中國農(nóng)村散煤治理綜合報告

編者按：5月13日，能源基金會會同清華大學、中國能源網(wǎng)等舉行農(nóng)村清潔用能體系助力減污降碳及鄉(xiāng)村振興暨《中國農(nóng)村散煤治理綜合報告(2022)》報告發(fā)布會，提出應將農(nóng)村散煤治理作為“十四五”減污降碳和加速鄉(xiāng)村振興的重點戰(zhàn)略領域，推動建立更加科學合理的技術路徑，完善商業(yè)模式和提供更多金融渠道，打造減污降碳和經(jīng)濟可持續(xù)的農(nóng)村清潔能源體系，實現(xiàn)環(huán)境、氣候、健康、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等多重收益。

4月27日，財政部等四部門聯(lián)合發(fā)布《2022年北方地區(qū)冬季清潔取暖擬支持項目名單公示》，將25個項目確定為2022年大氣污染防治資金支持的北方地區(qū)冬季清潔取暖項目，中央財政對納入支持范圍的城市將給予清潔取暖改造定額獎補，體現(xiàn)了我國對于清潔取暖工作持續(xù)不斷的重視及支持。而清潔取暖改造中，農(nóng)村散煤治理是一項重要課題。中國每年使用的燃煤中，除了煤電用煤、工業(yè)用煤以外，分散燃煤主要供分布在農(nóng)村的民用生活、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及村鎮(zhèn)企業(yè)生產(chǎn)用小型鍋爐和小型窯爐等使用。散煤燃燒效率低、污染嚴重，特別是民用散煤，量大面廣、且與居民生活息息相關，治理存在很多挑戰(zhàn)。

能源基金會、清華大學建筑節(jié)能研究中心發(fā)布了其共同撰寫的《農(nóng)村清潔用能體系助力減污降碳及鄉(xiāng)村振興——中國農(nóng)村散煤治理綜合報告》。從農(nóng)村散煤使用現(xiàn)狀、工作回顧、十四五工作的目標和技術路徑、排放情景分析、政策建議等方面進行了研判、預測與建議。本文總結了該份報告的關鍵內容，與讀者交流分享。

一、農(nóng)村散煤利用數(shù)據(jù)速覽

1.散煤類別用量細化、民用散燒煤的分省用量測算

中國每年使用的燃煤中，散煤占比約15%，其中民用散煤量約為1.5-1.7億噸，主要分布在北方地區(qū)，有8個省或自治區(qū)民用散煤用量仍超過一千萬噸。華北、汾渭和東北地區(qū)是民用散煤的主要消費區(qū)域。

2.民用散煤的健康影響

民用散煤僅占中國能源消費總量的2.9%，卻導致了34%的人體健康損害。以總的燃煤消費作為參照，民用散煤占總煤耗的3.9%，生成PM2.5等多種空氣污染物導致的健康損失占燃煤總貢獻的68%。

3.農(nóng)村未來零碳能源情景定量分析

理想情景下農(nóng)村能源消費量和碳排放量預測

在充分發(fā)展農(nóng)村可再生能源的情況下，2030年能夠實現(xiàn)散煤全部替代。在理想情景中，到2060年還可以向城市輸出1.2萬億千瓦時的電力和折合8億噸標準煤的生物質富余量，相當于不少于15億噸二氧化碳減排能力。

4.散煤清零的多重收益

實現(xiàn)散煤淘汰可以帶來環(huán)境、氣候、健康、產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟等多重收益。每年可減少約10億噸二氧化碳、300萬噸二氧化硫、90萬噸氮氧化物、300萬噸細顆粒物（PM2.5）的排放，可減少36萬人因空氣污染過早死亡。相關政策的頒布可促進可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展和現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)轉型，預計創(chuàng)造50多萬個就業(yè)崗位、2000億元的年收益。

二、散煤治理的必要性、原則與目標

在“雙碳”目標提出的新形勢下，應將農(nóng)村散煤替代作為減污降碳的優(yōu)先領域，推動農(nóng)村地區(qū)率先實現(xiàn)碳中和，用空氣質量驅動實現(xiàn)美麗中國和健康中國，通過農(nóng)村清潔能源革命，實現(xiàn)農(nóng)村由能源消費端轉向風光和生物質、地熱等可再生能源的生產(chǎn)和供應端，打造農(nóng)村可再生能源產(chǎn)業(yè)鏈，推動鄉(xiāng)村振興，最終實現(xiàn)城鄉(xiāng)社會和環(huán)境公平發(fā)展，人人享有公平的用能權利。農(nóng)村散煤替代，源于降低污染、改善大氣質量的驅動，也要在農(nóng)村能源轉型和消除貧困的過程中，充分實現(xiàn)社會、氣候和環(huán)境的協(xié)調發(fā)展、公平發(fā)展。

本研究認為農(nóng)村散煤替代應遵循五位一體的原則：節(jié)能改造優(yōu)先、減少污染改善空氣質量、低碳零碳、成本經(jīng)濟可承受、改造效果舒適便捷。這五個方面缺一不可，必須統(tǒng)籌兼顧。

農(nóng)村民用散煤替代目標包括2025年和2030年兩個階段性目標。2025年，全國農(nóng)村地區(qū)清潔取暖比例將達到60%-80%，可再生能源應用比例達到50%-70%。京津冀及周邊地區(qū)2025年前實現(xiàn)散煤清零，汾渭平原等其他北方重點地區(qū)2027年實現(xiàn)散煤清零。2030年，全國范圍90%以上的散煤將完成替代。

農(nóng)村非民用領域散煤替代目標是，2025年小型鍋爐淘汰存量的50%-60%，小型窯爐淘汰存量的65%-70%。2030年，90%以上的散煤將完成替代。

鑒于民用散煤的替代與消除在環(huán)境、健康、氣候、能源以及社會經(jīng)濟等方面的收益更為顯著，同時又面臨多重挑戰(zhàn)，下文將著重結合民用散煤做進一步探討。

三、農(nóng)村散煤替代路徑預測

中國農(nóng)村地區(qū)現(xiàn)狀建筑用能折算直接和間接碳排放約4.7億噸，隨著北方清潔取暖行動的推進，以及城鎮(zhèn)化進程帶來的農(nóng)村建筑用能面積減小，農(nóng)村地區(qū)生活用能已于2016年達到峰值。設計未來碳中和的路徑，首先要從需求側出發(fā)，降低農(nóng)戶的用能需求，提高能源效率，這是農(nóng)村用能低碳化的基礎；從供給側，應大力發(fā)展以生物質能源和屋頂光伏為主的可再生能源。以下從需求側、供給側，對農(nóng)村能源供需平衡情景做出了預測。

能源需求側發(fā)展情景分析

能源供給側發(fā)展情景分析

基于全國農(nóng)村用能需求、風光及生物質、地熱等資源稟賦和經(jīng)濟承受能力，結合國家碳達峰、碳中和的整體目標，本研究提出了各區(qū)域實現(xiàn)消除散煤的技術路徑。按照氣候不同，我們將全國各省份劃分為六類地區(qū)：京津冀地區(qū)、汾渭平原和山東地區(qū)、東北地區(qū)和內蒙古自治區(qū)、西北地區(qū)、西南地區(qū)，以及華東、華中和華南地區(qū)，并將替代路徑設置為提高節(jié)能效率、城鎮(zhèn)化農(nóng)民上樓、改太陽能、改熱泵、改燃氣等方式。在理想情景下，至2025年，除西南地區(qū)外，其他區(qū)域均可實現(xiàn)散煤基本清零，各地區(qū)淘汰散煤的技術路徑及相應散煤替代貢獻率如圖所示：

不同技術路徑散煤替代貢獻率

在農(nóng)村開展分布式光儲直柔、生物質清潔供暖、低溫空氣源及地源熱泵等可再生能源替代方式將占據(jù)主導地位。其中，東北、內蒙古等地區(qū)要充分利用當?shù)亟斩挼壬镔|資源豐富的優(yōu)勢，大力發(fā)展生物質燃氣、生物質顆粒、配以高效凈化設施的生物質鍋爐等。西北地區(qū)則應大力發(fā)展光儲直柔，以及太陽能直熱、太陽能暖房等。而短期內，燃氣在平原地區(qū)農(nóng)村推廣可能仍有一定效率優(yōu)勢。

四、創(chuàng)新技術和綜合應用方案

為實現(xiàn)可持續(xù)、可承受及碳中和的目標，替代農(nóng)村散煤的清潔取暖技術方案建議以下幾方面：

1.建筑節(jié)能改造

從需求側出發(fā)，降低農(nóng)戶用能需求，是推進農(nóng)村用能低碳化的基礎。需要研究農(nóng)宅圍護結構改造如何設計、實施，提出更加經(jīng)濟適用的解決方案，以標準作為改造的指導，采用適當?shù)募夹g和試點示范驗證其可行性。

由于特定的生活方式、建筑形式和基礎設施情況等，農(nóng)宅節(jié)能改造應因地制宜。結合《農(nóng)村單體居住建筑節(jié)能設計標準》（CECS332：2012），以及《農(nóng)村居住建筑節(jié)能設計標準》（GB/T50824—2013），由于北方農(nóng)村地區(qū)冬季每戶常用的房間一般只有一個或兩個，與整體保溫改造方案相比，對這些常用房間圍護結構進行局部保溫改造的方案更可取。通過加強北墻、門窗和屋頂?shù)谋匦阅埽梢栽诠?jié)約成本的同時達到滿意的節(jié)能效果。

在天花板上增加保溫材料，或為樓層高度較高的房間增加帶有保溫樹脂隔熱板的吊頂，可以減少房間上部無人區(qū)域的無效熱損失

經(jīng)濟型保溫技術可與農(nóng)村建筑的實際情況、取暖需求和經(jīng)濟水平相結合，實現(xiàn)針對性更強、更加高效的保溫目標。采取大用大保（溫）、小用小保、不用不保的原則，開展吊頂保溫、北墻內保溫貼、外窗保溫簾、外門保溫簾等靶向保溫改造，在實現(xiàn)節(jié)能30%的基礎上確保單戶改造總投資平均小于4000元。

2.光儲直柔系統(tǒng)

中國未來低碳能源體系將以發(fā)展低碳電力為主。因此，在電氣化趨勢下未來農(nóng)村能源也將轉為以電為主的形式，構建適應未來電力供給和需求模式的新型建筑供配電系統(tǒng)具有重要意義。農(nóng)村光儲直柔系統(tǒng)是發(fā)展農(nóng)村屋頂光伏的重要途徑。

光儲直柔系統(tǒng)可以同時與農(nóng)村冬季取暖和電氣化系統(tǒng)相集成，通過光伏板和蓄電池相結合，利用低壓直流電為電網(wǎng)成本高的地區(qū)提供分布式離網(wǎng)電源。在功率損耗方面，分布式電源的成本明顯優(yōu)于遠程傳輸。未來農(nóng)村家庭光儲直柔系統(tǒng)將提供價格合理、清潔且環(huán)保的電能，顯著改善生活條件和生活質量。

3.生物質能源多途徑清潔利用

生物質能源的收集、運輸、儲存、加工和利用應進行一體化的綜合設計和實施。采用分布式生物質顆粒燃料加工新模式可以有效地避免大規(guī)模集中處理生物質能源的弊端，是保證生物質能源清潔利用的有效途徑。

生物質顆粒燃料的特性決定了其燃燒的特殊性。通過對生物質爐具進行合理化供風設計，可以顯著減少顆粒物和一氧化碳等污染物的排放，實現(xiàn)燃燒木質顆粒的細顆粒物排放因子降低至每千克干燃料0.3克、燃燒秸稈顆粒的排放因子降低至每千克干燃料0.8克的水平，兩者都遠低于散煤的排放因子，且熱效率可達到80%以上，遠高于散煤土暖氣（約30%）。

考慮到農(nóng)村居民的烹飪需求，一些生物質顆粒取暖爐還配備了烹飪功能。該爐還可以有效利用原有的散熱器，解決家用熱水問題，從而提高農(nóng)村居民生活質量。此外，每個家庭都是一個獨立的系統(tǒng)，不涉及外部網(wǎng)絡改造，也不會增加對電網(wǎng)的需求。

未來生物質能的利用還可以充分和光儲直柔系統(tǒng)相結合，構建一體化的農(nóng)村可再生能源系統(tǒng)。

4.太陽能光熱利用

傳統(tǒng)的太陽能光熱取暖已經(jīng)在不同的地區(qū)進行了嘗試，但將這項技術推向市場還需要在現(xiàn)有基礎上進行技術創(chuàng)新。圖示通過耦合太陽能集熱器和反射器，有效解決了冬季和夏季太陽輻射強度和需求之間的不匹配問題，將水平太陽能集熱器陣列與底部以一定傾斜角度放置的反射器相結合，可以提高冬季收集的熱量，減少夏季過熱，從而更適合應用于冬季取暖。

5.高效空氣源熱泵熱風機

近年來，中國在低溫空氣源熱泵熱風機技術方面取得了顯著的進步，通過雙級壓縮機技術、變頻技術和新的系統(tǒng)設計，空氣源熱泵熱風機可運行的最低環(huán)境溫度已降至−30℃。作為分體式取暖設備，空氣源熱泵熱風機的安裝與傳統(tǒng)家用空調相同，可以單獨安裝在每個房間，獨立控制、間歇操作，從而促進用戶主動參與需求側調節(jié)，具有很大的節(jié)能潛力。

室內機安裝在地面上，使熱空氣靠近地面流動，從而對人員所處區(qū)域的空氣進行加熱，加熱房間的速度比傳統(tǒng)的地板采暖或散熱器更快。

五、“十四五”農(nóng)村散煤替代政策建議

1.構建政府綜合管理體系

綜合考慮農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展、農(nóng)業(yè)綠色生產(chǎn)和農(nóng)民生活狀況，各部門應充分協(xié)作，制定農(nóng)村清潔用能的目標、重點戰(zhàn)略、路線圖和“建設施工圖”。進一步建立完善農(nóng)村清潔供暖散煤替代的部際聯(lián)席制度，形成一個統(tǒng)一領導、統(tǒng)一規(guī)劃、頂層設計的局面，以解決重疊和不統(tǒng)一的管理問題。各級政府可以向試點城市學習，組建協(xié)同委員會管理清潔供暖，協(xié)調能源配置、環(huán)境要求、基礎設施投資和財政支持。在制定目標、重點戰(zhàn)略和路線圖時，需要從農(nóng)村、可持續(xù)發(fā)展、農(nóng)業(yè)綠色生產(chǎn)和農(nóng)民生計等多方面綜合考慮。

上述機制可以由國家發(fā)展改革委牽頭，其他有關部門分工負責。國家發(fā)展改革委應加強農(nóng)村生物質能等清潔利用發(fā)展規(guī)劃、基礎設施投資。生態(tài)環(huán)境部應強化國家和關鍵區(qū)域散煤逐步淘汰戰(zhàn)略和目標的制定，在非大氣治理重點地區(qū)松綁生物質能清潔開發(fā)的限制，提出清潔使用要求。國家能源局應進一步加強生物質能可再生能源推廣政策和定價機制。住房和城鄉(xiāng)建設部應出臺強化建筑節(jié)能和可再生能源供暖設備技術，支持農(nóng)村清潔采暖產(chǎn)業(yè)的政策。財政部應加強優(yōu)化補貼的針對性和有效性，建立重點區(qū)域環(huán)保基金、區(qū)域共同治理基金，支持建立可再生能源替代散煤的激勵政策。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部和國家鄉(xiāng)村振興局在散煤替代中發(fā)揮更重要的作用，重塑農(nóng)村能源核算體系，以生物質加工和清潔利用為核心，制定農(nóng)村能源發(fā)展規(guī)劃。國家衛(wèi)生健康委應將農(nóng)村居民健康改善計劃納入“健康中國行動”，嚴控散煤和生物質直燃。

2.推動清潔取暖市場化和投融資建設

（1）完善財政和價格政策引導，完善精準補貼機制，建立鼓勵清潔能源利用的價格機制。

（2）扶持農(nóng)村清潔能源投資運營商。設立農(nóng)村清潔能源綜合運營商，負責當?shù)剞r(nóng)村散煤治理項目的投資和運營；政府購買服務與用戶繳費相結合；允許有能力、有意愿的企業(yè)以多種商業(yè)模式參與項目的投資、建設和運營過程。

（3）推動商業(yè)機構投融資。清潔取暖項目初期投資和運營成本高，單純依靠政府補貼難以長期推廣，因此，推動項目商業(yè)化發(fā)展勢在必行。應推動政策性銀行落實政府制定的清潔取暖發(fā)展政策，安排政策性貸款和優(yōu)惠貸款；引導商業(yè)性銀行投資盈利性的清潔取暖項目；政府引導設立農(nóng)村散煤治理專項綠色基金，授權專業(yè)投資機構進行管理。

（4）豐富綠色金融產(chǎn)品。如：碳減排工具再貸款等、與碳市場的聯(lián)通。

（5）形成政府、金融機構、企業(yè)協(xié)作機制。財政部、人民銀行、生態(tài)環(huán)境部、國家發(fā)展改革委等幾個部門合作，與金融機構對接，形成對接平臺。金融主管部門運用相關措施鼓勵金融機構在支持相關項目時綜合考量經(jīng)濟效益和社會效益，履行相應的社會責任。