散煤燃燒目前已經成為我國北方冬季霧霾的重要成因之一。
在我國1.6億戶農村居民家庭中,采取分散取暖約9300萬戶,其中燃煤取暖約6600萬戶,多數集中在北方地區,散煤使用量約2億噸。在電力規劃總院的分析中,根據燃煤和天然氣取暖的排放情況,可以看出100m2農村建筑煤取暖的污染物排放遠遠高于燃氣取暖,具體參數見表1所示。
2017年8月,《京津冀2017-2018年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅行動方案》發布,對北京、天津、河北、山西、山東、河南6省市“煤改氣”、“煤改電”提出詳細要求,要求6省市完成相關改造合計355萬戶,試點示范期為三年。
三年時間過去,“煤改氣”的項目推廣和使用情況如何?
德州市作為山東省清潔取暖改造九個重點地區之一,到2022年,縣城和城鄉結合部清潔取暖率推廣目標要達到100%,農村地區清潔取暖率推廣目標要達到80%以上,德州市已經完成“煤改氣”49.8萬戶,進入到最后階段。
國內“煤改氣”的依托產品是燃氣壁掛爐,全稱“壁掛式燃氣取暖熱水爐”,燃氣壁掛爐最早起源于歐洲,使用時間距今已有上百年。隨著國內“煤改氣”的政策引領,國產品牌發展速度很快,成為“煤改氣”的主力軍。
首先,燃氣熱水器的優點顯而易見。
體積較小,產品安裝快捷方便,能滿足家庭取暖及24小時生活熱水需求,系統原理如圖1所示;取暖末端選擇靈活,可以安裝暖氣片或者地暖;產品熱效率高達90%以上;系統的自動化程度高,一鍵啟動,使用方便,干凈衛生。
其次,取暖效果受到建筑結構、使用習慣、參數設置等多方面的影響;取暖成本與天然氣價格直接掛鉤,在補貼結束后,用戶擔心天然氣的價格增長及供應能力不足;取暖季過后需要專人維護保養。
我們采用入戶抽樣調查的方式,走訪了德州市3個村莊,20個取暖用戶,對用戶的使用情況、建筑情況和運行費用進行調查,具體情況見表2。德州市天然氣價格為2.6元/m3,運行費用不含政府補貼。
同時,為了驗證燃氣取暖的使用效果,分別跟蹤了一個燃氣取暖用戶和潔凈型煤取暖用戶的使用情況,燃氣取暖的測試情況見表3。
1)測試時間
2021年1月1日~4日,以每天的早7點至次日早7點作為一個測試周期。
天氣情況:測試期間均是晴天,風力2級。
建筑情況:建筑物外墻是磚混結構,無保溫;采用雙層玻璃鋁合金推拉窗;內門采用普通木門加棉門簾;單臥室不間斷取暖,臥室面積16m2;采用單柱鋼制散熱器,2m×0.6m。
測試設備:精創RC-5+PDF格式溫度記錄儀,內置傳感器,記錄間隔10分鐘。
測試位置:傳感器放置在房間的北面避光處,距離地面1.2米,距離墻面0.3米。
潔凈型煤取暖用戶選取1月2日的溫度,燃氣取暖分別選擇1月2日和1月4日的溫度,溫度變化曲線如圖2所示。
從圖中可以看出:無論燃氣取暖還是潔凈型煤取暖,室內溫度受到室外溫度和太陽輻照的直接影響,室內溫度高峰大約出現在14:00~16:00,室內溫度的最低點出現在早上4:00~7:00。
燃氣取暖的室內溫度直接受到出水溫度設置的影響,出水溫度高,室內溫度則高,相應的燃氣用量也多,用戶可以根據自身要求靈活設置出水溫度。相比潔凈型煤取暖,燃氣取暖的室溫度波動更小,尤其是凌晨時段,溫度下降的更緩慢。
以區域市場為例,山東省大氣污染防治形勢依然嚴峻復雜。
通過“煤改氣”工作的開展,可以有效促進取暖用能結構優化調整,最大限度地減少主要污染物排放,助力減少霧霾、推進節能減排進程。
通過三年示范,德州市的大部分“煤改氣”用戶對國家的政策給予高度肯定和認可。各地可以根據每個地區的地理位置,氣候狀況,建筑特點,安裝條件,相關政策等多方面因素選擇適合的產品。切不可一刀切,以免出現因為斷氣、少電造成設備不能使用的情況再次發生。

圖:室內溫度變化曲線

表1:100m2農村建筑取暖方式排放對比 單位:kg/(戶·季)

表2:情況統計表

表3:燃氣取暖測試情況表