1、農(nóng)村供熱采暖社會背景、現(xiàn)狀及能源需求量評價
農(nóng)村清潔取暖要從實際出發(fā),宜電則電,宜氣則氣,宜煤則煤,宜熱則熱,確保北方地區(qū)群眾安全取暖過冬,特別要強調(diào)的就是我們做的事是農(nóng)村居民的事,不能按照城市管理的模式來管理,這是大家一定要在意的一件事情。
農(nóng)村到底需要多少能源,特別是采暖是什么狀態(tài)?離城市其實是很遙遠的。在國務(wù)院發(fā)布的《鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃(2018-2022)》文件,明確提出了大力發(fā)展太陽能、淺層地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能,在農(nóng)村最容易取得的能源是太陽能、生物質(zhì)能。
河北省遠離核心配電區(qū)域網(wǎng)絡(luò),一定要按照農(nóng)村的情況,2018年就明確了能生物質(zhì)能,2019年實施電、氣的工作基礎(chǔ)上特別提出清潔煤取暖。農(nóng)村采暖到底需要多少能源?需要根據(jù)實際情況。河北的氣候情況分三塊,嚴寒區(qū)張家口、承德采暖期6個月,秦皇島、唐山北部采暖期是5個月,唐山南、保定、廊坊、滄州、衡水、石家莊、邢臺、邯鄲采暖季是4個月。因為這個狀態(tài)采暖應(yīng)該做相對應(yīng)的安排。
采暖用煤量,隨著人民收入水平的提高,農(nóng)村最便宜的煤熱值是4000-4300大卡左右,一噸大概300-400塊錢,爐子就跟著煤一塊賣,后來才進入到燒生物質(zhì),加塊的爐子燒煙煤。國家的政策一刀砍完,不讓燒煤了,我下去看看,造成了區(qū)域性混亂是實際情況。
按照國家現(xiàn)行的65%建筑節(jié)能標準,省內(nèi)大部分農(nóng)村房屋建筑能耗水平相當(dāng)于城市1980年前后的狀態(tài),房屋能耗水平100~120瓦/平米。省內(nèi)大部分農(nóng)村房屋建筑分散,規(guī)劃不到位,搞集中供熱受到限制;房屋室內(nèi)凈空較高,在3.3~3.6米:墻體多為370毫米,門窗多為合金鋁、塑鋼門窗或木門窗,多數(shù)為單層玻璃;房屋能耗水平100~120瓦/平米,100平米需要輸入10千瓦,一個采暖季建筑供能需要25千克標煤/平米,100平米建筑需標煤量2.5噸,折合工業(yè)煤3.5噸。如此大量煤炭消耗,按照全省1557萬農(nóng)戶計,每年需要煤炭新增5250萬噸。即使按照當(dāng)前每戶冬季住房60平米計算,每戶輸入熱功率6千瓦,每戶用煤2.1噸,需要3150萬噸煤炭,折2250萬噸標煤。
河北省現(xiàn)在農(nóng)民1500多萬戶,如果大家用電采暖,這是不可能供得出來的。天然氣也是一個天文數(shù)字,那么天然氣到底有多少?從公開的數(shù)字看,現(xiàn)在全國的天然氣產(chǎn)量2000億,今年實實在在的產(chǎn)出是1600多億。我們現(xiàn)在需要的大概是3000億,整個天然氣需求差1/3。所以用電也好,用氣也好,都是不現(xiàn)實的。
河北省資源狀況,生物質(zhì)能的總量大概6000萬噸,能夠生物質(zhì)能化利用的是1500萬噸,秸稈是1300萬噸,樹枝是200萬噸。這個數(shù)據(jù)合計到每一戶是一家一噸。所以想多用不現(xiàn)實,真的是沒有資源。
河北省農(nóng)村2019~2020散煤治理完成情況,2019總計劃數(shù)近2000萬戶,電代煤氣代煤等完成535多萬戶,省完成農(nóng)戶總數(shù)735萬戶,全省剩余農(nóng)戶總數(shù)近800萬戶。
清潔采暖目前遇到的問題,全省若想完成煤改電、煤改氣,前期輸配電力、燃氣管網(wǎng)投資過大,社會難以為繼:按照全省剩余的822萬農(nóng)戶,且冬季住房60平米計,每戶輸入能量6千瓦,折成電力需要6000萬千瓦、折天然氣103億立方米,完成這些資源的輸送需要基建投資,電力新增4000億人民幣、燃氣網(wǎng)新增3000億人民幣。如此驚人的電力與天然氣資源需求量和輸配基建投資量巨大,即使燃用煤炭這一最低價格的能源形式也需要1644萬噸,83萬輛次的運輸能力,經(jīng)濟社會難以承受。
部分農(nóng)戶感到無力承擔(dān)清潔采暖的成本??鄢a貼后,仍需農(nóng)戶比過去多拿出1000多元,沒有政府補貼約有30%的農(nóng)戶感到無力承擔(dān)清潔采暖的成本,為散煤復(fù)燃提供了條件。
長期補貼政府補不起。當(dāng)前河北清潔型煤售價1100~1500元/噸,各級政府補助500元/噸,需要政府每年拿出100億元。即使燃型煤這一較低價格的采暖方式,靠政府長期補助也是不現(xiàn)實的做法
基于河北省遇到的能源資源、社會消費能力、政府補貼能力等約束,北方鄉(xiāng)村采暖能源利用,需充分考慮六項能力。一是能源資源稟賦能力;二是能源資源輸配能力;三是大氣環(huán)境承載能力;四是社會消費承受能力;五是政府補貼持續(xù)能力;六是能源安全保障能力。單一能源品種無一能夠滿足這六個能力。生物質(zhì)能、太陽能、淺層地?zé)崮芸缮茉闯蔀楸剡x項之一。
2、河北省采暖技術(shù)模式
技術(shù)模式上,就地取能、就地利用;充分考慮“生物質(zhì)能+太陽能”的可能性,這種模式首先考慮建筑外保溫,然后是太陽能主動集熱,然后加生物質(zhì)能。生物質(zhì)作為應(yīng)急,換個角度來看,沒有太陽能的只能用生物質(zhì)。生物質(zhì)資源各地的情況都不太一致,但是他基本在一定范圍之內(nèi),生物質(zhì)資源的實際產(chǎn)能量與收集量比例在1:0.7。
河北省可再生能源供熱采暖,太陽能+,目前已示范1000多處,遍及11城市,2018-2019棟在河北的東西南北中集中連片5個村,新增加熱風(fēng)1000戶。
關(guān)于外圍墻保溫,河北農(nóng)村的房子都是普通的,要我們做60或者80毫米的保溫層。一個100平米建筑需要250~300平米保溫材料,每平米大概60~70塊錢,需要2萬多塊錢。
生物質(zhì)能加太陽能采暖系統(tǒng)運行效果還是比較好,啟動時間在10月下旬~第二年4月上旬提前一個月供熱,滯后時段停熱,總供熱時間延長1個多月,四季供熱水,節(jié)電、節(jié)氣等常規(guī)能源50%以上,適用于民居、辦公樓、學(xué)校、敬老院、幼兒園等,單個供暖面積在60平米-2000平米。
3、太陽能供熱采暖技術(shù)經(jīng)濟分析
現(xiàn)有的房子,一說太陽能,大家可能想的就是集熱器,實際也可以是被動的。太陽能+燃氣爐在東北使用的是比較普及了,被動的太陽一照,每一個家里面馬上就能獲得幾個千瓦的能量,他的投入是最少的?;▊€幾千塊錢,這個東西一下能獲得幾個千瓦,再加上生物質(zhì),這就夠了。這個事兒是花錢能夠解決長期的問題。
說一下花費情況,可再生清潔能源采暖效益是可觀的,節(jié)能在50%以上,采暖費用在10元/平米左右。每戶總費用在1000元之內(nèi),減煤代煤效果顯著。在較大面積使用時,可使用液體集熱設(shè)計;在100平米以下建筑使用時,更方便使用空氣集熱設(shè)計。對于村鎮(zhèn)市場裝配式太陽能暖廊以其性價比高,供能功率大,頗具競爭力,冬季保暖,夏季遮陽,在鄉(xiāng)鎮(zhèn)具有廣闊的潛在市場。生物質(zhì)能+太陽能采暖綜合性能具有資源可持續(xù),模式可復(fù)制,社會可運行,老鄉(xiāng)用得起四大優(yōu)勢。在河北省相似氣候條件、能源資源條件下具有可借鑒性。
4、生物質(zhì)爐具安全使用
只要使用含碳類燃料就會有一氧化碳中毒的可能,因此必須嚴加防范,正確使用爐具及其他燃燒器具。
1.帶水套爐具必須有安全防爆閥,使用時用戶不得私自拆裝;
2.帶水套爐具不得在臥室安裝,在與臥室相連接的房間安裝時,相連房間與臥室間必須封閉嚴密;
3.放置爐具的房間必須有透氣風(fēng)斗;
4.煙囪一般安裝需達到4米或根據(jù)爐具要求設(shè)置高度。煙囪連接不得反裝,做到上節(jié)下部管口套住下節(jié)上部管口;
5.煙囪出口一定要設(shè)置風(fēng)帽;
6.定期清除吸熱管及吸熱壁表面爐灰,防止堵塞煙道;
7.常壓爐不得帶壓運行;
8.冬季不用的爐具要放水,防止凍裂或點火時爆炸傷人。
5、生物質(zhì)+太陽能供熱采暖技術(shù)思考
現(xiàn)階段比較成熟的做法:
1.堅持因地制宜、多能互補,解決低碳供熱、無煤供熱或減煤供熱、連續(xù)供熱,保障供熱采暖質(zhì)量。環(huán)京津環(huán)省會用改電改氣,山區(qū)半山區(qū)用生物質(zhì)壓塊+太陽能或型煤+太陽能,非人口密集的平原區(qū)用生物質(zhì)顆粒爐+太陽能,為長期發(fā)展戰(zhàn)略解決能源供應(yīng)不足問題。
2.堅持可再生能源為主,生物質(zhì)能為保障,太陽能集熱面積與建筑面積比為:1:3到1:4。小城鎮(zhèn)主要生活用能是采暖用能,解決了采暖用能就解決了全年能耗的60%左右。緩解電力、燃氣的資源不足,解決資源輸配社會大規(guī)模投資問題;從根本上上解決煤炭問題。
3.在多種能源的選擇上,大中型系統(tǒng)首選生物質(zhì)能(潔凈型煤)鍋爐+太陽能熱水系統(tǒng),可再生能源供能保障率≥90%。其次是太陽能熱水+電熱或燃氣,小型戶用系統(tǒng)選用太陽能熱風(fēng)+電直熱風(fēng),或生物質(zhì)爐+太陽能暖廊,安裝使用靈活方便,系統(tǒng)節(jié)電率較高。
主要存在的問題:
1.行業(yè)自身宣傳不到位,特別是樣板工程的宣傳不到位,致使社會對生物質(zhì)、太陽能光熱的高效率利用認識不足。對可再生能源的戰(zhàn)略地位認識不到位。
2.太陽能熱利用、生物質(zhì)能利用新技術(shù)需要進一步開發(fā),國外新技術(shù)需要消化吸收:集熱器可靠性需要進一步提高;建筑向陽立面有待開發(fā);進一步增加樓層數(shù),提高多能互補采暖技術(shù)適用范圍。
3.生物質(zhì)能加工技術(shù)、燃燒減排技術(shù)需要進一步研究,成型設(shè)備的可靠性智能化水平有待提供。
4.生物質(zhì)能源+太陽能的利用技術(shù)需要提高;系統(tǒng)的可靠性、經(jīng)濟性需提高;系統(tǒng)的應(yīng)用范圍需進一步拓展。
5.需要進一步規(guī)范管理,使這一新技術(shù)新產(chǎn)品保質(zhì)、保量的建設(shè)推廣。
發(fā)展建議:
1.加強行業(yè)自身宣傳,提高生物質(zhì)能、太陽能光熱利用在經(jīng)濟社會的知名度和迫切性。加強行業(yè)內(nèi)部的協(xié)作,推動政策向可再生能源利用行業(yè)傾斜,充分落實《可再生能源法》。
2.開發(fā)新的能源和利用方法:比如太陽能春夏秋冬淺層地?zé)崮軆δ芗夹g(shù)、生物質(zhì)成型燃料低氮燃燒新技術(shù);保證系統(tǒng)供熱的連續(xù)持續(xù)性,擴大生物質(zhì)能等供熱技術(shù)的適用范圍,從生活用能向生產(chǎn)用能轉(zhuǎn)型發(fā)展。
3.因地制宜在不同條件的區(qū)域采用不同的輔助能源,優(yōu)化各能源配比,降低回收時間。
4.進一步開展技術(shù)攻關(guān),拓展生物質(zhì)能+太陽能+淺層地?zé)崮苈?lián)合供熱市場的使用空間。
5.由專業(yè)設(shè)計研究院所提供建筑一體化設(shè)計方案,匹配房屋結(jié)構(gòu)的承重能力、優(yōu)化集熱技術(shù)、保溫條件、及散熱終端,使工程既滿足安全采暖需求又節(jié)約投資。
6.科學(xué)合理設(shè)定招投標規(guī)則和指標,選拔合格企業(yè)承建工程,承擔(dān)售后服務(wù),規(guī)避不良企業(yè)劣質(zhì)工程攪局。
原標題:邊志敏:河北省清潔供熱采暖探討與思考