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农村能源体系“绿化”任务紧迫

发表时间: 2021-12-23 09:14:42

作者: 朱 妍



 专家观点

  农村能源系统走向清洁低碳,既要清洁供应,也要关注用能侧改造;既要做到清洁、节能、低碳、舒适,也要让百姓、政府的经济能力和资源的存量能够承受。可结合本地可再生能源等资源情况,构建以本地消纳为主的分布式新能源系统,有效促进农村能源降碳。

  

  “2020年全省秸秆‘五化’利用率仅为58%,大量秸秆没有有效消纳途径,露天焚烧问题屡禁不止。2020年4月,全省秸秆焚烧火点多达1700余个,造成长春、吉林、辽源等市环境空气质量指数‘爆表’。”近日,中央第一生态环保督察组向吉林省反馈督察情况,将当地秸秆露天焚烧问题列为需要关注的重点问题。


  秸秆“五化”包括燃料化、原料化等利用途径。农村地区常见的农林废弃物,用好了可以是宝贵的零碳生物质能,增加当地清洁能源供应,但目前简单堆放、直接焚烧等情况不是个例。记者了解到,上述现象也是农村用能问题的一个缩影。在降碳要求下,广大农村地区同样需要构建清洁低碳的能源体系。但长期缺乏科学认知、有序管理,让这项任务异常紧迫而艰巨。


  农村分布点多面广,用能需求和条件各异


  “记得去年调研时,高速两旁就能看到火海一样正在焚烧的秸秆。前段时间我们又去看,当地花大力气做了秸秆禁烧,但仍有百姓偷着烧。”在近日召开的县域生物质清洁取暖与供热分论坛上,中规院(北京)规划设计有限公司主任覃露才说起辽源的情况时表示,当地秸秆资源丰富,长期以直接燃烧为主,利用率不足60%。“比如冬季供暖,仅部分乡镇采用生物质锅炉,清洁取暖率一度只有2%。但同时大量秸秆散烧又造成大气污染、资源浪费。”


  覃露才表示,辽源属于首批煤炭枯竭城市,油、气资源缺乏,靠外部能源供热价格偏高。农民习惯用土炕、生物质炉具取暖,使用电、气替代,对现有生活方式改变较大,当前尚不可取。“东北不能照搬华北、西北模式。若能就地利用生物质资源,不仅能解决采暖需求,还可带动农村清洁能源供应以及产业发展。”


  而在长江流域,情况又有不同。重庆大学教授刘猛举例,重庆多地曾尝试推广村镇沼气,但因山地零散,把每一户沼气集中起来提纯难度很大。原料短缺导致产气不稳定、可控性差,还存在不卫生、不安全等问题。“当地农村最大特点之一是分散。因此,能源供应方式要灵活,并考虑易维护、低成本。”


  如何做到因地制宜,正是构建农村清洁能源体系面临的最大难题。“很多农村想学城市,但是像城市一样用电、用气,基础设施投资及运行费用较高,农户往往难承受。我们在北方农村看到,一些集中供热管道经过狭窄的小道进入农户家中,热源是集中型空气源热泵。这种方式热效率未必高,还有安全隐患。农村分散的住宅形式、个性化的环境需求,以及不同的建筑使用方式、经济水平,决定了用能方式也会不同。”清华大学建筑学院副院长杨旭东表示。


  既要解决“清洁供”,也要做到“节约用”


  杨旭东进一步称,统计数据显示,农村用能约占全国建筑用能的30%,另有生物质直燃等折合约0.9亿吨标准煤,用量大在客观上增加了农村清洁低碳能源体系建设的难度。“部分率先尝试清洁化改造的地区,刚开始并不清楚什么技术合适,各种方式都想试一试。结果一试很容易就乱,不适用的技术未必能被及时发现,一旦大规模推广就会带来新的问题。还有很多地区只进行供能侧改造,忽视用户侧房屋改造等。虽然解决了‘清洁供’,却未做到‘节约用’,不仅没真正实现清洁高效,还影响到用户能承受、可持续。”


  这一观点得到中国建筑科学研究院研究员邓琴琴的赞同。“农村能源系统走向清洁低碳,既要清洁供应,也要关注用能侧。相比城市,农村在这方面发展晚了近30年,目前正在加紧推行建筑节能低碳标准。对此,要从顶层设计出发,明确整体节能减排技术路线,推动出台农村社区低碳乃至零碳目标整体解决方案,建立健全技术标准体系。”


  “当前我国农村虽已实现电气化,但是如果将电和天然气作为主体能源,多数农民还是不具备经济条件,供给也存在问题。”一位不愿具名的业内人士坦言,改造遇到种种问题,背后是对农村清洁用能问题的认识和重视不足。“过去较长时间内,农村能源系统处于相对无序的发展状态。即便不少地区投入大量人力、财力推行煤改电、煤改气,但更多停留在简单替代,缺乏系统化推进机制,也未形成可推广、复制的路线与模式。如今在降碳目标下,改用天然气不仅增加用能成本,还会在一定程度上抑制可再生低碳能源发展空间。没有以碳排放作为标准进行科学界定,就不能从根本上解决减碳问题。”


  同步建立运营体系,避免“重建轻管”


  什么样的能源体系才符合农村需求?杨旭东认为,既要做到清洁、节能、低碳、舒适,也要兼顾三个约束,即百姓、政府和资源均能承受。“最好的办法就是结合本地可再生能源等资源情况,构建以本地消纳为主的分布式新能源系统,有效促进农村碳中和。”


  杨旭东举例,农村往往有很多空地、屋顶,这些资源都可以用作新能源供应的空间基础,进而实现分布式电力发、储、用,促进就地就近消纳,增加用能的灵活性。“比如,北京农村100平方米的人字形屋顶,可安装32平方米光伏板,全年发电约8192千瓦时。在此基础上,建立以自然村为单元的直流微网,满足农村建筑、交通、农机等用电需求。以前是把屋顶光伏大量上网,电网要承受调峰等压力,如果先在村内解决自用问题,在微网基础上再与电网联动,可同时解决农村产能和用能问题。”


  除了供能侧,用户侧节能低碳运行也是关键。邓琴琴认为,对于新建农宅,在规划阶段就要根据环境气候等特点,结合当地可再生能源资源进行评估。“建筑布局上应有利于可再生能源利用。比如夏季增强自然通风、减少热岛效应,冬季增加日照等。同时,从绿色低碳角度,考虑建筑结构、暖通空调、给水排水、电气与智能化等设计,尽可能选用低碳材料。既有建筑改造也要达到相应节能目标,宜选用生命周期内因生产、运输、建造、拆除等产生的碳排放量小于运行阶段因节能减少的碳排量的系统或产品。”


  上述人士还称,农村资源及用能分散,分布式能源项目单体量小,但总的需求量大,不可能‘一改即可’。“建立农村清洁能源运营体系,必须避免‘重建轻管’,关键要把合理技术与有效管理机制结合好,强化系统配套与集成。”


农村能源体系“绿化”任务紧迫
农村能源系统走向清洁低碳,既要清洁供应,也要关注用能侧改造;既要做到清洁、节能、低碳、舒适,也要让百姓、政府的经济能力和资源的存量能够承受。可结合本地可再生能源等资源情况,构建以本地消纳为主的分布式新能源系统,有效促进农村能源降碳。
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