河北省農村能源清潔開發利用工程技術模式解析

劉悅

河北省農村能源清潔開發利用工程技術模式解析

劉悅

為治理農村燃煤污染，改善空氣質量，我省自2014年開始實施農村能源清潔開發利用工程，到2017年實現清潔能源替代率90%以上，民用清潔燃燒爐具普及率80%以上，清潔能源替代燃煤1500萬噸以上，減少排放二氧化碳6696萬噸、二氧化硫50萬噸、粉塵50萬噸。經過實踐，總結出了煤炭清潔利用、燃煤替代和建筑節能三大典型模式，現解析如下：

一、煤炭清潔利用模式

1、大力推廣高效清潔燃燒爐具。農村與城市不同，一家一戶點多面廣、居住分散、收入偏低、原煤散燒普遍，使用傳統爐灶排放嚴重。針對這些問題及農村燃料多樣化的特點，推廣熱效率在70%以上的秸稈壓塊、散煤、型煤通用高效清潔燃燒爐具，供暖面積不低于60平方米，煙氣中顆粒物≤50毫克/立方米，二氧化硫≤毫克/立方米，氮氧化物≤毫克/立方米。

2、加快推進鄉鎮鍋爐改造。對鄉鎮機關、醫院、學校等事業單位的傳統燃煤鍋爐進行改造，不以煤炭為燃料，采用秸稈壓塊、打捆直燃、煤改地熱等清潔能源替代。

二、燃煤替代模式

1、秸稈能源化利用。通過小型設備壓塊、成型機械托管、秸稈打捆直燃、秸稈沼氣、秸稈氣化等模式繼續推廣秸稈能源化利用。小型設備壓塊模式。建設主體采用固定式或移動式小型生物質成型設備，設立小型加工點，或直接到田間地頭對秸稈就地就近生產加工，燃料的生產成本較低，建設主體可以是企業、村委會、合作社或個人，具有投資規模小、機動靈活、適宜資源分散的特點，可在全省各地推廣應用。成型機械托管模式。企業承擔項目后，除供應爐具外，還向當地壓塊站承建者免費提供成型設備，簽訂托管合同，需每年繳納一定使用費。壓塊站要保障項目區農戶所需燃料供給，燃料供給可采用代加工、換購、直接銷售等方式。企業免費向承建者提供秸稈成型設備，大幅減少了承建者的投資，可吸引更多的人參與項目建設，適宜全省各地推廣。秸稈打捆直燃模式。在已經實行集中供暖的村、鎮，進行鍋爐替換，由燒煤改燒打捆秸稈，為農戶供暖。設備采用“逆流燃燒理論和二次燃燒技術”，煙塵排放濃度遠遠低于國家鍋爐大氣污染物排放標準規定，并且運行熱效率高達80%以上，在同等供暖面積條件下，與燃煤鍋爐供暖系統相比，可節省50%的燃料費用，直接使用打捆秸稈具有原料價格低、經濟環保和操作簡便的優點。秸稈沼氣聯戶供氣模式。由企業作為建設運營主體，以秸稈為主要原料，利用厭氧發酵技術制取沼氣，為農戶提供炊事取暖用能。工程以“一池三建”為基本建設內容，就是建設沼氣發酵池、原料預處理設施、沼氣利用設施和沼肥利用設施。秸稈沼氣聯戶供氣模式采用工業化生產，產氣量高，供應穩定，便于管理。秸稈氣化集中供氣模式。由企業作為建設運營主體，以秸稈、薪柴、木屑等生物質為原料，使用熱解氣化工藝直接生產生物燃氣，或是使用炭氣聯產，既生產木炭，又生產生物燃氣，為農戶提供炊事采暖用能。工程由企業或村集體投資建設，一次性投資較大，適宜在經濟條件較好的區域推廣。

2、煤改地熱。我省地熱資源分布廣泛，一口地熱井能解決500戶采暖，水溫一般為50—60℃，冬季室溫可達到20℃以上。它采用間接供暖方式，取熱不取水，使地熱水通過熱交換器，將熱轉換給供熱系統，具有舒適度好、干凈衛生，日常運行費用低等優點。

3、煤改太陽能。指太陽能多能互補采暖房技術，是將被動式太陽能集熱墻采暖、太陽能熱水采暖和秸稈成型燃料采暖三項技術進行組裝集成，配套地板盤管節能供暖、墻體節能保溫，并安裝溫度自動控制系統，形成的一體化綜合性多能互補采暖技術。主要利用太陽能采暖，如遇連續陰天啟動秸稈成型燃料補充。

4、煤改電。在電力保障、住宅保溫條件較好的農戶，采用碳纖維電采暖、電采暖鍋爐、空氣源熱泵等采暖設備采暖，具有操作方便、無污染、易計量等特點。

5、煤改氣。包括煤改天然氣、混合氣、沼氣和輕烴氣等，通過管道輸送至戶用燃氣壁掛爐或集中供暖鍋爐，供農村居民采暖。適宜在燃氣管網能夠輻射到的城鎮周邊的農村推廣使用。

三、建筑節能模式

1、對農村新建住宅推廣節能建設。利用尾礦砂、煤炭、秸稈、楊樹、石頭生產新型建材，墻體材料全部采用粘土多孔磚，外窗采用中空塑鋼窗，墻體和屋面增加保溫材料，提升建筑節能保溫效果。

2、對農村現有住宅進行節能改造。按照美觀大方、安全實用、冬暖夏涼、節能環保的要求，對農村現有民居墻體、門窗、屋頂實施節能改造。重點進行墻體和門窗改造，通過墻體外加巖棉，改隔熱門，改中空塑鋼窗，節能效果提高30%至40%。

（作者單位：河北省新能源技術推廣站）