農(nóng)村牧區(qū)清潔能源采暖技術(shù)集成模式與節(jié)能效果

趙 利，趙海春，蔡英華，李慧靜，褚曉艷，方瑞春，閆愛民，周澤艷

（1.內(nèi)蒙古赤峰市農(nóng)業(yè)環(huán)保能源站，內(nèi)蒙古 赤峰 024000；2.內(nèi)蒙古赤峰市巴林右旗畜牧業(yè)現(xiàn)代化辦公室，內(nèi)蒙古 赤峰 025150；3.內(nèi)蒙古赤峰市寧城縣農(nóng)牧局，內(nèi)蒙古 赤峰 024200；4.內(nèi)蒙古赤峰市元寶山區(qū)農(nóng)牧局，內(nèi)蒙古 赤峰 024076；5.內(nèi)蒙古赤峰市松山區(qū)農(nóng)牧局，內(nèi)蒙古 赤峰 024005；6.內(nèi)蒙古赤峰市寧城縣五化鎮(zhèn)人民政府，內(nèi)蒙古 赤峰 024200）

北方寒冷地區(qū)冬季清潔取暖工程是重大的民生工程、民心工程，是能源生產(chǎn)和消費革命、農(nóng)村生活方式革命的重要內(nèi)容[1]。內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)村生態(tài)能源環(huán)保站從2012 年開始，根據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)的實際生產(chǎn)生活情況，開展了農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)廢棄物（秸稈、糞便）的資源化利用、農(nóng)村生活環(huán)境改善及可再生新能源開發(fā)利用等技術(shù)的研究工作；2013 年開展了多點區(qū)域試驗；2014～2015 年開展了多點多區(qū)域示范；2016～2018 年在全區(qū)全面推廣了“農(nóng)區(qū)五位一體”“牧區(qū)四結(jié)合”“農(nóng)牧四配套”等3 種農(nóng)村牧區(qū)清潔能源采暖技術(shù)集成模式。

一、農(nóng)村牧區(qū)清潔能源采暖技術(shù)集成模式

1、“農(nóng)區(qū)五位一體”集成采暖模式

“農(nóng)區(qū)五位一體”集成采暖模式適宜在農(nóng)區(qū)推廣，包括秸稈固化成型燃料系統(tǒng)、生物質(zhì)節(jié)能爐具采暖系統(tǒng)、附加陽光間式太陽能采暖系統(tǒng)、節(jié)能架空炕連灶系統(tǒng)、住宅外墻保溫系統(tǒng)。

2、“牧區(qū)四結(jié)合”集成采暖模式

“牧區(qū)四結(jié)合”集成采暖模式適宜在牧區(qū)推廣，包括牛羊糞固化成型燃料系統(tǒng)、生物質(zhì)節(jié)能爐具采暖系統(tǒng)、附加陽光間式太陽能采暖系統(tǒng)、節(jié)能架空炕連灶系統(tǒng)。

3、“農(nóng)牧四配套”集成采暖模式

“農(nóng)牧四配套”集成采暖模式適宜在農(nóng)牧交錯區(qū)推廣，包括秸稈（牛羊糞）固化成型燃料系統(tǒng)、生物質(zhì)節(jié)能爐具采暖系統(tǒng)、附加陽光間式太陽能采暖系統(tǒng)、節(jié)能架空炕連灶系統(tǒng)。

此集成模式從農(nóng)牧民清潔取暖出發(fā)，以秸稈（牛羊糞）等生物質(zhì)能、太陽能等新能源開發(fā)利用為基礎(chǔ)，以節(jié)能炕、節(jié)能爐具等設(shè)施推廣為依托，以住宅保溫改造為輔助，因地制宜探索形成了新時期北方寒冷地區(qū)多能互補、集成配套的分散型采暖技術(shù)模式，具有實用、高效、節(jié)能、環(huán)保、可復(fù)制、易推廣等特點，適宜在區(qū)域類型多樣、生態(tài)類型復(fù)雜的地區(qū)推廣。

二、清潔能源采暖技術(shù)集成模式節(jié)能效果

內(nèi)蒙古農(nóng)村牧區(qū)住宅的采暖能耗占農(nóng)村總能耗的60%以上。除氣候條件寒冷外，農(nóng)村建筑物性能，特別是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能與氣密性較差，而且建筑采用的采暖方式落后，土暖氣、火爐等以煤為主燃料，能源利用率低。為了節(jié)省采暖能耗，相當(dāng)多的農(nóng)牧戶全家集中到1～2 間臥室中生活以減少采暖用能，并且房間溫度也只維持在10℃左右。多數(shù)農(nóng)村住宅冬季采暖室溫最低在8℃，最高不超過16℃，平均溫度在12℃左右。即便只維持在較低的采暖水平，內(nèi)蒙古地區(qū)采暖能耗仍然較高，戶均采暖期煤耗量超過3 噸。

1、“農(nóng)區(qū)五位一體”模式節(jié)能效果

“農(nóng)區(qū)五位一體”模式將秸稈固化成型燃料系統(tǒng)、生物質(zhì)節(jié)能爐具采暖系統(tǒng)、附加陽光間式太陽能采暖系統(tǒng)、節(jié)能架空炕連灶系統(tǒng)、住宅外墻保溫系統(tǒng)有機整合，采暖期內(nèi)室內(nèi)溫度可提高5～6℃，每戶年節(jié)約燃煤3.7 噸。實現(xiàn)了太陽能、生物質(zhì)能等清潔能源與傳統(tǒng)能源的優(yōu)勢互補、新型能源開發(fā)與設(shè)施設(shè)備節(jié)能的集成互補、農(nóng)牧業(yè)廢棄物資源化與商品能源節(jié)約化的疊加互補，實現(xiàn)了多能互補、節(jié)能高效、綜合利用，進(jìn)而提升居住舒適度，改善居住條件，提高生活質(zhì)量。

2、“牧區(qū)四結(jié)合”模式節(jié)能效果

“牧區(qū)四結(jié)合”模式將牛羊糞固化成型燃料系統(tǒng)、生物質(zhì)節(jié)能爐具采暖系統(tǒng)、附加陽光間式太陽能采暖系統(tǒng)、節(jié)能架空炕連灶系統(tǒng)有機整合，采暖期內(nèi)室內(nèi)溫度可提高4～5℃，每戶年節(jié)約燃煤3.73 噸。突出體現(xiàn)了草原牧區(qū)牛羊糞便和太陽能資源豐富、采暖用能取材廣泛、形式多樣等特點，符合牧區(qū)地廣人稀、居住分散、獨立供暖的特點，也符合清潔能源、節(jié)能設(shè)施設(shè)備和廢棄物協(xié)調(diào)開發(fā)特點，可節(jié)約商品能源支出，降低冬季采暖成本，拓寬清潔能源利用渠道和牧民的節(jié)支增收空間。

3、“農(nóng)牧四配套”模式節(jié)能效果

“農(nóng)牧四配套”模式將秸稈（或牛羊糞）固化成型燃料系統(tǒng)、生物質(zhì)節(jié)能爐具采暖系統(tǒng)、附加陽光間式太陽能采暖系統(tǒng)、節(jié)能架空炕連灶系統(tǒng)有機整合，采暖期內(nèi)室內(nèi)溫度可提高4～5℃，每戶年節(jié)約燃煤3.72 噸。該模式在實現(xiàn)清潔能源與商品能源互補利用的基礎(chǔ)上，為全面提高畜禽糞污和秸稈資源綜合利用提供了行之有效的技術(shù)支撐，為優(yōu)化農(nóng)村牧區(qū)能源結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)清潔取暖提供了有效途徑。

三、模式創(chuàng)新點

太陽能、生物質(zhì)能等清潔能源的開發(fā)利用，豐富了農(nóng)村牧區(qū)冬季采暖方式，有效推動了北方冬季清潔采暖進(jìn)程[2]。

清潔能源開發(fā)、節(jié)能設(shè)施設(shè)備改進(jìn)和建筑節(jié)能技術(shù)的有機集成，充分體現(xiàn)了綜合節(jié)能優(yōu)勢，實現(xiàn)了多能互補，減少了化石能源的消耗，減少了污染物排放，為北方同類地區(qū)冬季采暖提供了新模式。

“農(nóng)區(qū)五位一體”“牧區(qū)四結(jié)合”和“農(nóng)牧四配套”集成采暖模式的集成創(chuàng)新與示范，為北方農(nóng)村牧區(qū)生活方式相對復(fù)雜地區(qū)因地制宜開展新型采暖技術(shù)集成與推廣提供了成功范例，為全面提高畜禽糞污和秸稈資源綜合利用提供了行之有效的技術(shù)模式，為優(yōu)化農(nóng)村牧區(qū)能源結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)清潔取暖提供了有效途徑[3]。

四、結(jié)語

“農(nóng)區(qū)五位一體”“牧區(qū)四結(jié)合”“農(nóng)牧四配套”3 種清潔能源采暖模式的成功示范和推廣，推動了農(nóng)村牧區(qū)清潔能源的開發(fā)利用進(jìn)程，促進(jìn)了清潔能源采暖新技術(shù)、新工藝的研發(fā)與應(yīng)用，使內(nèi)蒙古清潔能源開發(fā)利用在科研、技術(shù)等基礎(chǔ)條件較差的情況下，短時間內(nèi)有了突破性進(jìn)展，取得了創(chuàng)新性成果，實現(xiàn)了內(nèi)蒙古探索研發(fā)清潔能源開發(fā)利用技術(shù)的新飛躍。