能源基金會：北京市農(nóng)村建筑節(jié)能及清潔取暖改造經(jīng)驗與啟示

促進會2021年章永潔、馮逸夫、張帆、林慧葉建東、薛志峰、李季、張占省本項目在執(zhí)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，在此目前，在北京市已完成清潔取暖改造的平原地區(qū)及淺山區(qū)，面臨著技術和設備的更新迭代；擔的后補貼時代，從以環(huán)境階段。2013年、2018年及2020年農(nóng)村生活能源消費數(shù)據(jù)庫，對農(nóng)村建筑節(jié)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，在梳理總結北京1.農(nóng)宅圍護結構保溫是農(nóng)村建筑節(jié)能降碳的基礎北京市在全國率先在農(nóng)村開展建筑節(jié)能改造，綜合節(jié)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(nóng)村地區(qū)的建筑保溫水平普遍較弱，因此農(nóng)村建筑本體能效提升是推2.農(nóng)村清潔取暖可持續(xù)發(fā)展的關鍵是因地制宜選擇經(jīng)濟適用的技術方案設備和運行費用較高的情況。接下來，北京農(nóng)村現(xiàn)有清潔取暖設備的升級迭代以及山區(qū)進一步清◎具有高能效比、可實現(xiàn)部分空間和部分時間供暖等行為節(jié)能以及靈活操作的低溫空氣源熱泵◎充分利用部分山區(qū)豐富的零碳排放能源——農(nóng)作物秸稈、樹枝等各類農(nóng)林生物質資源進行生◎充分利用農(nóng)村屋頂閑置資源，發(fā)展分布式“光伏+”，滿足農(nóng)村生活、生產(chǎn)和交通用能，富貼，政府起到式。清潔取暖，農(nóng)村低碳能源體系CONTENTS 2建筑節(jié)能與清潔取暖改造執(zhí)行情況 8 清潔取暖改造 83經(jīng)驗總結與成效分析 9 用 104農(nóng)村建筑節(jié)能與清潔取暖改造調研分析 11 4.2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 124.3農(nóng)村污染物排放量大幅降低 12題 13種清潔取暖方式的效果與用戶滿意度差別較大 14 165.1建筑節(jié)能改造綜合節(jié)能率達40-60% 16 北京市自2006年開始實施農(nóng)宅節(jié)能保溫改造示范，降低采暖能耗，減少散煤污染排放，到2020年底，全市累計完成約85萬余戶農(nóng)宅節(jié)能改造、新建翻建和節(jié)能抗震加固綜合改造；自2013年北京市啟動農(nóng)村地區(qū)減煤換煤、清潔空氣專項動，截至2018年底，累計完成2963個村莊、約110萬農(nóng)戶完成“煤改清潔能源”工作，在全國范圍內率先實現(xiàn)了平原梳理總結北京市建筑節(jié)能和清潔取暖改造現(xiàn)有經(jīng)驗和啟示，可為已完成清潔采暖改造的平原和淺山區(qū)，在今后政府補貼取消后避免返燒煤現(xiàn)象的發(fā)生，現(xiàn)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(qū)農(nóng)村清潔取暖技術方案和補貼方式的選擇，提供技術支撐；同時也對我國整成借鑒。京新農(nóng)辦函1號京新農(nóng)辦函1號京新農(nóng)辦函8號京新農(nóng)辦函2號京建發(fā)1號京建發(fā)京建函3】233號京建發(fā)0】526號京建發(fā)8】421號京建發(fā)京新農(nóng)辦函4京新農(nóng)辦函京財經(jīng)二京新農(nóng)辦函京建發(fā)3】462號京建發(fā)1】408號京新農(nóng)辦函京新農(nóng)辦函京新農(nóng)辦函京建發(fā)3】159號201820210326751.1建筑節(jié)能相關政策能發(fā)展規(guī)劃》中提到“充分把握社會主義新農(nóng)村北京市住房和城鄉(xiāng)建設委員會、北京市規(guī)劃委員會、北京市財政局、北京市審計局、北京市農(nóng)村工作委員會等部門發(fā)布了系列農(nóng)民住宅建設項目管理辦法及抗震節(jié)能工作實施方案等政策文件，規(guī)定了獎勵標準和建設標準。2018年起，獎勵資金納入美麗鄉(xiāng)村建設引導資金統(tǒng)籌管理，分項月，北京市住房和城鄉(xiāng)建設委員會等4部門關于印發(fā)《北京市抗震節(jié)能農(nóng)宅建設工作方案(2021-2025年)》的通知指出，單獨實施外墻或門窗節(jié)能改造的農(nóng)宅，市級財政不京京新農(nóng)辦函8號京建京建發(fā)圖1北京市農(nóng)宅抗震節(jié)能改造政策演進2造啟示表1北京市農(nóng)宅抗震節(jié)能改造相關政策主要內容間名稱主要內容2006年《北京市“十一五”時期建筑節(jié)能發(fā)展規(guī)劃》充分把握社會主義新農(nóng)村建設的契機，迅速把建筑節(jié)能向農(nóng)2006年《北京市農(nóng)民住宅建筑節(jié)能墻改示范項目管理辦法》對農(nóng)民住宅建筑節(jié)能墻改示范項目的補助標準為每套住宅2萬元。2008年《2008年北京市開展既有農(nóng)民住宅節(jié)能保溫改造示范項目實施辦法》農(nóng)民住宅節(jié)能保溫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(jié)能型農(nóng)民住宅建設項目管理辦法》對滿足北京地區(qū)抗震和建筑節(jié)能標準等規(guī)定的新農(nóng)宅項目，2011年《北京市農(nóng)民住宅抗震節(jié)能工作實施方案(2011-2012年)》市區(qū)(縣)政府采取以獎代補的形式，對農(nóng)宅抗震節(jié)能改造2018年《北京市抗震節(jié)能農(nóng)宅建設工作方案(2021-2025年)》新建翻建、實施抗震加固及節(jié)能兩項改造的市級財政按照2萬元/戶的標準給予獎勵，只實施抗震加固的市級財政按照項改造的農(nóng)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(nóng)宅，市建設超低能耗農(nóng)宅的農(nóng)戶，按照《北京市超低能耗建筑示范。2021年《北京市抗震節(jié)能農(nóng)宅建設工作方案(2021-2025年)》單獨實施外墻或門窗節(jié)能改造的農(nóng)宅，市級財政不再給與。3農(nóng)戶向村委會提交申請村民代表大會討論簽字單戶整村審批由鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府和區(qū)新農(nóng)辦逐級批專業(yè)管部門聯(lián)合審批村委/區(qū)指定施工單位制定施工方案單項改造新建翻建區(qū)農(nóng)戶自行指定施工單位主有資質專業(yè)鑒定機構綜合改造區(qū)指定施工位施工 施工財政市財政政農(nóng)戶向村委會提交申請村民代表大會討論簽字單戶整村審批由鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府和區(qū)新農(nóng)辦逐級批專業(yè)管部門聯(lián)合審批村委/區(qū)指定施工單位制定施工方案單項改造新建翻建區(qū)農(nóng)戶自行指定施工單位主有資質專業(yè)鑒定機構綜合改造區(qū)指定施工位施工 施工財政市財政政1.2抗震節(jié)能改造工作流程北京市農(nóng)宅抗震節(jié)能改造工作流程主要由申報、確戶、施工、驗收以及資金撥付五部分組成。在驗收驗收戶戶主施工單位施工單位村委村委會鎮(zhèn)政府主鎮(zhèn)政府主管部門監(jiān)理單位監(jiān)理單位分分撥格撥付圖2北京市農(nóng)宅抗震節(jié)能改造工作實施流程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啟動了農(nóng)村地區(qū)“減煤換煤清潔空氣行動”，2017年清潔空氣行動計劃》。按照“五個一批” 少一批、炊事氣化解決一批、城市管網(wǎng)輻射一批、優(yōu)質燃煤替代一批)的工作思路，在農(nóng)村地區(qū)啟動了“減煤換煤”工作。之后，相繼制定了各年度農(nóng)村地區(qū)“減煤換煤、清潔空氣”、“清潔圖3北京農(nóng)村地區(qū)村莊清潔取暖相關政策演進4造啟示2021年7月，北京市人民政府印發(fā)《北京市“十四五”時期鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施規(guī)劃》，提出到現(xiàn)無煤化。表2北京市農(nóng)村冬季清潔取暖改造相關政策主要內容間2013年《北京市2013-2017年清潔空氣行動計劃》◆在城鄉(xiāng)結合部和農(nóng)村地區(qū)綜合推廣電力、熱泵、太陽能等清潔能源采暖方式，削◆到2017年，力爭完成20萬農(nóng)戶電采暖改造任務。2013年《北京市2013年農(nóng)村地區(qū)“減煤換煤、清潔空氣”行動實施方案》◆重點在農(nóng)村地區(qū)實施優(yōu)質燃煤替代、取暖煤改電、天然氣入戶、太陽能熱利用、宅抗震節(jié)能改造和城鎮(zhèn)化建設等工程。全區(qū)、城鄉(xiāng)結合部地區(qū)227個行政村和延慶縣八達嶺鎮(zhèn)、昌平區(qū)十三陵鎮(zhèn)、順義區(qū)馬坡鎮(zhèn))作為2013年推進工作的重點區(qū)域，其余農(nóng)村部實現(xiàn)不使用劣質燃煤。2014年《北京市2014年農(nóng)村地區(qū)“減煤換煤、清潔空氣”行動實施方案》◆以“整村推動、區(qū)域覆蓋、主推型煤”為原則推進農(nóng)村地區(qū)“減煤換煤”工作。0%以上的農(nóng)村住戶實施“減煤換煤”?！粢酝茝V符合北京燃煤排放標準的優(yōu)質型煤為主。2015年《北京市2015年農(nóng)村地區(qū)“減煤換煤、清潔空氣”行動實施方案》◆確保完成5萬戶農(nóng)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管網(wǎng)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年農(nóng)村地區(qū)村莊“煤“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(yōu)質燃煤替代；對納入2017年度及外圍保障工作。2017年農(nóng)村地區(qū)村莊冬季作方案》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(nóng)業(yè)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(qū)平原地區(qū)村莊化”?！魧ξ醇{入2017年度“煤改清潔能源”計劃的村莊，全部實施優(yōu)質燃煤替代。2018年農(nóng)村地區(qū)村莊冬季作方案》◆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(nóng)村地區(qū)村莊◆2018年10月31日前，完成450個農(nóng)村地區(qū)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(nóng)業(yè)設施“煤改全市平原地區(qū)村莊住戶“無煤化”。?！羰Ｓ嗌形磳嵤┒厩鍧嵢∨脑斓拇迩f，全部實施優(yōu)質燃煤替代。2018年《北京市打贏藍天行動計劃》◆2019年，制定科學有效的山區(qū)“煤改清潔能源”技術路線，破解采暖期長、溫差◆鞏固“無煤化”治理成果?！艚⒔∪鍧嵢∨O備的運維服務機制，確保安全、穩(wěn)定運行。◆尚未改用清潔能源的村莊，全部使用優(yōu)質煤。2020年《北京市污染防治攻堅戰(zhàn)2020年行動計劃》◆鞏固平原地區(qū)“無煤化”成果；◆各區(qū)健全清潔取暖設備的運維服務機制；◆組織有序推進山區(qū)村莊的煤改清潔能源工作。2021年《北京市“十四五”時期鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施規(guī)劃》◆到2025年，實現(xiàn)農(nóng)村地區(qū)基本無煤化。5造啟示 (1)減煤換煤補貼市財政采取以獎代補方式對區(qū)縣實行獎勵，村住戶煙煤爐具更換為無煙煤爐具的購置費用，。 (2)對“煤改電”、“煤改氣”外部管網(wǎng)貼政策10kV以下、住戶電表(含)之前的電網(wǎng)擴容投資由市電力公司承擔70%，市政府固定資產(chǎn)投資承擔30%。住戶戶內線路(即住戶電表至取暖設備)的改造費用由各相關區(qū)政府制定具體補貼政策。天然氣管網(wǎng)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(chǎn)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(qū)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“煤改氣”住戶取暖用終端設備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(qū)財政在配套同 (4)對運行的補貼政策電價優(yōu)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低農(nóng)村地區(qū)清潔取暖設備運行費用，推行夜間8:00享受0.3元/度的低谷電價，同時電費補1村地區(qū)市政管道天然氣分戶自采暖用戶階梯氣量，并執(zhí)行相應階梯用氣價格。補貼用氣限額季每戶820m3，補貼標準實行動態(tài)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(tài)調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戶最高1300元的標準進行氣價補貼，不足部分由1.4清潔取暖改造與補貼實施流程◆通過招投標方式確定優(yōu)質煤或采暖設備供應由各區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村工作部門根據(jù)實際需求通過招◆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“先用根據(jù)區(qū)供電公司核準的數(shù)據(jù)，將補貼資金撥付各鄉(xiāng)鎮(zhèn)，由各鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)放至各村，最后補貼給各戶。從2016年開始，國網(wǎng)北京電力承擔了農(nóng)村地區(qū)“煤補貼代發(fā)放系統(tǒng)”，將發(fā)放流程簡化為“一提數(shù)、?！羧細鈸?jù)實予以等值氣量補貼農(nóng)村村莊家庭天然氣分戶采暖用氣據(jù)實補貼，以燃氣供應企業(yè)兩次取得住戶燃氣表底數(shù)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(yè)向用戶予以等值氣量補貼，補貼上限為每戶。造啟示2.1抗震節(jié)能改造累計完成85萬余戶2007年，全市啟動既有農(nóng)宅節(jié)能保溫改造有農(nóng)宅節(jié)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(nóng)村建設折子十一五時期，共完成新建抗震節(jié)能型農(nóng)宅9789戶，既有農(nóng)宅節(jié)能改造18552戶，抗震十二五時期，共完成48萬戶農(nóng)宅抗震節(jié)能余戶。2.2約87%的村莊完成清潔取暖改造2014年，全市累計實現(xiàn)50%以上的農(nóng)村2015年，實現(xiàn)全市農(nóng)村地區(qū)住戶使用優(yōu)質2018年全市累計完成2963個村莊、110萬戶的“煤改清潔能源”任務，平原地區(qū)基本根據(jù)《北京統(tǒng)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(qū)村莊未實施趨規(guī)范、方案選擇更加合理◆抗震節(jié)能改造工作流程日趨合理、規(guī)范抗震節(jié)能改造過程有施工監(jiān)理以及驗收等◆取暖設備參數(shù)要求、企業(yè)資質要求日趨在招標文件中對生產(chǎn)、研發(fā)、安裝及售后服務能力更加重視；招標文件明確對設備參數(shù)◆技術方案從以“換煤”為主向“煤改清變2013-2014年開展了以“優(yōu)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試點推廣，自2016年起明確禁止使用沒有節(jié)能特點的直熱式電鍋爐，限制推廣蓄能式電暖鑒于2017年出現(xiàn)的燃氣供應緊張的形勢，在2018年的工作要求中明確提出農(nóng)村地區(qū)清潔取暖工作要堅持“煤改電”優(yōu)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(CNG)為氣源的“煤改氣”工程，北京市農(nóng)村地區(qū)冬季清潔取暖工作實現(xiàn)了同時實現(xiàn)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3.2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(qū)域傳輸貢獻約占28-36%，本地污染排放貢獻占工業(yè)生產(chǎn)、揚塵為主要來源，分別占31.1%、22.4%、18.1%和14.3%。2018年北京市發(fā)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2021年北京市發(fā)布的第三輪細顆粒物來源解析最新研究表明，現(xiàn)階段北京市PM2.5主要來源由此可見，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“瘦根據(jù)項目組承擔的科技部“十二五”科技支撐計劃項目《北京地區(qū)民用燃煤及揚塵污染控制關鍵技術研究與示范》研究結果：北京農(nóng)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來源解析結果造啟示項目組分別在2018年和2021年對北京市農(nóng)村生活能源消費情況進行了調研，調研樣6500份，涉及北京市10個區(qū)，同時與項目組在2013年的調研結果進行對比分析。圖5農(nóng)宅現(xiàn)場圖4.1戶均生活能耗降低，能源消費結構以煤隨著農(nóng)村經(jīng)濟水平的提升以及建筑節(jié)能改造、清潔取暖改造工作的開展，農(nóng)村生活能耗的總量和各類能耗占比發(fā)生了較大的變化。戶均能耗從2013年的3.25tce降低至2.72tce。其中用電占比從2013年的26.26%提升到2020年與2013年56.61%相比實現(xiàn)了大幅度下降。圖6戶均能源消費量變化造啟示均采暖能耗和單位從以散煤小鍋爐采暖為主轉變?yōu)橐噪姴膳O備為主，采暖面積增大，戶均由2013年的80m2增加到2020年的106.3m2；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kgcem到2020年降低到18.3kgce/m2。圖7戶均采暖面積與單位采暖能耗對比4.3農(nóng)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(jù)調研統(tǒng)計數(shù)據(jù)計算得出戶均污染物排放量化情況。CO2等污染物排放均明顯降低，其中PM2.5排放8%。圖8戶均污染物排放情況圖9戶均CO排放量變化圖10戶均CO2排放量變化由以上分析可知，由于圍護結構保溫改造以電為主替代了以散煤為主的采暖用能結構，4.4建筑節(jié)能改造效果提升顯著，存在少◆室內溫度整體提升2.6℃農(nóng)宅增加保溫后可以顯著改善室內熱環(huán)境狀況，提升冬季室內溫度。通過入戶調研數(shù)據(jù)統(tǒng)計后發(fā)現(xiàn)，農(nóng)戶在進行節(jié)能改造前的室內平均溫度為15.3℃，進行節(jié)能改造后的平均溫度為17.8℃，整體提升了2.6℃。◆實施滿意度80%以上由農(nóng)戶對抗震節(jié)能改造工作滿意度統(tǒng)計結節(jié)能效果和自籌費用等方面達到滿意和非常滿滿意農(nóng)戶比例均在10%以下?！舸嬖谏倭繅ζっ撀溟_裂、窗戶質量差等調研過程中發(fā)現(xiàn)保溫外側保護層較薄，存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，夏圖11保溫板外側保護層脫皮開裂圖12窗墻間存在的縫隙此外，部分區(qū)縣沒有區(qū)級補貼，有些農(nóng)戶反映補貼資金偏少，且返回補貼時間較長，尤其是新建翻建；少數(shù)農(nóng)宅未能達到理想節(jié)能保溫效果；施工過程中，少數(shù)農(nóng)戶與施工單位溝通不暢，導致得到及時的解決等問題。4.5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，其他圖13不同采暖方式改造前后室內平均溫度除蓄熱式電暖器和電鍋爐相對于改造前室宅采暖房間溫度均有1~3℃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(xù)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(nóng)宅室溫◆大多數(shù)農(nóng)戶可接受的采暖運行費用為20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(tǒng)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稍高。造啟示◆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能采暖均獲得較好的采暖圖16不同采暖方式采暖效果滿意程度評價◆型煤、直熱、蓄熱式采暖用戶的升級改造意愿大農(nóng)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(xiàn)在是否希望繼續(xù)改造成表3農(nóng)戶希望進一步改造和建議信息表源熱泵熱水機4%，建筑保溫性能源熱泵熱風機4%屋頂上，安裝不合理6%較低的方式器76%氣源熱泵泵4%機子質量不好，希望換空氣源熱泵熱風機50%運行費用較低的如空氣源熱泵20%換成空氣源熱泵90%換成干凈的電采暖方式，如空氣源熱泵88%希望換成更好的采暖方式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。造啟示5.1建筑節(jié)能改造綜合節(jié)能率達40-60%在房山區(qū)、門頭溝區(qū)選擇典型節(jié)能改造的農(nóng)宅進行了圍護結構傳熱系數(shù)、冷風滲透次數(shù)、◆墻體保溫傳熱系數(shù)降低50%以上圖17墻體傳熱系數(shù)測試現(xiàn)場圖表4墻體傳熱系數(shù)K值m實測K值(W/m2·K).572.110.700.370.38理論K值(W/m2·K)0.98.400.470.330.35幾種保溫方式墻體的傳熱系數(shù)測試計算結果表明，增加保溫層后，傳熱系數(shù)明顯降低，均◆換氣次數(shù)降低50%左右采用風門負壓法測試圍護結構密封性。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析常壓下排風量與房間體積的比值，可計h，與次數(shù)降低50%左右，農(nóng)宅氣密性能得到了加強。圖18測試典型戶數(shù)據(jù)擬合曲線◆綜合節(jié)能率達40%-60%農(nóng)宅改造后，采暖季平均室溫較原來提高了4~7℃，綜合節(jié)能率可達40%-60%。典型改造方案的測圖19典型農(nóng)宅平面圖mmcmcm苯顆粒保溫，塑鋼雙玻窗戶加裝保溫窗簾。結合測試數(shù)據(jù)，通過DeST-h能耗模擬計算得到改造后綜合節(jié)能率達61%。表5保溫改造前后對比℃8.35.0墻體傳熱系數(shù)，W/m2·K.570.70屋頂傳熱系數(shù)，W/m2·K1.640.820.90.3941.616.4能率61%◆門窗保溫節(jié)能效果顯著利用DeST-h對典型農(nóng)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，以未保溫改造的典型農(nóng)宅為基礎工況計算節(jié)能率，不同保溫改造措施節(jié)能率模擬結果表明，四面墻全部保溫改造時，節(jié)能率達到25%，四面墻保溫+門窗改19%?？梢婇T窗作為空氣滲透主要部位，加強北墻保溫+門窗改造措施下，節(jié)能率達到圖20不同保溫改造措施的節(jié)能率造啟示5.2清潔取暖方案效果測試與評價選取目前北京市農(nóng)村推廣應用的蓄熱式電燃氣壁掛爐等采暖方式進行測試，測試內容包，同時與散煤、型煤以及生物質顆粒采暖方式進◆部分清潔取暖方案運行費用偏高采暖能耗高等問題，蓄熱式電采暖能耗約100-120kWh/m2，空氣源熱泵熱水機能耗約45-85kWh/m2，燃氣壁掛爐采暖天然氣消耗量為10-20m/m，均超出了農(nóng)民對運行費用實際32表6清潔取暖方案測試結果方案暖機機掛爐測試戶數(shù)(戶)261面積能耗m◆空氣源熱泵低環(huán)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年南郊氣象站最低氣溫達-19.5℃，山區(qū)則平均。 (1)空氣源熱泵熱水機空氣源熱泵熱水機在1月6日-7日的運可以看出，在低環(huán)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(tài)；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(xiàn)制熱能力不足，主機采取圖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(jiān)督檢驗中心)造啟示表7低溫天氣對空氣源熱泵熱水機的影響平均2021.1.62021.1.7-26.55.941.8.57室外平均溫度(℃)-4.6室外最低溫度(℃)-22.4-26.5-26.4-22.4室內平均溫度(℃)18.118.616.616.45.6供水溫度(℃)41.541.442.642.442.02.122.0773.611.69 (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(jiān)測情況，可見，在低環(huán)境溫度下，設定溫度分別為24.5℃和19℃，實際室內溫度分別達到了24.2℃和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影響。圖22低溫天氣空氣源熱泵熱風機運行情況造啟示◆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(jīng)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(nóng)宅，采暖面積80m2，在保證農(nóng)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(nóng)宅的采暖季熱負荷指標為23.53W/m2，全年累計熱負荷為6040.38設備進行選型，表8給出了各方案的年運表8各取暖方案經(jīng)濟性對比目空氣源熱空氣源熱 (元/m2)37.1114.9814.7324.6720.2517.8520.2134.08 (元/m2)44.325.633.941.260.233.924.737.8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(jù)采暖空間和時間的需求靈活調節(jié)，還有進一步的行為節(jié)能空間。生物質顆若不考慮燃氣管網(wǎng)、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。農(nóng)村生活能源消費主要用作采暖，農(nóng)村住宅的建筑圍護結構保溫性能差造成了能耗高。解決農(nóng)村能源問題，應從建筑節(jié)能入手，開展農(nóng)村新建和既有房屋的建筑節(jié)能改造，減少熱量損失，降低建筑能耗。北京市在農(nóng)村地區(qū)抗震節(jié)能改造技術的推廣應用為北方農(nóng)村地區(qū)提北京市散煤替換技術實施走在全國的前面，沒有現(xiàn)成經(jīng)驗和模式可供參考。在技術路徑選擇上出現(xiàn)了基礎設施建設、設備和運行費用較北京市的清潔取暖工作為北方農(nóng)村清潔取基礎設施：2013-2020年北京市農(nóng)村“煤改電”和“煤改氣”工程累計投入462.5億元，每戶約7萬元不等，其中僅市、區(qū)兩級政府對設備的補貼共約220億kWhm源熱泵熱水機能耗約45-85kWh/m2，燃氣壁掛爐采暖天然氣消耗量為10-20m/m，均超出了農(nóng)民對運行費用實際可接受程32。府開始為清潔取暖設備的運維購買服務，年服務費約50-250元造啟示◆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基礎設施建設應考慮功能專用性或多用性。致使電網(wǎng)被動改造且投資巨大，難以實現(xiàn)綜合建設動力僅為了滿足農(nóng)村當前的采暖需求，需少數(shù)富裕的居民，根據(jù)自身經(jīng)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(fā)揮導向作用，從長期可持續(xù)的角度出發(fā)，考慮綜合性效益，建立良◆經(jīng)濟合理煤改清潔能源取暖，最理想的狀態(tài)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(xù)良性運行下去。在設計補貼政策時，應該考慮避免對運行煤之急”，不需要政府對運行費用進行補貼，從而大大減輕從中央到地方的財政壓力，用合理的經(jīng)濟代與城市住宅全空間全時間的采暖要求不同，農(nóng)村住宅采暖的特點是部分空間部分時間。農(nóng)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3~5℃，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(nóng)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◆技術可行由于農(nóng)宅具有房間數(shù)量多、使用時段不規(guī)律、間歇性在室等特點，采暖設備或系統(tǒng)宜具備分室調節(jié)功能，充分利用農(nóng)戶的行為節(jié)能以達到最大化的有效采暖。調研發(fā)現(xiàn)，農(nóng)宅既有白天使用的客廳或僅做飯時使用的廚房，常常無任何閥門調節(jié)，多房間連續(xù)性取暖，甚至出現(xiàn)某間房或某一層常年不用仍然一直供暖的現(xiàn)象。因此，改造后的清潔取暖設備需做到可以分室調節(jié)，隨用隨開，啟停方便，滿足間歇式安全意識不高，容易發(fā)生誤操作。有些采暖系統(tǒng)或設備開關程序繁雜，有些水系統(tǒng)要求整個采暖季不能斷電防止結冰危害，有些采暖系統(tǒng)在安裝環(huán)節(jié)頻頻出錯，有些采暖系統(tǒng)因設備部件較多容易損壞，有些采暖系統(tǒng)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(chǎn)生嚴重威脅。農(nóng)村地區(qū)清潔取暖應避免使用復雜系統(tǒng)，盡量使用成套設備，減少現(xiàn)場組裝環(huán)節(jié)，簡單易操作，最好◆統(tǒng)籌規(guī)劃清潔取暖不等于一刀切地發(fā)展煤改氣、煤改電，應當立足本地資源稟賦、經(jīng)濟實力、基礎設施等條件，結合大氣污染防治和安全節(jié)能的全面要求，利用市場的優(yōu)勢，爭取農(nóng)村居民的支持和認可，充分發(fā)揮地方政府高效的推動作用，提出因地制宜的頂層規(guī)劃，從選擇技術路線、細化推廣方式、制定補貼政策、建立長資源稟賦：農(nóng)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(wǎng)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?shù)厮邆涞馁Y源，就地消納。合理測算當?shù)氐碾娏θ萘浚溥m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，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(yè)余熱可利用，深度回收余氣候、地質以及農(nóng)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(nóng)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(tǒng)，是否滿能源