内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究.pdf

内蒙古自治区农村散煤治理技术内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究策略及商业模式研究 Study on technical strategy and business model of rural scattered coal treatment in Inner Mongolia Autonomous Region 清华大学清华大学 2022.08.31 Tsinghua University August 31,2022 内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究 I 目录目录 1 项目背景及技术路径.1 1.1 研究背景.1 1.2 研究内容及技术路径.2 1.2.1 文献与实地调研.2 1.2.2 实测与情景模拟研究.2 1.2.3 研究技术路线.2 1.3 研究目标.3 2 内蒙古自治区散煤治理现状研究.3 2.1 自治区能源消耗现状.4 2.1.1 能源消耗总体现状.4 2.1.2 农村能源消耗现状.4 2.2 自治区可再生能源资源量现状.5 2.2.1 可再生能源开发利用现状.5 2.2.2 太阳能资源.6 2.2.3 生物质资源.7 2.3 散煤治理工作进展和总结.8 2.3.1 散煤治理整体情况.8 2.3.2 城镇散煤治理工作主要经验与做法.9 2.4 农村地区散煤治理现状及问题.10 2.4.1 农村户用散煤治理现状.10 2.4.2 农村户用散煤治理主要问题.11 3 内蒙古自治区典型村落的现状调研.12 内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究 II 3.1 传统农区现状调研.13 3.1.1 呼和浩特市和林格尔县城关镇小南沟村.13 3.1.2 赤峰市宁城县五化镇东三家村.15 3.1.3 包头市昆都仑区昆河镇西河楞社区.18 3.2 传统牧区现状调研.20 3.2.1 赤峰市松山区城子乡北沟村.20 3.2.2 牧区农房基本情况.21 3.2.3 牧区用能设施基本情况.21 3.3 调研小结.22 3.3.1 近郊村调研小结.22 3.3.2 远郊村调研小结.22 3.3.3 牧区调研小结.23 4 典型农房实际供热需求特征研究.23 4.1 农房供热需求特性.24 4.1.1 农房使用模式及特点.24 4.1.2 农户行为模式.24 4.1.3 农房供热模式.25 4.2 农村典型住宅户型及实际供热需求分析.26 4.2.1 大三间式农房及其实际供热需求.26 4.2.2 类三间式农房及其实际供热需求.26 4.2.3 多排式农房及其实际供热需求.27 4.2.4 直排式农房及其实际供热需求.28 5 内蒙古自治区农村散煤治理综合方案遴选.28 内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究 III 5.1 农房围护结构节能改造技术遴选.28 5.1.1 农房围护结构热性能改善的重要性及途径.28 5.1.2 农房围护结构节能改造技术.29 5.2 散煤治理技术遴选.34 5.2.1 农村地区散煤治理典型技术.34 5.2.2 农村地区散煤治理系统评价方法边界界定.47 5.2.3 单体农房散煤治理系统评价指标体系.49 5.3“菜单式”农村建筑节能和清洁供热技术方案数据库.57 5.3.1 典型农房基本信息.57 5.3.2 农房围护结构改造技术方案数据库.59 5.3.3 农房清洁供热技术方案数据库.67 5.3.4 菜单式农房建筑节能和清洁供热技术方案遴选流程.72 5.4 内蒙古自治区农房建筑节能和清洁供热技术方案筛选和建议.73 5.4.1 围护结构节能改造方案.73 5.4.2 散煤治理综合技术方案.74 6 内蒙古自治区农村散煤治理商业模式研究.84 6.1 散煤治理商业模式现状及问题.84 6.1.1 散煤治理商业模式现状.84 6.1.2 现有模式存在的问题.85 6.2 散煤治理商业模式中责任主体定位.88 6.2.1 利益定位.88 6.2.2 决策定位.90 6.2.3 角色定位.93 内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究 IV 6.3 散煤治理理想发展商业模式.96 6.3.1 散煤治理发展路径.96 6.3.2 可再生能源替代下的商业模式.97 6.4 分布式生物质燃料能源站商业模式.99 6.4.1 生物质成型燃料商业相关主体.99 6.4.2 生物质成型燃料总体商业模式.100 6.5 可再生能源发展对内蒙古自治区低碳目标贡献预测.102 7 总结与建议.102 7.1 总结.103 7.2 建议.104 内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究 1 1 项目项目背景背景及及技术路径技术路径 1.1 研究背景研究背景 2016 年 12 月，习近平总书记在中央财经领导小组第 14 次会议上指出：推进北方地区冬季清洁取暖，关系北方地区广大群众温暖过冬，关系雾霾天能不能减少，是能源生产和消费革命、农村生活方式革命的重要内容。以解决雾霾问题为主要出发点，近年来从大气污染较为严重的“2+26”城市开始实施去散煤行动。2020 年 9 月 22 日，习近平总书记在联合国大会上代表中国政府承诺：中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于 2030年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和。这为我国全面构建清洁低碳的能源体系提出来一个明确的时间表。由于散煤燃烧在产生大量的污染物的同时，也会排放二氧化碳等温室气体，所以无论从大气污染治理还是未来的双碳目标角度，尽快消除农村散煤都将具有重要的意义。习近平总书记在十三届全国人大第五次会议内蒙古自治区代表团重要讲话中指出：要积极稳妥推进碳达峰碳中和工作，立足富煤贫油少气的基本国情，按照国家“双碳”工作规划部署，增强系统观念，坚持稳中求进、逐步实现，坚持降碳、减污、扩绿、增长协同推进，在降碳的同时确保能源安全、产业链供应链安全、粮食安全，保障群众正常生活，不能脱离实际、急于求成。这对内蒙古自治区散煤治理提出了新的要求和方向。内蒙古处于我国严寒地区，农村地区生活用能以散煤和生物质直接燃烧为主，根据能源基金会和清华大学建筑节能研究中心联合发布的 中国农村散煤治理综合报告 2022以及清华大学建筑节能研究中心发布的中国建筑节能年度发展研究报告 2020中的数据显示，2019 年内蒙古自治区民用散煤用量约 1500 万吨，位居全国第 5，其中农村年消耗散煤约 1161.7 万 t（折合 824.8 万 tce）。另一方面，内蒙古自治区经济水平、气候特点、资源禀赋、农村生活习惯等都与其他北方地区存在较大差异，因此之前在京津冀地区推广的散煤治理技术和模式不一定能简单复制。截止到 2022 年 4 月，内蒙古自治区包头市、呼和浩特市、乌兰察布、巴彦淖尔市成功入选北方地区冬季清洁取暖城市，其中农村散煤治理是清洁取暖的重点、难点、突破点。其技术路径及商业模式的合理选择不仅影响到上内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究 2 述城市的清洁取暖改造效果，还会关系到自治区其他城市乃至北方严寒地区农村散煤治理的路径选择。基于上述分析，内蒙古自治区散煤治理技术路径及相应的商业模式亟需深入研究。本项目将重点针对内蒙古自治区农村地区开展相关的政策及实地调研，并深入研究民用散煤治理详细技术方案，争取探索出适合严寒地区农村清洁取暖的新的技术路径和商业模式。1.2 研究研究内容内容及技术路径及技术路径 1.2.1 文献与实地调研文献与实地调研 本项目采用文献调研与实地调研相结合的方法进行，从技术和政策两方面分析内蒙古自治区散煤治理的现状和存在的问题。通过对政府部门、企业及行业、媒体、民众等不同主导或参与方发布的相关政策、技术文件、意见建议等进行收集和整理，获取内蒙古自治区散煤治理的政策、实施效果与问题等情况。同时选取呼和浩特、赤峰、包头等市的代表性地区典型村落进行实地调研。通过与政府部门的座谈，了解典型地区散煤治理工作总体进展、已有散煤治理政策、已实施的散煤治理方案、遇到的问题以及“十四五”规划等；通过入户调研的方式，了解农户建筑性能、负荷需求、资源状况、供热技术、应用效果与问题等基层现状。1.2.2 实测与情景模拟研究实测与情景模拟研究 根据调研数据，提炼出内蒙古自治区农村典型建筑户型结构及供热需求特性，对不同类型的典型户进行实测和模拟分析；分析不同供热方式下农房围护结构节能技术实际效果、节能机理、存在的问题等；探索农房围护结构合理的保温方式、清洁供热方式、能源消耗、室内热舒适度、经济性等之间的关系；对未来不同农房围护结构技术推广下的经济、环境、能源等影响进行情景模拟分析；总结出符合典型农村地区的“菜单式”散煤治理技术方案和商业模式。1.2.3 研究技术路线研究技术路线 本项目研究技术路线如图 1-1 所示。首先梳理目前内蒙古自治区农村地区建内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究 3 筑能耗现状、散煤治理技术现状以及散煤治理推进现状，并对相关工作实施效果、存在的主要问题进行总结分析。其次，通过广泛深入的调研，对农村住宅特性和实际供热需求特征进行研究，以农房基本特点和用户使用需求为出发点，结合用户侧能效提升和热源侧清洁供能两方面，对典型散煤治理技术方案进行综合评价分析。在上述基础上，提出不同使用模式下的农房围护结构保温基本原则和清洁供热设备选用原则，形成内蒙古自治区农村地区“菜单式”散煤治理综合技术方案，并对未来内蒙古自治区散煤治理工作提出建议。图 1-1 研究技术路线 1.3 研究目标研究目标 本项目拟通过总结梳理“十三五”北方农村清洁取暖和散煤治理技术及推广模式的经验和教训，以“清洁供、节约用、能承受、可持续”为原则，以“四一”模式（针对河南、河北、山东等典型农村地区提出的一种可复制可推广技术模式，既户均清洁改造费用在一万元左右，年取暖费用在一千元左右，设备一键式使用，实施一个规划）为导向，结合内蒙古自治区农村实际情况进行必要的调整，提出适合内蒙古自治区散煤治理技术路径及商业模式，为我国严寒地区清洁取暖改造提供可复制可推广的创新路径。2 内蒙古自治区内蒙古自治区散煤治理散煤治理现状现状研究研究 内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究 4 2.1 自治区能源消耗现状自治区能源消耗现状 2.1.1 能源能源消耗消耗总体总体现状现状 根据内蒙古统计年鉴 2020和内蒙古自治区 2020 年国民经济和社会发展统计公报的数据显示，2015-2019 年，内蒙古能源消费总量由 1.9 亿吨标准煤增长到 2.5 亿 tce，年均增长 7.8%，明显高于同期全国 2.9%的年均增速。同期，内蒙古能源消费总量占全国的比重从 4.3%上升到 5.2%。从人均能源消费量看，2019 年内蒙古人均能源消费量达到 10.5 吨/人，是全国平均水平的 3 倍。2015-2019 年，内蒙古人均能源消费量年均增速达 8.1%，比全国平均水平高 5.6 个百分点。图 2-1 2015-2019 年内蒙古和全国能源消费总量、人均能源消费量农村能源利用现状 数据来源：依照内蒙古统计年鉴 2020和内蒙古自治区 2020 年国民经济和社会发展统计公报 2019年，自治区全社会能源消费总量为2.5亿tce，其中煤品燃料占比80.87%，天然气占比 2.09%，油品燃料占比 5.29%，一次电力消费占比 10.62%，其它能源占比 0.13%。煤炭依然是能源消费的主要来源。2.1.2 农村能源农村能源消耗消耗现状现状 根据内蒙古统计年鉴 2020所提供的农村人口数量、户数等参数进行推算，结合相关公开数据整理，2019 年内蒙古农村地区生活用能总量约为 1119 万tce，占内蒙古全区能源年消费总量的 4.4%，包括用于取暖、炊事（含生活热水）、内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究 5 空调、生活用电（包括照明和各类家电）的能耗，统计的能源种类包括：煤炭（散煤、蜂窝煤）、液化气、电力、天然气等商品能，以及以木柴和秸秆为主的非商品能。如图 2-2 所示，农村建筑用能中商品能煤炭为 1161.7 万 t（折合 824.8 万tce）、液化气 31.7 万 t（折合 54.2 万 tce）、电 51.9 亿 kWh（折合 160.3 万 tce），非商品能生物质（包括薪柴和秸秆）总量为 155.4 万 t（折合 79.41 万 tce），商品能和非商品能分别占到 93%和 7%，户均能源消耗量约为 3.4tce/a。图 2-2 内蒙古自治区农村地区生活用能结构（单位：万 tce）数据来源：依照内蒙古统计年鉴 2020所提供的农村人口数量、户数等，本项目组根据中国建筑节能年度发展研究报告等进行推算。2.2 自治区自治区可再生可再生能源能源资源资源量量现状现状 内蒙古自治区可再生能源资源丰富，风能、太阳能资源属我国最丰富的区域之一，生物质能资源多样，地热能资源分布广泛。2.2.1 可再生能源开发利用现状可再生能源开发利用现状 2015-2020 年，内蒙古可再生能源装机容量由 3134 万千瓦增长至 5287 万千瓦，年均增长 10.9%。其中，风电装机容量由 2425 万千瓦增长至 3786 万千瓦，年均增长 9.3%；太阳能发电装机容量由 470 万千瓦增长至 1237 万千瓦，年均增长21.3%。2020年，内蒙古可再生能源装机容量占其全部发电装机容量的35.9%，低于全国平均水平 5.2%。2020 年内蒙古可再生能源发电量占其全部发电量的比例为 17.0%，低于全国平均水平 10.3%。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究 6 2015-2020 年，内蒙古可再生能源发电量由 501 亿千瓦时增至 972 亿千瓦时，年均增长 14.2%。其中，风电发电量由 408 亿千瓦时增至 726 亿千瓦时，年均增长 12.2%；太阳能发电量由 57 亿千瓦时增至 188 亿千瓦时，年均增长 27.0%。目前，风电发电量占内蒙古可再生能源发电量的四分之三左右。内蒙古自治区太阳能、风能开发利用持续增长，但除了集中太阳能光伏和风电，还需注重屋顶分布式太阳能与生物质开发利用。2.2.2 太阳能资源太阳能资源 内蒙古自治区位于我国北部，太阳能资源较为丰富，属于全国太阳能资源二类地区，太阳能年总辐射量在 13421948kWh/m2之间，年日照时数在 26003400h 之间。截止到 2021 年底，全区 6000 千瓦以上光伏发电装机容量 726 万千瓦，除了在荒地、山坡、农田上建设集中式地面光伏电站，分布式光伏电站最主要是建设在民宅屋面上。尤其是屋顶光伏，其主要是利用建筑屋顶铺设光伏板进行发电，能够节约用地，并且就地使用可以减少电力传输和分配的成本与损耗，是光伏发电的重要方向之一，因此本项目重点考虑屋顶分布式光伏资源。在屋顶太阳能资源方面，项目组利用遥感等手段计算，考虑遮挡、屋顶形状等因素，内蒙古自治区城镇屋顶光伏可安装光伏板面积合计 1.26 亿平方米，总装机潜力为 2281 万 kW，年发电潜力为 339.8 亿 kWh。按照发电折算标煤指标0.308kgce/kWh 计算，城镇屋顶光伏发电潜力折合标准煤 1046.6 万 tce。表 2-1 内蒙古自治区城镇屋顶光伏潜力表 序号 地级市 城镇屋顶面积（万 m2）光伏板安装面积(万 m2)装机潜力（万 kW）年发电潜力(亿 kWh)1 呼和浩特市 6910.10 2211.20 404.60 60.30 2 包头市 5206.70 1666.10 304.90 45.40 3 乌海市 826.90 264.60 48.40 7.20 4 赤峰市 4151.60 1328.50 243.10 36.20 5 通辽市 2757.90 882.50 146.30 21.80 6 鄂尔多斯市 3997.30 1279.10 241.60 36.00 7 呼伦贝尔市 4294.20 1374.10 213.50 31.80 8 巴彦淖尔市 2613.20 836.20 162.10 24.10 9 乌兰察布市 3371.40 1078.80 197.40 29.40 10 兴安盟 1803.90 577.30 99.20 14.80 内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究 7 11 锡林郭勒盟 2494.40 798.20 157.90 23.50 12 阿拉善盟 936.70 299.80 62.10 9.30 合计 39364.30 12596.40 2281.10 339.80 内蒙古自治区农村屋顶可安装光伏板面积合计 2 亿平方米，总装机潜力为3634 万 kW，农村光伏年发电潜力高达 541 亿 kWh。按照发电折算标煤指标0.308kgce/kWh 计算，农村屋顶光伏发电潜力折合标准煤 1666.28 万 tce。目前内蒙古农村地区建筑屋顶光伏利用量很少，为实现农村碳中和目标，亟待深入研究和开发。表 2-2 内蒙古自治区农村屋顶光伏潜力表 序号 地级市 农村屋顶面积（万 m2）光伏板安装面积（万 m2）装机潜力（万 kW）年发电潜力(亿 kWh)1 呼和浩特市 3977.60 1909.30 349.40 52.00 2 包头市 2183.00 1047.80 191.70 28.60 3 乌海市 471.10 226.10 41.40 6.20 4 赤峰市 11731.90 5631.30 1030.50 153.40 5 通辽市 4363.40 2094.50 347.30 51.70 6 鄂尔多斯市 1909.60 916.60 173.20 25.80 7 呼伦贝尔市 2697.80 1295.00 201.20 30.00 8 巴彦淖尔市 4782.30 2295.50 445.10 66.30 9 乌兰察布市 4339.00 2082.70 381.10 56.80 10 兴安盟 2416.20 1159.80 199.40 29.70 11 锡林郭勒盟 2226.00 1068.50 211.30 31.50 12 阿拉善盟 627.10 301.00 62.40 9.30 合计 41725.00 20028.10 3634.00 541.30 2.2.3 生物质资源生物质资源 内蒙古自治区生物质资源丰富且种类繁多，但最重要和广泛分布的是农业秸秆、森林木材废料和禽畜粪污。粮食是民生之本，保障粮食供应的同时每年产生大量秸秆，如果放任不管或者采用了如散烧等错误的消纳方式，则对环境产生负面影响，而如果合理消纳，则能够成为能源结构中的重要一环，对于减少碳排放、缓解能源问题具有重要意义。因此本项目重点研究农村生物质秸秆。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究 8 根据内蒙古自治区 2020 年国民经济和社会发展统计公报提供的数据，2020 年全年农作物总播种面积 888.3 万公顷，其中，粮食作物播种面积 683.3 万公顷。粮食产量 4307 万吨，森林面积 2615 万公顷，每年会产生大量的生物质秸秆及林业废弃物，同时考虑农村畜禽养殖废弃物以及能源作物等，现阶段每年生物质资源潜力约为 4780 万吨。但目前利用量较少，且大多数以直接散烧为主，需要大力开发将其作为重要的清洁低碳燃料。表 2-3 内蒙古自治区农村秸秆生物质产量 编号 地区 播种面积(千公顷)产量 (万吨）秸秆产生量（万吨）可收集量（万吨）1 呼和浩特市 329.78 204.91 156.48 142.81 2 包头市 197.11 132.34 105.23 95.85 3 呼伦贝尔市 1647.51 764.49 771.71 668.85 4 兴安盟 1012.50 725.24 642.80 577.80 5 通辽市 1234.86 980.25 825.26 763.93 6 赤峰市 1112.33 714.89 600.42 531.63 7 锡林郭勒盟 144.10 60.60 34.24 25.43 8 乌兰察布市 457.56 166.88 99.84 79.51 9 鄂尔多斯市 316.54 226.89 183.00 169.30 10 巴彦淖尔市 360.17 311.86 268.77 245.35 11 乌海市 4.33 3.75 3.20 2.95 12 阿拉善盟 16.38 14.92 12.61 11.74 合计 6833.17 4307.01 3703.55 3315.15 2.3 散煤散煤治理治理工作进展和总结工作进展和总结 2.3.1 散煤治理散煤治理整体情况整体情况 近年来，尤其是在国家清洁取暖行动计划开展以来，内蒙古自治区散煤治理工作稳步推进。“十三五”时期，累计实施自治区级节能重点工程项目 56 个，完成煤电机组节能改造 90 台、3124 万千瓦。推进能源结构调整，煤炭占一次能源消费总量的比重较 2015 年有所下降。能源结构调整对碳排放强度下降贡献率达到 2.5%以上。火电供电煤耗从 2015 年的 337 克标准煤/千瓦时下降至 2020 年的321 克标准煤/千瓦时，推动火电行业单位发电量碳排放强度下降 5%左右。“十三五”期间，同时推进绿色低碳的发展，制定绿色制造标准 48 项、创建绿色工厂 102 家、绿色产品 31 个、绿色供应链 4 条、绿色园区 15 个。实施既内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究 9 有居住建筑节能改造面积 1607.6 万平米，新建绿色建筑面积 8022.5 万平方米。公共机构单位面积碳排放强度较 2015 年下降近 11%。铁路货运量占全社会比重达到 44%，城市新能源公交车、清洁能源出租车占比分别达到 63.3%和 51.5%。淘汰关停燃煤小锅炉 5038 台，削减散烧煤约 132.69 万吨，协同减碳 230 多万吨。“十三五”期间，自治区按照“宜电则电、宜气则气、宜煤则煤”原则，开展了冬季清洁取暖工作，截止到 2020 年底，全区城镇供热清洁取暖率达到 89%，高于国家目标要求 9 个百分点。但是，农村分户建筑节能及农村户用散煤治理工作尚未全面开展。2.3.2 城镇城镇散煤治理散煤治理工作主要经验与做法工作主要经验与做法 现阶段，内蒙古自治区散煤治理工作从城镇入手，主要经验与做法可以归纳为三个方面：一是不断出台完善配套政策体系；二是不断制定适应地方的标准；三是不断创新和研究因地制宜的技术体系。2.3.2.1 政策体系政策体系 为加快推进全区大气环境污染综合整治，全面改善环境质量，自治区人民政府于 2018 年印发了内蒙古自治区打赢蓝天保卫战三年行动计划实施方案，提出推进冬季清洁取暖。加大燃煤小锅炉淘汰力度，全区旗县（市、区）及以上城市建成区基本淘汰每小时 10 蒸吨及以下燃煤锅炉及茶水炉、经营性炉灶、储粮烘干设备等燃煤设施，原则上不再新建每小时 35 蒸吨以下的燃煤锅炉，其他地区原则上不再新建每小时 10 蒸吨以下的燃煤锅炉。为进一步提高自治区冬季清洁取暖水平，减少大气污染，促进节能减排，按照国家发改委、国家能源局及自治区政府的安排部署，根据北方地区冬季清洁取暖规划（20172021 年），自治区发展改革委财政厅等 9 部门关于印发内蒙古自治区冬季清洁取暖实施方案，方案中提出城市城区优先发展集中供暖，集中供暖暂时难以覆盖的，加快实施各类分散式清洁供暖。2019 年清洁取暖率达到 60%以上、2021 年达到 80%以上；县城和城乡结合部构建以集中供暖为主、分散供暖为辅的基本格局。2019 年清洁取暖率达到 50%以上、2021 年达到 70%以上；农村地区优先利用地热、生物质、太阳能等多种清洁能源供暖，有条件的发展天然气或电供暖，适当利用集中供暖延伸覆盖，2019 年清洁取暖率达到 20%以上、2021 年达到 40%以上。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究 10 内蒙古自治区生态环境厅 2021 年工作计划中明确指出要持续推进空气质量提升行动。加强燃煤污染防治，因地制宜推进清洁取暖，加快削减散煤存量，逐步扩大盟市高污染燃料禁燃区范围，有序整合替代集中供热管网覆盖范围内燃煤供热锅炉。2022 年，自治区人民政府先后发布了 内蒙古自治区十四五节能规划、内蒙古自治区十四五能源发展规划、内蒙古自治区十四五节能减排工作实施方案，文件中均明确提出加大燃煤小锅炉和落后燃煤小热电（含自备电厂）淘汰力度，完成 30 万千瓦及以上热电联产电厂供热半径 15 公里范围内的燃煤锅炉关停整合任务。城乡结合部和热力管网无法到达的老旧城区，推广应用电锅炉、热泵、分散式电采暖，减少取暖用煤需求。2.3.2.2 标准标准体系体系 内蒙古自治区住房和城乡建设厅于 2011 年发布了 居住建筑节能设计标准对居住建筑气候分区、建筑围护结构热工设计、取暖和通风节能技术设计提出了具体技术要求，指导严寒和寒冷地区建筑节能工作的开展。2014 年发布了 内蒙古绿色建筑评价标准、2015 年发布了 内蒙古绿色建筑设计标准，为内蒙古自治区绿色建筑的规范和建设水平提升提供了依据。2016 年发布了内蒙古公共建筑节能改造技术规范，2017 年印发了 内蒙古公共建筑节能设计标准，对公共建筑的供暖通风与空气调节、给水排水、电气、可再生能源应用均提出了设计标准。2.4 农村地区农村地区散煤治理散煤治理现状及现状及问题问题 近年来，内蒙古自治区尽管在城镇散煤治理方面取得了明显成效，但是农村户用散煤治理进展缓慢，是下一步工作的重点。内蒙古自治区农村散煤用量巨大，改造任务艰巨。2019 年，农村建筑用能中煤炭为 1161.7 万 t，户均散煤量 34 吨/年。目前农村地区冬季取暖主要以散煤燃烧为主，并且秸秆、薪柴等生物质的利用以直接低效燃烧为主，造成了严重的室内外环境污染。内蒙古自治区空气质量排名在全国仍处于较低位置，解决好燃煤污染问题压力仍将持续。2.4.1 农村户用散煤治理现状农村户用散煤治理现状 内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究 11 内蒙古自治区各级人民政府针对当地农村地区的特点，在充分尊重农户意愿的基础上，开展了农村散煤治理的初步探索。2014 年，内蒙古自治区首个生物天然气与有机肥循环化综合利用项目在阿鲁科尔沁旗运行，设计日产 1 万立方米生物天然气，建设农村分布式能源站 34 座，敷设农村燃气管网 280 公里，覆盖 27个行政村 54 个自然村，计划城镇居民、农村居民、部分公福用户、工业用户及燃气汽车供应生物天然气，同时采用收购的形式回收农户生物质秸秆，玉米秸秆到厂价格 200 元/吨，为农民增收。然而，由于价格、市场机制等多方面的因素，上述尝试并未达到预期效果，农村使用散煤进行取暖和炊事的问题没有明显改观。“十三五”期间，自治区在黄河沿线、呼伦贝尔市、兴安盟和通辽市等农林生物质资源丰富地区，尝试推进了农林生物质热电联产项目。2020 年在呼和浩特、包头、赤峰等市县试点了电锅炉、直热式电暖气、电热炕等试点工程，采暖季实施阶梯电价，白天 0.425 元/kWh，晚上 0.28 元/kWh，户均采暖费约 1200 元。对具备可再生能源利用条件的建筑选择合适的可再生能源用于采暖、制冷、照明和热水供应等。持续推广太阳能光热系统建筑应用，鼓励工业厂房、大型超市等屋顶面积较大的建筑顶棚铺设太阳能光伏系统。截止到 2020 年底，全区太阳能光电建筑应用装机容量超过 150 兆瓦，累计推广浅层地热建筑应用面积 759 万平方米。2.4.2 农村户用散煤治理主要问题农村户用散煤治理主要问题 2.4.2.1 农房围护结构节能改造比例低农房围护结构节能改造比例低，技术路，技术路径不清晰径不清晰 内蒙古农村地区建筑多为自搭自建，形式多样，建筑面积较大但实际采暖面积小，建筑材料老旧，围护结构保温性能差。墙体、屋顶、地面等基本未采取保温措施，绝大部分房屋外墙为水泥抹灰墙或裸露的砖墙，少量农房屋顶设置了模板或带装饰效果的吊顶，仅起到了降低层高的作用，部分门窗改为了铝合金或塑钢窗，但基本采用的单玻窗，保温效果很不理想，冬季渗透风较为严重。因此，在农村地区施行建筑围护结构保温改造是开展散煤治理作的必要基础。2.4.2.2 未采用经济高效的“煤改电”技术未采用经济高效的“煤改电”技术 目前市场上使用的“煤改电”取暖设备初投资差别较大，所需配套电网改造容量和费用也随之不同。直接电热取暖尽管设备初投资较低，但是没有充分利用电能的高品位，所需电网改造费及取暖费用都很高，给政府、农户和电网公司都内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究 12 带来较大的经济负担，不宜作为农房取暖的主要方式。蓄热式电暖器尽管可以利用夜间低谷电进行储热取暖，但仍属于高能低用，其能源转化效率低，总电耗大，需要政府补贴维持运行。根据前期的调研，内蒙古自治区农村地区散煤治理推进试点工程均以直热式电暖气、电锅炉、电热炕等低效“煤改电”技术为主，而未采用高效适用的热泵技术。2.4.2.3 未充分利用可再生能源优势未充分利用可再生能源优势“因地制宜”是散煤治理推进工作的重要原则。内蒙古自治区生物质资源丰富，每年可供能源化利用量约 4780 万吨。由于其零碳能源属性、与农村已有取暖系统及末端具有良好的兼容性等，是替代农村散煤的理想燃料。目前，生物质资源并未在农村得到很好的利用。在农村推行生物质清洁取暖，生物质资源可就地收集利用，成本较低，而且其收、储、运、加工产业链具有很强的带动性，可带动农村经济的发展，增加农民收入。生物质清洁炉具炊、暖两用也更符合农村居民传统习惯，成本低，效率高，污染物排放少，可替代煤、液化气等常规化石能源，大幅度减少农户生活燃料费用支出，改善由秸秆直接燃烧带来的空气污染。2.4.2.4 农村电网容量较小农村电网容量较小“十三五”期间，自治区向 20 个边境旗（市、区）累计投资 46.28 亿元推进农网改造升级，占全区农网改造升级总投资的 14.42%，截至 2020 年底已完成全部工程及投资。其中，国网内蒙古东部电力有限公司供电区域内的 8 个边境旗（市、区）农网改造总投资 13.48 亿元，截至 2020 年底，8 个边境旗（市、区）的农村供电可靠率达99.86%、电压合格率达99.84%、户均配变容量2.06千伏安；内蒙古电力（集团）有限责任公司供电区域内的 12 个边境旗市农网改造总投资32.8 亿元，截至 2020 年底，12 个边境旗市的农村供电可靠率达 99.79%、电压合格率达 99.5%、户均配变容量 2.48 千伏安。但仍然无法满足大规模推广“煤改电”技术的要求。3 内蒙古自治区内蒙古自治区典型村落的现状典型村落的现状调研调研 考虑到内蒙自治区的地区特殊性，农村既有农区也有牧区，同时农村地区普遍地广人稀，海拔高度对气候和生活方式也有很大影响。因此调查研究范围以传统农区为主，兼顾典型牧区；以人口相对集中、经济发展相对较高的城市周边地内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究 13 区为主，适当兼顾高分散高海拔地区。根据上述原则，项目组选取了内蒙古自治区 4 个典型村落进行了详细调研，获取每户的建筑围护结构、用能负荷特性、经济水平、用户用能习惯、建筑空间利用率等信息。3.1 传统传统农区农区现状现状调研调研 3.1.1 呼和浩特市和林格尔县城关镇小南沟村呼和浩特市和林格尔县城关镇小南沟村 3.1.1.1 小南沟村基本概况小南沟村基本概况 小南沟村位于内蒙古呼和浩特市和林格尔县城关镇，总面积13.25平方公里，总户数 240 户，常住户 188 户。耕地面积 1757.2 亩，户均耕地面积 7 亩，以玉米、土豆和高粱种植为主，秸秆资源主要还田处理，只有少量作为燃料。居住建筑较为集中，与周边村落距离均在 1 公里左右，户均建筑面积 120 平方米。常住人口以老人和小孩为主，户均常住人口 23 人，经济收入主要靠种植和养殖。小南沟村属温带大陆性季风气候，干旱、多风、寒冷，日光充足，温差大，冬季漫长且严寒，1 月平均温度为零下 13，采暖期 150 天。图 3-1 内蒙古呼和浩特市和林格尔县城关镇小南沟村地理位置示意图 3.1.1.2 农房农房基本情况基本情况 选取了小南沟村 90 户进行了详细的入户调研。结果显示，90%以上的农房为大三间式，如图 3-2 所示。绝大部分农房为 2000 年以后翻新或新建，极个别为上世纪老房子。农房结构均为砖混结构，90%墙体材料为 37cm 实心砖，少量为 50cm 土坯墙。85%以上门、窗户为铝合金双玻窗，少量双层窗，不到 2%的房屋设有阳光房，如图 3-3 所示。农房保温性能较差，屋顶材料均为葵花杆+抹灰的保温结构。90%以上房屋外墙无保温，少量外墙敷设 5cm 的聚苯板。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究 14 图 3-2 小南沟村典型农房 图 3-3 小南沟村阳光房、双层窗农房 3.1.1.3 用能设施基本情况用能设施基本情况 小南沟村农户采暖以燃煤炉+暖气片、散烧生物质+炕为主，兼顾冬季炊事，如图 3-4 所示，尽管建筑面积较大，但实际采暖面积仅约 60 平方米，采暖模式以部分时间部分空间采暖为主，全年用煤量 35 吨，年采暖费约 4000 元。冬季室内平均温度为 14左右。图 3-4 小南沟村农户冬季采暖设施 2020 年该村推进“煤改电”工程，改造户数不足 20%，改造后的采暖设备为电锅炉和直热式电暖气，如图 3-5 所示。采暖季实施阶梯电价，白天 0.425 元/kWh，晚上 0.28 元/kWh。调研农户认为“煤改电”可控、干净，在有补贴的情况下采暖费较之前烧煤便宜。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究 15 图 3-5 小南沟村农户电采暖设备 该村农户夏季炊事以散烧生物质、电炊事为主，极少农户采用液化气。图 3-6 小南沟村农户炊事设备 3.1.2 赤峰市宁城县五化镇东三家村赤峰市宁城县五化镇东三家村 3.1.2.1 东三村基本概况东三村基本概况 东三家村位于内蒙古赤峰市宁城县五化镇，总面积 24 平方公里，总户数 461户，常住户 360 户，耕地面积 4700 余亩，户均耕地面积 1.92 亩，以玉米、高粱和谷子种植为主。居住建筑较为集中，与周边村落距离均在 12 公里，户均建筑面积 100 平方米。常住人口以老人和小孩为主，户均常住人口 23 人，经济收入主要靠种植和养殖，户均收入月 2 万元。东三家村属温带大陆性季风气候，年平均日照时数 2840 小时，年总辐射 102.3 千卡/平方厘米，冬季干冷少雪，1 月平均温度为零下 10，采暖期 180 天。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究 16 图 3-7 内蒙古赤峰市宁城县五化镇东三家村地理位置示意图 3.1.2.2 农房农房基本情况基本情况 选择了东三家村三组 40 户进行了详细的入户调研。结果显示，约 80%以上的农房为大三间式单层建筑，如图 3-8 所示。农房结构均为砖混结构，墙体材料为 37cm 实心砖，极个别为 50cm 土坯墙。80%以上门、窗户为塑钢单玻，少量双层窗，如图 3-9 所示。调研农户中仅 1 户做了外墙内保温，农房围护结构节能改造基本未实施，围护结构保温性能较差。房屋空置率约为 5%。图 3-8 东三家村典型农房 图 3-9 东三家村农房门窗 内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究 17 3.1.2.3 用能设施基本情况用能设施基本情况 东三家村农户采暖以燃煤炉+暖气片、燃煤炉、土炕为主，电暖炕为辅。如图 3-10 所示。建筑面 90200 平方米，但实际采暖面积约 65.4 平方米，采暖模式以部分时间部空间采暖为主，全年用煤量 1.85 吨，年采暖费约 1500 元。冬季室内平均温度 14左右。图 3-10 东三家村农户冬季采暖设施 2020 年该村推进“煤改电”工程，改造户数不足 10%，改造后采暖设备为电暖炕，单价 1200 元/台，如图 3-11 所示，采暖季实施阶梯电价，白天 0.425 元/kWh，晚上 0.28 元/kWh，大部分农户仅睡觉前开启 45 小时，采暖季电费约 1100元。调研农户反映该设备耗电量较大，可自动调节，方便干净，但气温