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“双碳”背景下农村地区清洁取暖标准化研究

2024-05-26孟露露李倩张敏王爽

中国标准化 2024年6期
关键词:双碳标准化

孟露露 李倩 张敏 王爽

摘 要:為响应国家“双碳”号召,各级政府都坚持把清洁取暖作为改善空气质量、推进能源结构调整和打赢蓝天保卫战 的重要举措,农村地区清洁取暖改造越来越受到重视。本文结合清洁取暖、碳达峰碳中和、标准化发展等相关政策,对涉 及农村地区清洁取暖的相关标准进行分类统计,分析建筑节能设计、清洁能源利用、清洁取暖设备、清洁取暖技术和清洁 取暖评价等各类标准在制定和实施过程中存在的问题,并提出在“双碳”背景下推动农村地区清洁取暖标准化发展的对策 和建议。

关键词:“双碳”,清洁取暖,标准化

DOI编码:10.3969/j.issn.1002-5944.2024.06.012

0 引 言

近年来,随着我国农村供暖的快速发展,农村 散煤燃烧带来的一系列环境问题不断升级,而随着 国家对于农村地区环境污染治理力度的不断加强, 农村地区的清洁取暖发展势在必行。我国在2016年 开始推进清洁取暖工程,2016年12月21日,习近平总 书记在中央财经领导小组第十四次会议上强调了推进农村地区冬季清洁取暖问题,加快提高清洁供暖 比重。2017年5月,财政部、住房城乡建设部、环境 保护部、国家能源局联合印发的《关于开展中央财 政支持北方地区冬季清洁取暖试点工作的通知》中 强调,必须采取有效措施推广应用清洁取暖技术, 推动北方农村地区的可持续发展。

新发展格局下,为进一步提高清洁取暖技术的 科学性,要推动清洁取暖工作同 碳达峰碳中和、乡村振兴等重大 战略统筹衔接、系统推进。2021 年10月,中共中央、国务院印发了 《国家标准化发展纲要》,要求各 部门、各行业建立健全碳达峰、碳 中和标准,同时,《国务院关于印 发2030年前碳达峰行动方案的通 知》强调,推进农村建设和用能低 碳转型。2022年,国家能源局、农 业农村部、国家乡村振兴局联合 印发关于《加快农村能源转型发 展助力乡村振兴的实施意见》的 通知,要求采取多项措施,加快生 物质能清洁取暖技术的研究和应 用,从而实现乡村的可持续发展。 因此,在“双碳”背景下,推动农村 地区清洁取暖标准化研究具有重 要的现实意义。

1 农村地区清洁取暖标 准化研究现状

当前,农村地区清洁取暖尚未 建立标准体系,现行标准主要涉及农村建筑节能设 计、清洁能源利用、清洁取暖设备、清洁取暖技术和 清洁取暖评价等方面。从清洁取暖不同领域标准来 看,清洁取暖设备相关的标准占半数以上,其次是清 洁取暖技术标准,约占30%左右,而清洁能源利用、 建筑节能设计和清洁取暖评价相关的标准占比较少 (见图1)。从清洁取暖不同级别标准来看,现行标准 较多以团体标准的形式出现,而国家标准、行业标准 和地方标准发布数量均较少(见图2)。可以看出,农 村地区清洁取暖标准化工作尚处于起步阶段,需要 加大标准制修订力度,以此支撑农村地区清洁取暖 的标准化、规范化发展。

1.1 建筑节能设计标准

为了推 动 农 村 地 区 的 可 持 续 发 展,G B / T 50824—2013《农村居住建筑节能设计标准》于 2013年发布实施,标准立足当前中国农村地区的住 宅建设,明确规定低于2层的住宅应当采用节能设计。2018年,原住建部修订了行业标准JGJ 26—2018 《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》[1],将 其分为了不同的二级区域,以确保其节能性能。除 此之外,居住建筑的外部结构也影响着居民的冬季 采暖效果。例如,针对外门及窗户的封闭性检验还 需要满足现行GB/T 7106—2008《建筑外门窗气密、 水密、抗风压性能分级及检测方法》4级以上标准。

1.2 清洁能源利用标准

由于煤炭燃烧会产生废气、废水、废弃固体等 污染物,为确保生态环境的安全和人民身体健康, 煤炭采选行业必须采取有效措施推行清洁生产。

2009年,HJ 446—2008《清洁生产标准 煤炭采选 业》开始实施,该标准规范了煤炭采选生产系统, 包括了清洁生产的指标、方法和结果,使得煤炭采 选行业的清洁生产体系更具有科学性、可行性,保 障煤炭采选行业的可持续发展。

2019年,GB/T 37526—2019《太阳能资源评估 方法》发布实施,依据该标准可以从经济性、地区性 等方面评估太阳能资源的适宜性,从而决定是否采 用太阳能供暖[2]。2023年,T/CAREI 004—2023《清 洁供暖用生物质颗粒燃料》团体标准发布实施,该 标准由能源行业农村能源标准化技术委员会归口, 中国农村能源行业协会民用清洁炉具专业委员会组 织编写,农业农村部规划设计研究院等单位执笔完 成。标准实施后作为生产、检测、质量控制及使用清 洁供暖用生物质颗粒燃料的技术依据,对于推动行 业创新发展、促进市场规范和公平竞争、提升企业 产品质量水平和市场竞争力等具有重要作用。

1.3 清洁取暖设备标准

清洁取暖设备标准主要集中在燃气采暖设备 和空气源热泵2大类。在燃气采暖方面,2015年,GB 20665—2015《家用燃气快速热水器和燃气采暖热 水炉能效限定值及能效等级》强制性国家标准发 布实施,标准规定了家用燃气快速热水器和燃气采 暖热水炉的能效限定值、节能评价值、能效等级、 试验方法和检验规则,有效控制了燃气使用的能效 水平,从而满足用户的需求。2020年,GB 25034— 2020《燃气采暖热水炉》强制性标准发布,对燃 气采暖热水炉的分类和型号,材料、结构和安全要 求,性能要求,试验方法,检验规则,标志和说明 书,包装、运输和贮存等方面进行了规定。行业标 准主要有JJF 1261.9—2022《家用燃气快速热水器 和燃气采暖热水炉能源效率计量检测规则》、SN/T 1994.3—2020《进口锅炉及压力容器检验规程 第3 部分:燃气采暖热水炉》等。另外,广东省燃气采暖 热水炉商会、中国工程建设标准化协会、中国质量 检验协会、中国标准化协会、中国检验检测学会、中 国消费品质量安全促进会等团体也相继发布了一批 团体标准,有力促进了燃气采暖标准化发展。

在空气源热泵采暖方面,主要是一些行业标 准和团体标准。2018年,NB/T 34066—2018《户用 及类似用途空气源热泵采暖机组》发布实施,规 定了户用及类似用途的空气源热泵采暖机组的术 语和定义、分类和编码、试验工况、技术要求、试 验方法、检验规则、标志、随行文件、包装、运输和 储存。2020年,NB/T 10416—2020《空气源热泵集 中供暖工程安装验收规范》发布实施,规定了以空 气源热泵为热源的集中供暖工程的安装、调试及 验收要求。另外,中国节能协会标准、河北省质量 信息协会、内蒙古太阳能行业协会、江苏省机械 行业协会等社会团体近几年也相继发布实施了T/ CECA-G 0014—2017《空气源热泵供暖系统缓冲 蓄热水箱 安装规范》、T/IEIA 0001—2021《空气 源热泵供暖系统安装规程》、T/JSJXXH 004—2021 《太阳能与空气源热泵耦合采暖、制冷、热水系 统》等团体标准。

1.4 清洁取暖技术标准

清洁取暖技术标准主要有能源行业标准、农业 行业标准、山东省地方标准以及中国节能协会、中 国工程建设标准化协会等发布的团体标准。

针 对 空 气 源 热 泵 供 暖 技 术,主 要 有 N B / T 10416—2020《空气源热泵集中供暖工程安装验收规范》、NB/T 10779—2021《空气源热泵集中供暖工 程设计规范》、NB/T 11238—2023《空气源热泵供暖 系统运维管理规范》等能源行业标准,以及DB37/T 5095—2017《低温空气源热泵供暖(空调)系统技术 规程》山东省地方标准,另外,中国节能协会、中国 工程建设标准化协会发布实施了T/CECA-G 0013— 2017《空气源热泵供暖系统监测和评价规则》、T/ CECS 482—2017《空气源热泵冷剂直热直冷式建筑 辐射供暖供冷技术规程》、T/CECS 564—2018《空气 源热泵供暖工程技术规程》等团体标准。

针对地源热泵供暖技术,中国工程建设标准化 协会发布实施T/CECS 313—2012《农村小型地源热 泵供暖供冷工程技术规程》、T/CECS 854—2021《中 深层地埋管地源热泵供暖技术规程》等团体标准。

针对燃气供暖技术,广东省燃气采暖热水炉 商会、武汉标准化协会发布实施T/GDGCC 4—2017 《燃气采暖热水炉供暖系统设计安装维护技术指 导》、T/WHAS 060—2023《燃气分户地面辐射供暖 技术规程》等团体标准。

针对太阳能供热采暖技术,2019年,国家标准 GB 50495—2019《太阳能供热采暖工程技术标准》 发布实施,该标准适用于在新建、扩建和改建建筑 中采用太阳能供热采暖,以及在既有建筑上增设 或改造太阳能供热采暖设施、系统的工程设计、施 工、验收及评价。

在复合能源利用方面,山东质量检验协会发布 实施T/SDAQI 018—2021《太阳能+空气源热泵供暖 系统技术规范》、T/SDAQI 025—2021《清洁供暖用 太阳能—空气源热泵耦合系统验收规范》。

在其他方面,2 0 21年,能源行业标准 N B / T 10772—2021《村镇建筑清洁供暖技术规范》发布 实施, 标准规定了村镇建筑清洁供暖技术的室内外 设计参数、建筑节能措施、负荷计算、热源、供热 末端和管网、调试和验收、监测与评价等,适用于 新建、扩建和改建的村镇建筑,以及改造或增设 清洁供暖系统的既有村镇建筑;2023年,农业农村 部发布实施NY/T 4315—2023《秸秆捆烧锅炉清洁 供暖工程设计规范》;2022年,山东省发布DB37/T 5047—2022《低温热水地面辐射供暖工程技术规 程》地方标准。

1.5 清洁取暖评价标准

清洁取暖评价标准目前相对较少。2019年,广 东省燃气采暖热水炉商会发布T/GDGCC 6—2019 《燃气采暖热水炉供暖系统节能评价》,标准适用 于新装、改装的燃气采暖热水炉供暖系统的节能 评价。为了更好地支持冬季清洁供暖,中国建筑科 学研究院有限公司等机构编制了T/CECS 697—2020 《清洁供暖评价标准》,以确保城市(区域)供暖系 统的清洁性能得到有效的评估和认可,标准适用于 城市(区域)内民用建筑供暖清洁性评价。T/CECS 697—2020《清洁供暖评价标准》中指出,在清洁取 暖评价工作进行过程中,其基本衡量指标为各城市 (区域)供暖污染物排放量,而在评价供暖方式的 清洁性时要以清洁供暖指数为指标。清洁供暖指数 在本标准中被分为6个等级,其中,基本清洁要达 到前三级。在评估清洁取暖的过程中,必须考虑热 源、热网和用户三个关键因素[3]。另外,针对清洁改 造效果室内温度效果的衡量,山东省出台了DB37/T 2399—2013《室内空气温度测量方法》地方标准。 该标准在空气温度测量过程中对于测量仪器、设 备,测量条件,测量点的选取,测量要求,测量数據 的计算都有具体的规定。

2 农村地区清洁取暖标准化存在的问题

当前,清洁取暖改造正在积极推进,但由于标 准体系尚未完善,技术标准支持不足,清洁取暖改 造工作遇到了一定的困难。

2.1 缺少低成本建筑结构改造标准,标准实施效 果不佳

GB/T 50824—2013《农村居住建筑节能设计 标准》、JGJ 26—2018《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》、GB/T 7106—2008《建筑外门窗气 密、水密、抗风压性能分级及检测方法》等标准的 发布实施有效指导了农村建筑节能设计,但研究发 现,受经济发展及保温改造成本的影响,广大农村 地区围护结构保温性能差的问题普遍存在,例如外 墙无保温、窗户为单层玻璃、门窗缝隙漏风严重等, 这些都会导致建筑物室内能耗增加,难以满足节能 建筑的要求,因此在农村建筑结构保温方面仍需制 定相关技术标准,提升农村建筑保温性能。

2.2 缺少取暖设备检验技术标准,设备节能型和 可靠性有待商榷

清洁取暖设备标准化主要包括节能设备制造、 改造、检验标准化等方面。当前,为了确保节能设备 的正确使用,制定了JBJ 14—2004《机械行业节能 设计规范》和GB 20665—2015《家用燃气快速热水 器和燃气采暖热水炉能效限定值及能效等级》等 相关标准,以确保设备的节能性和可靠性。但是, 在清洁设备改造标准化工作过程中,针对必要的检 验设备和手段以及实施频率不高的危险作业的相 关标准化不到位。

2.3 清洁取暖建设改造标准不统一,常态化运维 管理机制尚未形成

我国农村地区的建筑形式、人口构成以及固有 的生活方式、人员活动类型、资源特性、人员经济行 为等都决定了农村人口与集中的城市人口不同的建 筑使用模式、行为模式、室内热环境和技术适宜性 需求[4]。农村清洁取暖问题具有复杂性,要结合广大 农村地区实际情况,因地制宜[5],然而有些技术只能 满足一部分农村地区,大部分农村地区清洁取暖设 计、建设、运行等方面标准和规范不完备,造成建设 改造标准不统一,产品质量和性能参差不齐,工程验 收不规范,常态化的运维管理机制尚未形成,难以保 障清洁取暖改造项目长期持续稳定运行。

2.4 尚未建立统一的评价标准,影响清洁取暖改 造工作的推广

清洁取暖技术种类较多,百花齐放[6-7],但评价 标准一直无法统一,缺乏普适性。虽然一些专家给 出了评价指标,但有些指标过于简单,只关注其经 济性指标,往往忽略取暖方式是否与当地的能源布 局及生态环境相适应等问题;有些指标过于繁冗, 需要建立复杂的数学模型,可操作性不强,这就使 得清洁取暖技术市场鱼龙混杂,很难以统一标准衡 量某项技术的优势[8]。

3 农村地区清洁取暖标准化发展对策 及建议

3.1 不断完善清洁取暖标准体系

清洁取暖是北方地区农村的硬需求,双碳背景 下的乡村振兴之路也离不开清洁取暖[9]。为了满足 农村地区清洁取暖的需求,应针对农村地区清洁取 暖组织实施过程中存在的突出问题,加快编制相关 的规划设计、设备产品、工程施工及运行规程等标 准规范,逐步建立完善覆盖设计、生产、施工、使 用维护和评价全过程的清洁取暖标准体系,同时做 好配套燃气管网、配电网等基础设施建设及维护 相关标准的制修订工作。一是编制出台清洁取暖技 术指南,确定清洁取暖不同技术路线的适用性和经 济性,提出技术路线选择的针对性建议。二是通过 制定清洁取暖技术设备准入标准,加强对清洁取暖 设备,特别是分散式取暖设备的准入管理,把能效 低、能耗高的设备排除在清洁取暖设备供给之外, 确保清洁取暖设备市场良性健康发展。三是针对清 洁取暖改造后的服务保障标准体系还不够成熟的 问题,建立一个包括产品质保标准、反馈标准、相 关技术支持标准、检验标准等在内的运行维护售后 标准体系,以确保用户能够得到及时、专业的服务。

3.2 强化清洁取暖标准的实施应用

在“双碳”目标下,应探索乡村低碳发展新模 式,构建绿色低碳、安全高效农村能源发展新体 系,综合采用多种方式,因地制宜推进农村地区清 洁取暖系统建设,不断提高清洁取暖比例。在此背景下,清洁取暖标准的实施对于促进农村地区清洁 取暖改造工作至关重要。为了确保清洁取暖改造的 顺利进行,各级政府部门应建立和完善标准的执行 跟踪机制,强化清洁取暖技术标准、管理标准和运 行标准有效实施,依法督促企业按照相关标准实施 改造。同时,加强对标准实施的监督力度,确保清洁 取暖改造所涉及的设备、技术、流程、人员等都有 标可依、有标必依,逐步提升清洁取暖改造的标准 化水平,促进可持续发展。

3.3 建立健全清洁取暖标准化保障体系

清洁取暖作为清洁能源领域的一项重要研究方 向和技术实践,对于推进全球“碳中和”目标的实现 具有重要的意义[10]。为了实现清洁取暖的全面普及 和应用,需要以标准化为抓手,充分发挥政策支持、 市场经济、科学技术和社会参与等方面的作用,建 立一套清洁取暖标准化保障体系,不断推动清洁取 暖的可持续发展和应用普及。一是政府应加大对清 洁取暖技术的扶持力度,制定一系列优惠政策和税 收措施,吸引更多的企业和个人投入到清洁取暖的 研究和应用中,从而推动清洁取暖的普及;二是通 过市场化手段,促进清洁取暖技术的竞争和优胜劣 汰,借助科技进步和经济发展的动力,锚定“降低成 本、提高效率”的技术发展方向,推动清洁取暖技术 的全面普及和应用;三是充分挖掘和利用现代科技 手段,发挥互联网、大数据、物联网等信息技术的作 用,推动清洁取暖技术的创新和应用;四是清洁取 暖标准化需要得到社会各界的广泛参与和支持,一 方面要提高公众对清洁取暖的认知和接受度,营造 利于清洁取暖普及的社会氛围,另一方面要建立健 全清洁取暖标准化人才教育和培训机制,加强工作 人员的专业技能培训,提升标准化工作队伍的整体 水平,助力实现清洁取暖的可持续发展。

4 结 语

综上所述,我国在农村地区清洁取暖标准化方 面已经取得了一定的进展,相关工作促进了相关产 品在农村地区的规模化应用,大大推动了农村地区 冬季清洁取暖进程。但是由于标准化总体发展时间 较短,还有如标准体系不健全、缺少统一的关键技 术标准和评价标准、常态化运维管理机制尚未形成 等问题,本文结合农村清洁能源现状以及未来发展 趋势,提出了不断完善标准体系、强化标准实施应 用、健全标准化保障机制等方面的对策建议,进而 全面提高农村地区清洁取暖标准化水平,助力“双 碳”目标如期实现。

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作者简介

孟露露,硕士研究生,工程师,主要从事生态环境标准化研 究工作。

李倩,博士研究生,正高级工程师,主要从事农业农村及生 态环境标准化研究工作。

张敏,硕士研究生,工程师,主要从事农业环境标准化研究 工作。

王爽,硕士研究生,工程师,主要从事农业农村标准化研究 工作。

(责任编辑:袁文静)

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