东北严寒地区农村生活用能基线调研与零碳发展路径研究

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0591

中国农学通报 ›› 2021, Vol. 37 ›› Issue (36): 97-102.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0591

所属专题：现代农业发展与乡村振兴

• 资源·环境·生态·土壤·气象 • 上一篇下一篇

东北严寒地区农村生活用能基线调研与零碳发展路径研究

王粟¹(), 王全辉²(), 王久臣², 刘杰¹, 魏欣宇², 莫铮², 张艳萍², 徐文勇², 史风梅¹, 裴占江¹, 李鹏飞¹, 于秋月¹

¹黑龙江省农业科学院农村能源与环保研究所,哈尔滨 150086
²农业农村部农业生态与资源保护总站,北京 100125

收稿日期:2021-06-09 修回日期:2021-08-22 出版日期:2021-12-25 发布日期:2022-02-15
通讯作者: 王全辉
作者简介:王粟,男,1984年出生,助理研究员,硕士,主要从事农村能源与环保研究。通信地址：150086 黑龙江省哈尔滨市南岗区科研街9号黑龙江省农业科学院农村能源与环保研究所,Tel：0451-87505294,E-mail： wangsu1688@126.com。
基金资助:
全球环境基金(GEF)“中国零碳村镇建设促进”项目(PIMS 6431);农村社会事业发展专项“农村人居环境整治技术服务与提升”(2130126);农业农村部农业废弃物能源化利用重点实验室开放课题“东北地区农林生物质清洁取暖技术模式研究”(KLERUAR2020-03)

Technology Path of Carbon Neutrality Based on the Survey of Rural Life Energy Usage Baseline in Severe Cold Region of Northeast China

WANG Su¹(), WANG Quanhui²(), WANG Jiuchen², LIU Jie¹, WEI Xinyu², MO Zheng², ZHANG Yanping², XU Wenyong², SHI Fengmei¹, PEI Zhanjiang¹, LI Pengfei¹, YU Qiuyue¹

¹Rural Energy and Environment Protection Institute, Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences, Harbin 150086
²Rural Energy and Environment Agency, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing 100125

Received:2021-06-09 Revised:2021-08-22 Online:2021-12-25 Published:2022-02-15
Contact: WANG Quanhui

摘要/Abstract

摘要：

为了探究碳中和目标愿景对中国农村能源供给体系发展带来的深远影响,本研究通过对中国东北严寒农村地区调研,总结分析了农村生活用能消费特点。结果表明：受气候条件影响,东北地区农村人均年生活用能消费达(0.99±0.40) tce,冬季采暖用能占比达(79.4±4.9)%,主要以秸秆、薪柴及煤炭资源消耗为主,建筑围护结构保温性差,低效传统炉灶仍普遍存在。针对农村地区气候特征、资源禀赋、居住方式与能源需求趋势,基于生物质及太阳能等资源利用,采用多能互补、多元化供应模式,提出了在碳中和目标愿景下,“分户式秸秆成型燃料取暖+建筑节能+分布式太阳能光伏”,以及“秸秆打捆直燃集中供暖+分布式太阳能光伏+建筑节能+分户式省柴节能炉灶”的技术应用模式,并对4个示范村节能减排能力的提升进行估算分析,预计年生活用能节能占比可达(39.7±5.1)%,碳减排量可分别提高5.7倍、66.6倍、24.1倍和15.6倍。

关键词: 东北严寒地区, 农村生活用能, 基线调研, 零碳发展

Abstract:

To explore the far-reaching impact of the carbon-neutral goal vision on the development of China’s rural energy supply, this study summarized and analyzed the characteristics of rural domestic energy consumption through a survey of severe cold rural areas in northeast China. The results show that: affected by climatic conditions, the per capita annual rural energy consumption in northeast China is (0.99±0.40) tce, and the heating energy consumption accounts for (79.4±4.9)%, firewood, straw and coal are main fuels, the buildings are poorly insulated, and the traditional stoves with low efficiency are widely used. According to the climate characteristics, resource endowment, living style and energy demand trend in rural areas, and considering the utilization of biomass and solar resources, we adopted multiple complementary and diversified supply mode, proposed the pathways of ‘household straw briquette heating+ building energy saving + distributed solar photovoltaic’ and ‘straw bundling direct-burning central heating+ distributed solar photovoltaic+ building energy saving+ household clean firewood stoves with high efficiency’ based on the carbon neutral target vision, and estimated and analyzed the improvement of energy saving and emission reduction ability of the four demonstration villages. It is estimated that (39.7±5.1)% of the total energy consumption could be saved annually. The carbon reduction efficiency of the four villages could be increased by 5.7 times, 66.6 times, 24.1 times and 15.6 times, respectively

Key words: severe cold region of northeast China, rural life energy usage, baseline survey, zero carbon development

中图分类号:

S210.4

王粟, 王全辉, 王久臣, 刘杰, 魏欣宇, 莫铮, 张艳萍, 徐文勇, 史风梅, 裴占江, 李鹏飞, 于秋月. 东北严寒地区农村生活用能基线调研与零碳发展路径研究[J]. 中国农学通报, 2021, 37(36): 97-102.

WANG Su, WANG Quanhui, WANG Jiuchen, LIU Jie, WEI Xinyu, MO Zheng, ZHANG Yanping, XU Wenyong, SHI Fengmei, PEI Zhanjiang, LI Pengfei, YU Qiuyue. Technology Path of Carbon Neutrality Based on the Survey of Rural Life Energy Usage Baseline in Severe Cold Region of Northeast China[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2021, 37(36): 97-102.

图/表 5

参考文献 32

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类型	单位	折标准煤系数/tce
电力	MWh	0.3090
煤炭	t	0.7143
液化石油气	t	1.7143
生物天然气	m³	1.33×10^-3
太阳能光热	集热面积/m²	0.1200
薪柴/秸秆	t	0.5290

类型	单位	折标准煤系数/tce
电力	MWh	0.3090
煤炭	t	0.7143
液化石油气	t	1.7143
生物天然气	m³	1.33×10^-3
太阳能光热	集热面积/m²	0.1200
薪柴/秸秆	t	0.5290

	单位	排放系数
煤炭	tCO₂/t	2.6400
电力	tCO₂/MWh	1.0826
液化石油气	tCO₂/t	3.1200
秸秆/薪柴低值利用*	tCO₂/t	1.9551
太阳能热水器	tCO₂/m²	0.2880

	单位	排放系数
煤炭	tCO₂/t	2.6400
电力	tCO₂/MWh	1.0826
液化石油气	tCO₂/t	3.1200
秸秆/薪柴低值利用*	tCO₂/t	1.9551
太阳能热水器	tCO₂/m²	0.2880

		W村	H村	J村	Y村	合计
总户数/户		104	2258	518	125	3005
人口数/人		317	4810	2696	522	8345
煤炭	消费量/t	—	2200.0	526.0	187.5	2913.5
煤炭	折标煤/tce	—	1571.5	375.7	133.9	2081.1
薪柴/秸秆	消费量/t	570.0	7600	1500.4	325.0	9995.4
薪柴/秸秆	折标煤/tce	301.5	4020.4	793.7	171.9	5287.5
液化石油气	消费量/t	0.9	102.8	3.4	7.5	114.6
液化石油气	折标煤/tce	1.5	176.2	5.8	12.9	196.4
电力	非可再生能源电力消费量/MWh	210.9	2049.7	587.0	172.6	3020.2
	折标煤/tce	56.2	633.4	181.4	53.3	924.3
	可再生能源电力消费量/MWh^*	59.5	578.1	106.8	57.5	801.9
	折标煤/tce	18.4	178.6	33.0	17.8	247.8
太阳能热水器	消费量/m²	208.0	—	290.0	120.0	618.0
太阳能热水器	折标煤/tce	24.9	—	34.8	14.4	74.2
合计	生活用能消费量/tce	402.5	6580.1	1424.4	404.2
合计	人均用能消费量/tce	1.3	1.4	0.5	0.8

东北严寒地区农村生活用能基线调研与零碳发展路径研究

Technology Path of Carbon Neutrality Based on the Survey of Rural Life Energy Usage Baseline in Severe Cold Region of Northeast China

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		W村	H村	J村	Y村
生活用能消费量/tce		245.2	4410.8	781.2	236.0
人均生活用能消费量/tce		0.8	0.9	0.3	0.5
节能量/tce		157.3	2169.3	643.2	168.2
减排量^* (tCO₂)	煤炭	—	4148.8	991.8	353.5
	秸秆	307.6	7860.3	1551.8	336.1
	电力（新增可再生能源电力）	60.8	685.7	196.4	57.7
	电力（原有可再生能源电力）	19.9	193.4	35.7	19.3
	液化气石油气	4.7	—	18.1	40.2
	太阳能热水器	59.9	—	83.5	34.6
	合计	452.9	12888.2	2877.3.	841.4