农村地区推进清洁取暖的几点思考

文/谷雪曦

近年来，我国许多省份冬季雾霾频发，给人民群众身体健康和生产生活造成严重影响。雾霾的成因复杂，包括散煤燃烧、机动车排放、工业排放、建筑扬尘、垃圾焚烧等。研究表明，北方冬季采暖用煤是导致冬季雾霾的重要因素。在造成大气污染的同时，农村燃烧散煤也引起室内空气污染，导致住宅室内CO、SO2、可吸入颗粒物等污染物浓度高，严重威胁人民身体健康，导致慢性阻塞性肺炎、儿童急性呼吸道感染、肺癌等疾病的发生。

在此背景下，我国推进北方地区冬季清洁取暖。2016年12月21日召开中央财经领导小组第十四次会议上，习总书记强调“推进北方地区冬季清洁取暖，关系雾霾天能不能减少，是能源生产和消费革命、农村生活方式革命的重要内容”。为支持清洁取暖，中央财政分四批确定63个试点城市，明确试点城市清洁取暖补贴金额，直辖市每年补贴10亿元，省会城市每年补贴7亿元，“2+26”城市每年补贴5亿元，汾渭平原城市每年补贴3亿元，补贴期为三年。

1. 农村地区是清洁取暖工作重点推进区域

在国家和各级政府推动下，近年来，我国清洁取暖率不断提升，至2020年底，北方地区整体清洁取暖率达60%以上，而农村地区清洁取暖率仅为28%。

至2019年底，我国北方农村地区农宅面积约90.3亿m²，其中，供暖农宅面积70亿m²，按清洁取暖率28%计算，有50.4亿m²有待推进清洁取暖。城镇供暖面积147亿m²，按城镇地区清洁取暖率75%计算，有37亿m2有待推进清洁取暖。随着北方清洁取暖工作进入“扫尾”阶段，农村地区待开展清洁取暖工作的面积已超过城镇地区，将成为今后清洁取暖工作的主要增长点和发力点。

2. 农村地区农宅和居民取暖典型特点

农村地区存在住宅分散、农宅保温性差、农户可支配收入低等问题。农村住宅分散，且绝大多数采用自建的方式，80%以上没有节能措施，农宅保温性较差。如果农宅室内采暖目标温度与同一地区城镇相同的话，因建筑保温性能差别，农宅冬季采暖热负荷是城镇建筑的2-3倍以上，导致农宅取暖费用高。农村居民收入较低，2019年我国城镇居民人均可支配收入是农村居民人均可支配收入的2.6倍。农村居民经济可承受性差，无力承担高额取暖费。

3.农村地区清洁取暖现状及存在的问题

3.1农村地区清洁取暖现状

当前农村地区清洁取暖以大范围推广“煤改电”、“煤改气”为主。“煤改气”以使用燃气壁挂炉为主，“煤改电”方式多样，包括电直热、电蓄热和空气源热泵等。至2020年，北方农村地区“煤改气”用户达到了1643万户，“煤改电”用户达到了1215万户，可再生能源供暖用户达到了469万户。“煤改电”和“煤改气”在农村清洁取暖中占比超过80%。

3.2存在的问题

当前农村地区清洁取暖存在政府补贴压力大、企业经济性差、农户经济负担重等问题，农村地区推进清洁取暖进入瓶颈期。一是政府财政负担重且需长期补贴运行费用。现行清洁取暖补贴政策对管网建设、设备购置及运行费用三个方面进行补贴，政府除补贴初投资外，每年需安排资金补贴运行费用，确保设备平稳运行。如2017-2020年河北省保定、衡水“煤改电”补贴金额高达13400元/户，其中三年运行费用补贴达6000元/户。二是燃气、电网企业经济性差。农村地区基础设施建设较差，推进“煤改气”需要铺设天然气输配管网，推进“煤改电”需要改造每户配电容量及村级变压器。至2019年底，“煤改电”配套电网改造投资已达970亿元。由于运行费用高，农户实际使用率低，燃气、电网公司投资回报率较低，企业经济性差。三是农村居民经济压力大，研究发现，“煤改电”、“煤改气”运行费用是散煤燃烧的2-3倍，即使享受补贴之后，农村居民取暖支出仍普遍上涨，清洁取暖燃料费用给农户生活带来负担。一旦补贴退坡，农户存在“返煤”风险，造成清洁取暖改造失败，项目不可持续。四是造成能源供应短缺，2017年由于大规模推行“煤改气”，我国天然气市场需求出现爆发式增长，导致全国出现大范围供应短缺，冬季全国天然气缺口达到113亿m3，高于“气荒”标准，造成百姓受冻。2020年12月至2021年1月寒潮期间，我国多个省份电网负荷创历史新高，部分省份电力供应偏紧，出现限制用电情况。大规模推行“煤改电”、“煤改气”，将进一步加剧电和气供应紧张态势。

4.中深层地热供暖是一种可持续的清洁取暖方式

目前在农村地区常用的采暖方式包括地埋管地源热泵、空气源热泵、燃气壁挂炉、生物质成型燃料、电暖器等几种。通过赴北京大兴、门头沟，河北雄县、大名、辛集，山东东营等地调研发现，在初投资方面，中深层地热供暖最高，其次是地埋管地源热泵、空气源热泵、蓄热式电暖器、燃气壁挂炉，生物质成型燃料最低。运行费用方面，中深层地热最低，雄县沙辛庄地热供暖项目运行费用低至5元/m2，地埋管地源热泵、空气源热泵、燃气壁挂炉、生物质成型颗粒依次升高，蓄热式电暖器最高。通过采用费用年值法对比六种清洁取暖方式经济性， 结果显示，中深层地热供暖费用年值最低，地埋管地源热泵、空气源热泵、燃气壁挂炉、生物质成型燃料依次升高，蓄热式电暖器最高。中深层地热供暖不但年运行费用低，其费用年值也最低，是一种适于在农村地区推广的清洁可持续的供暖方式，一方面不给农户造成经济负担，另一方面不需要政府持续补贴运行费用。

5.因地制宜推进农村地区清洁取暖 

在推进农村地区清洁取暖过程中，充分考虑农村地区资源禀赋，按照因地制宜原则，有序推进。一是在中深层地热资源丰富地区推进中深层地热供暖。中深层地热资源分布具有不均一性，北方地区地热资源主要分布在渤海湾盆地、汾渭地堑系、鲁西南隆起与南华北盆地（包含周口盆地等系列小盆地）内，与“2+26”城市和汾渭平原11市匹配度较高。评估地热储层类型、水温、水量及回灌能力，在中深层地热资源丰富地区的农村地区，优先考虑使用中深层地热供暖。二是在地埋管地源热泵适宜区推广地埋管地源热泵供暖。地埋管地源热泵能效比高，COP可达4以上，不需对电网进行升级改造，且运行费用较低，不需要政府补贴运行费用。评估第四系地层厚度、卵石层厚度、含水层厚度，在地埋管地源热泵适宜使用的农村地区，积极推广地埋管地源热泵供暖，利用地下土壤储热蓄冷能力，实现冷暖双供，提高农村居民生活幸福感。三是在电网容量大地区推广空气源热泵供暖。空气源热泵供暖能效比较高，COP可达2.5以上。在电力供应充足、电网容量大且农宅保温性好的农村地区积极推广空气源热泵供暖，充分发挥空气源热泵优点，满足农户供暖制冷需求。四是在燃气资源丰富地区推进燃气壁挂炉供暖。燃气壁挂炉供暖操作方便、舒适度高。在天然气资源丰富、燃气管网设施全且农宅保温性好的农村地区推进燃气壁挂炉供暖，确保用户温暖过冬。五是在生物质资源丰富地区推进生物质供暖。生物质固体燃料利用农林废弃物，在有效解决秸秆露天焚烧问题的同时，变废为宝，且燃烧效率高，污染物排放低。在农林废物资源丰富的地区，固体燃料运输成本低，燃料价格较低，应积极推广生物质固体燃料供暖。六是在供暖灵活地区推进蓄热式电暖器供暖。蓄热式电暖器供暖操作简单，使用方便且便于移动。在供暖需求灵活地区，推广蓄热式电暖器供暖。

（注：原文刊登于《中国地热》杂志2022年1-2月刊，作者系中国石化集团新星石油有限责任公司工程师、中国技术监督情报协会地热产业工作委员会青年委员会委员）