河北省农村能源清洁开发利用工程技术模式解析

刘悦

河北省农村能源清洁开发利用工程技术模式解析

刘悦

为治理农村燃煤污染，改善空气质量，我省自2014年开始实施农村能源清洁开发利用工程，到2017年实现清洁能源替代率90%以上，民用清洁燃烧炉具普及率80%以上，清洁能源替代燃煤1500万吨以上，减少排放二氧化碳6696万吨、二氧化硫50万吨、粉尘50万吨。经过实践，总结出了煤炭清洁利用、燃煤替代和建筑节能三大典型模式，现解析如下：

一、煤炭清洁利用模式

1、大力推广高效清洁燃烧炉具。农村与城市不同，一家一户点多面广、居住分散、收入偏低、原煤散烧普遍，使用传统炉灶排放严重。针对这些问题及农村燃料多样化的特点，推广热效率在70%以上的秸秆压块、散煤、型煤通用高效清洁燃烧炉具，供暖面积不低于60平方米，烟气中颗粒物≤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、加快推进乡镇锅炉改造。对乡镇机关、医院、学校等事业单位的传统燃煤锅炉进行改造，不以煤炭为燃料，采用秸秆压块、打捆直燃、煤改地热等清洁能源替代。

二、燃煤替代模式

1、秸秆能源化利用。通过小型设备压块、成型机械托管、秸秆打捆直燃、秸秆沼气、秸秆气化等模式继续推广秸秆能源化利用。小型设备压块模式。建设主体采用固定式或移动式小型生物质成型设备，设立小型加工点，或直接到田间地头对秸秆就地就近生产加工，燃料的生产成本较低，建设主体可以是企业、村委会、合作社或个人，具有投资规模小、机动灵活、适宜资源分散的特点，可在全省各地推广应用。成型机械托管模式。企业承担项目后，除供应炉具外，还向当地压块站承建者免费提供成型设备，签订托管合同，需每年缴纳一定使用费。压块站要保障项目区农户所需燃料供给，燃料供给可采用代加工、换购、直接销售等方式。企业免费向承建者提供秸秆成型设备，大幅减少了承建者的投资，可吸引更多的人参与项目建设，适宜全省各地推广。秸秆打捆直燃模式。在已经实行集中供暖的村、镇，进行锅炉替换，由烧煤改烧打捆秸秆，为农户供暖。设备采用“逆流燃烧理论和二次燃烧技术”，烟尘排放浓度远远低于国家锅炉大气污染物排放标准规定，并且运行热效率高达80%以上，在同等供暖面积条件下，与燃煤锅炉供暖系统相比，可节省50%的燃料费用，直接使用打捆秸秆具有原料价格低、经济环保和操作简便的优点。秸秆沼气联户供气模式。由企业作为建设运营主体，以秸秆为主要原料，利用厌氧发酵技术制取沼气，为农户提供炊事取暖用能。工程以“一池三建”为基本建设内容，就是建设沼气发酵池、原料预处理设施、沼气利用设施和沼肥利用设施。秸秆沼气联户供气模式采用工业化生产，产气量高，供应稳定，便于管理。秸秆气化集中供气模式。由企业作为建设运营主体，以秸秆、薪柴、木屑等生物质为原料，使用热解气化工艺直接生产生物燃气，或是使用炭气联产，既生产木炭，又生产生物燃气，为农户提供炊事采暖用能。工程由企业或村集体投资建设，一次性投资较大，适宜在经济条件较好的区域推广。

2、煤改地热。我省地热资源分布广泛，一口地热井能解决500户采暖，水温一般为50—60℃，冬季室温可达到20℃以上。它采用间接供暖方式，取热不取水，使地热水通过热交换器，将热转换给供热系统，具有舒适度好、干净卫生，日常运行费用低等优点。

3、煤改太阳能。指太阳能多能互补采暖房技术，是将被动式太阳能集热墙采暖、太阳能热水采暖和秸秆成型燃料采暖三项技术进行组装集成，配套地板盘管节能供暖、墙体节能保温，并安装温度自动控制系统，形成的一体化综合性多能互补采暖技术。主要利用太阳能采暖，如遇连续阴天启动秸秆成型燃料补充。

4、煤改电。在电力保障、住宅保温条件较好的农户，采用碳纤维电采暖、电采暖锅炉、空气源热泵等采暖设备采暖，具有操作方便、无污染、易计量等特点。

5、煤改气。包括煤改天然气、混合气、沼气和轻烃气等，通过管道输送至户用燃气壁挂炉或集中供暖锅炉，供农村居民采暖。适宜在燃气管网能够辐射到的城镇周边的农村推广使用。

三、建筑节能模式

1、对农村新建住宅推广节能建设。利用尾矿砂、煤炭、秸秆、杨树、石头生产新型建材，墙体材料全部采用粘土多孔砖，外窗采用中空塑钢窗，墙体和屋面增加保温材料，提升建筑节能保温效果。

2、对农村现有住宅进行节能改造。按照美观大方、安全实用、冬暖夏凉、节能环保的要求，对农村现有民居墙体、门窗、屋顶实施节能改造。重点进行墙体和门窗改造，通过墙体外加岩棉，改隔热门，改中空塑钢窗，节能效果提高30%至40%。

（作者单位：河北省新能源技术推广站）