一、“太阳能+”多种方式热源采暖研究的现状和趋势
散烧煤的污染已是雾霾频发的重要诱发因素, 河北省更为严重。为了改善这一状况, 2017年河北省全省完成农村气代替煤、电代替煤共253.7万户。气代替煤有231.8万户, 占比是91.4%, 电代煤是21.9万户, 占比约为8.6%。问题是大规模提速的“煤改气”, 使华北地区出现相比往年更加严峻的“气荒”, 进而致使多个地方的供暖不能正常进行。
京津冀及周边区域的煤改气 (电) 任务最为繁重。天然气的保供压力最大的河北省在2017年11月28日拉响了天然气供应的橙色预警信号, 政府公告中表示, 气源供需缺口已达10%到20%, 下属各地市需按照保供顺序对工业和商业用户限气、停气。在能源紧缺的情势之下, 2018年河北“煤改气”项目暂停。此时无疑是对冬季清洁采暖的趋势, 采暖行业的长久持续发展思考的良机。多方向探索清洁能源取暖的路径, 破解能源供暖紧张的难题, 在农村地区洁净能源采暖工作急切而重要。
空气污染的环境问题日渐严重, 急需在清洁能源取暖方面做有益工作。2017年一年间河北省国网电力公司完成最大规模“煤改电”的配套电网建设, 改造供暖面积3000万平方米以上, 造福石家庄、沧州、邢台、保定、邯郸等河北省南部城乡居民18.3万户, 惠及近700个行政村和2666家教育部门和企事业单位。
在大力发展社会主义新农村进程中, 全国每年新建房屋约20亿平方米, 其中有超过90%是高能耗建筑;已有的建筑约430亿平方米中, 仅有不到5%采取了提高能源效率措施, 现有建筑大概有一半以上是农村建筑, 由此可见农村生活用能在我国能源体系中占有非常重要地位。
农村能源开发利用方式不能生搬硬套城市的用能模式, 宜以节能并开发清洁能源为主, 引领农民改变传统的生活方式, 采用清洁能源供暖来改善农村环境, 以提高农民生活质量, 进而推进社会主义新农村建设。继“煤改气”、“煤改电”之后, “太阳能采暖”等清洁能源供暖方式是新农村改造工作中的新形式。
党的精神倡导树立“创新、协调、绿色、开放、共享”理念, 节能减排、改善农村环境质量、优选科学的适宜的“太阳能光伏+热源”、“太阳能光热+辅助热源”等取暖技术, 提高农民生活水平、建设美丽新农村。以河北省为例, 太阳能资源较为丰富, 张、承地区是太阳能资源二类区, 其他为三类区, 有广泛开展太阳能取暖工作的基础。
太阳能光伏、光热与多种方式联合采暖系统, 不仅节省矿石燃料等不可再生能源, 而且改善农村生态环境, 农村的生活环境得到改善, 从另一个侧面看可促进农村的旅游业发展, 农民收入增加, 如此农村生态进入一个良性循环的状态。太阳能+多种方式采暖系统, 适合新建农村供暖及生活热水供应, 节能环保。
二、农村“太阳能+”多种能源联合采暖方式投资及运行费用对比
“太阳能+”多种形式能源联合采暖技术, 是通过集热器收集太阳辐射能转化为热能取暖的技术。取暖系统包括太阳能集热器、连接管、水箱、辅助热源、散热部件和控制系统共同组成。下面就某地的“太阳能+地源热泵”、“太阳能+电锅炉装置”、“太阳能+燃气锅炉”、“太阳能+空气源热泵”、“太阳能+型煤锅炉炉”等多种取暖形式的投资及运行费用进行比较如表1, 以此提供制定合理的、适宜的新型采暖方案参考。
注:1.实际建筑面积一样, 每平米投资费用会有所偏差。
2. 所有的单位面积初次投资不含暖气片、地暖。
3. 太阳能+多种能源联合采暖方式投资计算含辅助能源系统。 (辅助能源类型为常规电锅炉、超低温空气源热泵、地源热泵、燃气壁挂炉、无烟煤锅炉等)
三、结论
太阳能+各种能源系统均能减少相应的能源消耗, 且能够满足用户全年免费生活热水的需求, 但因其投资较高, 需要政府政策及资金支持。
(1) 在众多太阳能与各种能源相结合的系统中, 太阳能加燃气壁挂炉采暖方式投资较低, 运行费用较低, 适合有燃气的地方大面积推广使用。
(2) 太阳能加空气源热泵系统投资较高, 运行费用低廉, 适合经济较发达的农村推广使用。
(3) 太阳能加无烟型煤锅炉系统, 投资低, 运行费用低, 适应地区广泛, 是目前替代烟煤和劣质煤最值得推广的方案。
通过开发农村太阳能资源的利用, 解决农村居民的冬季取暖问题, 从而提高农民居住的温暖舒适度, 降低取暖能源消耗, 减轻农民能源开支的经济负担, 推进社会主义新农村建设。利用太阳能+多种方式的清洁能源, 提高取暖清洁化水平, 提高清洁供暖比重, 构建绿色、节约、高效、协调、适用的清洁供暖体系, 减少大气污染物排放, 实现国家的节能减排目标。
摘要：开发农村太阳能资源, 解决农村居民的冬季取暖问题。利用太阳能+多种方式能源联合取暖, 提高取暖清洁化水平, 提高清洁供暖比重, 构建绿色、节约、高效、协调、适用的清洁供暖体系, 减少大气污染物排放, 实现国家的节能减排目标。同时提高农民居住的温暖舒适度, 降低取暖能源消耗, 减轻农民能源开支的经济负担, 推进社会主义新农村建设。
关键词：新农村,新能源,采暖,绿色,环保
参考文献
[1] 2017发改委、能源局等10部委共同发布北方地区冬季清洁取暖规划 (2017-2021) .
[2] 《中国太阳能热利用产业运行状况报告》 (2017年7~12月) .
[3] 郑瑞澄, 路宾, 李忠, 何涛.太阳能供热采暖工程应用技术手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2012.
[4] 郝华丽.太阳能热利用技术概述[J].智能城市, 2016, 2 (8) :309.
[5] 郑瑞澄, 韩爱兴.我国太阳能供热采暖技术现状与发展[J].建设科技, 2013 (1) :12-16.