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        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

        2021-12-23 14:29:25趙海春蔡英華李慧靜褚曉艷方瑞春閆愛民周澤艷
        農(nóng)業(yè)工程技術(shù) 2021年11期
        關(guān)鍵詞:爐具農(nóng)區(qū)采暖系統(tǒng)

        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(fèi)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(shí)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(diǎn)區(qū)域試驗(yàn);2014~2015 年開展了多點(diǎn)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(cuò)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(shí)期北方寒冷地區(qū)多能互補(bǔ)、集成配套的分散型采暖技術(shù)模式,具有實(shí)用、高效、節(jié)能、環(huán)保、可復(fù)制、易推廣等特點(diǎn),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(jī)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(shí)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(shì)互補(bǔ)、新型能源開發(fā)與設(shè)施設(shè)備節(jié)能的集成互補(bǔ)、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(bǔ),實(shí)現(xiàn)了多能互補(bǔ)、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(jī)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(diǎn),符合牧區(qū)地廣人稀、居住分散、獨(dú)立供暖的特點(diǎn),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(diǎn),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(jī)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(shí)現(xiàn)清潔能源與商品能源互補(bǔ)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(shí)現(xiàn)清潔取暖提供了有效途徑。

        三、模式創(chuàng)新點(diǎn)

        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(dòng)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(jī)集成,充分體現(xiàn)了綜合節(jié)能優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)了多能互補(bǔ),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(duì)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(shí)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(dòng)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(shí)間內(nèi)有了突破性進(jìn)展,取得了創(chuàng)新性成果,實(shí)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。

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