北方农村地区清洁采暖规划编制方法探讨与思考

郑淑晶 李琳红

(青岛市城市规划设计研究院，山东 青岛 266022)

1 概述

为减少大气污染排放，打好蓝天保卫战，发改委、能源局等十部委联合下发了《关于印发北方地区冬季清洁取暖规划(2017—2021)的通知》(发改能源[2017]2100号)，该文件首先明确了清洁取暖概念，其次对北方地区提出了近期2019年、2021年相应的清洁化取暖率目标[1]。

青岛市各区市近年来陆续开展农村地区清洁取暖规划编制工作，作者结合所承担的其中三个区市的规划编制任务，针对规划编制技术路线、规划核心技术问题及解决方法、规划推进实施建议等方面总结成文，望给同类规划的编制人员一定的启发参考。

2 规划编制技术路线

根据《山东省农村地区清洁供暖专项规划编制大纲(试行)》和实际规划编制经验，将农村地区采暖规划的编制技术路线简要概括为：

在现状资料收集及分析基础上进行热负荷预测，综合考虑热用户用热特点、资源禀赋条件、政策要求等多方面因素确定各用户供热方式，进而进行能源需求预测。同时对热源热网、电源电网、气源气网等相关配套设施进行布局规划，对建筑节能改造、项目组织实施、投资估算等方面进行实施规划，以确保本规划顺利落地、节能减排效果显著[2]。

绘制技术路线图见图1。

3 规划编制中需关注的核心技术问题

3.1 充分考虑空置率、使用率、采暖设计温度、持续采暖时间等因素影响，避免负荷预测结果虚高

供热面积是制定供热规划的基础数据[3]。农村地区非供热面积数量庞大，不可将建筑面积等同于供热面积进行负荷预测。非供热面积主要指村庄空心化导致的空置房屋，以及杂物房、常年无人居住不常使用房间等。根据项目所在地实际情况调研，村庄房屋空置率为10%～20%，使用率即每户冬季采暖房屋面积占每户总建筑面积的比例为60%～70%。

能源需求量预测应充分考虑农村供热的特殊性，相比城市供热水平，农村房屋的采暖设计温度、持续采暖时间均应有所降低，避免计算结果虚高。

3.2 根据用户用热特点，因地制宜的选择供热方式

根据山东省农村采暖规划编制相关要求，将农村热用户划分为新型农村社区、公共服务设施、村庄三个类别[4]。

新型农村社区和公共服务设施通常建筑保温性能良好、分布较为集中，便于实施集中供热，优先考虑将其纳入城市集中供热体系，其次可采用以小区、公服设施个体为单位的小型集中供热，热源可选燃气冷凝锅炉、生物质锅炉、空气源热泵或地源热泵集中供热系统等方式。小微型公服设施适宜采用分散采暖，优先推荐方便灵活的空气源热泵机组，见图2，图3。

在农村清洁采暖规划中，确定供热方式最为困难的是村庄。村庄以户为单位，一层平房为主，普遍无外保温，单层门窗，单位建筑面积耗热量大。从经济角度考虑，除镇驻地或热源周边的少数村庄外，该类建筑不宜采用集中供热，应采用分散供热，具体热源形式则与其资源禀赋条件、经济收入水平密切相关。

农村采暖规划编制一般以区、市、县为单位，所辖村庄数量成百上千，每个村庄逐一分析研究供热方式明显不切实际，为此建议将规划区内的村庄按照一定的共性进行分类，然后为每类村庄规划合理的供热方式。根据青岛市村庄实际情况，作者在规划编制中将村庄划分为五大类，各类村庄特点及规划供热方式分析见表1。其他各地市可结合实际情况分出许多特色村(镇)，比如以生产家具、林木种植、家禽家畜饲养等产业为主的生物质能特色村(镇)，地热资源丰富的地热能特色村(镇)，工业余热丰富的余热能特色村(镇)等等。

表1 村庄分类及供热方式分析表

在规划阶段，为同一村庄规划多种方式不利于后续电力、燃气、热力等配套设施的布局，同时很难界定各类供热方式的相互比例，导致预测各类能源的需求量困难。因此建议在规划中为每个村庄推荐一种主要采暖方式，生物质节能环保炉和空气源热泵是作者认为目前对一般村庄最具有普适性的清洁供热方式，其他满足政策的清洁供热形式可采用但不做具体要求。政府要求的清洁取暖率为约束型指标，规划中必须落实，各清洁供热方式之间的占比关系以及后期实施阶段的逐年改造比例为引导性指标，规划中不做强制要求。

3.3 三网配套容量配置要充足

确定好规划区供热方式后，应核算集中供热管网输送能力、天然气管网输送能力以及各等级变压器供电能力是否满足需求，提出相应配套设施、管网的改扩建计划。

对于“煤改电”用户，重点是村级变压器容量升级扩容及相关线路改造，现状农村变压器户均容量通常在2 kVA～3 kVA，建议将变压器户均容量提升至6 kVA[1]。对于“煤改气”用户，重点是气源和管网体系建设。村镇燃气管网通常为DN200中压A级管网，按照DN200管道输送能力6 700 m3/h估算，可满足约15 000户村户冬季采暖用气和炊事用气需求。

3.4 选择经济合理的建筑节能改造方式

农村建筑保温性差，耗热量大，实施建筑节能改造是从源头减少能源消耗、污染物排放的有效方式之一。

在建筑节能改造方式上，农村住宅的热损失主要发生在外墙围护结构、门窗、屋顶和地面，其中屋顶的热损失约为20%,门窗热损失量约为30%～40%，外墙热损失约为40%～50%，地面热损失约为5%[5]，围护结构改造成本约为60元/m2～100元/m2，可节省30%左右的能耗，3年～5年即可回收成本，具体改造方案应综合改造成本、运行效果及运行成本等因素确定。目前常用的改造方案是墙体外保温、改为双层门窗、封厦或组合方式改造，清洁供热改造初投资(含取暖设备采购安装和建筑节能改造)不宜超过10 000元。

4 对规划推进实施的几点思考

4.1 从经济角度出发，赋予清洁采暖鲜活生命力

清洁供暖成本普遍高于普通燃煤供暖，很难同时保证清洁供暖企业盈利且用户可承受。多地清洁供暖推进高度依赖政府补贴，自身造血能力不足。目前业内普遍达成“补初装不补运行”的共识，在此情形下做好建筑节能保温工程、就地选择能源、智能控制系统运行时间等措施以降低运行成本、减轻用户经济压力显得尤为重要。按照目前农村采暖支出水平，清洁供热方式年运行费用不超过1 000元才有较好的自生能力。

4.2 从节能效果出发，建筑节能保温工程先行

实施建筑节能保温，单位建筑面积热负荷指标可降低30%左右，节能效果显著。因此清洁供热必须以完成建筑节能保温工程为前提，否则再清洁的供热方式对节能减排而言都是枉然。即便未进行供热方式清洁化改造的用户，实施建筑节能改造也能取得较好的节能减排效果。

4.3 从可行性出发，遵循事物发展规律

为完成政府改造任务，不少地市出现临时购买安装电暖器、燃气壁挂炉等设备应付检查的现象。至规划目标年(2021年/2022年)，政策要求农村地区清洁取暖率从现状的10%～20%提升至60%～80%(各地市要求不同)，改造任务时间紧、任务重，应切实做好组织实施，任务分解至具体部门，借鉴先行城市的宝贵经验制定详尽可行的工作推进计划。

5 结语

与常规供热规划相比，该类规划具有规划期限短、重实施、热用户量多且分散、牵涉部门众多等特点，在规划编制过程中应尤为重视下述内容：

1)供热负荷预测与能源需求预测，应在合理选择采暖温度，充分考虑农村房屋空置率、使用率、供热持续时间等因素的基础上进行，避免预测值虚高。

2)以用热共性划分用户类别，因地制宜确定各类建筑供热方式，具体问题具体分析，切勿生搬硬套。

3)相关配套设施规划和建筑节能改造规划内容应详尽具体，且实施顺序优先于清洁供热方式改造，确保清洁供热改造效果显著。

4)规划推进应从经济角度、节能效果、可行性出发，设置合理弹性空间，避免规划单一供热方式而限制其余清洁供热方式发展，避免政府考核严卡逐年改造比例导致实施部门产生抵触情绪。