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中国北方农村采暖为什么一般不宜煤改气或煤改电?

·2019-09-19 08:30·互联网
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编者按: 陶光远80年代初在清华大学自动化系获系统工程专业硕士学位,1988年赴德国留学,并在德国工作多年,见证并参与了德国治理雾霾、能源转型等能源界的重大变迁。近年来,回国致力于提高能效和大气污染治理工作。在我国能源界,他是兼具开阔的国际化视野和很强行动实施能力的一位专家。此前,本公众号曾发布陶先生河北治霾随记以及合作撰写11月3日的诡异雾霾!北京的雾霾最可能是本地产生的!

中国北方农村采暖为什么一般不宜煤改气或煤改电?

2019年9月26日

针对中国北方农村冬季燃煤采暖造成的污染,国家主席习近平在中央财经领导小组第十四次会议上如是说:“要按照企业为主、政府推动、居民可承受的方针,宜气则气,宜电则电,尽可能利用 清洁能源 ,加快提高清洁供暖比重。”

一个地方能否采用天然气或者电力采暖,关键是一个宜字。这几年来,中国北方农村强行推广煤改气和煤改电失败,煤炭取暖复燃,原因就是有关部门忽视了这个宜字。

中国北方农村采暖为什么现在不宜煤改气或煤改电?关键就是中国北方农村现在的建筑能耗太高。以前用燃煤炉采暖都用不起,所以以前都是烧炕。就像电视和电影里演的,过去冬天来了客人都是到炕上坐,炕上就是中国北方农村家庭里的客厅。按单位热值计算,天然气的价格是煤炭价格的3倍左右,电力价格若按居民电价计算是煤炭价格的6倍左右。不过,农村燃煤采暖的效率只有50%左右,燃气采暖的效率为85%左右,电采暖的效率则接近100%,因此,达到同样的采暖效果,燃气采暖的费用为燃煤的1.8倍左右,电力采暖的费用为燃煤的3倍左右。

冬季,除了超低能耗建筑外,一般建筑物室内的热量主要是通过外墙(含窗户)、屋顶和地面(统称外围护)散发出去的,只有少量通过通风散失。在农村的平房里,房间里的六个面——四面墙壁、一个地面和一个屋顶,一般是四个面或五个面——外墙、屋顶和地面与室外接触,将室内的热量散发到室外,损失了热量;只有一个面或两个面——内墙与邻屋接触,互相散热没有热量损失。

而在城市的楼房里,房间里的六个面——四面墙壁、一个地面和一个屋顶,大部分只有一个面——外墙与室外接触;少部分是两个面——两面外墙、或一面屋顶和一面外墙、或一面地面和一面外墙与室外接触;只有顶层和底层在楼房拐角的房间,是三个面——两面外墙和屋顶、或两面外墙和地面与室外接触。

我们可以定量地计算一下农村平房和城市楼房的散热面积:

一个有三间相邻房间的典型农村建筑,面宽12米,进深6米,高3米,建筑面积为72平方米。于是,与室外空气接触的外墙面积为:(12米X2+6米X2)X3米=108平方米,屋顶的面积为12米X6米=72平方米,地面的面积为12米X6米=72平方米,总计为108平方米+72平方米+72平方米=252平方米。合每个建筑平方米散热的外围护面积为3.5平方米。

一个城里的典型5层楼房,面宽60米,进深12米,每层高3米,建筑面积为60米X12米X5=3,600平方米。于是,与室外空气接触的外墙面积为:(60米X2+12米X2)X3米X5=2160平方米,屋顶的面积为60米X12米=720平方米,地面的面积为60米X12米=720平方米,总计为2160平方米+720平方米+720平方米=3600平方米。合每个建筑平方米散热的外围护面积为1平方米。如果是高于5层的建筑,每个建筑平方米散热的外围护面积<1平方米。

也就是说,农村建筑单位建筑面积散热的外围护面积是城市里楼房的3倍多!而现在城市楼房的外墙、屋顶和地面都做了比较好的外围护外保温。农村建筑普遍没有做外围护外保温。也就说,如果采暖温度相同,农村建筑的冬季采暖能耗应该是城市楼房的3倍以上!

在华北平原,冬季室内温度每降低1℃,则采暖能耗节省6%左右。为了节省采暖能耗,在冬季比较寒冷的日子里,很多农村住宅夜间的温度连10℃都不到;白天若是晴天,则通过日照,室内温度会高一些;若日照不好,温度也就是10℃左右。或者将采暖面积缩小,就给一两个房间采暖。

在这样的情况下,煤改气或煤改电采暖,会造成农村建筑的采暖费用成倍升高。在农村建筑里居住的人们,本来用燃煤采暖就已经觉得负担很重,再采用费用成倍上升的天然气或电力采暖,经济负担就难以承受了。这就是不宜!

农村建筑要煤改气或煤改电采暖,就要进行 建筑节能 改造,以提高建筑的能效。建筑的能效提高了,采暖能耗需求量减少了,也就实现了宜气则气、宜电则电的前提条件。

不过对于一些冬季气温不是很低、采暖能耗不太高的地区,如黄河以南的地区,则农村宜采用煤改气或煤改电采暖。

农村采暖是否适合煤改气或煤改电,“宜”字是关键。执行习主席的指示,其中关键的那个“宜”字决不能少。

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