定了獎勵標準和建設標準。2018 年起,獎勵資金納入美麗鄉村建設引導資金統籌管理,分項制定獎勵標準,對各區沒有具體的補貼配套要求。2021 年 12 月,北京市住房和城鄉建設委員會等 4 部門關于印發北京市抗震節能農宅
9、建設工作方案 (2021-2025 年)的通知指出,單獨實施外墻或門窗節能改造的農宅,市級財政不再給與獎勵,區級可結合實際制定鼓勵引導措施。京新農辦函【 2011】12號北京市農民住宅抗震節能工作實施方案(2011-2012)年京建發【2011】26號北京市農民住宅抗震節能建設項目管理辦法(2011-2012)年京建發【2013】159號北京市農民住宅抗震節能工作實施方案(2013)年京建函【2013】233號農宅抗震節能綜合改造操作程序京建發【2010】526號關于啟用北京市農民住房新建改造檔案管理信息系統的通知京建發【2012】211號關于北京市農民住房新建改造檔案管理信息系統功能升級調整
10、的通知京建發【2013】462號關于北京市農民住房新建改造檔案管理信息系統功能升級調整的通知京新農辦函【2014】2號北京市農民住宅抗震節能改造工程建設規劃(2014-2017)年京新農辦函【 2014】3號關于落實2014年農宅抗震節能改造工作任務函京財經二【 2011】2300號北京市農民住宅抗震節能建設獎勵資金管理辦法(2011-2012年)京新農辦函【2015】1號關于2015年農宅抗震節能改造工作的通知京新農辦函【2016】8號2016年北京市農民住宅抗震節能改造工作實施方案京新農辦函【 2016】1號關于2016年北京市農民住宅抗震節能改造擴大實施范圍、調整補貼標準的請示京新農辦函
11、【2017】8號2017年北京市農民住宅抗震節能改造工作實施方案京新農辦函【 2015】2號關于封存北京市農民住房抗震節能改造檔案管理信息系統歷史數據的通知京新農辦函【 2015】5號關于下放北京市農民住房抗震節能改造檔案管理信息系統管理權限函京建發【 2013】16號關于進一步做好我市農宅檔案管理信息系統錄入工作的通知京建發【 2014】366號關于盡快做好我市農宅檔案管理信息系統2013年數據錄入工作的通知20102011201220132014201520162017京新農辦函【 2014】1號關于組織開展農宅抗震節能改造情況自查自糾工作的通知2018京建發【2018】421號北京市抗震
12、節能農宅建設工作方案(2018-2020年)2021京建發【2021】408號北京市抗震節能農宅建設工作方案 (2021-2025年)圖 1 北京市農宅抗震節能改造政策演進1北京市農村建筑節能及清潔取暖改造經驗與啟示2表 1 北京市農宅抗震節能改造相關政策主要內容發布時間名 稱主 要 內 容2006 年北京市“十一五”時期建筑節能發展規劃充分把握社會主義新農村建設的契機,迅速把建筑節能向農村推進。2006 年北京市農民住宅建筑節能墻改示范項目管理辦法對農民住宅建筑節能墻改示范項目的補助標準為每套住宅萬元。2008 年2008 年北京市開展既有農民住宅節能保溫改造示范項目實施辦法農民住宅節能保溫
13、改造采用定額獎勵方式。獎勵補貼標準原則上為投資額的 60%,每戶住房保溫改造獎勵 8500-11000 元。2010 年北京市抗震節能型農民住宅建設項目管理辦法對滿足北京地區抗震和建筑節能標準等規定的新農宅項目,按每戶住宅 2 萬元的標準對農民給予獎勵。2011 年北京市農民住宅抗震節能工作實施方案(2011-2012 年)市區(縣)政府采取以獎代補的形式,對農宅抗震節能改造予以補貼。市政府按照新建翻建及綜合改造每戶 2 萬元,單項改造每戶 1 萬元的標準予以獎勵。2018 年北京市抗震節能農宅建設工作方案 (2021-2025 年)新建翻建、實施抗震加固及節能兩項改造的市級財政按照 2萬元
14、/ 戶的標準給予獎勵,只實施抗震加固的市級財政按照1 萬元 / 戶的標準給予獎勵;同時實施門窗和外墻兩項改造的農宅,市級財政按照 1 萬元/ 宅的標準給予獎勵;實施門窗或外墻一項改造的農宅,市級財政按照 0.5 萬元 / 宅的標準給予獎勵;建設超低能耗農宅的農戶,按照北京市超低能耗建筑示范工程項目及獎勵資金管理暫行辦法(京建法201711號)規定的標準和期限享受獎勵政策。2021 年北京市抗震節能農宅建設工作方案 (2021-2025 年)單獨實施外墻或門窗節能改造的農宅,市級財政不再給與獎勵。北京市農村建筑節能與清潔取暖政策演進31.2 抗震節能改造工作流程 北京市農宅抗震節能改造工作流程主
15、要由申報、確戶、施工、驗收以及資金撥付五部分組成。在實施過程中各區具體操作細節會略有差別。申請單戶整村農戶向村委會提交申請村民代表大會討論簽字審批由鄉鎮政府和區新農辦逐級審批施工區專業主管部門聯合審批農戶自行指定施工單位有資質專業鑒定機構村委/區指定施工單位制定施工方案驗收戶主施工單位村委會監理單位鎮政府主管部門單項改造綜合改造新建翻建施工財政市財政區財政部分預撥驗收合格撥付區指定施工單位圖 2 北京市農宅抗震節能改造工作實施流程圖 3 北京農村地區村莊清潔取暖相關政策演進 1.3 清潔取暖改造相關政策 為貫徹落實黨中央、國務院對首都大氣污染防治工作的整體部署,2013 年,北京市政府啟動了農
16、村地區“減煤換煤清潔空氣行動”,并于 2013 年 9 月將其納入北京市 2013-2017 年清潔空氣行動計劃。按照“五個一批”(即城市化改造上樓一批、拆除違建減少一批、炊事氣化解決一批、城市管網輻射一批、優質燃煤替代一批)的工作思路,在農村地區啟動了“減煤換煤”工作。之后,相繼制定了各年度農村地區“減煤換煤、清潔空氣”、“清潔取暖”工作方案。圖 3 北京農村地區村莊清潔取暖相關政策演進北京市農村建筑節能及清潔取暖改造經驗與啟示42021 年 7 月,北京市人民政府印發北京市“十四五”時期鄉村振興戰略實施規劃,提出到2025 年農村地區基本實現無煤化。表 2 北京市農村冬季清潔取暖改造相關政
17、策主要內容發布時間文件名主要內容2013 年 北 京 市 2013-2017 年清潔空氣行動計劃在城鄉結合部和農村地區綜合推廣電力、熱泵、太陽能等清潔能源采暖方式,削減散煤使用量。到 2017 年,力爭完成 20 萬農戶電采暖改造任務。2013 年北京市 2013 年農村地區“減煤換煤、清潔空氣”行動實施方案重點在農村地區實施優質燃煤替代、取暖煤改電、天然氣入戶、太陽能熱利用、液化石油氣下鄉及沼氣利用、農民住宅抗震節能改造和城鎮化建設等工程。將“兩區三鎮” (門頭溝區全區、城鄉結合部地區 227 個行政村和延慶縣八達嶺鎮、昌平區十三陵鎮、順義區馬坡鎮)作為 2013 年推進工作的重點區域,其余
18、農村地區要全部實現不使用劣質燃煤。2014 年北京市 2014 年農村地區“減煤換煤、清潔空氣”行動實施方案以“整村推動、區域覆蓋、主推型煤”為原則推進農村地區“減煤換煤”工作。全市累計實現 50% 以上的農村住戶實施“減煤換煤”。以推廣符合北京燃煤排放標準的優質型煤為主。2015 年北京市 2015 年農村地區“減煤換煤、清潔空氣”行動實施方案按照“整村推進、區域覆蓋、主推型煤”的原則推進農村地區“減煤換煤”工作。實現全市農村地區住戶使用優質燃煤基本覆蓋,鼓勵各區縣開展“無煤村”建設。確保完成 5 萬戶農村“煤改電”工程;大力推動“百村天然氣進村入戶”工程,力爭完成 20 個村莊的市政天然氣
19、管網和 CNG(壓縮天然氣)、LNG(液化天然氣)進村及入戶取暖工程建設。2016 年2016 年北京市農村地區村莊“煤改清潔能源” 和 “減煤換煤” 工作方案到 2016 年底,完成“十三五”時期平原地區村莊“煤改清潔能源” (以“煤改電”、“煤改氣”為主)計劃制定工作;完成 400 個村莊整體“煤改清潔能源”任務,確保不再使用燃煤;未納入 2016年度“煤改清潔能源”計劃的村莊,全部實施優質燃煤替代;對納入 2017 年度計劃的村莊,完成各項前期基礎工作及外圍保障工作。2017 年2017 年北京市農村地區村莊冬季清潔取暖工作方案 2017 年 10 月 31 日前,完成 700 個農村地
20、區村莊內住戶“煤改清潔能源”任務,同步實施 1400 個村委會和村民公共活動場所、79 萬平方米籽種農業設施的“煤改清潔能源”工作,朝陽、海淀、豐臺、房山、通州、大興 6 個區平原地區村莊內住戶基本實現“無煤化”。對未納入 2017 年度“煤改清潔能源”計劃的村莊,全部實施優質燃煤替代。2018 年2018 年北京市農村地區村莊冬季清潔取暖工作方案科學選擇技術路線,以“煤改電”為主,因地制宜、循序漸進推進農村地區村莊冬季清潔取暖工作; 2018 年 10 月 31 日前,完成 450 個農村地區村莊住戶“煤改清潔能源”任務,同步完成 450 個村委會和村民公共活動場所、5.38 萬平方米籽種農
21、業設施“煤改清潔能源”工作,基本實現全市平原地區村莊住戶“無煤化”。積極推進山區電力、 燃氣配套設施建設, 穩步推進山區村莊冬季清潔取暖試點工作。剩余尚未實施冬季清潔取暖改造的村莊,全部實施優質燃煤替代。2018 年北京市打贏藍天保衛戰三年行動計劃 2019 年,制定科學有效的山區“煤改清潔能源”技術路線,破解采暖期長、溫差大等難題,有序推進山區村莊的“煤改清潔能源”工作。鞏固“無煤化”治理成果。建立健全清潔取暖設備的運維服務機制,確保安全、穩定運行。尚未改用清潔能源的村莊,全部使用優質煤。2020 年北京市污染防治攻堅戰 2020 年行動計劃鞏固平原地區“無煤化”成果;各區健全清潔取暖設備的
22、運維服務機制;組織有序推進山區村莊的煤改清潔能源工作。2021 年北京市 “十四五”時期鄉村振興戰略實施規劃到 2025 年,實現農村地區基本無煤化。北京市農村建筑節能與清潔取暖政策演進5補貼政策具體為: (1)減煤換煤補貼市財政采取以獎代補方式對區縣實行獎勵,2013 年起按照 200 元 / 噸的標準進行獎勵,農村住戶煙煤爐具更換為無煙煤爐具的購置費用,市、區縣財政和農村住戶各承擔三分之一。(2)對“煤改電”、“煤改氣”外部管網建設的補貼政策10 kV 以下、住戶電表(含)之前的電網擴容投資由市電力公司承擔 70%,市政府固定資產投資承擔 30%。住戶戶內線路(即住戶電表至取暖設備)的改造
23、費用由各相關區政府制定具體補貼政策。天然氣管網中壓管線及調壓箱(即入村前工程及設備) 投資由具備資質的燃氣公司承擔;調壓箱到住戶燃氣表 (含表) 之前 (即村內管線)的投資由具備資質的燃氣公司承擔 70%,市政府固定資產投資承擔 30%。(3)對清潔取暖設備的補貼政策對使用空氣源熱泵、非整村安裝地源熱泵取暖的,市財政按照采暖面積每平方米 100 元的標準進行補貼;對使用其他清潔能源取暖設備的, 市財政按照設備采購價格的1/3進行補貼。市財政對各類清潔能源取暖設備的補貼限額為每戶最高 1.2 萬元;區財政在配套同等補貼資金的基礎上,可進一步加大補貼力度,減少住戶負擔?!懊焊臍狻弊羧∨媒K端設備
24、由市財政按照每戶燃氣取暖爐具購置價格的 1/3 進行補貼,補貼金額最高 2200 元;區財政在配套同等補貼金額的基礎上,可進一步加大補貼力度,減輕住戶負擔。(4)對運行的補貼政策電價優惠及補貼政策:完成“煤改電”改造任務的村莊,住戶在取暖季期間,由最初的當日 22:00 至次日 6:00 享受 0.3 元 / 度的低谷電價,2015 年調整為當日 21:00 至次日 6:00享受 0.3 元 / 度的低谷電價,同時市、區兩級財政再各補貼 0.1 元 / 度;2017 年,為進一步降低農村地區清潔取暖設備運行費用,推行夜間谷電時段再延長 3 小時,即當日 20:00 至次日8:00 享受 0.3
25、 元 / 度的低谷電價,同時電費補貼方式由收取后再返還調整為農戶直接按照 0.1元 / 度繳納。補貼用電限額為每個取暖季每戶 1萬度。天然氣價格支持政策:2017 年起,調整農村地區市政管道天然氣分戶自采暖用戶階梯氣量,并執行相應階梯用氣價格。補貼用氣限額為每個采暖季每戶 820 m3,補貼標準實行動態調整機制,即隨居民用管道天然氣銷售價格調整同步變動的天然氣分戶采暖補貼標準動態調整機制。2020-2021 年采暖季,天然氣分戶采暖居民用戶采暖用氣補貼標準為每立方米補貼0.73 元。采用壓縮天然氣(CNG)、液化天然氣(LNG)方式的,高出市政管道天然氣供氣價格的部分,由市財政按照每個取暖季每
26、戶最高 1300 元的標準進行氣價補貼,不足部分由區財政安排。北京市農村建筑節能及清潔取暖改造經驗與啟示61.4 清潔取暖改造與補貼實施流程 通過招投標方式確定優質煤或采暖設備供應企業由各區農業農村工作部門根據實際需求通過招標程序確定優質燃煤、 清潔采暖設備等的供應企業。用電補貼由“先用后補”轉為“實時到位”2013 年試點之初,電采暖的補貼采用“先用后補”的方式,即在每個采暖季結束后,由市農委根據區供電公司核準的數據,將補貼資金撥付各鄉鎮,由各鄉鎮發放至各村,最后補貼給各戶。從2016 年開始,國網北京電力承擔了農村地區“煤改電”用戶的補貼代發放工作,利用“電采暖用戶補貼代發放系統”,將發放
27、流程簡化為“一提數、兩核對、一下發”,即在采暖季到來之前確定享受補貼的用戶明細,實現補貼實時到位。燃氣據實予以等值氣量補貼農村村莊家庭天然氣分戶采暖用氣據實補貼,以燃氣供應企業兩次取得住戶燃氣表底數測算出采暖用氣量,按補貼標準計算核定補貼量后,燃氣供應企業向用戶予以等值氣量補貼,補貼上限為每戶820 立方米。72.1 抗震節能改造累計完成 85 萬余戶 2006年, 開展新建抗震節能型新農宅試點;2007 年,全市啟動既有農宅節能保溫改造試點;2008 年,新建抗震節能型新農宅工作和既有農宅節能保溫改造工作均列入了北京市政府的“實事工程”和“社會主義新農村建設折子工程”,被群眾稱為“暖心暖居工
28、程”;從 2010 年起,在全市郊區實施了規?;r宅抗震節能改造;十一五時期,共完成新建抗震節能型農宅9789 戶,既有農宅節能改造 18552 戶,抗震節能型示范農宅 476 戶;十二五時期,共完成 48 萬戶農宅抗震節能改造;根據住建委公布的數據, 估算到2020年底,全市累計完成農宅抗震節能改造約 85 萬余戶。2.2 約 87% 的村莊完成清潔取暖改造2014 年,全市累計實現 50% 以上的農村住戶實施“減煤換煤”;2015 年,實現全市農村地區住戶使用優質燃煤基本覆蓋;2016年, 大規模實施整村 “煤改清潔能源” ,完成了 663 個村莊、22.7 萬戶的改造任務;2018 年全
29、市累計完成 2963 個村莊、110萬戶的“煤改清潔能源”任務,平原地區基本實現“無煤化”;根據北京統計年鑒 2021,北京市共有3887 個村。截止 2020 年,全市約 87% 的村完成了清潔能源改造,其中,煤改電占八成,煤改氣占兩成。剩余約 500 個山區村莊未實施清潔取暖改造。建筑節能與清潔取暖改造執行情況2北京市農村建筑節能及清潔取暖改造經驗與啟示83.1 工作流程日趨規范、方案選擇更加合理抗震節能改造工作流程日趨合理、規范抗震節能改造過程有施工監理以及驗收等環節,同時,由北京市住房和城鄉建設委員會建立了信息管理平臺。取暖設備參數要求、企業資質要求日趨完善在招標文件中對生產、研發、安
30、裝及售后服務能力更加重視;招標文件明確對設備參數的要求。技術方案從以“換煤”為主向“煤改清潔能源”轉變2013-2014年開展了以 “優質煤替換散煤”為主要內容的“減煤換煤”行動,同時開展了蓄能式電暖器以及其他電取暖替代散煤采暖試點;2015 年開展了空氣源熱泵替代散煤采暖的試點推廣,自 2016 年起明確禁止使用沒有節能特點的直熱式電鍋爐,限制推廣蓄能式電暖器, 推薦使用具有節能效果的電驅空氣源熱泵。鑒于 2017 年出現的燃氣供應緊張的形勢,在2018 年的工作要求中明確提出農村地區清潔取暖工作要堅持“煤改電”優先,因地制宜選擇技術設備, 原則上不新建以液化天然氣 (LNG) 、壓縮天然氣
31、(CNG)為氣源的“煤改氣”工程,避免供應無保障、價格漲幅大的風險。北京市農村地區冬季清潔取暖工作實現了以“換煤”為主向以“煤改清潔能源”主的轉變,同時實現了從原來的直熱式電暖器、蓄能式電暖器為主向以電驅地源熱泵、空氣源熱泵和燃氣壁掛爐為主轉變;從原來的散戶試點為主向整村、整區域推進轉變。經驗總結與成效分析3經驗總結與成效分析93.2 對本市燃煤污染的降低起到了主要作用 2014 年,北京市首輪細顆粒物(PM2.5)來源解析表明,北京市全年 PM2.5 來源中區域傳輸貢獻約占 28-36%,本地污染排放貢獻占64-72%。在本地污染貢獻中,機動車、燃煤、工業生產、揚塵為主要來源,分別占 31.
32、1%、22.4%、18.1% 和 14.3%。2018 年北京市發布的新一輪細顆粒物來源解析表明,北京市全年 PM2.5 主要來源中本地排放占三分之二, 本地排放貢獻中燃煤源占3%。2021 年北京市發布的第三輪細顆粒物來源解析最新研究表明,現階段北京市 PM2.5 主要來源中本地排放近六成,其中燃煤源分擔率為 3%。由此可見,北京市本地污染中燃煤污染占比由 2014 年排名僅次于機動車、占比 22.4%下降到 2018 年 3%,且隨著本地污染總量“瘦身”的情況下,2021 年燃煤污染占比保持 3%不增。根據項目組承擔的科技部“十二五”科技支撐計劃項目北京地區民用燃煤及揚塵污染控制關鍵技術研
33、究與示范研究結果:北京農村家庭固體燃料燃燒的總 PM2.5 排放對本地污染排放的貢獻率是城市燃煤鍋爐貢獻的兩倍左右。由此得出,北京農村地區農宅節能與清潔取暖改造對本市燃煤污染的降低起到了主要作用。圖 4 北京市大氣 PM2.5 來源解析結果北京市農村建筑節能及清潔取暖改造經驗與啟示10項目組分別在 2018 年和 2021 年對北京市農村生活能源消費情況進行了調研,調研樣本量合計為 6500 份,涉及北京市 10 個區,同時與項目組在 2013 年的調研結果進行對比分析。圖 5 農宅現場圖農村建筑節能與清潔取暖改造調研分析44.1 戶均生活能耗降低,能源消費結構以煤為主轉變為以電為主 隨著農村
34、經濟水平的提升以及建筑節能改造、清潔取暖改造工作的開展,農村生活能耗的總量和各類能耗占比發生了較大的變化。戶均能耗從 2013 年的 3.25 tce 降低至 2.72 tce。其中用電占比從 2013 年的 26.26% 提升到 2020 年的 67.19%;煤耗占生活能耗總量的 20.41%,與 2013 年 56.61% 相比實現了大幅度下降。圖 6 戶均能源消費量變化農村建筑節能與清潔取暖改造調研分析114.2 戶均采暖面積增加,戶均采暖能耗和單位采暖面積能耗均降低 從以散煤小鍋爐采暖為主轉變為以電采暖設備為主,采暖面積增大,戶均由 2013 年的 80 m2增加到 2020 年的 1
35、06.3 m2;采暖用能占總能耗的 70.65%,其中,用于采暖的電耗占總電耗量的72.56%,用于采暖的天然氣耗量占總天然氣耗量的89.52%。由于圍護結構保溫改造及采暖設備能效提升,單位面積采暖能耗大幅度降低,由 2013 年的28.3 kgce/m2到 2020 年降低到 18.3 kgce/m2。4.3 農村污染物排放量大幅降低 基于項目組對散煤、型煤及秸稈燃燒污染物(PM2.5、SO2、NOX、CO、CO2)排放因子的測試,根據調研統計數據計算得出戶均污染物排放量變化情況。由此可以看出,PM2.5、SO2、NOX、CO、CO2等污染物排放均明顯降低,其中 PM2.5 排放降低近 78
36、%。圖 7 戶均采暖面積與單位采暖能耗對比圖 8 戶均污染物排放情況圖 10 戶均 CO2排放量變化圖 9 戶均 CO 排放量變化由以上分析可知,由于圍護結構保溫改造及采暖設備能效提升, 采暖能耗強度顯著降低,以電為主替代了以散煤為主的采暖用能結構,大大降低了農村污染物的排放水平。北京市農村建筑節能及清潔取暖改造經驗與啟示12圖 11 保溫板外側保護層脫皮開裂4.4 建筑節能改造效果提升顯著,存在少量施工及質量問題 室內溫度整體提升 2.6農宅增加保溫后可以顯著改善室內熱環境狀況,提升冬季室內溫度。通過入戶調研數據統計后發現,農戶在進行節能改造前的室內平均溫度為 15.3,進行節能改造后的平均
37、溫度為 17.8,整體提升了 2.6。實施滿意度 80% 以上由農戶對抗震節能改造工作滿意度統計結果可知, 80%以上的農戶對操作流程、 施工質量、節能效果和自籌費用等方面達到滿意和非常滿意,不滿意農戶比例均在 10% 以下。存在少量墻皮脫落開裂、窗戶質量差等問題調研過程中發現保溫外側保護層較薄,存在脫皮開裂等現象,保溫板有著火隱患。有些新安裝的窗戶玻璃中間有水霧,致使玻璃常年渾濁;窗墻間有縫隙;有的門窗框質量較差,打開阻力大;門窗無配套紗窗且未留安裝紗窗槽口,導致屋內灰塵及蚊蟲較多,夏天無法開門開窗。圖 12 窗墻間存在的縫隙此外,部分區縣沒有區級補貼,有些農戶反映補貼資金偏少,且返回補貼時
38、間較長,尤其是新建翻建;少數農宅未能達到理想節能保溫效果;施工過程中,少數農戶與施工單位溝通不暢,導致工作停滯;施工單位后期質保問題無法得到及時的解決等問題。農村建筑節能與清潔取暖改造調研分析134.5 各種清潔取暖方式的效果與用戶滿意度差別較大 蓄熱式和直熱式電采暖室溫不升反降,其他采暖方式室溫均有 13的提升除蓄熱式電暖器和電鍋爐相對于改造前室內溫度有 1左右的降低外,其余采暖方式的農宅采暖房間溫度均有 13的增加,平均升溫1.5。用戶反饋蓄熱式電暖器日間放熱持續時間不夠,此外采用電鍋爐的用戶,用戶擔心鍋爐功率過大引起高額的采暖費用,而會采取手動關閉設備,因而這兩種采暖方式的農宅室溫沒有明
39、顯提升。大多數農戶可接受的采暖運行費用為 20元 /m2以內對政府補貼前和補貼后的單位面積運行費用及用戶對費用的接受程度統計分析結果表明,補貼后用戶對運行費用的接受程度明顯增加,20 元 /m2以內的運行費用對于用戶來說比較能接受,高于 30 元 /m2則有較多用戶表示難以接受。另外,蓄熱式電暖器雖然與電鍋爐相比運行費用相當甚至較低一點,但是用戶反映蓄熱式電暖氣夜間所蓄熱量不足以支撐日間的采暖需求,蓄放熱特性不可控,不滿意程度稍高。熱泵類采暖效果評價較好采暖效果上,直熱式電暖氣、蓄熱式電暖器和電鍋爐這三類電采暖設備功率高、能耗大,約 50% 的用戶認為采暖效果不好;三類熱泵和天然氣壁掛爐及太陽
40、能采暖均獲得較好的采暖效果評價。圖 14 補貼前用戶對采暖設備運行費用的接受程度圖 15 補貼后用戶對采暖設備運行費用的接受程度圖 16 不同采暖方式采暖效果滿意程度評價圖 13 不同采暖方式改造前后室內平均溫度北京市農村建筑節能及清潔取暖改造經驗與啟示14采暖方式期望進一步改造用戶占比改造建議低溫空氣源熱泵熱水機4%太貴,以前燒煤時才一千多元;故障解決不及時,白天可以低溫運行或關機,封院子增加建筑保溫性能低溫空氣源熱泵熱風機4%少數安裝在屋頂上,安裝不合理天然氣壁掛爐6%換成費用較低的方式蓄熱式電暖器76%畜熱性能差,采暖效果不好,希望換成空氣源熱泵地源熱泵4%機子質量不好,希望換空氣源熱泵
41、熱風機電鍋爐50%運行費用較低的如空氣源熱泵太陽能采暖20%換成空氣源熱泵型煤爐90%換成干凈的電采暖方式,如空氣源熱泵直熱式電暖器 / 電熱板88%希望換成更好的采暖方式由用戶改造意愿的調研可以看出:使用型煤爐以及直熱式的電采暖方式(包括蓄熱式電暖器、電鍋爐、直熱式電暖器 / 電熱板)的用戶的改造意愿很大,50% 以上的這幾類設備用戶都期望進一步改造。表 3 農戶希望進一步改造和建議信息表型煤、直熱、蓄熱式采暖用戶的升級改造意愿大農戶對采暖技術的滿意程度和對清潔采暖方式的了解程度、接受度也體現在是否希望繼續改造成其他方式的意愿上。農村建筑節能與清潔取暖改造調研分析155.1 建筑節能改造綜合
42、節能率達 40-60%在房山區、門頭溝區選擇典型節能改造的農宅進行了圍護結構傳熱系數、冷風滲透次數、室內外溫度和冬季能耗情況的實地測試。墻體保溫傳熱系數降低 50% 以上圖 17 墻體傳熱系數測試現場圖表 4 墻體傳熱系數 K 值墻體形式實測 K 值(W/m2K)理論 K 值(W/m2K)37 磚墻1.570.9824 磚墻2.111.4037 磚墻加 5cm 膨脹聚苯板0.700.4737 磚墻加 9cm 膨脹聚苯板0.370.3337 磚墻加 6cm 擠塑聚苯板0.380.35建筑節能與清潔取暖改造典型方案效果測試評估5幾種保溫方式墻體的傳熱系數測試計算結果表明,增加保溫層后,傳熱系數明顯
43、降低,均降低 55% 以上,但因受施工工藝、材料吸水以及測試誤差等因素的影響,實測結果均比相應的理論值大。北京市農村建筑節能及清潔取暖改造經驗與啟示16換氣次數降低 50% 左右采用風門負壓法測試圍護結構密封性。根據記錄數據分析常壓下排風量與房間體積的比值,可計算出冷風滲透次數。冷風滲透次數測試結果表明,改造后的農宅,在門窗關閉情況下的換氣次數為 0.5 次 /h 左右,與未改造的農宅相比,換氣次數降低 50% 左右,農宅氣密性能得到了加強。綜合節能率達 40%-60%圍護結構熱工性能的改進在提高農宅冬季室內熱環境的同時, 也降低了采暖能耗量。 根據實測結果,農宅改造后,采暖季平均室溫較原來提
44、高了 47,綜合節能率可達 40%-60%。典型改造方案的測試模擬結果如下:圖 18 測試典型戶數據擬合曲線墻體結構:370 mm 磚墻,保溫改造方式:墻體 +5 cm 聚苯板外保溫,屋頂 +10 cm 膠粉聚苯顆粒保溫,塑鋼雙玻窗戶加裝保溫窗簾。結合測試數據,通過 DeST-h 能耗模擬計算得到改造后綜合節能率達 61%。圖 19 典型農宅平面圖建筑節能與清潔取暖改造典型方案效果測試評估17表 5 保溫改造前后對比門窗保溫節能效果顯著利用DeST-h對典型農宅進行模擬計算,主要分析冬季采暖負荷,采暖期為 120 天,采用溫度控制模式,即設定各采暖房間的最低控制溫度來進行比較分析,以未保溫改造
45、的典型農宅為基礎工況計算節能率,不同保溫改造措施節能率模擬結果表明,四面墻全部保溫改造時,節能率達到 25%,四面墻保溫 + 門窗改造時,節能率增加到 45%,門窗改造節能率達19%??梢婇T窗作為空氣滲透主要部位,加強保溫改造,節能效果明顯。北墻保溫 + 門窗改造措施下,節能率達到26%;北墻保溫+門窗改造+吊頂保溫措施下,節能率達到48%。 屋頂作為熱量散失主要部位,采用保溫措施后,節能效果明顯。指標改造前改造后室內溫度,8臥室13.3客廳15.0墻體傳熱系數,W/m2K1.570.70屋頂傳熱系數,W/m2K1.640.82換氣次數,次 /h0.90.39耗熱量指標 W/m241.616.
46、4綜合節能率61%圖 20 不同保溫改造措施的節能率北京市農村建筑節能及清潔取暖改造經驗與啟示185.2 清潔取暖方案效果測試與評價選取目前北京市農村推廣應用的蓄熱式電采暖、空氣源熱泵熱水機、空氣源熱泵熱風機、燃氣壁掛爐等采暖方式進行測試,測試內容包括室內外溫度、設備效率、采暖能源消耗量等,同時與散煤、型煤以及生物質顆粒采暖方式進行對比分析。部分清潔取暖方案運行費用偏高結合大量調研與測試數據,蓄熱式電采暖、空氣源熱泵熱水機、燃氣壁掛爐等采暖方案存在采暖能耗高等問題,蓄熱式電采暖能耗約 100-120 kWh/m2,空氣源熱泵熱水機能耗約 45-85 kWh/m2,燃氣壁掛爐采暖天然氣消耗量為1
47、0-20 m3/m2,均超出了農民對運行費用實際可接受程度20 元 /m2內。清潔取暖方案測試戶數(戶)平均單位采暖面積能耗蓄熱式電采暖26124.0 kWh/m2空氣源熱泵熱水機1179.1 kWh/m2空氣源熱泵熱風機1326.7 kWh /m2燃氣壁掛爐1215.0 m3 /m2太陽能 + 燃氣壁掛爐17 m3/m2空氣源熱泵低環溫運行良好運行受氣溫影響較大的取暖設備為空氣源熱泵熱水機和熱風機。以下針對兩種空氣源熱泵在低溫天氣下的運行情況進行分析。2020 年1月6日-7日, 北京受到寒潮影響, 1月7日晨,南郊氣象站最低氣溫達 -19.5,山區則平均達到了 -26.4,山區最低氣溫在
48、-30左右。(1)空氣源熱泵熱水機空氣源熱泵熱水機在 1 月 6 日 -7 日的運行監測情況見圖 21??梢钥闯?,在低環境溫度情況下,大部分熱泵熱水機能正常運轉,但處于長時間大功率運行狀態;室內氣溫較平時下降 2-3,相較采暖季平均溫度下的設備能效比降低 25% 以上;個別設備會出現制熱能力不足,主機采取保護措施而停機、開電輔,從而影響系統性能。表 6 清潔取暖方案測試結果建筑節能與清潔取暖改造典型方案效果測試評估19圖 21 低溫天氣空氣源熱泵熱水機運行情況(圖片來源:國家空調設備質量監督檢驗中心)北京市農村建筑節能及清潔取暖改造經驗與啟示20表 7 低溫天氣對空氣源熱泵熱水機的影響參數半個
49、供暖季平均2021.1.62021.1.7平原山區平原山區平原山區室外平均溫度()-1.9-4.6-12.4-15.1-14.0-15.7室外最低溫度()-22.4-26.5-19.2-26.4-22.4-26.5室內平均溫度()18.118.616.616.415.615.9供水溫度()41.541.442.642.442.041.8系統能效比2.122.071.731.611.691.57(數據來源:國家空調設備質量監督檢驗中心)(2)空氣源熱泵熱風機圖 22 是兩戶空氣源熱泵熱風機采暖典型戶極寒天氣前后時間段內的運行監測情況,可見,在低環境溫度下,設定溫度分別為 24.5和 19,實際室
50、內溫度分別達到了 24.2和18.3,均能滿足實際需求;在低環境溫度下,設備主機較平時啟動更頻繁,在保溫密封性能不太好的房間,設備處于較大功率條件下的運行時間長,從而設備性能會受到一定的影響。圖 22 低溫天氣空氣源熱泵熱風機運行情況建筑節能與清潔取暖改造典型方案效果測試評估21空氣源熱泵熱風機費用年值最低 實際測試戶的采暖面積、人員構成和作息習慣、使用習慣存在很大差異,僅從實際使用的能耗量進行對比不具備參考性,為了更科學合理的評價各采暖方案的運行效果和經濟性,采取測試和能耗模擬結合對采暖方案進行壽命周期內費用年值的計算方法來評價,同時與散煤采暖方式及項目組生物質顆粒采暖示范方案進行對比分析。
51、圖 23 各類型采暖方案的壽命周期內費用年值比較方法選取典型農宅,采暖面積 80 m2,在保證農宅室內溫度維持在 16左右的條件下,圍護結構有保溫措施的農宅的采暖季熱負荷指標為 23.53 W/m2,全年累計熱負荷為 6040.38 kWh,約合 2.1745104 MJ。根據全年最大熱負荷對設備進行選型,表 8 給出了各方案的年運行費用及費用年值。表 8 各取暖方案經濟性對比對比項目蓄熱式電暖器空氣源熱泵熱風機空氣源熱泵熱水機燃氣壁掛爐太陽能+ 燃氣壁掛爐生物質采暖爐型煤采暖散煤采暖爐年運行費(元 /m2)37.1114.9814.7324.6720.2517.8520.2134.08費用年
52、值(元 /m2)44.325.633.941.260.233.924.737.8由表中數據可以看出:在達到相同室溫條件下,各種采暖方案(蓄熱式電采暖除外)的運行費用均低于散煤采暖(實際使用中, 型煤和散煤可以在白天進行封火,實際費用會降低),空氣源熱泵熱水機和熱泵熱風機年運行費用最低,且二者相當,空氣源熱泵熱風機可根據采暖空間和時間的需求靈活調節,還有進一步的行為節能空間。生物質顆粒采暖略高于空氣源熱泵采暖。若不考慮燃氣管網、電力增容等基礎設施投資,而只考慮設備初始投資、壽命周期和運行費用的費用年值,則在清潔取暖方案(不含型煤采暖)中,空氣源熱泵熱風機最低。北京市農村建筑節能及清潔取暖改造經驗
53、與啟示22農村生活能源消費主要用作采暖,農村住宅的建筑圍護結構保溫性能差造成了能耗高。解決農村能源問題,應從建筑節能入手,開展農村新建和既有房屋的建筑節能改造,減少熱量損失,降低建筑能耗。北京市在農村地區抗震節能改造技術的推廣應用為北方農村地區提供了成功的經驗。北京市散煤替換技術實施走在全國的前面,沒有現成經驗和模式可供參考。在技術路徑選擇上出現了基礎設施建設、設備和運行費用較高的情況。北京市的清潔取暖工作為北方農村清潔取暖提供了成功的經驗與有益借鑒?;A設施:2013-2020 年北京市農村“煤改電”和“煤改氣”工程累計投入 462.5 億元,每戶約3 萬元左右;設備費用:每戶取暖設備費用約
54、 17 萬元不等,其中僅市、區兩級政府對設備的補貼共約 220 億元左右,平均每戶 2 萬元左右;運行費用:蓄熱式電采暖、空氣源熱泵熱水機、燃氣壁掛爐等采暖方案存在采暖能耗高等問題,蓄熱式電采暖能耗約 100-120 kWh/m2,空氣源熱泵熱水機能耗約 45-85 kWh/m2,燃氣壁掛爐采暖天然氣消耗量為 10-20 m3/m2,均超出了農民對運行費用實際可接受程度20 元 /m2以內。運行補貼:每年政府為農村采暖運行補貼超 10 億元:2019-2020 年采暖季,“煤改電”用戶獲得市區兩級財政資金電費補貼約 6.6 億元、 “煤改氣”用戶獲得市級財政氣費補貼約 2.6億元;2020-2
55、021年采暖季 “煤改電” 用戶獲得市區兩級財政資金電費補貼約7.3億元。運維服務:自 2020 年起,各區政府開始為清潔取暖設備的運維購買服務,年服務費約 50-250 元/ 戶,若按照此標準中位水平計算,整個農村地區每年預計需要 2 億元左右。 農村建筑節能與清潔取暖可持續發展模式啟示6農村建筑節能與清潔取暖可持續發展模式啟示236.1 低碳可持續發展模式 政策導向推進清潔取暖的內在動力是政策引導下取暖領域的供給側結構性改革,財政補貼本應是填補缺口的關鍵角色,不該變成承擔大頭的主力軍?;A設施建設應考慮功能專用性或多用性。以電網為例,實施計劃沒有考慮電網接納能力,致使電網被動改造且投資巨大
56、,難以實現綜合成本最低、減排效果最好;另外對于燃氣管網,建設動力僅為了滿足農村當前的采暖需求,需要財政付出巨額的基礎設施建設費用。少數富裕的居民,根據自身經濟條件,可以超前選擇適宜的、舒適度更高的清潔取暖技術。但財政補貼政策應發揮導向作用,從長期可持續的角度出發,考慮綜合性效益,建立良性循環的市場環境。經濟合理煤改清潔能源取暖,最理想的狀態是冬季取暖費用能與改造前基本持平,這種改造模式可以不依靠政府的運行補貼而持續良性運行下去。在設計補貼政策時,應該考慮避免對運行費用的補貼。運行費用補貼能解“燃煤之急”,卻容易引發“長久之痛”。選擇適宜的技術路線,不需要政府對運行費用進行補貼,從而大大減輕從中
57、央到地方的財政壓力,用合理的經濟代價獲取最大的節能減排效果。與城市住宅全空間全時間的采暖要求不同,農村住宅采暖的特點是部分空間部分時間。農村居民因為頻繁進出房間,衣著普遍較厚,對室溫的要求較城市居民略低 35,因此取暖能耗其實可以適當降低。在確定清潔取暖改造方案時,應考慮農村居民的收入水平情況,調研其長期的取暖習慣和取暖費用支出意愿,將這些結果納入參考意見中。技術可行由于農宅具有房間數量多、使用時段不規律、間歇性在室等特點,采暖設備或系統宜具備分室調節功能,充分利用農戶的行為節能以達到最大化的有效采暖。調研發現,農宅既有的散熱器等采暖系統,不論是夜間使用的臥室、白天使用的客廳或僅做飯時使用的廚
58、房,常常無任何閥門調節,多房間連續性取暖,甚至出現某間房或某一層常年不用仍然一直供暖的現象。因此,改造后的清潔取暖設備需做到可以分室調節,隨用隨開,啟停方便,滿足間歇式取暖需求。不同時段還要具備溫度可設置功能,以滿足不同時段不同功能房間的需求。農村常住人口的構成,以老人和兒童為主,安全意識不高,容易發生誤操作。有些采暖系統或設備開關程序繁雜,有些水系統要求整個采暖季不能斷電防止結冰危害,有些采暖系統在安裝環節頻頻出錯,有些采暖系統因設備部件較多容易損壞,有些采暖系統則存在較大的安全隱患。誤操作一般會降低用戶舒適感,甚至對用戶的生命健康產生嚴重威脅。農村地區清潔取暖應避免使用復雜系統,盡量使用成
59、套設備,減少現場組裝環節,簡單易操作,最好是實現智能化一鍵式操作。統籌規劃清潔取暖不等于一刀切地發展煤改氣、煤改電,應當立足本地資源稟賦、經濟實力、基礎設施等條件,結合大氣污染防治和安全節能的全面要求,利用市場的優勢,爭取農村居民的支持和認可,充分發揮地方政府高效的推動作用,提出因地制宜的頂層規劃,從選擇技術路線、細化推廣方式、制定補貼政策、建立長效機制等方面切入。北京市農村建筑節能及清潔取暖改造經驗與啟示24資源稟賦:農村分散式的村落分布,不宜遠距離進行引入或運輸外來資源,避免增加外網鋪設投資、運輸費用,以及由此帶來的能源保障、能源使用安全等問題。宜利用當地所具備的資源,就地消納。合理測算當
60、地的電力容量,配適當體量的熱泵等電設備。就近利用生物質資源,采用生物質原料加工顆粒供戶式生物質爐具采暖或炊事。農村有閑置的屋頂資源,可利用太陽能進行被動式或主動式進行采暖。村落附近是否有工業余熱可利用,深度回收余熱進行供熱。氣候、地質以及農宅狀況:綜合考慮冬季溫濕度狀況,選擇適合的熱源設備,如空氣源熱泵考慮冬季制熱效果、制熱保證以及化霜等問題;農宅的圍護結構與布局,適合多大功率的熱源設備,適合什么樣的末端系統,是否滿足設備的放置與安裝等。能源需求:綜合考慮農戶的用能需求,除冬季取暖需求外,綜合考慮夏季制冷、炊事、生活熱水等,可選擇同時滿足多種需求的方案;綜合考慮村落及其附近的非農村住宅的其他需
61、求,如蔬菜大棚的采暖需求、養殖對生物質料的需求、附近學校、村鎮辦公或工廠等的集中熱需求等。經濟水平:綜合考慮政府財政實力與用戶經濟能力,同時調動外來市場與金融機構資本,進行合理利用與資金配置,形成可持續的清潔取暖金融方案。實施模式與長效保障機制:綜合考慮競標企業的資質和服務能力,嚴把質量關。進入農村市場的設備質量必須得到保障,不僅在安裝和調試過程要合規合理,在若干年的運行時間里也應做到安全穩定,對應的設備廠商應提供可靠的長期維修保障服務。綜上,從前期初投資、農戶使用要求、采暖運行費和區域整體實施等多個維度來綜合考慮,形成可持續化發展模式。6.2 技術路徑選擇建議在“雙碳”目標下,考慮到降碳需求
62、,清潔取暖改造有了新要求、新目標,技術路線應堅持減污降碳,優先發展可再生能源供暖。圍護結構保溫是農村建筑節能降碳的基礎針對農戶經濟水平參差不齊、空氣村等現象,實施農宅抗震節能改造工程時,應根據農戶實際情況,充分考慮農民的消費水平和居住習慣,選擇效果較好、價格合理,具有較高經濟效益的方式和模式,避免在農宅改造中增加居民負擔,一村一策、一戶一策。對于經濟條件較好地區的新建翻建建筑,政府給與獎勵,鼓勵采用被動式技術進行建造,達到超低能耗建筑標準。煤改電適宜技術低溫空氣源熱泵熱風機低溫空氣源熱泵熱風機在技術成熟度、經濟性、可靠性、節能減排、安裝和運行便捷程度、實際使用效果等多方面都具有較為明顯的優勢,
63、是農村地區清潔采暖的適宜技術。(1)低溫空氣源熱泵熱風機在低環境溫度下制熱性能良好。低溫制熱性能系數 COP-20不低于 1.8,制熱季節性能系數 HSPF 不低于2.8。(2)低溫空氣源熱泵熱風機可以迅速提高房間溫度,熱風機啟動后 20 min 內即可將房間溫度從 9升到 15,滿足采暖需求。(3)熱風機設備形式與家用分體式空調類似,室內機采用雙出風口低壁掛式送風,下出風口熱風貼地面流動,自然上升,達到地板采暖的舒適度,上出風口針對人員活動區域,實現快速升溫。熱風機可按取暖房間安裝,獨立調節、間歇運行,實現部分房間、部分時間的運行模式,溫度設定操作簡單、靈活調節,能夠最大限度實現行為節能潛力
64、。設備無需采暖末端,故障率低,生命周期內基本免維修。農村建筑節能與清潔取暖可持續發展模式啟示25(4)根據調研、測試及模擬數據,由于不同建筑保溫狀況及采暖需求,其單位面積采暖季電耗在 2040 kWh/m2,沒有政府運行補貼的運行電費僅為 1020 元 /m2,低于散煤采暖費用。(5)由于建筑的熱慣性,對熱泵熱風機短期啟停僅會使溫度變化 2左右,不會顯著影響室內舒適度。因此,在熱泵熱風機上安裝簡單的控制器,就可由電力調度中心根據電力負荷狀況,直接向各村區域控制器發出指令,分時分片控制一定數量的熱泵啟動、停止或自主控制,從而實現對電網有效的削峰填谷。部分地區可利用生物質顆粒實現采暖零碳排放山區有
65、豐富的農作物秸稈、樹枝等各類農林生物質資源,農林作物在生長過程中吸收二氧化碳,因此農林生物質是一種零碳排放的能源。由于生物質資源質量密度低,經濟運輸半徑有限,最適宜的利用方式是本地化生產、本地化配送及消費,優先滿足農村的基本生活用能,最大程度上實現低碳能源的低碳使用。如能充分發揮山區農村豐富的生物質資源優勢,通過生物質顆粒燃料的本土化收集和生產,在部分山區采用生物質專用爐具進行采暖,可減少生物質廢棄或野燒帶來的污染,且可降低農民的取暖成本。智能型生物質顆粒采暖爐采用一鍵式操作,實現燃料自動控制入爐、分階段燃燒、火焰溫度控制等,實現“炊暖兩用”,并且操作簡便,也可實現間歇性取暖模式。生物質顆粒采
66、暖爐的爐具熱效率為 80%-85%,根據中國建筑節能年度發展研究報告 2020農村建筑節能最佳實踐案例河北饒陽智能型生物質顆粒燃料取暖爐項目,農戶實際運行成本為 8-12 元 /m2。充分利用屋頂閑置資源, 發展分布式 “光伏 +”農村建筑分散、密度低,應充分利用農村建筑屋頂資源條件發展分布式光伏,滿足建筑本身用電,同時可以解決農村生活、生產和交通用能,富裕電力上網,補充電網在用電高峰期的電力不足。房屋長期閑置,戶內沒有電力負荷,或者電力負荷小的農戶,安裝光伏后所發電量用于鄰里調配和村內調配,余電上網;根據不同用電量需求設置合適容量的蓄電池,同時電三輪車、電動汽車、電動自行車的普遍使用,可以根據農戶的經濟情況,選擇利用電動載具來充當儲能系統以供應夜間電力負荷。北京市農村建筑節能及清潔取暖改造經驗與啟示26