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中國能源報：空氣源熱泵會是農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《關于實施鄉村振興戰略的意見》，標志著我國農村現代化建設開始提速。農村地區能源變革與農村的發展息息相關，在開展鄉村振興戰略的新時代，農村能源革命是重要的著力點，在鄉村振興的宏偉藍圖中將占據重要位置。
為何農村需要清潔供暖
2016年12月21日，習(xi)近(xi)平(xi)總(xi)書(xi)記在中央財經領導小組第十四次會議上指出，“推進北方地區冬季清潔取暖，關系北方地區廣大群眾溫暖過冬，關系霧霾天能不能減少，是能源生產和消費革命、農村生活方式革命的重要內容”。2017年12月國家10個部委聯合制定了《北方地區冬季清潔取暖規劃(2017-2021年)》，明確推進農村清潔供暖等問題。
我國以煤為主的資源特點以及農村居民分散居住的生活習性，長期以來，我國農村地區冬季取暖以散煤、薪柴直接燃燒取暖為主。截至2016年底，我國北方地區取暖用煤年消耗約4億噸標煤，其中農村地區散燒煤(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冬季霧霾的重要原因之一。
農村取暖中存在的主要問題
我國農村地區存在建筑用能總量大、能源利用效率低等問題。近年來，我國農村地區生活用能總量已經超過3億噸標準煤，農村用能主要以燃料直接燃燒為主，燃燒效率低，以北方農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%，不及區域大型鍋爐熱效率的一半，與區域大型鍋爐房相比，相當于每年有5600萬噸標準煤的能量被浪費。
我國農村地區存在資源未得到充分利用的問題。
我國包括秸稈在內的農林剩余物資源豐富，截至2017年底，可供能源化利用的農林剩余物資源約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，農村傳統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，經濟性和易用性問題是制約其發展的主要原因。
最后，部分農村地區未考慮當地資源稟賦，大力推行“煤改電”“煤改氣”，導致農民取暖負擔大，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民擺脫燒煤、燒柴的歷史，直接提升農民的生活品質，助力美麗鄉村建設的民生工程。
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”，要根據農村實際，多元發展，結合農村地區當地資源條件與經濟狀況穩步推進。
實現農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、高性能建筑物3個環節。實現農村清潔供暖可從如下幾個方向開展相關工作。
開發經濟可行的清潔熱源。
熱電聯產及余熱回收熱電聯產供熱方式在供熱成本(均低于20元/GJ)具有明顯的經濟優勢，但是考慮到農村居民分散居住的特點，農村地區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定，操作簡單，適合農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、屋頂的節能改造，據測算，農村地區住宅按65%的節能標準考慮改造，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65%節能標準的房屋節能改造，節能改造費用介于5.9-7.2萬元/戶。考慮到農村地區經濟條件薄弱和建筑體量大等因素，農村建筑節能改造要實現現有城市75%的節能水平非常困難，但兼顧建筑可持續發展，農村住宅節能改造標準總體目標是滿足50%節能的基本要求，經濟條件較好的地區，宜實現65%的節能目標。
建立新型農村能源供應方式，降低農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，可替代小型燃煤供暖爐(北方地區農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，已經在農村地區大量應用，由于太陽能的不穩定、不連續性等特點，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，對于部分地區生物質、天然氣及太陽能等資源匱乏地區，可以通過電驅動空氣源熱泵進行采暖。最后，充分發揮不同地區的資源優勢，對于生物質、太陽能、小水電資源豐富地區，除了滿足本村居民的各種用能需求，實現向臨近鎮或小城市的能源輸出。
相關政策建議
一是加強農村住宅圍護結構保溫，降低冬季供暖用能需求。
對于新建農村住宅，按照農村居住建筑節能設計相關標準執行;對于原有建筑，經濟條件允許地區，可按65%節能標準改造，其他地區按50%節能標準改造。
二是農村生物質高效清潔利用是農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，農村居民以分散利用為主，優先滿足農戶家庭的炊事、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，解決收集、運輸和存儲等問題后，可考慮生物質集中應用。
三是熱泵是農村清潔供暖的重要形式，利用時應結合農村生活習性、經濟狀況等合理配置。
對于長期外出打工入住率低的農戶，可以采用空氣源熱風機;
對于經濟較好、短期(如日出夜歸)打工的農戶，可采用空氣源熱泵(熱水型);
對于經濟條件較差的農戶，采用自愿改造原則，以清潔煤炭燃燒為主;
農村地區相對集中的學校等共公用建筑或經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村生活熱水的重要形式，對于太陽能豐富、經濟條件相對較好的地區，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戶采暖問題。