农村建筑能耗状况

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农村建筑能耗状况

我国农村目前的民用建筑面积为240亿平方米,占全国总的建筑面积的60%以上。在过去相当长的时期内, 由于城乡经济状况和人民生活水平的巨大差异,农村民用建筑商品用能总量和单位面积的商品用能耗都远低于城市建筑。改革开放后特别是近年来随着农民生活水平的提高,农宅建设已进入了更新换代的高峰时期。到2010 年,农村人均居住面积将达到30m2,农村需新建住宅30多亿m2。广大农民在进入或奔向“小康”时代的同时,村镇住宅的能源消耗费也同时发生着前所未有的变化。这对资源相对不足的中国来说,必须引起高度重视。全面摸清农村生活用能现状,并据此制定切实可行的农村建筑节能措施和鼓励机制,对加快我国整体建筑节能步伐起着举足轻重的作用,也是实施可持续发展战略的重要组成部分。 1.1 农村建筑能源消费总量及结构

图1-31是通过对大量典型农户调研数据进行整理后得到的2006~2007年年我国农村地区单位建筑面积每年生活用能量情况,包括炊事、采暖、空调降温和照明的能耗,统计的能源种类包括:煤炭(散装煤、蜂窝煤)、液化石油气、电力、生物质能(木柴、秸秆),其中电力是按照发电煤耗计算法折合为标煤,其他各类能源都根据燃料的平均低位发热量进行折算。

(a) 北方地区

(b) 南方地区

图1-31我国农村地区单位面积生活用能情况

从图中可以看出,北方地区和四川省由于冬季采暖需要,单位面积耗能量普遍较高(由于河南很多地方冬季不采暖,所以能耗较低)。其中内蒙古、辽宁、吉林、新疆四省由于地处严寒地区,采暖负荷较大,单位面积消耗量超过30kg标准煤/年。

(a) 北方地区

(b) 南方地区

图1-32我国农村地区生活用能消费结构情况

图1-32给出了调研的24个省(市、自治区)农村生活用能的消费结构。从图中可以看出,北方地区各省商品能占生活用能的比例普遍较高。其中北京、天津、山西、新疆商品能的比例均已超过了90%,辽宁、吉林和黑龙江由于薪柴和秸秆资源相对丰富,商品能所占比例要低于其他省份。整个北方地区商品能(包括散煤、蜂窝煤、液化石油气、电能)和生物质能(包括:木柴、秸秆)的比例分别为71.2%和28.8%。

南方地区只有上海农村使用商品能的比例超过了90%,其他各省相对较低,而安徽、四川、云南和西藏只有20%左右,是全国比例最低的几个省份。整个南方地区商品能和生物质能的比例分别为47.8%和52.2%。

采用《中国农村统计年鉴2006》中所提供的各省农村人口数量和人均居住面积进行推算,目前我国30个省(市、自治区)每年农村生活用能已经达到3.2亿吨标准煤,其中商品能煤炭为1.9亿吨,液化石油气597万吨,电1324.2

亿kWh,生物质(包括薪柴和秸秆)总量为2.2亿吨。

从所调研的省(市、自治区)综合来看,目前商品能在整个农村地区生活用能中已经占到60%的份额,生物质能只占到40%。20世纪80年代时,我国农村使用薪柴和秸秆等生物质能的比例还能占到80%以上,而现在由于农村居民居住面积和收入水平的逐年增加,有能力购买一定数量的商品能源,因此使薪柴和秸秆等非商品能源逐渐被取代。长此下去,将会对我国经济和社会的可持续性发展带来沉重的压力,应该引起相关部门和广大能源领域工作者的足够重视。

1. 2 各项生活用能情况

农村民用建筑用能主要包括:照明和家电、炊事、建筑室内采暖、夏季室内降温用能。农村生活热水目前用量还比较低,且大多通过太阳能热水方式获得,因此不在讨论范围。 (1)照明和家电用电

建筑照明和各类家电是农村建筑用电的主要形式。除个别边远地区采用太阳能发电、风力发电或自办小水电外,农村建筑用电主要依靠我国电网系统,但在大多数地区单位面积的照明和家电用电量远低于城镇平均水平,随着农民生活水平的逐步提高,这部分用电量也将逐步提高。然而,由于各种原因,目前农村建筑照明设施中白炽灯的使用率远高于城市,造成照明效率低,增加了农民的用电负担。因此应该把绿色照明工程适当向农村倾斜,通过多种补贴政策,以接近白炽灯的价格限量向农民供应节能灯,对节约用电、减轻农民用电负担,都非常有效。据调查统计,目前我国农村家庭白炽灯与荧光灯的使用量

耗,同时提高各种可再生资源的使用效率,推广新能源,新技术找到采暖问题的解决方案是当前农村建筑节能领域重要的课题。这主要通过以下几个方面解决:

(1) 改善农村住宅,降低采暖负荷

这需要改造建筑物形式,改进建筑的外墙材料,改善建筑门窗和通风形式。农村建筑采暖能耗高的主要原因之一就是建筑的体形系数过大,外墙、屋顶所占面积过大,导致热损失过高。屋面系统“撒气漏风”。传统的外墙采用很厚的土坯、干打垒或石材,具有较好的保温性能。但近年来虽经济发展,逐渐变为240mm或370mm砖墙,热阻是原来土坯建筑的1/2~1/3,是城市建筑节能标准中规定热阻的1/3。在外墙与地面交接处很少采用保温措施,通过地面形成很大的热损失。改为砖房后外窗面积普遍增加,有些住宅南向几乎成为全外窗结构。而外窗又多为普通单层玻璃,保温效果极差,这也造成巨大的热损失。此外,门窗密闭不严,建筑平面布局不合理,这都造成室外空气过量渗透,也增加了采暖负荷。利用科学方法,发展适宜技术,使农居的建造方式从目前的手工业方式发展为工程化方式,大幅度提高设计水平和工艺水平,是当前亟待解决的问题。改善建筑的热工性能是解决北方农村采暖问题的基础和先决条件。 (2) 采暖系统的问题

尽管北方原有的火炕采暖方式在近千年来承担着北方人民冬季采暖的重任,但由于其依赖秸秆薪柴、使用麻烦、易造成室内外污染、炕上温度不匀、热舒适不好等问题,目前有逐渐被各种土暖气和火炉所取代之势。然而,燃煤式火炉也同时带来过高的燃料负担和室内外空气的污染等问题。较低的燃烧效率也导致采暖煤耗量大大高于城镇建筑。

农村居住建筑的采暖方式如何解决?按照城镇方式发展全村的集中供热显然是农村经济状况所不能支撑的,也是我国能源供应所不可承受的。怎样在传统方式上,推陈出新,既改善采暖效果并解决空气污染问题,又能充分从农村的实际情况出发,满足农村燃料构成、经济水平和建筑特点,发展新的住宅采暖方式,这是解决北方农村住宅采暖的又一关键。多年来在传统火炕的基础上发展出新型的“吊炕”技术,利用秸秆薪柴或秸秆压缩颗粒为燃料,改善了燃烧条件,改变了火炕表面冷热不匀的状况,提高了火炕向室内散热的能力,与好的灶具及良好保温的建筑结合,使冬季室内达到热舒适要求,并不造成室内外环境的污染。这是值得大力推广的采暖解决方案(见 3.7.4)。这种研究和推广思路,以及由此产生的对传统文化的思考,都值得我们在目前解决农村建筑能源问题和建设新农村工作中借鉴。 (3) 优化农村用能结构,实现可持续发展

目前农村生活用能以煤和生物质直接燃烧为主,能源利用效率低污染严重,用能结构不合理。优化用能结构应该以生物质能的高效清洁利用为主,结合太阳能、水电等可再生能源,逐步减少对煤炭的依赖,是实现农村可持续发展,保障我国能源供应安全的重要步骤。

生物质能的高效清洁利用可以采用如下方法:农林固体剩余物致密成型燃料及其燃烧技术(见 3.7.5)、高效低排放户用生物质半气化炉具(见 3.7.6)、沼气技术(见 3.7.7)、生物质气化技术(见 3.7.8)等。对于这些技术的应用和推广,应本着因地制宜、结合农村经济发发展水平的原则,通过相关政策的正确引导稳步进行。

此外,基于现阶段大多数农村的实际经济水平,目前在农村应大力推广节

能灯具、太阳能热水器等投资少,见效快的节能措施。同时要结合中国农村的特点以及与发达国家的区别来进行利用,不能简单照搬国外做法。例如,除了某些特殊或边远地区之外,目前不宜在农村地区大规模推广太阳能光伏发电、太阳能路灯等明显超出农民经济承受力并且投资回收期长的技术。对于生物质利用也应遵循就近收集、就近利用的原则。除了生物质资源非常丰富和集中的农、林区之外,不宜将生物质资源远距离运输、储存并用来集中发电。 综合上述分析可以看出,我国农村尤其是北方地区单位建筑面积的采暖和炊事能耗普遍较高,而越来越多的人正在逐渐放弃使用传统的生物质能而转向使用商品能。此外,由于长期使用低效率的采暖炊事方式,造成农村室内空气环境质量堪虑。与城市相比,我国农村拥有更广阔的空间,相对低廉的劳动力,丰富的可再生能源能源。反之,由于用能密度低,输送成本高,常规商品能源的成本又比城市高,因此农村能源应当采取与城市完全不同的解决方案。基于当地产生的秸秆薪柴等生物质能源的清洁高效利用,辅之以太阳能、风能和小水电等无污染可再生能源,可以发展出一条可持续发展的农村能源解决途径,从而促进我国新农村建设的发展和农民生活水平的进一步提高,并大大缓解农村生活水平和用能水平提高对我国能源供应的压力。

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/abkf.html

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