河北 | 秦皇岛“光热+生物质”采暖项目

       随着大气雾霾治理要求提高，村镇建筑供热面临燃煤供暖污染较大的问题。为治理散煤燃烧、提高全市空气质量与人民采暖质量，打造良好舒适的热环境。村镇“热源侧”清洁化改造应因地制宜推广浅层地热能、空气热能、太阳能、生物质能等可再生能源分布式，多能源互补应用的新型取暖模式。秦皇岛市主推“光热+”清洁供暖改造，根据重点区域地理条件、电网燃气管网等敷设情况，注重改造成效，宜电则电、宜热则热，选择“光热+生物质”、“光热+电”等不同清洁供暖方式。 

       华业阳光在秦皇岛的光热+生物质项目共进行了 1200 余户，其中海港区缪庄，西田家沟和新周庄安装 500 余户，昌黎县新集镇尖角一村二村 600 余户。用户的户均面积（非采暖面积），其采暖面积控制在一间卧室一个客厅的范围大概 30-40 ㎡。属于典型的户用小面积采暖多能互补采暖系统。 

       该“光热+生物质”项目户用系统主要由生物质炉具、太阳能集热蓄热部分、 控 制 器 、 循 环 管 路 构 成 。 其 中 太 阳 能 集 热 蓄 热 部 分 采 用 80 支QB-SS-ALNx/Cu-47/58-1800-Z 全玻璃真空太阳集热管和两只 160L 保温水箱构成。搭配使用 TH-NS12Z-Ⅶ生物质炉具和控制器使用。为小型户用多能互补系统。 

       其安装示意图如下所示： 

       其设计理念为充分发挥多能互补的优势，由于该系统属于多能互补系统，各种能源有相应的优劣性，如太阳能绿色环保无污染、但是较分散、不稳定等；生物质能源环保高效、但是相对热值较低、价格高。优先使用太阳能热源为屋内供热、当太阳能热源不能够为屋内提供持续续热源时，应使用炉具提供热量，使用户以较少的代价获得较高的采暖体验。 

       为了了解项目的实际运行效果，建立远程数据监控平台，太阳能集热器侧超声热量表、生物质锅炉侧超声热量表、室内外温度与湿度、室外风速、太阳能辐射强度等用户侧系统运行参数实时远程上传云端监控平台，通过平台下载数据， 对历史测试数据进行处理，分析计算系统太阳能保证率、太阳能供热量、太阳能集热效率、生物质供热量、水箱散热情况等基本参数以评估系统运行效果。 

 

       测试期间室内温度和室外温度曲线图如下图，可知住户室内温度在测试周期内基本高于 16℃，供暖效果能达到国家规定，达到预期效果。且室内温度随室外温度变化不大，说明“太阳能+生物质”供暖系统基本可以满足用户的用暖需求。 

       2021 年 1 月 8 日至 2021 年 4 月 5 日，室外平均温度为 1.71℃，室内平均温度为 20.88℃，平均太阳能总辐射强度为 16.03MJ/m²，太阳能平均保证率为46.20%，太阳能集热器集热效率 43.50%，太阳能日平均得热量为 84.16MJ，生物质日平均供热量为 103.50 MJ。 

       根据上面测试期间数据推算，采暖季日平均生物质供热量约为 122.40MJ， 日平均太阳能供热量约为 77.91MJ，系统日平均供热量约为 200.31MJ，相当于每日减少 9.76kg 的标准煤燃烧。根据检测数据与生物质热值，生物质锅炉效率等推算可得，采暖季共消耗生物质 1563.28kg（生物质燃料质量有差异，会有一定误差），该农户生物质燃料所需费用约为 1406.95 元。 

       太阳能作为一种资源丰富的清洁能源，考虑到太阳能取暖存在“间歇性”问题，将太阳能集热器与生物质锅炉联合运行，确保用户冬季采暖需求。其中，生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，是可转化成替代常规化石燃料的可再生碳源。生物质能作为绿色可再生能源具有总量丰富、分布广泛、污染低等特点，特别适合农村地区收集使用。在农村地区大规模使用“太阳能+生物质”供暖系统可以减少二氧化碳、硫化物等气体的排放，有着较好的环境效益。 

       太阳能采暖系统虽然初期投资较大，但在国家能源结构调整、环境保护、改善农村生活条件及带动农村经济发展等方面具有较高的社会效益。 

       太阳能采暖系统作为一项新能源利用技术，符合国家资源节约与环境保护的基本国策，有利于国家整体能源结构的调整。 

       在新农村的建设中，太阳能采暖作为新民居建设的一项基本内容，对于改善广大农民居住生活条件、提高农民对新能源的利用意识等方面能起到积极作用。 

       从长远看，随着常规能源价格的不断上涨及污染治理成本的大幅度上升，太阳能采暖系统的社会及经济效益会更加明显。 

       秦皇岛“太阳能+生物质”清洁取暖系统的供暖项目，主要技术优势有： 

       （1）所使用“太阳能+生物质”清洁取暖系统取暖效果良好，室温水平较高，且天气寒冷时室内温度仍能维持在较高水平，室温基本稳定，热舒适性较好。 

       （2）布置的太阳能集热管较多，太阳能集热量也大，很大程度上利用了太阳能，节省了传统能源的消耗。 

       （3）使用“太阳能+生物质”清洁取暖系统，能大量减少碳排放，对节能减排，打赢蓝天保卫战有重要意义。 

       目前已实施的太阳能采暖系统具有较高社会效益，对于农村经济的发展起着极大的促进作用，但存在着投资相对较高、回收期较长的缺点，单纯靠市场推广存在着相当的难度。目前太阳能采暖虽然已有一定的市场，但绝大部分均为新农村建设工程，属政府试点推广补助项目；若无政府补助情况下，市场推广将很难进行。 

       农村住宅太阳能采暖工作的实施，将极大的改善农村住宅的居住条件，同时达到解决农村用能，调整能源结构的目的。与此同时，随着太阳能采暖的工作推进，在居住条件的改善同时，将极大的拉动农村的旅游及相关产业链经济、改善农村的文化面貌，太阳能采暖成为解决农村能源问题、调整农村能源结构的重要技术措施之一。 

       根据目前的建设情况，提出如下建议： 

       （1）用户对生物质燃料价格过高这一问题反映强烈，购入生物质燃料价格900-1200 元不等，质量也参差不齐，希望政府在燃料方面给予一定支持； 

       （2）针对终端用户、生产厂商制订更加完善、合理的鼓励、支持政策，以促进太阳能采暖行业及市场的良性发展。 

       （3）选择有代表性的农村，如旅游区或待开发的旅游区域等作为推广示范的试点，建设太阳能采暖与生物质能等多种可再生能源综合利用工程，以探索新农村建设中合理的能源建设模式，为农村能源结构建设积累经验。