北京农村清洁能源供暖应用现状
一、调研目的
北京随着经济的发展和居住人口的增涨,环境污染趋向严重,雾霾天气增多,十分令人担忧。为了治理环境污染,还首都一片蓝天,北京市政府提出“2013年~2017年清洁空气行动计划”。该行动计划表明,京郊110多万农户居住建筑的冬季燃煤供暖是主要的污染来源之一。如何减煤代煤、最终实现京郊冬季供暖无煤化是治理雾霾的重要任务。为了协助政府了解京郊清洁能源代煤供暖的应用现状,为北京市搞好农村供暖能源调整工作提供参考意见。北京建筑节能与环境工程协会在主管部门的支持下,组织了会员单位和行业专家,对北京市农村居住建筑,2013~2014年采暖季中清洁能源代煤供暖方式的应用现状,进行了入户问卷调查。做到实名录入,可跟踪追溯。
二、调研的主要内容、采用方式及调查文本数量
本次调查了京郊七个区县的1137家农户,并核实采用了289户的一个采暖季的完整数据。同时,收集了25家的清洁能源设备和散热末端产品的技术数据。调查中涉及了六种清洁能源供暖方式及3类末端形式。包括:热泵(主要是空气源热泵)、电地暖、蓄热电暖气、电锅炉;燃气壁挂\落地采暖炉供暖;太阳能供暖。为便于不同清洁能源合理地进行横向比较,对采暖时间(120天)、建筑面积(100m2)、费用核算时间(8年)、冬季供暖室外计算温度(-9.6℃)、室内温度(18℃)进行了统一,并对有关数据进行了修正。建筑维护结构接近50%节能标准。电费及燃气费按政府补贴标准进行取值。对有效数据超过10组时,采用综合平均数。由于采取了修正计算,本调研报告的数据偏离度在10%。
三、统计数据分析
1、运行费调查与分析(使用费用):这是用户满意度关键数值,也是节能节费的实际体现;费用最低的是地源、空气源热泵+低温辐射供暖系统,最高的是电锅炉供暖系统。举
例:空气源热泵+低温辐射供暖,系统供热水温在30℃~40℃,温差5℃。在北京,这个系统的冬季白天的平均能效比(COP)可以稳定在3.0以上;冬季室外虽然寒冷,平均能效比(COP)低于白天,由于夜间可使用峰谷优惠电价,其用户的实际供暖费用还是便宜,本次调查结果:它供暖费是集中供热的50%~75%,即15~22元/m2。
2、初投资费用调查与分析(一次费用):较低的是电锅炉+散热器、蓄能电暖气、电地暖等。高的是太阳能辅助空气源热泵地暖,次之为空气源热泵低温辐射供暖。
3、公共设施配套增容费调查与分析(基础投资):此项费用是政府最大的投入之一,不但需要考虑初次投入费用还要评估设备全年使用效率。低的是空气源热泵地暖、太阳能辅助的热泵供暖。高的是燃气壁挂炉、蓄热电暖气、电地暖、电锅炉。两者之间相差2—3倍。
4、供热水温度与室温波动调查与分析(舒适性):社会在发展,供暖舒适性非常重要,是人性化的体现。低温地面辐射供暖舒适性最佳、散热器次之,蓄热电暖气舒适性较低。
5、耗电量与能效比(COP)调查与分析(节能性):(COP)值是评价供暖设备节能效率的重要指标,太阳能辅助空气源热泵地暖供暖系统为最高,其次是空气源热泵地暖供暖系统,低的是电直接供暖方式。
6、全过程费用:(8年)这是一个综合经济评价指标。它既考虑一个项目的初投资,又考虑一个项目的运行费用,这是经济发达国家惯用的科学评价方法。本次调研对六种清洁能源供暖方式进行了全过程费用评价。(含设备初始投资、基础设施增容费、8年运行费、)空气源热泵+地板辐射供暖系统最低,较高的是电锅炉+散热器供暖系统、蓄热电暖器、电地暖等。燃气壁挂炉供暖费用居中。
四、分析结论
北京郊区地域广大,从平原到山区地理环境不同;电力和燃气的基础设施情况不同;老百姓的经济状况不同。应该因地制宜的选择最适合的清洁能源供暖方式取代燃煤供暖。
(1)、从发展的趋势来看,空气源热泵+低温辐射供暖节能性好,全过程费用较低,方便分散安装。将是北京市农村居住建筑供暖的一个重要发展方式。
(2)、天然气壁挂炉+散热器可同时解决供暖及生活热水需求。随着北京新农村炊事燃气管网全新规划的实施,在有条件的地方,可规划出部分区域增加燃气供给量,供居民供暖使用。是一种重要的代煤供暖方式。
(3)、蓄热电暖器及电热膜、发热电缆等电地采暖有削峰填谷作用,安装费用较低老百姓易接受。蓄热电暖器安装、使用方便,农户可根据自己的生活习惯调节室内温度,有利于行为节能。是目前农村煤改电最简单的一种方式。举个实际例子:采用双控双供型蓄能电暖气结合行为节能,实际使用费用也可低到一个采暖季每平米三十多元。
(4)、太阳能供暖方式虽然最节能,但因气候条件影响在北京市新农村居住建筑供暖的实际应用中只能起到辅助作用。
五、对北京农村居住建筑清洁能源代煤供暖工作的建议
1、应与农村居住建筑节能改造同步进行
北京根据住房和城乡建设部发布的《农村居住建筑节能设计标准》(GB/T50824—2013)的要求,投入了大量资金,对既有建筑进行了改造。在调查中发现,因农村住宅体型系数较大、单靠建筑的外墙、门窗的节能改造还无法满足此标准的要求。在代煤供暖改造时,应大力推动非节能建筑的改造,并尽可能达到50%节能标准的要求。否则建筑物的热损耗过大,不利于清洁能源的应用。
2、对热泵、太阳能等低品位、可再生的清洁能源供暖方式应加大补贴和推广力度
大力推进清洁能源的使用是对的,但一刀切的平均补贴所有清洁能源供暖是不适宜的;对那些高耗能的清洁能源供暖方式不但不能补贴还需要限制(例如电热锅炉直接供暖)。清洁能源供暖,既要代煤更要节能。需要大力提高可再生能源、低品位能源在供暖中的应用
比例,逐步完成北京农村供暖能源结构调整。根据节能优先的方针,在清洁能源补贴过程中应向节能性好的清洁能源倾斜,如对空气源热泵等加大政府补贴额度。在政府主导的整村改造或者新农村重建项目中,应优先选择低品位、可再生能源供暖方式。
3、运用政策杠杆、调动民间积极性,加快清洁能源供暖改造步伐
在整村电力增容不到位情况下,可充分利用现有农村配电措施,用政策鼓励部分经济条件较好的农户,先做空气源热泵地暖等低品位的清洁能源改造。北京市计划到2017年煤改电的20万户,分散到各村可以减少大量整村改造增容投入费用。
鼓励有资金的村集体或农户先期支付清洁能源改造应由政府补贴费用,政府可承诺以后按照标准再补发;调动民间积极性加快清洁行动计划落实。调整现有峰谷电申报政策,方便农户可分批申请,及时安装。使之与清洁能源取代燃煤逐步推广相匹配。
4、编制低品位、可再生的清洁能源供暖技术标准,做好技术培训,鼓励技术创新
清洁能源推广的关键是技术的合理运用。尽快组织编制或修订相关的技术标准,如空气源热泵供暖应用技术规范等,使清洁能源供暖技术做到有章可循、有法可依。清洁能源的使用一定要符合国家和北京市相关的节能规范的要求。清洁能源产品的选用一定要符合相关产品技术标准的要求。防止不达标的产品冲击市场。
针对广大用户,尤其是项目的组织者、建设方、采购人员等,要进行清洁能源代煤供暖的技术培训,普及相关知识,提高他们的技术水平,以免在应用中出现问题。北京建筑节能与环境工程协会可为企业、施工单位提供技术服务和技术培训。
在大力推广成熟技术的同时,更应鼓励技术创新,提高节能减排水平。太阳能及复合热源低温供暖技术,是今后北京要重点发展的节能技术。希望主管部门在科研资金和示范工程项目上给予支持。
5、建立农村民用建筑清洁能源采暖质量保证体系
清洁能源采暖在农村的推广是一个建设量大、涉及面广的项目;在推广的过程中,应建立可靠的项目质量保证体系,从项目的设计、施工、验收及后期的维护管理建立成套办法,建立可靠的使用监控体系。招投标公开、公正、科学。防止人为因素干扰。以使得项目能够顺利实施,更能够可持续稳定运行;只有让使用者得到实惠或真正满意才意味着成功,最终才可能为节能减排、清洁空气作出实质的贡献。
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