内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究StudyontechnicalstrategyandbusinessmodelofruralscatteredcoaltreatmentinInnerMongoliaAutonomousRegion清华大学2022.08.31TsinghuaUniversityAugust31,2022关于作者杨旭东，清华大学建筑学院副院长、教授xyang@tsinghua.edu.cn单明，清华大学建筑学院助理研究ming_shan@tsinghua.edu.cn荣杏，清华大学建筑学院科研助理rongxing27@tsinghua.edu.cn何馨，清华大学硕士研究生hxin2327@163.comABOUTTHEAUTHORSXudongYang,Professor,TsinghuaUniversity,xyang@tsinghua.edu.cnMingShan,Assistantresearcher,TsinghuaUniversity,ming_shan@tsinghua.edu.cnXingRong,Assistantresearcher,TsinghuaUniversity,rongxing27@tsinghua.edu.cnXinHe,GraduateStudent,TsinghuaUniversity,hxin2327@163.com致谢本研究由清华大学统筹撰写，由能源基金会提供资金支持。本研究是能源基金环境管理项目组下的课题。在本项目研究过程中，研究团队得到了内蒙古自治区住房与城乡建设厅、内蒙古生态环境厅、呼和浩特住房与城乡建设局、呼和浩特生态环境厅、中国建筑节能协会、中国城镇供热协会、中国产业发展促进会生物质能产业分会以及生态环境部环境规划院的大力支持，在此向他们表示诚挚感谢。研究团队同时感谢以下专家在项目研究过程中作出的贡献：江亿清华大学武涌中国建筑节能协会段洁仪北京北控能源投资有限公司李景明农业农村部农业生态与资源保护总站/中国沼气协会刘荣中国城镇供热协会宋波中国建筑科学研究院有限公司刘艳峰西安建筑科技大学宋玲玲生态环境部环境规划院金国辉内蒙古科技大学张大勇中国产业发展促进会生物质能产业分会袁鹏丽中原工学院ACKNOWLEDGEMENTThisreportisaproductofTsinghuaUniversityandisfundedbyEnergyFoundationChina.ThisreportispartoftheresearchprojectunderEnergyFoundationChina’sEnvironmentManagementProgram.TheteamisgratefulforthegeneroussupportitreceivedthroughoutthisresearchfromHousingandUrban-RuralDevelopmentDepartmentofInnerMongoliaAutonomousRegion,EcologyandEnvironmentDepartmentofInnerMongoliaAutonomousRegion,HohhotHousingandUrban-RuralDevelopmentBureau,HohhotEcologyandEnvironmentDepartment,ChinaAssociationofBuildingEnergyEfficiency,ChinaDistrictHeatingAssociation,ChinaBiomassEnergyIndustryPromotionAssociation,andChineseAcademyofEnvironmentalPlanning.Theteamwouldliketothankthefollowingexpertsfortheircontributiontothisresearch:YiJiangTsinghuaUniversityYongWuChinaAssociationofBuildingEnergyEfficiencyJieyiDuanBeijingBeikongEnergyInvestmentCo.,Ltd.JinmingLiRuralEnergyEnvironmentAgency,MinistryofAgricultureandRuralAffairs/ChinaBiogasSocietyRongLiuChinaDistrictHeatingAssociationBoSongChinaAcademyofBuildingResearchYanfengLiuXi’anUniversityofArchitectureandTechnologyLinglingSongChineseAcademyofEnvironmentalPlanningGuohuiJingInnerMongoliaUniversityofScience&TechnologyDayongZhangChinaBiomassEnergyIndustryPromotionAssociationPengliYuanZhongyuanUniversityofTechnology------------------------------报告正文-------------------------------免责声明-若无特别声明，报告中陈述的观点仅代表作者个人意见，不代表能源基金会的观点。能源基金会不保证本报告中信息及数据的准确性，不对任何人使用本报告引起的后果承担责任。-凡提及某些公司、产品及服务时，并不意味着它们已为能源基金会所认可或推荐，或优于未提及的其他类似公司、产品及服务。Disclaimer-Unlessotherwisespecified,theviewsexpressedinthisreportarethoseoftheauthorsanddonotnecessarilyrepresenttheviewsofEnergyFoundationChina.EnergyFoundationChinadoesnotguaranteetheaccuracyoftheinformationanddataincludedinthisreportandwillnotberesponsibleforanyliabilitiesresultingfromorrelatedtousingthisreportbyanythirdparty.-Thementionofspecificcompanies,productsandservicesdoesnotimplythattheyareendorsedorrecommendedbyEnergyFoundationChinainpreferencetoothersofasimilarnaturethatarenotmentioned.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1项目背景及技术路径............................................................................11.1研究背景.............................................................................................11.2研究内容及技术路径.........................................................................21.2.1文献与实地调研...........................................................................21.2.2实测与情景模拟研究...................................................................21.2.3研究技术路线...............................................................................21.3研究目标.............................................................................................32内蒙古自治区散煤治理现状研究........................................................32.1自治区能源消耗现状.........................................................................42.1.1能源消耗总体现状.......................................................................42.1.2农村能源消耗现状.......................................................................42.2自治区可再生能源资源量现状.........................................................52.2.1可再生能源开发利用现状...........................................................52.2.2太阳能资源...................................................................................62.2.3生物质资源...................................................................................72.3散煤治理工作进展和总结.................................................................82.3.1散煤治理整体情况.......................................................................82.3.2城镇散煤治理工作主要经验与做法...........................................92.4农村地区散煤治理现状及问题.......................................................102.4.1农村户用散煤治理现状.............................................................102.4.2农村户用散煤治理主要问题.....................................................113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II3.1传统农区现状调研...........................................................................133.1.1呼和浩特市和林格尔县城关镇小南沟村.................................133.1.2赤峰市宁城县五化镇东三家村.................................................153.1.3包头市昆都仑区昆河镇西河楞社区.........................................183.2传统牧区现状调研...........................................................................203.2.1赤峰市松山区城子乡北沟村.....................................................203.2.2牧区农房基本情况.....................................................................213.2.3牧区用能设施基本情况.............................................................213.3调研小结...........................................................................................223.3.1近郊村调研小结.........................................................................223.3.2远郊村调研小结.........................................................................223.3.3牧区调研小结.............................................................................234典型农房实际供热需求特征研究......................................................234.1农房供热需求特性...........................................................................244.1.1农房使用模式及特点.................................................................244.1.2农户行为模式.............................................................................244.1.3农房供热模式.............................................................................254.2农村典型住宅户型及实际供热需求分析.......................................264.2.1大三间式农房及其实际供热需求.............................................264.2.2类三间式农房及其实际供热需求.............................................264.2.3多排式农房及其实际供热需求.................................................274.2.4直排式农房及其实际供热需求.................................................285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III5.1农房围护结构节能改造技术遴选...................................................285.1.1农房围护结构热性能改善的重要性及途径.............................285.1.2农房围护结构节能改造技术.....................................................295.2散煤治理技术遴选...........................................................................345.2.1农村地区散煤治理典型技术.....................................................345.2.2农村地区散煤治理系统评价方法边界界定.............................475.2.3单体农房散煤治理系统评价指标体系.....................................495.3“菜单式”农村建筑节能和清洁供热技术方案数据库....................575.3.1典型农房基本信息.....................................................................575.3.2农房围护结构改造技术方案数据库.........................................595.3.3农房清洁供热技术方案数据库.................................................675.3.4菜单式农房建筑节能和清洁供热技术方案遴选流程.............725.4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...735.4.1围护结构节能改造方案.............................................................735.4.2散煤治理综合技术方案.............................................................746内蒙古自治区农村散煤治理商业模式研究......................................846.1散煤治理商业模式现状及问题.......................................................846.1.1散煤治理商业模式现状.............................................................846.1.2现有模式存在的问题.................................................................856.2散煤治理商业模式中责任主体定位...............................................886.2.1利益定位.....................................................................................886.2.2决策定位.....................................................................................906.2.3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IV6.3散煤治理理想发展商业模式...........................................................966.3.1散煤治理发展路径.....................................................................966.3.2可再生能源替代下的商业模式.................................................976.4分布式生物质燃料能源站商业模式...............................................996.4.1生物质成型燃料商业相关主体.................................................996.4.2生物质成型燃料总体商业模式...............................................1006.5可再生能源发展对内蒙古自治区低碳目标贡献预测.................1027总结与建议........................................................................................1027.1总结.................................................................................................1037.2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11项目背景及技术路径1.1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研究内容及技术路径1.2.1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内蒙古自治区散煤治理现状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42.1自治区能源消耗现状2.1.1能源消耗总体现状根据《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2-12015-2019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农村能源消耗现状根据《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自治区可再生能源资源量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62015-2020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1342～1948kWh/m2之间，年日照时数在2600～3400h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6910.102211.20404.6060.302包头市5206.701666.10304.9045.403乌海市826.90264.6048.407.204赤峰市4151.601328.50243.1036.205通辽市2757.90882.50146.3021.806鄂尔多斯市3997.301279.10241.6036.007呼伦贝尔市4294.201374.10213.5031.808巴彦淖尔市2613.20836.20162.1024.109乌兰察布市3371.401078.80197.4029.4010兴安盟1803.90577.3099.2014.80内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究711锡林郭勒盟2494.40798.20157.9023.5012阿拉善盟936.70299.8062.109.30合计39364.3012596.402281.10339.80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3977.601909.30349.4052.002包头市2183.001047.80191.7028.603乌海市471.10226.1041.406.204赤峰市11731.905631.301030.50153.405通辽市4363.402094.50347.3051.706鄂尔多斯市1909.60916.60173.2025.807呼伦贝尔市2697.801295.00201.2030.008巴彦淖尔市4782.302295.50445.1066.309乌兰察布市4339.002082.70381.1056.8010兴安盟2416.201159.80199.4029.7011锡林郭勒盟2226.001068.50211.3031.5012阿拉善盟627.10301.0062.409.30合计41725.0020028.103634.00541.302.2.3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329.78204.91156.48142.812包头市197.11132.34105.2395.853呼伦贝尔市1647.51764.49771.71668.854兴安盟1012.50725.24642.80577.805通辽市1234.86980.25825.26763.936赤峰市1112.33714.89600.42531.637锡林郭勒盟144.1060.6034.2425.438乌兰察布市457.56166.8899.8479.519鄂尔多斯市316.54226.89183.00169.3010巴彦淖尔市360.17311.86268.77245.3511乌海市4.333.753.202.9512阿拉善盟16.3814.9212.6111.74合计6833.174307.013703.553315.152.3散煤治理工作进展和总结2.3.1散煤治理整体情况近年来，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城镇散煤治理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（2017—2021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农村地区散煤治理现状及问题近年来，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3~4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2.4.2.1农房围护结构节能改造比例低，技术路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“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“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内蒙古自治区典型村落的现状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传统农区现状调研3.1.1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2~3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3~5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3.1.2.1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1~2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2~3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173.1.2.3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90~200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4~5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，但气温较低时还需要烧煤辅助。图3-11东三家村农户电采暖设备（电热炕）农户夏季炊事以散烧生物质、液化气罐、电炊事为主。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究18图3-12东三家村农户炊事设备3.1.3包头市昆都仑区昆河镇西河楞社区3.1.3.1西河楞社区基本概况西河楞社区位于内蒙古包头市昆都仑区昆河镇，属于城乡结合部，总面积542030平方米，总户数1000余户，多为外来人员。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60~80平方米，常住人口以年轻人和小孩为主，户均常住人口3~4人，经济收入以城里务工或房租为主。西河楞社区属温带季风半干燥气候，年平均气温为6.5℃，12月底至1月初气温最低，采暖期180天。图3-13内蒙古包头市昆都仑区昆河镇西河楞社区地理位置示意图3.1.3.2农房基本情况选取了西河楞社区50户进行了详细入户调研。结果显示，90%以上的农房为大三间式，如图3-14所示。2000年以后翻新或新建房屋约占40%，2000年以前的房屋约占60%。农房结构均为砖混结构，墙体材料为37cm实心砖。60%以上门、窗户为铁窗单玻，屋顶为木板，如图3-15所示。农房围护结构保温性能内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究19较差，基本未实施农房建筑节能改造。图3-14西河楞社区典型农房图3-15西河楞社区典型农房门窗、屋顶3.1.3.3用能设施基本情况西河楞社区农户采暖以燃煤炉为主，新建房以燃煤炉+暖气片为主，如图3-16所示，建筑面积较小，实际采暖面积更小，约40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3~4吨，年采暖费约1800元。冬季室内平均温度15℃左右。炊事用能以电炊具、液化气为主。图3-16西河楞社区农户冬季采暖设施内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究20图3-17西河楞社区农户炊事设备3.2传统牧区现状调研3.2.1赤峰市松山区城子乡北沟村北沟村牧区位于内蒙古赤峰市松山区城子乡，年平均气温5.5℃，取暖季的室外计算温度-14.2℃，取暖季室外平均温度-6.2℃，主导风向为东南风，风速为3m/s，极端最低气温-32.7℃，属典型的大陆型气候。总面积5.18平方公里，总户数16户，牧区农户居住比较分散，并且具有一定的流动性。户均建筑面积40~60平方米。常住人口以老人和小孩为主，经济收入主要靠养殖。农户基本夏季住在夏季草场，居住蒙古包内，冬季回到冬季草场的农房。图3-18内蒙古赤峰市松山区城子乡北沟村牧区地理位置示意图内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究213.2.2牧区农房基本情况畜牧区农房围护结构简单：外墙墙体均为240mm砖墙，外用泥浆抹平，无任何装饰或保温措施。门窗均为单层铁窗、铁门，室内层高较低，均在2.6m以下，农房外观图如图3-19所示。墙体单薄，但室内温度较高，采暖季入户实地调研所测得室内温度均为20℃以上。图3-19北沟村典型农房农户家中通常设有土灶、牛粪炉，下图中黑色三角形为放置位置。畜牧区农户房间户型如图3-20所示，家中常住2人，全年居住在炕，且有炕的房间为农户日常生活和冬季休息的主要房间，西侧房间即便有床，也只是用于放置杂物。图3-20北沟村典型农房户型图3.2.3牧区用能设施基本情况畜牧区农户在燃料使用上主要以牛粪、秸秆作为冬季取暖和全年炊事的主要燃料，散煤在严寒季作为补充燃料进行使用，农户储备散煤量约0.5吨。常用的取暖生活设备如图3-21所示。全年炊事以牛粪炉为主。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究22（a）牛粪炉（b）土灶图3-21北沟村农户用能设施3.3调研小结3.3.1近郊村调研小结（1）内蒙古自治区近郊村空心率较低，常住人口多为外来打工租户，以青壮年为主，户均常住人口3~4人。农户年收入3~8万元，以房租和务工为主。户均耕地面积3~7亩，秸秆产量较少。（2）近郊村农房以类三间式为主，约占50%以上。绝大部分农房墙体厚度为37cm，门窗以塑钢或铝合金单玻为主，木窗和铁窗也占一定比例，农房围护结构节能改造尚未开展，绝大部分农房内外墙、屋顶、门窗均无保温。（3）农房建筑面积较小，40~80m2左右，大部分为全时间全空间采暖；清洁取暖改造尚未推广。绝大部分农户采暖以高污染散煤为主，少量改为电锅炉、电热炕、燃气壁挂炉等，未采用高效的热泵设备。采暖能耗较高，在间歇采暖的情况下，农区户均3~4吨煤；（4）可再生能源利用不多，生物质资源基本还田，农村屋顶太阳能未开发。3.3.2远郊村调研小结（1）内蒙古自治区远郊村空房率较高，基本在50%以上，农户普遍收入水平较低约2~3万元。常住人口以老人和小孩为主，户均常住人口2~3人，户均耕地面积10~30亩，户均年秸秆产量5~15吨。（2）远郊村的农房以农村建筑以类三间式为主，约占50%以上。绝大部分农房墙体厚度为37cm，门窗以塑钢或铝合金单玻为主，农房围护结构节能改造内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究23尚未开展，绝大部分农房内外墙均无保温。（3）建筑面积较大，但实际采暖面积一般仅为60m2左右，有些人少的住户甚至不到40m2，采暖方式以全时间部分空间为主。清洁取暖改造尚未全面系统推广。农区绝大部分农户使用高污染散煤和生物质散烧进行采暖，少量改为电锅炉、电直热采暖，但未采用高效的热泵设备。采暖能耗较高，在间歇采暖的情况下，农区户均4~5吨煤。（4）农村可再生能源利用率较低，绝大部分生物质资源还田简单处理、牲畜试料，燃料化利用率较低，燃料化利用也以秸秆散烧为主。农村屋顶光伏开发仅有少量示范。（5）内蒙古农区和牧区农房结构、用能习惯等非常相似。3.3.3牧区调研小结（1）内蒙古自治区牧区空心率较低，农户收入水平较高，以养殖为主，户均草场面积约100亩，畜禽粪污资源丰富，秸秆生物质量较少。（2）牧区的农房以大三间为主，建筑面积较小，约40~60m2。采暖房间通常1间（~20m2），绝大部分农户采暖方式为全时间全空间采暖。农村建筑维护结构改造尚未启动，绝大部分农宅内外墙均无保温，窗户以单玻为主，墙体以24cm为主。且农户建筑节能意识较差；（3）清洁取暖改造尚未推广，户均散煤量为0.5~1吨，绝大部分农户生活用能以牛粪为主，室内环境较差，有明显的刺鼻味道；（4）可再生能源清洁化利用率较低，绝大部分生物质资源用作牲畜试料，牛粪散烧也以粗放燃烧为主，农村屋顶太阳能基本未开发。4典型农房实际供热需求特征研究农村在历史传统、土地资源、生产方式、生活方式、自然条件等诸多方面都与城镇住宅有显著差异。而农村的建筑形式、人口构成，以及固有的生活模式、人员活动类型、资源特性、人员经济行为决定了农村人口与集中的城市人口不同的建筑使用模式、行为模式和室内热环境需求。因此农村建筑节能策略的制定和节能技术的开发不能沿袭“城镇路线”，农房的建筑节能以及室内热环境的改善内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究24需要另辟蹊径，走出一条符合内蒙古自治区农村实际的可持续发展之路。4.1农房供热需求特性与人口集中的城市显著不同的是，农村人口呈散落居住，并形成了以村落为主要行政单元的小规模聚居模式。内蒙古自治区农房绝大多数采用自建的方式，建房时大多沿袭传统的粗放型模式，农房的围护结构保温手段欠缺，门窗多采用单玻铝合金、单玻塑钢推拉窗和木门，极少数用了单玻断桥铝门窗，围护结构保温隔热性能很差，室内温度不高，供热效果不佳。要做好农房的清洁供热工作，首先需要研究农村住宅的实际供热需求和特征。4.1.1农房使用模式及特点内蒙古自治区大部分农户的生产仍以农业（林业、牧业）等非人口密集型产业为主。为保证能够充分、合理地利用可耕种的土地资源，农户往往聚居在相互分散独立的村落中，分别经营着不同区域内的土地，同时辅助以家庭手工业和养殖业，来维持自身的生存和发展。这种生产方式决定了农户特有的使用模式：农房不仅是农户的生活空间，也是其重要的生产和辅助空间。此外，农村地区还广泛存在着多代同堂的居住模式，导致农房内部空间功能和服务水平需求的广泛多样性。因此，农房需要满足不同活动和不同人群的多方面要求，生产与生活功能的兼具统一是农房的重要特点之一。农村的生产方式和农房的使用特点决定了农村应该保持分散的居住模式，这种分散居住、自给自足经营土地的生活生产方式情况下，土地人均占有量虽然存在着地区分布的不平衡性，但总体上远高于城镇水平，人口密度相对较小，而且青海省农房基本为单层或低层建筑、独立院落的建造模式，农村地区的外围土地资源和建筑内部空间都较为充裕，农房建设整体用地和内部布局相对宽松。4.1.2农户行为模式农村分散的居住模式是农户日常生活和经济生产活动顺利进行的基础，相对宽裕的宅基地是生产和生活的必要保证。同时，农房独特的建造形式和农民传统的生活方式使其对农房室内环境舒适程度和服务水平的要求与城镇居民存在很大不同。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究25根据前期的调研，农户由于生产与生活习惯的原因，需要频繁进出居室，并且在室时间通常集中在1~2个房间，尤其是牧区农户，大多围炉而坐，所以活动区域通常集中在客厅或者主卧。同时，农户在建筑的使用上也体现出较为节俭的功能空间使用模式：将房间功能合并，例如客厅兼具餐厅功能、客厅兼具卧室功能。农户对室温需求与城镇居民的明显差异，普遍认为15℃左右即能满足要求，且在室内的衣着水平以室外短期活动不会感到冷作为标准，因此农房冬季供热温度低于城市集中供热水平。并且调研农户中多数认为冬季室内外温差不能过大，老人冬季在室内的衣装量明显高于城市老人冬季在室内的衣装量，起居室和卧室平均温度比城市的低5~6℃。总体上讲，较低的冬季供热需求是农房实现建筑节能的优势条件。4.1.3农房供热模式农村地区不同的建筑特性和围护结构的多样性导致了农村建筑的基本负荷与城市不同，加之农村不同程度的空心化现象，农户对供热的个性化要求，使得农村的供热问题相当复杂，亟需对不同建筑下农户的供热需求进行梳理总结，归纳典型模式，为农房节能及清洁供热工作提供技术清单。通过对调研结果的深度总结，农村建筑与供热需求存在以下几种匹配形式：4.1.3.1全时间全空间供热该模式与城镇供热模式类似，主要应用于下面两种实际情况：（1）经济条件好、室内供热有特殊要求的农户，如家中人口较多，二代或三代人聚居，且家中有老人或小孩，对室内温湿度要求高，需要对建筑全时间全空间供热，供热房间数3-5个，供热房间类型包括卧室、客厅及厨房，部分建筑包括卫生间。（2）农房总体建筑面积小，通常为2-3间房，且所有房间使用频率较高，农户本身供热需求较高。目前北方采用该种模式供热的农房仅占全部的10%左右。4.1.3.2全时间部分空间供热该模式主要应用于建筑面积较大，房间数较多，但常住人口较少的农户。该类农房一般为两代人居住，部分房间闲置，闲置房间不需要供热，主要对常用的内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究261-2个卧室+客厅供热，厨房、卫生间等功能性配房根据需求进行供热。4.1.3.3部分时间部分空间供热该模式应用于常住人口较少，只需在卧室、客厅、厨房3个房间使用时段进行供热的农房。该类农房的客厅仅在白天使用期间供热，卧室在睡觉前1~2小时供热，厨房选择性供热，且农户对室内温湿度要求较低。目前自治区大多数农房采用部分时间部分空间供热。4.2农村典型住宅户型及实际供热需求分析根据对呼和浩特市、赤峰市、包头市等地进行大规模的调研结果，本项目组提炼总结出内蒙古自治区农村地区四种典型农房户型及对应的实际供热需求特征。4.2.1大三间式农房及其实际供热需求大三间式农房是内蒙古自治区农村地区最为常见的建筑形式，如图4-1所示，约占自治区农村居住建筑的30%。通常由两侧卧室+中间客厅组成，三个房间面积均等。该类型农房建筑面积约为60-90m2，以两代人居住较多，常住人口3-4人，房间空置率低，均有人居住，但大部分时间集中在客厅。根据人口数、生产及生活习惯不同，大部分农户需要全时全空间供热，少部分农户希望部分空间部分时间供热，卧室白天不供热，仅睡眠时间供热即可。图4-1大三间式农房示意图4.2.2类三间式农房及其实际供热需求随着农村经济水平的发展，农户对房间功能要求增多，不再满足于简单的客内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究27厅及卧室功能，期望房间具备明确的炊事及卫生空间。类三开间式农房应势出现，如图4-2所示，该类型农房在三开间式农房的基础上，根据农户自身的需求将建筑两侧的卧室向北进行分割形成4~5个房间，南向卧室、客厅功能房保留，隔断房间作为厨房、卫生间或杂物间。图4-2类三间式农房示意图该类农房整体面积在80~100㎡范围内。一般为两代人居住，常住人口3-4人，使用频率最高的房间仍然是客厅，其次为卧室，其他功能房间使用频率稍低。受经济水平影响，该类农房对应的实际供热需求差别较大。经济条件较好的地区，基本全时全空间供热；经济水平稍差的地区，大部分采用部分空间供热的方式，仅对两卧室+客厅进行供热，实际供热面积约为建筑总面积的二分之一至三分之二，并且大部分农户希望供热设备能够独立调节，间歇运行供热。4.2.3多排式农房及其实际供热需求如图4-3所示，该类农房在原大三间式农房的北侧多出了一个空房间用于储物，房间总数为3-4间，卧室总数为1-2个，建筑面积为60~100m2。以两代人或三代人居住为主，常住人口总数为3-5人。由于该类建筑所有房间依次相连，农户在实际使用中，对常用的客厅及卧室的单独供热常受到相邻非供热房间传递的冷量影响。因此，部分建筑面积在60m2至80m2的农户采用全空间供热的方式，对卧室+客厅+厨房+卫生间进行供热。面积较大的用户考虑到经济性，仍然只对常用的卧室和客厅进行供热，其实际供热需求同上述大三间式。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究28图4-3多排式农房示意图4.2.4直排式农房及其实际供热需求如图4-4所示，该类型农房在原大三间式农房的东侧或西侧多出一个非采暖的储物间，房间总数为3-4间，卧室总数为1-2个，建筑面积为80~120㎡。以两代人或三代人居住为主，常住人口总数为3-5人。由于该类建筑所有房间也是依次相连，农户在实际使用中，其实际供热需求同上述大三间式。图4-4直排式农房示意图5内蒙古自治区农村散煤治理综合方案遴选5.1农房围护结构节能改造技术遴选5.1.1农房围护结构热性能改善的重要性及途径在内蒙古自治区农村地区，冬季供热能耗过大是农房面临的最主要问题，围护结构热性能以及布局直接影响农村住宅热环境及能耗。农房围护结构的散热途径主要包括墙体、屋顶、地面、门窗的传热损失，以及通过门窗的冷风渗透造成的热量损失。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究29对于单体农房建筑来说，外墙的面积一般是最大的，而一般无保温的农房外墙采用37cm或24cm砖墙，传热系数大。通过测试发现，寒冷地区某典型农房各围护结构的冬季散热量，东、西、南、北外墙的总散热量达到围护结构总散热量的1/3左右，其中由于北墙背向阳光，是墙体散热的主要部分，约占墙体散热总量的1/2。屋顶也是一个薄弱环节，一方面是因为它的面积大，另一方面，在冬季，室内热气上浮，屋顶处温差比其他地方大，导致散热量较大。门窗由于厚度比墙体和屋顶薄很多，所以散热更强，而且当门窗的缝隙较大时，渗透风量也会很大，造成室内热量的浪费。但南向、东向、西向窗户还能透射进阳光，白天会补偿部分散失的热量。此外，热量还会从地面与墙壁相交处传到室外，尤其对于农村来说，人们通常只注重地面的装饰性，忽视了地面也是冬季散热的一个很重要的环节。从这些方面可以看出，要做好房子的节能，就要把墙、屋顶、门窗、地面的传热损失和渗透风带来的负荷降下来。具体来说，就是做好墙面、屋顶的保温，提高门窗的热工性能和密闭性，减少地面传热，切断地角传热的途径。5.1.2农房围护结构节能改造技术农村地区不同农户的供热需求在时间和空间分布上具有多样性，对于不同供热特征和经济状况的农户，应制定不同的围护结构保温改造方案。目前主要的农房保温改造方案如下。5.1.2.1整体保温改造方案对于新建建筑且供热房间多、有连续供热需求的农户，适合采用围护结构整体保温改造方案，即对整个墙体、门窗和屋顶进行保温改造。这种整体改造方案节能效果最好，但改造成本最高，外墙改造费在125元/m2左右，外窗改造费用在320元/m2左右，屋顶改造费用在50元/m2左右。整体保温改造的具体技术简介如下。外墙外保温改造对外墙主要采取外保温的形式。外墙外保温是指在墙体外侧增加保温层，如图5-1所示。其技术的优点：①无须设置隔气层，不易形成冷桥，保温效果稳定。②提高墙体的防水和气密性，降低含湿量。③保护住宅主体结构，增强结构的耐内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究30久性，延长使用寿命。④适用范围广。缺点：①施工时间受到限制。②对材料和施工的质量要求较为严格。③造价相对较高。外墙外保温能够消除热桥的影响，不占用有效建筑使用面积，施工时不会影响住户正常使用。外墙外保温所用材料主要有膨胀聚苯板（EPS）和挤塑聚苯板（XPS），厚度根据所在地区的气候特点，以经济性和节能效果为目标进行优化。图5-1聚苯板外墙外保温外墙外保温的工艺流程包括：基层清理、刷专用界面剂、配专用聚合物粘结砂、预粘板边翻包网络布、粘贴挤塑板、钻孔安装固定件、挤塑板打磨找平及清洁、中间验收、拌制面层聚合物砂浆、抹面层聚合物抗裂砂浆、挂找平外墙腻子、弹涂、面涂、验收。门窗保温改造方案门窗型材特性和断面形式是影响门窗保温性能的重要因素之一。框是门窗的支撑体系，可由金属型材、非金属型材或复合型材加工而成。金属与非金属的热工特性差别很大，表5-1给出了五种窗框材料的导热系数，木、塑材料的导热系数远低于金属材料，保温隔热性能优良。塑料具有良好的保温、隔热、隔声、耐腐蚀、美观等综合性能，PVC塑料型材有推广价值。表5-1几种材料的导热系数材料木材塑料玻璃钢钢材铝合金导热系数（W/(m•k)）0.14-0.290.10-0.250.4-0.558.2203.5整体保温改造主要采用的门窗技术方案为双层中空塑钢窗或者断桥铝合金窗，一般情况塑钢窗造价较低，而断桥铝合金造价较高。窗户安装流程包括：测量确定门窗安装位置、弹安装线、窗框就位、窗框固定、窗扇安装、清洁、交验。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究31屋顶保温改造方案新建建筑的屋顶保温可以采用坡屋顶泥背结构保温层。双坡屋顶是北方农房常见的一种屋顶形式。结构形式一般是沿房屋进深方向，用柱子支撑大梁，大梁上再放置较短的梁，这样层层叠置而形成梁架。梁架上的梁层层缩短，每层之间垫置较短的蜀柱及驼峰。最上层梁上板的中部，立蜀柱或三角形的大叉手，形成一个类似三角形屋架的结构形式。在这一层层叠置的梁架上，再在各层梁的两端，及最上层梁上的短柱上架设中等粗细的檩子，在檩间架设更细的椽子，然后在椽子上依次铺设望板，做泥背，挂屋面防水构件，从而形成一个双坡屋顶的建筑物。屋面防水构件可以采用瓦片或瓦楞铁等，如图5-2所示。（a）瓦片屋面（b）瓦楞铁屋面图5-2采用不同屋面材料的坡屋顶5.1.2.2经济型保温改造方案由于北方农村地区很大一部分农户的活动空间集中在一到两个房间，因此这些常用房间有供热需求。相比于整体保温改造方案，仅对常用房间进行围护结构节能改造，能大幅度降低改造成本，兼顾保温效果和经济性。北墙、门窗和屋顶是围护结构的薄弱环节，加强这些部分保温性能可在节约成本的同时达到较好的保温效果。（1）吊顶保温技术农房主要以坡屋顶为主，层高较高，因此可以通过增加吊顶，降低层高，减少上部无效热量损失。对于已有龙骨吊顶的农房，可以充分利用农户原有吊顶龙骨，裁剪与原有吊顶板相同尺寸的保温材料，拆卸原有吊顶进行更换（图5-3）。对已有吊顶，也可使用保温隔热包保温，其具体做法与上述整体保温改造方案中相同。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究32图5-3已有吊顶更换保温材料流程对于没有吊顶的农房，需要新增吊顶。在屋顶内侧直接新增吊顶，可采用木龙骨支撑，覆盖合适尺寸的保温板，并采用铝合金条固定（图5-4）。保温板可采用带饰面3cm厚的高分子树脂保温板或2cm厚带反射膜的橡塑保温层。高分子树脂保温板的导热系数约为0.03W/(m·K)，防火性能B1级。材料价格约35元/m2，改造费用低。图5-4新增自保温吊顶施工流程（2）外墙内保温技术由于经济型保温方案是针对某个常用房间进行围护结构保温改造，因此外墙改造适合采用内保温方式。外墙内保温是在外墙内壁面粘贴保温材料，保温房间的选择和施工比较灵活。由于北墙背向阳光，且面积最大，是墙体散热的主要部分，约占墙体散热量的二分之一。因此，在实施墙体内保温技术时，北外墙最为优先，东西向外墙兼顾。内保温可采用高分子树脂保温板和壁纸自保温贴。采用高分子树脂保温板时，墙体内侧可用木龙骨做支撑，覆盖高分子树脂保温板，做法与采用高分子树脂板进行吊顶保温类似（图5-5）。采用壁纸自保温贴时，对于不掉粉墙面，表面清理浮尘油污即可直接粘贴；对于掉粉墙面，应先清理墙面，然后刷底漆或腻子，晾至大于12h后可粘贴。内保温施工简单，改造面积小，费用较低，约45元/m2。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究33图5-5外墙内保温技术施工（3）门窗保温帘除了整体保温改造方案中更换门窗材料的改造技术外，通过在门窗内侧设置保温帘也可达到一定的保温效果。外窗内保温帘是在外窗内侧增加一层带有边框的EVA透光材质的内保温帘，边框固定在窗洞内表面的四周（图5-6），可通过上部卷轴做伸缩调整。保温帘与边框紧密连接，可显著增加外窗密闭性，降低冷风渗透热损失，同时保温帘与原有窗户之间形成约3~10cm的空气层，有效减少夜间长波辐射和温差传热损失，可提高10%左右的节能率。该技术施工简单，成本约60元/m2,远低于双层塑钢窗或铝合金窗改造技术，且用户可以根据个人喜好选用不同颜色。图5-6外窗内保温帘施工流程外门保温帘采用磁性PVC自吸门帘（或布制棉帘等），将其悬挂在外门内侧或外侧（图5-7），人员进出及时闭合与门窗缝隙覆盖，可以极大降低冷风入侵与渗透，减少外门频繁敞开的热量损失，提高室内热舒适。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究34图5-7外门保温帘以上各项经济型保温技术可根据供热房间实际情况、供热需求和经济情况进行组合，达到“大用大保，小用小保，不用不保”的针对性高效保温效果。5.2散煤治理技术遴选5.2.1农村地区散煤治理典型技术北方农村地区因地制宜的推进了各项散煤治理技术，主要分为两类：燃烧型和非燃烧型，燃烧型主要包括燃气壁挂炉供热系统、户用生物质成型燃料供热炉系统、生物质成型燃料集中供热系统、生物质打捆直燃集中供热系统；非燃烧型主要包括电直热/电蓄热、低温空气源热泵热水机、低温空气源热泵热风机和分布式太阳能供热系统和户用地源热泵供热系统等形式，如图5-8所示。图5-8农村地区散煤治理典型技术分类内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究355.2.1.1户用生物质成型燃料供热系统近几年在国家节能减排和治理雾霾的大背景下，多地逐渐开始探索利用生物质成型燃料对农村散煤供热进行有效压减和替代。生物质成型燃料加工技术逐渐得到发展，该技术是将秸秆、稻壳、锯末、木屑等生物质废弃物，用机械加压的方法，使原来松散、无定形的原料压缩成具有一定形状、密度较大的固体成型燃料。这种技术克服了生物质自身密度低、体积大的问题，压缩后体积仅为原来的1/10~1/5，解决了生物质存储时间短、空间浪费大等诸多问题。采用与生物质成型燃料相匹配的户用供热炉能够提升燃烧效率，降低污染排放。生物质成型燃料燃烧产物仅有少量的草木灰可以及时还田，不存在生成物后处理的问题。但经过多年的努力，生物质成型燃料加工技术在农村地区推广进展缓慢，其主要原因是应用模式存在问题。因此，探寻适合农村地区的生物质成型燃料发展模式，并配套相应的户用生物质成型燃料供热炉，是推动农村地区生物质清洁供热的关键。（1）生物质成型燃料“一村一厂”代加工模式针对生物质资源能量密度低和分布分散的特点，对绝大多数农村地区，生物质利用应以分散利用为主，并优先满足农户家庭的炊事、供热或生活热水等需求。只有在一些生物质资源极为丰富的地区，在解决了收集、运输和储存等问题后，才考虑生物质集中利用。对这些集中的加工使用，也必须根据当地的具体情况，采用技术、经济、管理等最佳的技术路线。但是，目前生物质压缩颗粒加工主要采用大规模集中（年加工量数千t到数万t）加工模式，生物质的收集运输困难。此外，这种大规模生物质集中加工采用的“农户+秸秆经纪人+企业”或“农户+政府+企业”等模式，即通过中间人或政府，从农民手中收购生物质，统一出售给加工企业进行加工，生产出的固体成型燃料再以商品的形式进入流通渠道，并最终以较高的价格出售给终端用户进行使用。这种运行模式，形成了一条完整的产业经济链。但由于集中加工的工厂加工规模大，相应的生物质收集半径较大，收集和运输的成本较高，此外市场流通的环节多，层层加码，也使其失掉生物质资源低廉易得的最大优势。例如，农民以约150~200元/t的价格出售秸秆，却要以约600~650元/t的价格从加工厂购买固体成型燃料，折合到当量热值后的价格甚至高于煤炭价格，丧失了生物质自身的优势。该运行模式中，秸秆和生物质燃料两次进入商品流通，再加上高昂的运输和内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究36存储成本，抬高了生物质成型燃料价格，农民用不起，导致了该技术在农村地区推广的困难。从目前国内大型生物质固体燃料生产企业产品流向看，目前这些燃料大部分流向城镇地区，极少回流到农村，因而完全没有实现解决农村地区生活用能的初衷。生物质成型燃料“一村一厂”代加工模式能有效避免大型生物质集中加工运行模式所存在的以上诸多弊端，是破解中国大部分地区生物质清洁化利用难题的一种可行的方式（图5-9）。可由村委会对生物质颗粒生产厂统一负责和管理，从当地雇佣人员进行生产运行和维护。农户仅需支付少量加工费用，用于补贴生产工人的基本工资（约占40%）、设备电费（约占50%）和维修费用（约占10%）等必要支出。由于符合农村的实际，加上政府的适当支持，有可能成为未来的一种生物质加工新模式。(a)燃料加工厂房外观(b)燃料加工厂房内部图5-9采用“一村一厂”代加工模式进行生物质成型燃料加工厂（2）户用生物质成型燃料清洁供热炉技术生物质成型燃料的结构特征决定了其燃烧炉具的特殊性，这类炉具一般利用生物质燃料的半气化燃烧原理，一次风从炉排底部进入，与生物质燃料在炉膛里发生化学反应，使炉膛内的生物质燃料从下往上依次形成氧化层、还原层和热解层，下层的燃料边燃烧边释放出一些可燃物质，为了增加燃烧效率，在炉具上部火焰出口处需要增加二次风喷口，将固体生物质燃料和空气的气固两相燃烧转化为单相气体燃烧，这种半气化的燃烧方法使燃料得到充分的燃烧，可以做到不冒黑烟，把焦油、生物质炭渣等完全燃烧殆尽，明显地降低颗粒物和一氧化碳等污染物的排放。燃烧木质颗粒的PM2.5排放因子可低至0.3g/kg干燃料，燃烧秸秆颗粒的PM2.5排放因子约为0.8g/kg干燃料，远低于散煤和清洁煤，燃烧木质颗粒的PM2.5排放水平甚至接近燃煤电厂采用除尘设备后的水平，因此户用生物质内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究37成型燃料供热炉污染物排放低，能达到明显的减排效果。现有的户用生物质成型燃料供热炉热效率较高，能达到80%以上，远高于散煤炉热效率，具有较好的节能潜力。考虑到农村的炊事需求，一些生物质成型燃料供热炉加入了炊事功能，在供热的同时解决农户的炊事问题。目前针对供热炉长时间连续运行以及白天夜间的火力需求不同问题，智能型户用生物质成型燃料供热炉逐步得到发展（图5-10智能型生物质清洁供热炉）。智能型户用生物质成型燃料供热炉能实现生物质颗粒自动控制入炉、分阶段燃烧、火焰温度控制。通过智能控制系统协同控制，可保证作物秸秆、木质成型燃料清洁高效燃烧。这类炉具还能通过程序设置，实现超温报警、超压保护以及自主防冻等多种安全保护措施。图5-10智能型生物质清洁供热炉户用生物质成型燃料供热炉能很好地消纳当地秸秆、林木剩余物及家具加工边角料等生物质资源，有效减少资源浪费与污染物排放，燃尽后的灰尘可作为肥料还田，形成良好的生物质资源的循环利用链。该供热炉还可有效利用用户原有散热器或地板辐射供热末端，同时解决生活用热水问题，提高了农村生活质量，而且每户自成系统，不涉及外网改造，不增加电网负担，每户独立控制运行，能很好调动用户行为节能积极性。户用生物质成型燃料供热炉系统的末端除采用传统散热器外，还能与农村地区居民广泛使用的火炕相结合，可保留农户的生活习惯（图5-11）。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究38图5-11生物质供热炉-对流炕系统5.2.1.2燃气壁挂炉取暖燃气壁挂炉采用燃气（主要是天然气）为燃料，通过温控装置控制加热温度，将直接来自管道的冷水加热，进入供热散热系统。燃气壁挂炉膨胀水箱及循环水泵内置，它具有电子点火装置，还有按标准规定安装的手动或电子计时器，可定时启动或关闭。采用强制给排气方式利用风机和专用烟筒将燃烧产生的烟气排出室外，并从室外吸入燃烧所需新鲜空气。同时具备熄火、过热、过压、防倒风等其他安全保护装置。燃气壁挂炉具有供热和生活热水双重功能，热效率高可达90％以上，可以自主调节设定温度和时间，自动化控制程度高，使用灵活方便。燃气壁挂炉通常采用加热热水的方式产热，与低温地面辐射供热末端相结合。天然气燃烧温度高，会将空气中的氮气转换为氮氧化物，导致氮氧化物排放较高，会加剧光化学污染和雾霾天气。燃气壁挂炉系统初投资较高，每户初投资约1.5万元，且天然气价格较贵，导致供热费用高，易对农户造成较大的经济负担。此外，由于农村地区天然气输配管网并不成熟，需要投入大量财政资金进行天然气管网基础设施建设，会加大地方政府的财政压力。大规模采用燃气壁挂炉系统，易出现天然气供需失衡等现象，出现“气荒”问题。根据调研信息，燃气壁挂炉在农村地区应用时，在建筑外侧存在天然气管道明装现象（图5-12），农户习惯在房屋外墙存放秸秆、木柴等燃料，容易遮挡天然气管道，且干燥的秸秆和木柴属于易燃品，与天然气管道接近具有极大的安全隐患。此外，燃气壁挂炉安装在农房室内，易靠近火源（图5-12），后期缺乏系统的管理维护，炉具若存在漏气等问题，易对生命财产安全造成危害。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究39图5-12天然气管道明装和靠近火源图片5.2.1.3电直热和电蓄热取暖电直热和电蓄热技术是将电能转化成热能直接放热，或者通过热媒介质在供热管道中循环来满足供热需求的供热方式或设备。电直热和电蓄热技术将高品位的电能转换为热，且转换效率最高不超过100%，采用这类技术容易导致电耗过高，供热费用高。电直热和电蓄热技术的大范围利用会显著增加区域电力需求，需要对电网进行增容改造，基础设施改造初投资高，目前在部分农村地区已经禁止推广。（1）电直热技术电直热技术主要包括碳晶板、发热电缆和电热膜等，这类产品主要通过发热体将电能转换为热能，通过辐射和对流的形式向外传递，其电—热转换率最高不超过100%。该类产品结构简单，即开即用，但热损较大，耗电量极高，运行费农户难以承受，安全隐患风险较大，可能需要配电增容改造（图5-13）。（a）碳晶板（b）发热电缆（c）电热膜图5-13电直热供热（2）电蓄热技术电蓄热技术是在夜间谷电时段，利用电加热设备产生热量，然后将热量蓄积在蓄热装置中(热水蓄热、镁砂固体、蓄热砖、无机熔融盐以及相变材料)，在白内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究40天用电高峰时段，电加热设备停止运行，利用蓄热装置向外供热，具有用、蓄分离的特点。电蓄热技术可以利用低谷电价，大幅度减少用电成本，但是蓄热装置体积较大。这类设备的运行费用对电价较敏感，且大功率电蓄热供热设备需要配套线路和变电改造。5.2.1.4低温空气源热泵热水机空气源热泵通过电能驱动，吸收室外空气中的低品位热能，将其转化为较高温度热能，并以直接加热室内空气的形式，向建筑供热。低温空气源热泵热水机可以在-20℃的环境温度下正常工作，提供30℃~50℃的供热热水，与地板辐射盘管或散热器组成供热系统给整户农房供热，提供稳定的供热室温（图5-14）。（a）室外机（b）室内机（c）散热片图5-14低温空气源热泵热水机系统传统空气源热泵采用单级压缩循环（图5-15左），在中国北方地区较低的室外环境温度下，制热量急剧下降，还会因为压缩机排气温度过高等问题而停止运行。低温空气源热泵热水机采用准双级压缩循环（图5-15右），系统主要由带辅助进气口的涡旋压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀以及经济器等部件构成。主回路制冷剂经过经济器过冷，进入压缩机经过一段封闭压缩后，与来自辅助回路的制冷剂蒸汽混合，继续进行一段封闭压缩。与相同工况下的单级压缩相比，压缩机排气温度降低，压缩比减小，可以在更低的环境温度下运行，提高系统的制热量。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究41图5-15低温空气源热泵系统循环原理图低温空气源热泵热水机使用电能供热，农房在当地不会产生PM2.5排放。传统空气源热泵运行的环境温度极限为-7℃，无法用于北方寒冷地区农房的冬季供热。低温空气源热泵热水机采用准双级压缩热泵循环，可以在-20℃的环境温度下运行。低温空气源热泵热水机与暖气片或地暖等水系统连接，需要全天开启，防止冻管风险。由于COP较高，耗电量比电直热和电蓄热小，对电网增容需求比电直热和电蓄热小，可减少电网升级投资。5.2.1.5低温空气源热泵热风机近年来中国在低温空气源热泵热风机方面的技术进步迅速，目前处于国际领先地位。通过新的压缩机技术、变频技术和新的系统形式，已经把低温空气源热泵热风机的适用范围扩展到-30℃的低温环境。外温在0℃左右是传统上的热泵应用范围；外温在-10℃左右，螺杆机、涡旋机的补气增焓和转子压缩机双级压缩等技术可以将COP提高至大于2。与单级压缩系统相比，双级压缩系统具有压缩比小、排气温度低、运行效率高等特点（图5-16），可克服在寒冷地区空气源热泵系统效率低、可靠性差等缺点，实现低环境温度下正常制热，使热泵的使用范围延伸到更广的区域。膨胀阀冷凝器蒸发器压缩机1355'内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究42图5-16三缸双级变容积比压缩机示意图实际测试结果表明，低温空气源热泵热风机在实际测试中运行稳定、可靠，在低温环境下制热性能良好，可实现在额定制热（室外7℃）工况下COP能达到3.1，与普通空气源热泵相比能效提高5%~10%；室外环境-20℃时COP可达1.95，制热量提高50%~100%，能效提高20%左右。低温空气源热泵热风机使用电能供热，农房在当地不会产生PM2.5排放。与其他供热系统不同的是，低温空气源热泵热风机直接加热房间空气，可以迅速提高房间气温。如图5-17所示，热风机启动后，房间气温从9℃加热到15℃用时仅20分钟。因此，在客厅等没有人员长期逗留的房间，热风机可以间歇运行，没有供热需求时停机，需要供热时再启动，同样可以保证供热效果。图5-17低温空气源热泵热风机加热房间的逐时室温变化05001000150020000510152019:0019:3020:0020:3021:0021:3022:00瞬时电功率：W温度：℃卧室B气温瞬时电功率内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究43此外，低温空气源热泵热风机可按供热房间分室安装，独立调节，实现间歇运行。同时，温度设定操作简易，用户可以灵活调控室温，最大限度发挥行为节能潜力。此外，由于热泵热风机无需加装暖气片、地暖等末端，夏季还能空调制冷，一个设备两个功能，非常适合于广大农村的实际情况和需求。a.室内机b.室外机图5-18低温空气源热泵热风机5.2.1.6太阳能分布式供热系统（1）太阳能空气集热供热系统太阳能空气集热供热系统是一种利用太阳能集热器吸收太阳辐射加热空气、送入房间进行热风供热的系统。系统主要由太阳能空气集热器、风机、风管、风口、温度控制器等构成。图5-19和图5-20为典型的太阳能空气集热供热系统示意图和实物图。集热器朝南安装在屋顶或南墙上，通过风管将集热器和进出风口连接，风机软接在集热器入口管段，温度控制器通过检测集热器出口监测点的温度控制风机启停，实现系统的自动运行。当白天太阳辐照较好时，空气集热器吸热板温度不断升高，其内部的空气通过自然对流加热并在浮升力驱动下流至集热器出口，当出口监测点监测到的空气温度超过30~35℃（监测点控制温度根据实际工况确定）时，温控器控制风机开启，室内空气由风机送入集热器，被加热后再送入室内，进行热风供热。当太阳辐照不足时，若监测温度低于25~30℃（可根据实际工况调整），温控器控制风机停止工作，系统循环停止。考虑到太阳能的时间限制性，太阳能空气集热供热系统需要增加辅助热源，如燃气壁挂炉、低温空气源热泵热风机等，这会显著增加供热系统初投资。由于系统复杂，运行维护工作较为繁琐，对维护人员的技术要求高。因此，太阳能空气集热供热系统还需要技术上的突破，降低系统初投资，增强系统运行可靠性和内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究44稳定性。图5-19太阳能空气集热系统示意图图5-20集热系统相关实物图（2）带反射镜的太阳能热水集热系统太阳能热水系统已在住宅建筑中投入使用多年，为建筑供热和日常使用提供热水。在所有类型的太阳能集热器中，全玻璃真空管太阳能集热器通常被更多地选用。然而，中国北方采用的全玻璃真空管太阳能供热系统存在如下问题：冬季时，需求和供给不匹配；在夏季容易过热，形成了高温高压环境，导致真空管炸管、整体系统性能变差、甚至系统损坏。近年来出现的太阳能集热器和反射镜耦合的方式，能一定程度上解决真空管太阳能集热器的以上问题。如图5-21所示，反射镜太阳能集热装置由两部分组成，一是水平型全玻璃真空管太阳能集热器阵列，二是在太阳能集热器底部以一定倾斜角度摆放的镜面反射器。选用全玻璃真空管太阳能集热器可以减少集热原件的散热；选用反射镜一是因为其相对于传统的放置在真空管背部的内嵌式漫反射器更加便宜并且易于维护，二是采用反射镜可以进一步聚集太阳光、有效提高真空管太阳能集热器的辐照度。整个太阳能集热装置面朝正南，这样摆放可确保该太阳能集热器接收到最多的太阳辐射，尤其是在太阳正午时，太阳辐射达到最大值。并且，太阳能集热器阵列采用向下倾斜的方式，且倾角大于90°，这点不同于传统的太阳能集热器向上倾斜的设计，能有效解决全玻璃真空管太阳能集热内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究45器夏季容易过热的问题。图5-21带反射镜的太阳能热水集热系统图经测试，太阳能集热器和反射镜耦合系统在寒冷的天气条件下运行正常，室外干球温度最低达-20.6°C，无系统结冻现象出现。室内平均温度可达13°C，满足农村地区室内温度的要求。但是，太阳能热水供热系统与反射镜耦合系统也需要增加辅助热源，保证供热稳定性，系统的初投资高，经济性欠佳。太阳能热水供热系统较为复杂，因此需要的维护工作也较多，需要的维护水平较高，例如更换破损的真空管、更换热水系统中的水处理装置、检修管路、维护控制箱等。因此，此类系统在农村地区的应用还应实现技术突破，在保证供热效果的同时降低初投资，并对后期运行维护进行科学合理规划。（3）太阳能光伏直流驱动供热系统以光电为主要能源的直流微网系统能够很好地满足未来农房对电力的需求，充分利用农房闲置的屋顶资源，安装光伏板，按照农户屋顶的面积大小设计光伏装机容量。屋顶光伏由电直热光伏和电器用光伏两部分组成，系统设计如图5-22所示。电直热光伏主要保障电热膜冬季采暖所需的电力，在初末寒期热负荷较低时或非采暖季可采用手动开关由供热模式切换为输电模式；电器用光伏只负责农房内电器的电力负荷，电动汽车和电动三轮车具有大容量储能电池，可与户内蓄电池并联，共同承担电力保障和需求响应功能。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究46图5-22光储直柔配电系统示意图对于室内侧，首先对外墙进行保温改造，然后铺设电热膜，之后砌一定厚度的蓄热墙体，最后装饰用水泥砂浆和漆面完成改造，如图5-23所示。取暖铺设的光伏板白天所产生的电力直接驱动电热膜发热，经蓄热墙体向室内供暖，电热膜温度可达70℃以上，可将蓄热墙体加热至30~40℃，所蓄存的热量在夜晚释放满足取暖需求。图5-23室内侧改造示意图相较于传统的太阳能光热系统，系统操作简单、采暖末端成本较低。该系统在实现了闲置屋顶资源化的同时，既解决了取暖问题，还能帮农户增收，同时助力我国实现碳中和目标。此类技术的主要缺点是需要配合屋顶光伏适用，系统初投资高，并且需要解决非取暖季的光伏上网问题。5.2.1.7生物质成型燃料集中供热系统秸秆成型燃料清洁供暖是把秸秆压缩成块状、棒状、颗粒状等成型燃料，具有点火方便、燃烧快、灰渣少、烟气清洁等特点，热效率可达80%以上。对于距橔梬蛸䱫䴠䴟䵒䵜餩鮾㷊聎䱬踄覼驫鶓覼煨栢䱫䴠䴡䵒䵜汩䱬欆蟕鐘䱫䴡䵒䵜汩䱬䴡䴣煨䱫䴡䴣䵒䵜䱬卫对#鎏耠&'(卫内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究47离供热管网较远的县城、农村集中楼房区域以及医院、养老院等公建设施，鼓励通过集中生物质成型燃料锅炉作为清洁热源，进行散煤取暖替代。对于容积率较高，人员密度较大的住区，生物质成型集中供热锅炉效率显著高于分散式取暖设备，经济效益和环境效益也较为明显。图5-24生物质集中供热技术5.2.1.8生物质打捆直燃集中供热系统秸秆打捆直燃集中供暖是将打成捆的秸秆在专用锅炉内直接燃烧替代燃煤进行供热，具有原料适应性强、处理量大，秸秆收获期与采暖期吻合、利用效果好、替代燃煤锅炉经济效益好等优点。生物质锅炉集中供热模式主要适用于区域集中供暖，从几千平方米到数十万平方米均可，乡镇政府、医院、学校、养老院等村镇公共设施供暖也可使用。图5-25生物质打捆直燃供热系统5.2.2农村地区散煤治理系统评价方法边界界定农村地区常用供热系统的多样性导致了能源种类的多样性，如各种类型的煤炭（散煤、清洁煤、蜂窝煤等）、天然气、生物质、电等。能源种类多样性又导致内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究48评价边界的多变性，使得这些供热系统的性能很难进行统一比较。现有SO12655标准中对整个能源利用链确定了四种边界，对于供热系统来说，分别为传递到房间的热量（EB）、传递到建筑侧供热设备的能量（ET）、输入到集中供热系统的能量（ED）和建筑侧可再生能源产生的能量（ER）（图5-26）。图5-26ISO12655对于能源利用边界的确定对于燃气壁挂炉和生物质供热炉这类燃烧型供热系统，现有研究和评价主要将其能源利用边界确定为ET。对于空气源热泵系统，有的研究将评价的边界设定在用户侧，也就是ET，用于评价供热设备在用户侧的耗电量或设备效率，有的研究却将边界设定在电厂侧，接近于ED，用于评价供热系统的一次能源消耗量。若按照标准中边界的划分方法为多种农村供热系统确定一个统一的边界，如ET，则对于已经基本淘汰的电直热型供热设备来说，其效率可以接近100%，大幅度高于多数燃煤供热炉和生物质供热炉（一般情况下热效率＜90%）。火电厂发电效率在40%左右，然而考虑发电成本问题，电直热供热设备因其过高的电耗和供热费用在大部分农村地区已禁止大规模推广。由此可见，对于具备能源种类多样性特点的农村供热系统来说，若将评价边界固定在能源利用链中某一个节点，可能导致与现实情况不符的评价结果。考虑到供热系统输入侧能源种类均可溯源到一次能源，因此本项目将一次能源输入侧确定为能源利用边界，将农村用户侧的多种输入能源形式都统一转换到一次能源。对于燃煤供热炉、燃气壁挂炉和生物质供热炉供热系统，农房内热源设备输入能源则为一次能源，边界为用户侧能源输入端。对于热泵等用电供热设备而言，一次能源入口为电厂发电设备输入端。这种界定方法避免了整个能源利用链中固定位置截断导致的截断误差，同时将所有能源折算到一次能源，增强了结果的可比较性。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究495.2.3单体农房散煤治理系统评价指标体系合理的指标体系能对评价对象的性能进行综合客观的评价。农房各种用能系统的目的是提供更好的人居环境，需要考虑舒适、环保、低碳、能耗、经济等多方面的因素。考虑到现阶段农村的实际情况，提出图5-27所示的指标体系，在对多类指标进行打分或者考核计算后，将多方面指标根据一定权重综合成一个综合指标值，通过这一个综合值的大小来对比农房绿色低碳改造技术的效果优劣。需要指出的是，该指标体系适用的前提条件为：从改造完成之日算起，连续使用12个月之后的农房。图5-27单体农房散煤治理技术评价指标体系5.2.3.1室内环境指标室内环境指标主要衡量室内热环境的舒适性，其次是声环境。室内热环境最终是服务于用户个人，不同的用户对热环境的需求会存在一定差别。因此，室内温度主观评价应该作为室内热环境舒适性指标的一部分，可通过入户询问获取用户对于绿色低碳改造后室内温度的主观感受。主观温度评价设置4个等级：非常不满意、不满意、满意、非常满意。在主观评价基础上结合客观数据更能定量评价室内热环境舒适程度。一般来说，城市居民室内舒适的温度范围是18-22℃（冬季）和26-28℃（夏季），因人群年龄、性别等差异，最舒适值会略有差异。由于着装、生活习惯等不同，农村内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究50居民的室内舒适温度于城市有较大的不同，目前国家标准《农村居住建筑节能设计标准》(GB/T50824-2013)将农村冬季室内设计温度定为14℃。因此在进行室内舒适性评价时，应结合个体主观感受与客观测量确定温度值。该项评价指标适用于对常用房间的热环境评价，用室内温度不达标小时数占比来衡量，如式（5-1）所示：𝛼!"#=∑ℎ𝑜𝑢𝑟$%&'_!"#∑ℎ𝑜𝑢𝑟#$)上式中，𝛼!"#是室内温度不达标小时数，无量纲；∑ℎ𝑜𝑢𝑟$%&'_!"#是人员在常用房间时感到温度不满意的小时数，单位是h；∑ℎ𝑜𝑢𝑟#$)是人员在常用房间停留的时间，单位是h。由于每个人对室内温度的需求不同，不同功能房间（卧室和客厅）的温度需求也不同，这就要求供能系统需要具备一定的可调性。一般来说，大部分取暖系统的取暖量可通过调节能源输入量或热媒介质的流量来达到调节散热量的目的，但这些调节方式的响应速率通常是比较缓慢的。该项指标代表着取暖或者空调系统对室内温度调节的调节能力，计算方式如（5-2）所示：𝛽$%&'=𝑇+−𝑇,𝑡+−𝑡,式中，𝛽$%&'是室内温度响应速率，单位是℃/min；𝑇+是既定的温度值，单位是℃；𝑇,是测量开始时的温度值，单位是℃；𝑡+是温度达到𝑇+的时刻，单位是min；𝑡,是温度达到𝑇,的时刻，单位是min。温度测量点应设置为最常用房间地面几何中心且距离地面1.5米。噪音污染早已成为城市环境的一大公害。国外早就有“噪音病”一词。科学研究表明，噪声会损害健康，人长时间工作、生活在噪声大的环境中，对中枢神经系统的刺激大，严重者会导致中枢神经系统功能紊乱。一些用能系统室外机或室内机在运行过程中会产生较大的噪音，影响到人体的舒适度。因此要求取暖系统噪音较小，白天不能超过50分贝,夜间应该低于45分贝。综合以上信息，室内环境指标由温度主观评价、室内温度不达标小时数占比、温度响应速率、噪音大小来体现。5.2.3.2环保指标（5-1）（5-2）内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究51污染物排放情况能较好的反应清洁供能系统的环保性能。传统散煤在散煤取暖炉中燃烧将排放大量的颗粒物、NOx、SO2、挥发性有机物等。这些污染物对室内外空气质量和人体健康都有较大影响，因此对于北方农房供能系统而言，这些污染物的排放情况应予以高度重视。2021年世界卫生组织基于500余篇学术论文提供的科学证据，修订并发布了《全球空气质量指导值（2021）》，指导值文件涵盖了PM2.5、PM10、NO2、SO2、CO等空气污染物的指导值水平。收紧了PM2.5、PM10的长期暴露指标年均目标值，PM2.5年均目标值由10μg/m3下调到5μg/m3，PM10年均目标值由20μg/m3下调到15μg/m3。调整了PM2.5、PM10的24小时浓度水平，PM2.5的24小时浓度水平由25μg/m3下调到15μg/m3，PM10的24浓度水平值由50μg/m3下调到45μg/m3。传统固体燃料燃烧排放的PM2.5的数量能超过颗粒物总数量的90%，并且PM2.5由于表面积大，在环境中滞留的时间更长，吸附的多环芳烃PAHs和重金属等有害物质更多，并且能进入人体肺泡，对人体健康危害远高于粗颗粒。因此PM2.5、PM10排放是北方农房供能系统环保性能评价中不可缺少的指标。NOx和SO2主要对室外空气质量影响较大。NOx在大气中可形成硝酸和硝酸盐细颗粒物，同硫酸和硫酸盐细颗粒物一起，发生远距离传输，加速了区域性酸雨的恶化和雾霾天气的产生。此外，NOx在紫外光照射下，会与大气中的碳氧化合物作用，生成光化学烟雾和臭氧。与NOx类似，SO2会加速酸雨和雾霾的形成，对整个生态系统具有严重危害。NOx和SO2这两种污染物也是各种排放标准中的目标污染物。近年来，北方地区因用能系统运行过程中CO中毒事件频发。因此，NOx、SO2和CO是北方农房用能系统环保性能评价中的重要指标。对于燃烧各种燃料的取暖炉，污染物排放因子是常用的排放指标。排放因子指的是单位质量燃料燃烧或者传递单位有效热量排放的污染物的量，其公式如式（5-3）和（5-4）。（5-3）（5-4）式中，EF是基于单位质量燃料的排放因子，单位为g/kg；EFd是基于单位质量燃,PiifmEFM=,d,,PiiedmEFQ=内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究52料的排放因子，单位为g/MJ；i表示不同种类的污染物；mP为相应污染物的质量，单位为g；Mf为消耗的燃料量，单位为kg；Qe,d为传递的有效热量，单位为MJ。EF与EFd的比值即为燃烧设备热量率与燃料热值的乘积。不同燃料之间由于成分和热值差异，其排放因子不具备可比性。为了统一对比各取暖方式的排放情况，在此采用常用房间全年污染物的排放量作为评价污染物排放的指标，计算公式如式（5-5）。𝐸𝐴"=∑&!."（5-5）其中，𝐸𝐴"是单位取暖面积污染物的排放量，单位为kg/(m2·a)；AH为取暖面积，单位为m2；污染物质量∑𝑚/可通过排放因子和消耗的燃料量计算获得，单位是kg·a。对于农户侧燃烧型供能系统（燃煤炉取暖系统、燃气壁挂炉、生物质取暖炉系统等），单位供能面积污染物的排放量直接通过农房内供能设备的排放因子与相关燃料消耗量即可获得。对于耗电型取暖设备（如空气源热泵），则需要将电折换到电厂的煤炭消耗量，再结合电厂污染物排放因子、发电效率和耗电量来计算单位取暖面积污染物的排放量。农村地区家庭空气污染物来源于炊事和取暖，主要是散煤和生物质粗效直燃。特别是散煤，在我国北方农村地区广泛使用。因此环保指标要加强对清洁技术的引导，推荐将散煤的污染物的排放因子的10%设置为清洁技术的环保目标值，相当于污染物减排90%。5.2.3.3碳排放指标近几年的气候异常现象日益严重，温室效应进一步加剧。人为源温室气体排放是造成全球气候变暖的重要因素。CO2作为最主要的人为源温室气体，减少其排放对于减缓温室效应具有重要意义，因此需要采用CO2排放量来衡量供能系统的减碳效果，同时还可以体现农房的能耗情况。本项目主要研究既有农房，因此仅考虑农房运行阶段净碳排总量，从用能侧化石能源消耗产生的CO2排放量和供能侧可再生能源的绿色电力输出减少的CO2排放量两方面考虑。用能侧主要包括暖通空调系统、生活热水、炊事、照明的碳排放量。供能侧主要指光伏发电系统、小型风力发电系统。农房运行阶段净碳排放总量应为用能侧碳排放总量减去供能侧输出碳排放总量。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究53（1）用能侧碳排放量计算对于燃烧化石能源的供能系统（燃煤炉供热系统、燃气壁挂炉、液化气灶等），单位供热面积CO2排放量直接通过农房内供能设备的排放因子与相关燃料消耗量即可获得，对于完全使用可再生能源的供能系统（如生物质取暖炉、太阳能热水器、传统炉灶等），其CO2排放量为零。对于耗电型供能设备（如空气源热泵、蓄热式电暖气、照明设施、电炊事用具等），则需要将电折算到火电厂的煤炭消耗量，再结合电厂CO2排放因子、发电效率和耗电量来计算单位供能面积CO2排放量，若供热设备的耗电量来自可再生能源发电部分的CO2排放量以零计算。（2）供能侧减少的碳排放量计算农村小型光伏发电系统和小型风电系统除了能供给农房生活所需电能外，多余的电能还能并入电网。上网部分电能可以减少部分化石能源消耗量，从而降低CO2排放量，这一降低值即为供能侧减少的CO2排放量。根据《GBT2589综合能耗计算通则》和《GBT51366建筑碳排放计算标准》，农村地区使用1千克煤炭排放约1.98千克二氧化碳，使用1千克液化气排放约3.11千克二氧化碳，使用1度电排放约0.56千克二氧化碳，使用1立方米天然气排放约1.94千克二氧化碳。北方农村主要涵盖寒冷和严寒两个气候区，两个气候区目前的用能水平有较大差别。《GBT51161民用建筑能耗标准》约束我国寒冷地区居民建筑非供暖综合电耗2700kW·h/(hh·a)，严寒地区居民建筑非供暖综合电耗2200kW·h/(hh·a)。未来我国乡村的电气化率进一步提高，寒冷和严寒气候的农户的非取暖用电量差别不大，主要能耗差别来自于取暖。如果取暖使用生物质、光伏电等零碳能源满足取暖需求，则这一部分的碳排放可以基本降低为零。碳排放指标要体现出引导性，因此寒冷地区农房的二氧化碳排放强度应控制在2000kg/(hh·a)以内，严寒地区农房的二氧化碳排放强度应控制在3000kg/(hh·a)以内。5.2.3.4经济性指标由于农村地区经济水平远低于城市，因此，经济性是农户在选择供能系统时考虑的主要因素之一。根据国家统计局的数据（图5-28），我国农村居民人均支出从2014年的8383元提高至2020年的13713元，最近3年增长速度正在降低。从支出用途上看，食品烟酒相关支出占到33%，居住相关支出占22%。在2020内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究54年，农村地区有20%的家庭人均可支配收入低于4681.5元，有60%的家庭人均可支配收入高于14711.7元。图5-28我国农村居民人均支出及分项构成（2014年-2020年）通过前期大规模走访调研，北方农村地区的地方政府普遍反映整体财力压力大，很难进行大规模配套，每个农户改造初投资不超过1万元左右时基本可以承受。1万元初投资应包含供能设备投资、房屋节能改造、基础设施投资。我国北方各省农村居民人均支出大都在9000-12000元之间，只有北京、天津的农村居民人均支出超过了15000元（图5-29）。除去家庭其他支出外，绝大多数农村居民可以接受的运行费用为每个取暖季1千元左右。因此，要实现农村地区清洁取暖系统可持续推广应用，初投资应不超过1万元，年运行费不超过1千元。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究55图5-29我国北方各省农村居民人均支出（2018年-2020年）经济性指标使用取暖季单位取暖量取暖系统的运行费用进行评价，根据不同类型的设备、末端初投资以及基础设施建设费用，将初投资按照使用年限折算到运行费中，对单位取暖量的运行费进行计算。不同类型的设备和末端的取暖方式在时间和空间上呈现不同的特征，并且不同设备在不同需求下，其设备特性、调控方法和用户使用行为会相互影响，从而产生某种实际运行状态，例如传统的燃煤锅炉以及空气源热泵热水机（以热水为加热媒介，如图5-30）、燃气壁挂炉都是连续开启，并且无法便捷地实现分房间的控制，尤其是末端采用地暖的形式，而空气源热泵热风机（以热风为加热媒介，如图5-31）由于其温度响应迅速、启停方便的特性，通常都是根据用户实际需求间歇运行。图5-30空气源热泵热水机典型日逐时功率内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究56图5-31空气源热泵热风机典型日逐时功率用户使用不同的设备形式会呈现不同的启停模式，例如便于调节的设备比不易调节的设备更匹配间歇的使用习惯，在不需要取暖时段的设备取暖和能源消耗较少；而不利于调节的设备的取暖量与用户实际需求量的关系更容易出现“≥”的状态，例如在用户不在室、在某一空间短暂停留的情况下依旧持续取暖，在这些情况下取暖设备的过量取暖往往不仅不会引起用户满意度的变化，还会引起过量的能源消耗从而导致更多的运行费用，增加用户的经济负担。因此，在计算过程中如果采用同样的取暖量或者全天相同的室温状态为基础来计算不同类型设备的初投资和运行成本，就会忽略掉灵活可调节设备发挥用户行为节能的优势，有悖于针对前述实际取暖需求特征来遴选出节能环保的取暖方式的初衷。针对这一问题，可以通过定义用户需要取暖时段的取暖量为“有效取暖量”He来解决，从而不需要取暖时段的取暖量为“无效取暖量”Hue，则“供需匹配系数”Pn,s为“有效取暖量”占总取暖量（“有效取暖量”与“无效取暖量”之和）的比例。“供需匹配系数”不仅与设备类型相关，还与实际取暖需求相关，例如，对于需要某一房间连续取暖的情况，任何设备的“供需匹配系数”都是100%，因为只要设备连续开启，其取暖量都是“有效取暖量”；而对于某一房间一天只需要12小时连续或者间歇取暖的情况，连续运行的设备的“供需匹配系数”约为50%，而可以随时灵活启停的设备的“供需匹配系数”约为100%。因此，在计算初投资和运行费用时，用“单位有效取暖量”作为基础来进行计算：𝑃0,#=2#2#32$#（5-6）𝐻#,)=𝐻#,4𝑃0,#𝑃5,$#（5-7）其中：Pn,s为供需匹配系数，为无量纲参数；He为有效取暖量，单位为J；内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究57Hue为无效取暖量，单位为J；Hs,a为实际取暖的取暖量，单位为J；Hs,f为全时间、全空间取暖所需取暖量，单位为J；Pc,ts为建筑时空利用系数百分比，为无量纲参数。根据调研不同设备用户的使用模式结果和最常见的大三间式农房建筑形式，表5-2为在三种典型取暖需求模式下不同取暖设备的匹配系数：表5-2不同设备的供需匹配系数类型全时间全空间全时间部分空间（Pc,ts=50%）部分时间部分空间（Pc,ts=30%）型煤型煤炉100%50%30%天然气燃气壁挂炉100%50%30%电直热直热式100%80%85%蓄热式100%50%30%热泵热泵热水机100%50%30%热泵热风机100%100%95%地源热泵100%60%40%生物质生物质热水炉100%70%50%注：全时间全空间：三个房间取暖季24h取暖，室内设计温度为14℃；全时间部分空间：客厅兼具卧室的功能，24h取暖，卧室夜间使用时段取暖，室内设计温度同上；部分时间部分空间：卧室和客厅均在室使用时段开启，并在中午自然室温升高后客厅存在间歇关机的情况。室内设计温度同上。5.3“菜单式”农村建筑节能和清洁供热技术方案数据库项目组基于在北京、山西、山东等地农房建筑节能改造及清洁取暖技术实施的成功经验，结合内蒙古自治区农房的用能特性、保温材料的市场价格、不同地区居民经济水平的差距等因素，形成了内蒙古自治区农村散煤治理“菜单式”综合方案，为推进内蒙古自治区农村地区散煤治理和清洁取暖工作提供系统科学的依据。5.3.1典型农房基本信息基于前期调研，筛选内蒙古自治区农村地区占比最多的三类典型农房。其平面图如图5-32所示，三类农房主要功能房间面积都为87㎡，实际采暖面积根据用户取暖模式的不同（全空间采暖、卧室+客厅采暖、卧室采暖）分别为87㎡、内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究5864㎡和29㎡。室内设计温度为16℃，采暖模式均为间歇式采暖。（a）大三间式农房(b)多排式农房内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究59(c)直排式农房图5-32内蒙三类典型农房平面图5.3.2农房围护结构改造技术方案数据库根据“大用大保、小用小保、不用不保”的原则，农房的围护结构节能改造主要针对外墙、门窗及屋顶三个比较薄弱的地方。针对这三处各提出不同的改造方案（如图5-33所示）并进行全年能耗动态模拟。图5-33农房围护结构改造技术方案以未保温改造的典型农房为基础工况，模拟计算了不同围护结构改造材料的内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究60节能率，形成农房围护结构改造材料数据库，表5-3部分展示了大三间式典型农宅的围护结构改造数据库。同时根据实际调研数据，结合农户实际供热需求，形成如表5-4所示农房围护结构改造方案数据库。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究61表5-3大三间式农宅围护结构改造材料数据库样例围护结构类型保温类型材料类型实物图单价（元/m2）节能贡献率（%）北外墙内保温酚醛树脂板（3cm）6612聚氨酯板（3cm）8813自保温壁纸（5mm）223内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究62胶粉聚苯颗粒（5cm）13210外保温挤塑聚苯板（7cm)10414膨胀聚苯板（8cm)8413内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究63外门窗更换铝合金双玻2506塑钢双玻3706断桥铝双玻6802内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究64内保温保温窗帘604屋顶内保温高分子树脂保温板（4cm）3012内保温珍珠岩保温隔热包（10cm）4313内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究65表5-4大三间式农房围护结构改造方案数据库样例需求模式保温方案年供热负荷（kWh）节能率（%）改造单价（元/㎡）保温改造费用（元）部分时间全空间无保温10999000单项改造屋顶高分子树脂保温板4cm967612302604保温隔热包957013433715外墙北墙膨胀聚苯板5cm971812712718北墙膨胀聚苯板8cm955313843237北墙保温壁纸贴5mm10657322846北墙酚醛树脂板3cm963112662545外窗更换为塑钢双层窗1029463704026外加保温帘10618460653综合改造北外墙酚醛内保温壁纸4cm+保温窗帘914017/3274北外墙内保温壁纸+保温窗帘+酚醛树脂吊顶895319/4103北外墙膨胀聚苯板外保温3cm+酚醛树脂吊顶861222/4976部分时间部分空间无保温7975000单项改造屋顶高分子树脂保温板4cm704512301911保温隔热包697113432726外墙北墙膨胀聚苯板5cm702812712718东墙膨胀聚苯板5cm73148711534北墙保温壁纸贴5mm7731322616北墙酚醛树脂板4cm691813681910外窗外加保温帘722360413综合改造北外墙酚醛树脂内保温4cm+东外墙保温壁纸+保温窗帘649119/2800内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究66外墙(北+东)酚醛树脂内保温4cm+保温窗帘589326/3802北外墙酚醛树脂内保温+东外墙保温壁纸+保温窗帘+酚醛树脂吊顶555830/4711内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究675.3.3农房清洁供热技术方案数据库基于上述典型农房的模拟，针对大三间式、多排式以及直排式三种典型农宅，对三间采暖、两间采暖、一间采暖三种取暖模式采用不同的清洁供热技术方案的能效、经济性指标计算，结合调研数据，形成如表5-5所示的农房清洁供热技术方案数据库，该表仅展示大三间式三间采暖模式下的方案，其他采暖模式同理。清洁煤炉的PM2.5排放因子约2.2g/kg干燃料，虽比散煤炉具（3.7g/kg干燃料）降低了约50%，但仍然比电厂的PM2.5排放因子（0.3g/kg干燃料）高六倍多，因此清洁煤取暖系统难以从源头解决室内外污染问题。此外，清洁煤灰分含量相对较高，一般都超过30%。农村地区广泛使用的小型清洁煤炉会产生大量的灰渣，这些灰渣由于过于分散，很难再进行集中处理和再利用，只能当作废弃物丢弃于村落周边，造成严重的环境污染。鉴于清洁煤取暖系统存在的一系列环境和健康问题，其不宜在农村大面积推广，但是在电网和气网无法覆盖，生物质资源匮乏的偏远山区可推广应用。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究68表5-5大三间式三间采暖清洁供热技术方案样例设备名称实物图单价（元/台）功率（kW）供热面积（m2)能效年供热费用（无保温）（单位：元）间歇运行清洁煤炉18001260~800.583655燃气壁挂炉50002650~1200.854266内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究69壁挂式电采暖炉25001080~1000.955441空气源热泵热风机40002.525~402.2-3.01838空气源热泵热水机10000580~1002.0-3.02339内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究70油汀式电暖器3002.25~200.955441碳晶电采暖15802.520~300.955441踢脚线式电暖器3502.221~300.955441内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究71暖风机5002.115~250.955441生物质成型燃料炊事供热两用炉-燃料置换4500-80~900.840生物质成型燃料炊事供热两用炉-燃料购买4500-80~900.842663内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究725.3.4菜单式农房建筑节能和清洁供热技术方案遴选流程菜单式农房建筑节能和清洁供热技术方案整个遴选过程按照图5-34中的步骤进行。首先根据农房建筑的基本信息及用户习惯建立建筑模型进行改造前的基础能耗计算；然后在农户的经济承担能力范围内，通过数据库对围护结构的不同节能改造方案及清洁取暖技术方案进行寻优计算，得到建筑节能和清洁供热技术的最佳方案，即“推荐菜品”；如推荐方案在实际情况下因材料短缺、用户偏好等原因无法实施，也可修改或由用户自由选择方案，得到“自选菜品”。图5-34菜单式筛选流程通过建立农村地区典型户模型，利用上述“菜单式”方法得到节能改造最优方案点线图，如图5-35所示。其中每个点代表一种改造方案，对应的横坐标代表该方案的初投资，纵坐标代表节能率；其中绿色曲线是在给定用户的改造投资预算后，在该预算内所有改造方案中节能率最高的方案。任何位于该线下面的方案都不是经济性及节能效果综合最有方案。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究73图5-35典型农房节能改造最优方案点线图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农房建筑节能和清洁供热技术方案的确定总体上分两步进行。首先根据保温改造的预算投资，通过“菜单式”方法筛选出最优节能改造方案，并得到对应的建筑能耗模拟结果；在此基础上对各清洁取暖技术进行综合的初投资、年运行费、年计算费用等的计算，再通过年计算费用这一经济性指标对各方案进行经济性排序，以此得到各户型不同取暖模式下的推荐方案。5.4.1围护结构节能改造方案通过寻优计算，得到不同投资预算（2000元~7000元）下，三类农房不同取暖方式下的最佳节能改造方案。计算发现，采暖面积越大，相同投资下建筑保温改造的节能率越低。而同样采暖面积下，多排式和直排式农房因在采暖房间北部或东部有“天然的屏障”，使其在相同投入下可以获得更高的节能率。以节能率30%为约束目标，三类户型不同取暖模式的推荐保温方案如表5-6所示。表5-6农房节能改造推荐方案农房类型采暖方式改造方案初投资(元)节能率(%)标煤节省量(t)大三间式三间采暖三面外墙酚醛树脂内保温4cm+保温窗帘623231.81.3内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究74两间采暖北外墙酚醛树脂内保温+东外墙保温壁纸+保温窗帘+酚醛树脂吊顶471130.30.9一间采暖外墙(北+东)酚醛树脂内保温+内隔墙酚醛树脂内保温+保温窗帘+酚醛树脂吊顶492739.60.6多排式三间采暖东西墙酚醛内保温6cm+酚醛树脂吊顶586831.31.2两间采暖东外墙酚醛树脂内保温5cm+保温窗帘+珍珠岩隔热包468428.10.8一间采暖东外墙酚醛树脂内保温5cm+保温窗帘+珍珠岩隔热包301332.10.5直排式三间采暖北墙酚醛内保温5cm+酚醛吊顶+保温窗帘634733.01.3两间采暖北墙酚醛内保温5cm+保温窗帘+酚醛吊顶431734.30.9一间采暖北墙酚醛内保温5cm+保温窗帘+珍珠岩隔热包237330.40.45.4.2散煤治理综合技术方案农房散煤治理综合技术方案通过“年计算费用”确定。计算费用法亦称“折算费用法”，是静态计算法的一种，指将初投资折算到寿命周期中的每一年，并用“费用”来反映设计方案对物质及劳动量的消耗多少，以此评价设计方案优劣的方法。“年计算费用”越小，表明该方案的经济性越好，该方案越值得推荐。年计算费用的计算公式如下：𝑆=I"("3+)%("3+)%8++Y（5-8）式中，S——方案的年计算费用，元/年；I——方案的初投资，元；Y——方案的年运行费用，元/年；i——回收率，取10%；m——使用寿命，年。需说明的是，各方案的初投资包括用户侧投资和基础设施投资。其中用户侧投资是农房的保温改造费、供热设备费及末端设备费三者之和，后者则指热源建设费、电网改造费等。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究75将各方案的年计算费用从小到大排序，可以看出其大致呈阶梯状排列，如表5-7所示。年计算费用总体上呈＜3000，3000~4000，4000~5000，5000~6000，＞6000分布。表5-7技术方案对比分析表技术路径保温改造费（元）设备及末端费（元）基础设施投资（元）初投资（元）年运行费（元）年计算费用（元/年）实施条件生物质炊暖炉-置换6232690084013972023411、生物质资源丰富且集中；2、配套建设生物质成型燃料加工厂生物质炊暖炉-购买623269000131322179.03906有生物质成型燃料购买渠道低温空气源热泵热风机623280005000192321504.24033单台设备所需电网容量2.5kW低温空气源热泵热水机6232124007500261321914.45350单台设备所需电网容量达5kW电蓄热-蓄热式电暖器6232540019000306321563.15590单台设备所需电网容量3.2kW燃气壁挂炉6232740012000256323491.36861燃气管网敷设到户电直热-暖风机6232200016000242324452.37638单台设备所需电网容量2.1kW电直热-油汀式电暖气6232120017000244324452.37665单台设备所需电网容量2.2kW电直热-踢脚线式电暖器6232140017000246324452.37691单台设备所需电网容量2.2kW电直热-壁挂式电采暖炉6232250020000287324452.38230单台设备所需电网容量10kW电直热-碳晶电采暖板6232632020000325524452.38732单台设备所需电网容量2.5kW注：（1）蓄热式电暖气按照峰电0.465元/kWh，谷电0.168元/kWh；其它电采暖方案均按照0.465元/kWh；（2）天然气价格3.26元/Nm³；（3）生物质颗粒1000元/吨；（4）电网增容改造2000元/kVA。“生物质炊暖炉-置换”指以一村或多村委单位，建设生物质成型燃料加工厂，农户可直接用自家的秸秆置换相应的燃料，无需额外花钱购买燃料，但置换量不内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究76够冬季采暖燃料量部分需另行购买；“生物质炊暖炉-购买”指农户直接从附近或其他地区的现存生物质颗粒加工厂购买颗粒燃料，该方式虽然省去了前期的建厂投资，但运行费较高。图5-36展示了各方案的初投资与运行费，可以直观看出生物质炊暖炉（置换）同时具备较低的初投资和运行费；生物质炊暖炉（购买）有较低的初投资，低温空气源热泵热风机则有较低的运行费。特别的，对于“煤改气”技术路径，因为管网的敷设费用较高，且目前自治区气价较贵，所以仅适合于近郊村或有气源且燃气管网容易辐射到的村落，并建议用于炊事活动。图5-36技术方案对比图根据上述方法对各户型以及各取暖模式下的清洁取暖技术进行对比分析，分别得出各取暖模式下适宜推行的技术方案。5.4.2.1“煤改生物质”技术根据计算结果，生物质炊暖炉技术在三类户型的三间和两间采暖模式下均为最优方案，该技术方案适合于多房间采暖，如表5-8所示。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究77表5-8大三间式农房“煤改生物质”方案大三间式取暖方式技术路径保温改造费（元）设备及末端费（元）基础设施投资（元）初投资（元）运行费（元）费用年值碳排放（t）实施条件三间采暖生物质炊暖炉-置换62326900840139720234101、生物质资源丰富且集中；2、配套建设生物质成型燃料加工厂生物质炊暖炉-购买62326900013132217939060有生物质成型燃料购买渠道两间采暖生物质炊暖炉-置换47116260840118110205701、生物质资源丰富且集中；2、配套建设生物质成型燃料加工厂生物质炊暖炉-购买47116260010971161630580有生物质成型燃料购买渠道多排式三间采暖生物质炊暖炉-置换58686900840136080229301、生物质资源丰富且集中；2、配套建设生物质成型燃料加工厂生物质炊暖炉-购买58686900012768200236810有生物质成型燃料购买渠道两间采暖生物质炊暖炉-置换46846260840117840205301、生物质资源丰富且集中；2、配套建设生物质成型燃料加工厂生物质炊暖炉-购买46846260010944152029580有生物质成型燃料购买渠道直排式三间采暖生物质炊暖炉-置换63476900840140870235601、生物质资源丰富且集中；2、配套建设生物质成型燃料加工厂生物质炊暖炉-购买63476900013247199537370有生物质成型燃料购买渠道两间采暖生物质炊暖炉-置换43176260840114170200501、生物质资源丰富且集中；2、配套建设生物质成型燃料加工厂生物质炊暖炉-购买43176260010577138127710有生物质成型燃料购买渠道注：生物质颗粒1000元/吨。其中，设备及末端费包括设备费和末端费两部分。生物质炊暖炉单价为4500元/台；末端均为散热器，不同取暖模式的末端投资如表5-9所示。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究78表5-9采暖末端投资信息表三间采暖（87㎡）两间采暖（64㎡）一间采暖（29㎡）投资（元）240017607945.4.2.2“煤改电”技术经计算，三类农宅各取暖模式下适宜推行的“煤改电”技术如表5-10~表5-12所示。表5-10大三间式农宅推荐“煤改电”技术取暖方式技术路径保温改造费（元）设备及末端费（元）基础设施投资（元）初投资（元）运行费（元）费用年值碳排放（t）实施条件三间采暖低温空气源热泵热风机62328000500019232150440332.2电网容量≥5kW两间采暖电蓄热-蓄热式电暖器47113600300011311115926464.8电网容量≥6.4kW低温空气源热泵热风机47118000500017711112034491.6电网容量≥5kW一间采暖低温空气源热泵热风机492740000892751916920.8电网容量≥2.5kW电蓄热-蓄热式电暖器492718002500922753717502.2电网容量≥3.2kW电直热-踢脚线式电暖器492735005277152822222.2电网容量≥2.2kW电直热-油汀式电暖气492730005227152822162.2电网容量≥2.2kW电直热-暖风机492750005427152822422.2电网容量≥2.1kW电直热-碳晶电采暖板4927158006507152823842.2电网容量≥2.5kW注：（1）蓄热式电暖气按照峰电0.465元/kWh，谷电0.168元/kWh；其它电采暖方案均按照0.465元/kWh；（2）电网增容改造2000元/kVA。大三间式农房三间采暖最优方案为低温空气源热泵热风机，两间采暖模式中蓄热式电暖器优于低温空气源热泵热风机。一间采暖模式中低温空气源热泵热风机最优，电直热技术方案运行费较高，不建议采用。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究79表5-11多排式农宅推荐“煤改电”技术取暖方式技术路径保温改造费（元）设备及末端费（元）基础设施投资（元）初投资（元）运行费（元）费用年值碳排放（t）实施条件三间采暖低温空气源热泵热风机58688000500018868138838692.0电网容量≥5kW两间采暖电蓄热-蓄热式电暖器4684360030001090257423924.5电网容量≥6.4kW低温空气源热泵热风机4684800050001053337832031.5电网容量≥5kW一间采暖低温空气源热泵热风机301340000701354214640.8电网容量≥2.5kW电蓄热-蓄热式电暖器301318002500731356115232.3电网容量≥3.2kW电直热-油汀式电暖气301330003313159820342.3电网容量≥2.2kW电直热-踢脚线式电暖器301335003363159820402.3电网容量≥2.2kW电直热-暖风机301350003513159820602.3电网容量≥2.1kW电直热-碳晶电采暖板3013158004593159822022.3电网容量≥2.5kW注：（1）蓄热式电暖气按照峰电0.465元/kWh，谷电0.168元/kWh；其它电采暖方案均按照0.465元/kWh；（2）电网增容改造2000元/kVA。多排式农房三间采暖最优方案为低温空气源热泵热风机，两间采暖模式中蓄热式电暖器优于低温空气源热泵热风机。一间采暖模式中低温空气源热泵热风机优于蓄热式电暖器，电直热技术方案运行费较高，不建议采用。表5-12直排式农宅推荐“煤改电”技术取暖方式技术路径保温改造费（元）设备及末端费（元）基础设施投资（元）初投资（元）运行费（元）费用年值碳排放（t）实施条件三间采暖低温空气源热泵热风机63478000500019347138339272.0电网容量≥5kW两间采暖电蓄热-蓄热式电暖器4317360030001091799024264.1电网容量≥6.4kW内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究80低温空气源热泵热风机4317800050001731795732341.4电网容量≥5kW一间采暖低温空气源热泵热风机237340000637350113390.7电网容量≥2.5kW电蓄热-蓄热式电暖器237318002500667351913962.2电网容量≥3.2kW电直热-油汀式电暖气237330002673147718292.2电网容量≥2.2kW电直热-踢脚线式电暖器237335002723147718352.2电网容量≥2.2kW电直热-暖风机237350002873147718552.2电网容量≥2.1kW电直热-碳晶电采暖板2373158003953147719972.2电网容量≥2.5kW注：（1）蓄热式电暖气按照峰电0.465元/kWh，谷电0.168元/kWh；其它电采暖方案均按照0.465元/kWh；（2）电网增容改造2000元/kVA。直排式农房三间采暖最优方案为低温空气源热泵热风机，两间采暖模式中蓄热式电暖器优于低温空气源热泵热风机。一间采暖模式中低温空气源热泵热风机最优，电直热技术方案运行费较高，不建议采用。需说明的是，空气源热泵热风机4000元/台；蓄热式电暖器单价1800元/台，输入功率3.2kW/台，卧室和客厅各安置1台；油汀式电暖气单价300元/台，输入功率2.2kW/台，卧室安置1台，客厅安置2台；踢脚线式电暖器单价350元/台，输入功率2.2kW/台，卧室安置1台，客厅安置2台；暖风机单价500元/台，输入功率2.1kW/台，卧室安置1台，客厅安置2台；碳晶电采暖板单价1580元/台，输入功率2.5kW，卧室安置1台，客厅安置2台。根据以上分析得到结论如下：（1）三间采暖仅适合采用空气源热泵热风机；两间采暖适合采用蓄热式电暖器和空气源热泵热风机；一间采暖适合采用空气源热泵热风机、电蓄热技术；（2）不建议采用电直热技术；（3）采暖面积越小，适宜的技术种类越多。5.4.2.3“煤改太阳能”技术现有的“煤改太阳能”技术路径主要为太阳能光伏直流驱动供热系统，该项技术目前在山西省芮城县建设试点项目，但该项技术仅针对于单屋小面积采暖，内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究81鉴于此，只对三类农宅的一间采暖模式做该方案的分析，如表5-13所示。另外，太阳能热水取暖接受度不高，且应在保证防冻、降低故障率等情况下才可应用，因此不推荐。表5-13光伏蓄热墙技术方案分析农宅类型取暖方式技术路径保温改造费（元）设备及末端费（元）基础设施投资（元）初投资（元）运行费（元）费用年值年收益（元）大三间式一间采暖太阳能光伏直流驱动供热系统492731169036096047462584多排式一间采暖太阳能光伏直流驱动供热系统301331169034182044942584直排式一间采暖太阳能光伏直流驱动供热系统237331169033542044102584注：（1）光伏板额定功率445w，效率65%，卧室采暖装机容量8.9kW；（2）供暖面积约30㎡；（3）光伏上网电价0.2829元/kWh；5.4.2.4内蒙古自治区农村“四一模式”可行性分析“四一模式”是指初投资每户平均不超过一万元、无补贴的年取暖运行费每年不超过一千元、设备一键式智能化操作，并整体建立在一个顶层规划的北方农村清洁取暖改造模式。该模式从北方农村清洁取暖工作的财政约束、经济约束、技术约束、统筹规划约束出发，通过因地制宜的科学规划，有效推进了农村地区居民生活的“无煤化”进程，走出了农户能承受，政府能承受，资源能承受的可持续发展模式。目前该模式已在河南省鹤壁市和山东省济南市商河县成功推广实施。内蒙古自治区具有以中温带为主的寒暑剧变大陆性季风气候特征，冬季漫长严寒，夏季温热短促，采暖期180天以上，农户习惯间歇性采暖，冬季采暖能耗较高。基于前述清洁取暖技术方案的对比分析可以发现，三类农宅的三间采暖模式下只有生物质清洁取暖技术接近“四一”，其他技术路径无法实现；两间间歇内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究82采暖模式下生物质炊暖炉和蓄热式电暖器技术方案接近“四一”模式的要求，而一间采暖模式下“低温空气源热泵热风机”“生物质炊暖炉”“蓄热式电暖器”技术方案基本都满足“四一”模式要求。基于以上分析，提出符合内蒙古自治区农村实际的“四一”模式，即“初投资每户1.5万元左右，无补贴的年采暖费1500元左右，设备一键式智能化操作，并整体建立在一个顶层规划”。内蒙古自治区农村地区散煤治理“四一”模式的方案如表5-14~表5-16所示。表5-14内蒙古自治区大三间式农宅四一模式技术方案取暖方式技术路径保温改造费（元）设备及末端费（元）基础设施投资（元）初投资（元）运行费（元）费用年值碳排放（t）三间采暖生物质炊暖炉-置换6232690084013972023410.0两间采暖生物质炊暖炉-置换4711626084011811020570.0电蓄热-蓄热式电暖器47113600300011311115926464.8生物质炊暖炉-购买47116260010971161630580.0一间采暖低温空气源热泵热风机492740000892751916920.8电蓄热-蓄热式电暖器492718002500922753717502.2生物质炊暖炉-置换4927529484011061019580.0电直热-油汀式电暖气492730005227152822162.2生物质炊暖炉-购买4927529401022174820920.0电直热-暖风机492750005427152822222.2电直热-碳晶电采暖板4927158006507152822422.2注：（1）蓄热式电暖气按照峰电0.465元/kWh，谷电0.168元/kWh；其它电采暖方案均按照0.465元/kWh；（2）生物质颗粒1000元/吨；（3）电网增容改造2000元/kVA。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究83表5-15内蒙古自治区多排式农宅四一模式技术方案取暖方式技术路径保温改造费（元）设备及末端费（元）基础设施投资（元）初投资（元）运行费（元）费用年值碳排放（t）三间采暖生物质炊暖炉-置换5868690084013608022930.0两间采暖生物质炊暖炉-置换468462608401178450420530.0电蓄热-蓄热式电暖器46843600300011284109025744.5生物质炊暖炉-购买46846260010944152029580.0一间采暖低温空气源热泵热风机301340000701354214640.8电蓄热-蓄热式电暖器301318002500731356115232.3生物质炊暖炉-置换30135294840914750417070.0生物质炊暖炉-购买301352940830778218740.0电直热-油汀式电暖气301330003313159820342.3电直热-踢脚线式电暖器301335003363159820402.3电直热-暖风机301350003513159820602.3电直热-碳晶电采暖板3013158004593159822022.3注：（1）蓄热式电暖气按照峰电0.465元/kWh，谷电0.168元/kWh；其它电采暖方案均按照0.465元/kWh；（2）生物质颗粒1000元/吨；（3）电网增容改造2000元/kVA。表5-16内蒙古自治区直排式农宅四一模式技术方案取暖方式技术路径保温改造费（元）设备及末端费（元）基础设施投资（元）初投资（元）运行费（元）费用年值碳排放（t）三间采暖生物质炊暖炉-置换634769008401408750423560.0两间采暖生物质炊暖炉-置换431762608401141750420050.0内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究84电蓄热-蓄热式电暖器4317360030001091799024264.1生物质炊暖炉-购买43176260010577138127710.0一间采暖低温空气源热泵热风机237340000637350113390.7电蓄热-蓄热式电暖器237318002500667351913962.2生物质炊暖炉-置换23735294840850750416220.0生物质炊暖炉-购买237352940766772317310.0电直热-油汀式电暖气237330002673147718292.2电直热-踢脚线式电暖器237335002723147718352.2电直热-暖风机237350002873147718552.2电直热-碳晶电采暖板2373158003953147719972.2注：（1）蓄热式电暖气按照峰电0.465元/kWh，谷电0.168元/kWh；其它电采暖方案均按照0.465元/kWh；（2）生物质颗粒1000元/吨；（3）电网增容改造2000元/kVA。“调整版”四一模式下，三类农宅的三间采暖模式下，生物质炊暖炉技术-置换技术符合要求；两间采暖模式下生物质炊暖炉技术和电蓄热技术符合要求；一间采暖模式符合要求的技术方案最多，生物质、热风机以及电直热电蓄热技术均满足要求。6内蒙古自治区农村散煤治理商业模式研究6.1散煤治理商业模式现状及问题6.1.1散煤治理商业模式现状农村散煤治理市场化运行机制不健全，目前主要依靠政府推动，依赖政府直接投入，存在融资难、融资贵的问题。部分地区开展以特许经营或政府和社会资内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究85本合作（PPP）模式引入社会资本（如热力、电力、燃气企业）投资建设和运维，但并未规模化应用。根据公开资料整理，除河南和天津外，其它省份均以财政资金投入为主，占比达到67.6%~88.6%。大部分市县考虑农户自身经济水平，普遍采用既补贴初投资又补运行费用的方式，给地方财政造成了严重的经济负担。个别县市如河南省鹤壁市、山东省济南市商河县实施了“只补初装不补运行费”的模式。由于散煤治理项目公益性强，盈利水平较低，市场积极性不高，“企业为主、政府推动、居民可承受”的运营模式尚未真正建立起来。近年来，市场上虽然存在绿色信贷、绿色债券、绿色产业基金、融资租赁、绿色信托等丰富的绿色金融产品，但是金融支持清洁取暖的主要力量仍是银行信贷，支持形式较为单一。根据《2021年金融机构贷款投向统计报告》显示，截止到2021年末，中国21家银行绿色信贷超15.9万亿元，其中清洁能源产业为4.21万亿元。2018年，山东济南清洁取暖项目获亚洲开发银行4亿美元贷款支持，主要用于济南市中央商务区区域能源工程、商河冬季清洁取暖无煤化示范县项目、济南西部“外热入济”废热利用及多能互补清洁用能项目。2022年农发行辽宁省阜新市分行营业部以4亿元信贷规模支持阜新市清洁取暖“光热+电”项目。6.1.2现有模式存在的问题6.1.2.1中央财政补贴政策未充分体现差异化试点城市改造任务量各不相同，部分城市差距较大。目前，中央补贴按照行政级别支付定额补助，属于同一行政级别的试点城市，尽管任务量差距可能较大，但获得的补助金额仍然相同。例如，在第二批的23个试点城市中，改造任务量最大的地级市为邯郸，三年计划改造132.71万户，任务量最低的是阳泉，三年清洁取暖改造任务量为16.16万户，前者任务量是后者的8.2倍，但是获得的中央补贴金额相同。这造成了试点城市每户能够享受到的中央财政补贴力度差异较大。此外，中央财政补贴非常有限，在第二批23个试点城市中，每户可获得中央财政补贴（用可获得的中央资金除以改造总户数）最高的城市，户均也仅为9282元，而很多城市每户不足1000元。因此，技术方案的经济合理是保证本项工作可持续开展的关键因素。6.1.2.2财政补贴标准与技术方案匹配度不高各地市出台的补贴政策针对不同的改造方式差别较大，这一标准的差别度主内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究86要跟地方政府对技术路径的选择未进行科学的论证有关。不同技术路径初投资、运行成本、适用条件、资源供保障程度差别巨大。如山西省临汾市尧都区人民政府办公室发布的《尧都区2021年清洁取暖工程实施方案》中针对“煤改电”改造用户，按购置采暖设备费用70％给予补贴，每户最高补贴7000元。采暖季每户用电量在10400千瓦时以内的，按补贴电价0.2862元/度计价；超过10400千瓦时的部分，按0.507元/度计价。“煤改电”设备价格差异化较大，如空气源热泵热水机（5kW额定输入功率）市场价约12000元/台，低温空气源热泵热风机市场价约为4500元/台，补贴政策会引导农户选择贵的设备，而不会选择适宜的设备。6.1.2.3地方配套资金到位率较低，社会资本积极性不高部分试点城市地方配套资金到位率较低，首批12个试点城市2017年度平均地方财政资金到位率为65.35%。随着试点工作的持续推进，地方财政补贴压力将不断加大。2017年首批12个试点城市运行补贴支出占当年一般公共预算收入的0.05%～3.67%，平均为0.97%，如果要完成三年示范期所有农村改造任务，且沿用目前的补贴水平，补贴支出占城市一般公共预算收入的比例为0.16%～12.09%，平均为3.31%。据前期调研显示，目前地方政府补贴普遍存在拖欠现象，施工企业、设备企业垫资难以在短期内收回，加剧了社会资本积极性不高的现象。6.1.2.4项目投资回报机制不健全，社会资本积极性不高农村散煤治理项目实施周期较短，模式较为单一，并且其改造及运维成本高，农户收费难以覆盖成本，因此商业模式较为欠缺，市场化程度不高。项目普遍面临着初期设备投资费用巨大、投资回收期较长、运行成本偏高等问题，削弱了社会资本投资散煤治理项目的意愿。同时整个行业对政府补贴依赖成都极高，政府补贴是否及时、可靠成为影响企业偿债能力的重要因素，企业风险较高。6.1.2.5参与企业非头部企业，资金能力有限目前，农村散煤治理项目多为地方政府通过招投标形式选择承担企业，其中“煤改气”项目多由当地燃气公司承担，“煤改电”项目中标企业多以设备厂商、供热企业或者平台运营公司为主，根据《中国空气源热泵行业草根调研报告2020》数据显示，2020年格力、美的、海信、海尔四大品牌低温空气源热泵热风机产品在清洁取暖市场中的占比不足40%。“煤改生物质”改造设备更是均为小型民营内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究87企业。清洁取暖项目均无行业内头部企业作为主导。6.1.2.6可再生能源开发利用机制尚未建立农村能源未来的发展路径主要有三种：第一种是维持现状路径，仍将产生大量的碳排放，严重污染环境并影响农民健康，并且使得城乡不平等，因此这一路径是完全不可行的。第二种是目前通过“煤改气”或“煤改电”等简单替代高污染能源路径，这一路径会产生较高的基础设施投资，包括电网和气网的改造，而且运行费用较高农户难以承受。此外，天然气并非零碳能源，无法实现将来的碳中和目标。第三种是大力发展农村丰富的可再生能源，主要包括太阳能、生物质能、小水电等，能够有效促进农村碳中和，通过就地利用能够改善居民生活条件，而且所需投资并不高于简单替代路径，是可持续的发展路径。但是目前农村地区可再生能源应用项目多为试点示范项目，未形成规模化的散煤治理拓展项目，带动社会资本的积极性，并且各项配套政策不完善。个别城市形成了产业，并取得了两个的经济和社会效益，如山东省阳信县，它是全国优质麦生产基地县和全国畜牧百强县，以现有每年产生的秸秆、牛粪、树枝、锯末测算，年可生产颗粒燃料100万吨，基于这些丰富的生物质资源，该县积极主动构建了“农户就地收集、企业就近加工、全域就地使用”的阳信模式，初步实现了生物质清洁取暖和电代煤、气代煤等多能互补的清洁取暖格局，建成了全国首个农村生物质清洁取暖示范县。6.1.2.7实施方案趋同性强，管理机制不健全根据前期的调研，受散煤治理项目“时间紧、任务重、涉及面广”的影响，使得大多数地方政府各种规划任务化，忽略了技术路径的正确与否是散煤治理项目投融资成功可持续发展的必要前提。在技术路径选择过程中，大多借鉴别的城市的经验，而未根据本地实际进行深入的研究和科学的论证，建设试点工程。大多数城市市级政府在项目申请成功后，根据本地实际情况制定总体规划、实施方案和配套政策，但实施方案只制定了大体方向，并不明晰，具体的实施任务和资金直接下放至县和县级市。县政府前期不参与总体规划、技术路径制定，只负责实施，并将任务下发至基层政府。基层政府对当地实际情况和农户取暖需求了解最深，但最没有话语权，前期无任何参与，并且散煤治理的推广，对基层政府的显性政绩并不明显，因此缺乏积极主动性，导致很多地方技术路径选择了内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究88好实施的或者“面子”工程，而不是经济性好、服务好、性价比高且符合本地实际情况的产品，很多地方已经出现了二次改造的情况，费钱且费力，农户也对散煤治理失去耐心和信心。6.2散煤治理商业模式中责任主体定位在散煤治理工作推进中，各方参与者之间的相互关系和定位尤为重要。无论是以政府为主，还是企业为主，或是居民为主，都需要理清楚清洁取暖中参与者在实施过程中的相互关系以及定位，这样才能真正实现多方共赢、持续发展的目标。6.2.1利益定位散煤治理项目的责任主体有：政府（各级政府）、企业、居民。三者之间利益定位情况如图6-1所示。图6-1散煤治理中各责任主体利益定位情况政府位于金字塔的顶端，其中中央政府位于金字塔的“最顶端”，主要职责是制定散煤治理任务目标，发布政策，相对于其他方有完全主动权。然后是地方政府，省级政府其主要职责是根据中央政府文件组织各市申报散煤治理项目，制定符合本地实际的总体目标和配套政策，属于上传下达的角色。市级政府相对于省级政府有一定的主动权，主要职责是以省级政府发布的政策为基础，确定符合内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究89本市实际经济情况、资源禀赋、农户实际的技术路径以及补贴政策，确定具体的改造户数，然后上报给省级政府，并根据补贴激励政策下发补贴。之后是县级政府，相对于其他两级政府基本处于完全被动的状态，但相对于企业有组织开展治理工作的主动权，其主要职责是组织实施清洁取暖改造工作并下发规定的补贴资金，若自身资金有限的话，可补贴一部分资金，剩余资金由居民承担。镇政府和村委相对于省、市、县三级政府而言，基本处于执行任务阶段，村委主要的职责为摸清本村基本情况、确定改造户数，上报镇政府，镇政府根据村委上报数据上报至县政府。各级政府的利益诉求基本一致，以社会效益为主。其次是企业，不同的清洁取暖方式会对应着不同类型的企业，总体上可划分为设备制造公司、能源服务公司、运营公司三种企业，由于这三种企业在清洁取暖实施中均会获得经济效益，所以他们都拥有一定的主动权。表6-1对其利益情况进行定性分析，并用星的个数表示各企业的获利机会和风险机会。表6-1散煤治理中不同企业利益情况表清洁取暖方式企业名称获利机会风险机会煤改气燃气公司★★★★★燃气壁挂炉设备公司★★★★★煤改电电网公司★★★★★各类电采暖设备公司★★★★★煤改太阳能太阳能采暖设备公司★★★★★光伏组件生产及安装公司★★★★★煤改生物质生物质炉具设备公司★★★★★生物质燃料生产供应公司★★★★★——运营企业★★★★★由表6-1可以看出，运营企业的获利机会大于设备企业，其原因在于运营企业为政府委托的第三方管理公司，为政府和企业搭建沟通桥梁，前期无投资。设备企业的获利机会大于能源供应企业，前者通过售卖设备已经获利，后者需要前期投入基础设置建设，后期通过运行逐渐回收成本，这就需要考虑投资回收期时长，若时间较长，一些不确定因素可能会影响企业的利润，如燃气公司前期投入大量的管网建设费用，运行过程中因上游冬季气价上涨，出现气价倒挂现象，同内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究90时因为气价较高，农户弃用，前期投入可能无法回收。最后，位于金字塔“最底层”的是农户，他的利益是最容易被其他三方忽视的，随着政策的改变，农户几乎是完全被动地接受散煤治理改造，但因散煤治理可使农户生活得到改善，农户的态度也可化被动为主动。改造前，由于散煤治理时间紧、任务重，多数政府缺乏对政策和技术路径的宣传，农户对散煤治理设备没有深入的了解，所以基本处于被动接受状态。改造后，在使用过程中，农户的的态度也发生了改变。一是在国家、地方政府的补贴政策激励下，居民只需负担很少一部分费用就可以实现清洁取暖；其二是清洁取暖设备操作简单，与烧散煤相比，室内外环境变好，部分设备更省钱了。基于以上原因，农户从被动接受转变为主动改造。6.2.2决策定位对散煤治理中几方参与者的决策定位也很重要。在清洁取暖改造工作中，各方参与者均根据自身的需求，决策实际可行的方案，其中，由于中央政府、省级政府主要的职责是发布政策、确定目标、改造执行过程中的监督和验收，不参与后期的决策过程，所以在对几方参与者决策定位时，只考虑市、县政府、企业和农户。图6-2散煤治理中各方参与者决策定位情况从图6-2可以看出，在决策方面，市政府位于金字塔的“最顶端”，其根据中央政府、省政府规定的任务目标，决策实际可行的、能指导全局的散煤治理任务内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究91目标以及技术路径；县政府则是以市政府确定的技术路径为基础，决策具体的改造户数，上报市政府，组织开展改造工作，决策具体的实施方案，并向乡镇政府下达具体工作任务。其次是企业，根据县级政府确定的改造方案，及时落实改造工作，相对而言，几乎没什么决策权。最后是居民，由于信息的不对等，他们对不同的清洁取暖技术路径不太熟知，所以，基本是被动地配合改造工作，但改造后使不使用的决策权在他们。在决策过程，有两个主要的因素影响着各方参与者的决策权，分别是补贴和技术路径。为了更进一步探究某个因素对各方参与者决策权的影响，建立了稳定状态和动态两种模型，其中，稳定状态指的是有补贴且决策的技术路径合适的状态，而动态指的是有无补贴或者选择的技术路径是否合适的两种状态。6.2.2.1稳定状态下的决策过程为了更形象地描述某个因素对各方参与者决策权的影响，模拟了他们的具体的决策过程，稳定状态下的决策过程如图6-3所示。图6-3稳定状态下各方参与决策过程情况散煤治理的整个实施过程分为五个阶段，分别是提出散煤治理项目申报、实施方案确定、项目实施、运行和运维。在提出申请阶段，主要的参与者是地方政府，他决策是否实施散煤治理项目并向中央政府提出申请。在实施方案确定阶段，市政府基于中央政府的总体方针策略，结合本地经济水平、资源禀赋、农户用能特性等，制定合适的实施方案。项目实施阶段，县级政府组织开展改造工作，决策具体实施方案，同时在此阶段，企业充当的角色是主要工程的实施者，而农户的角色是配合实施工作，三个主体利益方均拥有一定的决策权，但由于他们地位不同，其决策权大小也不同的，具体排序为：县政府＞企业＞居民。运行阶段，内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究92该阶段主要是指取暖设备的使用，农户作为使用者，该阶段决策权最高。运维阶段，农村以老人和留守儿童居多，文化程度普遍较低，对于一些复杂的取暖系统，居民无法自行维修，需由企业派专业人士上门维修，所以，企业在该阶段的决策权最高，同时考虑到地方政府可通过合同等约束企业提供售后服务，则地方政府也拥有一定的决策权。6.2.2.2动态状态下的决策过程（1）有无补贴激励政策经济成本是农户关注的首要因素。2021年，城镇居民人均可支配收入47412元，农村居民人均可支配收入18931元，低收入组人均可支配收入8333元，根据课题组前期的调研显示，农户可承受的初投资不超过5000元，运行费不超过2000元。为了提高农户的使用意愿，政府运用财政补贴政策作为“药引子”，建立良好的市场环境，满足农户基本需求，使散煤工作顺利进展。但补贴只有三年期限，一旦补贴停止，农户该如何承担高于自身承受能力的清洁取暖成本，其使用意愿会不会大幅度降低，这成了目前各方最为关心的话题。为了分析各方参与者在有无补贴激励政策条件下决策权的变化，同样模拟了他们的决策过程。（1）有补贴（2）无补贴图6-4有无补贴情况下各方参与者决策过程对比由图6-4所示，有无补贴激励政策，基本不会影响散煤治理项目的申报和实施方案确定两阶段，主要影响改造工作实施阶段和运行阶段各方参与者的决策权。补贴在散煤治理中发挥着比较核心的作用，主要是调动企业的积极性和提高居民使用意愿，若不再补贴，企业的积极性和居民使用意愿就会降低。某调研结果显示，以山西省为例，约86%的受访者表示愿意使用清洁能源取暖的前提是政府提供足额补贴，而无补贴情况下愿意改造的用户数量仅占4.8%。所以，在改造工作实施阶段，地方政府不再拥有最高的决策权，反而是农户拥有最高的决策权，其次是企业，最后是地方政府，企业需在权衡利弊后，认为该工程可获得经济效内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究93益，再开展实施工作。而在运营阶段，农户同样拥有最高决策权，可根据改造后运行非得高低决定是否使用设备，企业和地方政府这个阶段基本没有决策权利。补贴固然重要，但不同的参与者对补贴真正意义的理解不同，以政府角度来看，给予企业补贴是为了激励企业提高产品质量，降低成本。给予农户补贴是为了让农户以低的价格使用高效清洁的取暖设备，既提升舒适度，又减少了能耗，降低取暖成本。以企业角度来看，为了追求利益最大化，大多数企业并没有将政府补贴用于产品研发和质量提升上，而只是为了获得补贴带来的经济利益，这就会导致市场上的设备良莠不齐，农户的使用意愿低。以农户角度来看，一部分农户用补贴购买了低价清洁取暖设备，但并不会使用，根据《中国散煤综合治理研究报告2021》数据显示，“改而不用”现象突出。以煤改电为例，部分地区改而未用、基本不用、低水平使用的用户，约占总改造户数的七至八成，有些地区甚至出现农户以低价购买清洁取暖设备，验收过后就将设备卖掉。因此补贴并不是一件完全的“好事”，有时也会起到反作用，造成不必要的浪费。（2）技术路径是否合理散煤治理工作必须“坚持从实际出发，宜电则电、宜气则气、宜煤则煤、宜热则热，确保北方地区群众安全取暖过冬”。散煤治理技术路径是整个散煤治理工程的核心内容，若选择的技术路径不合适，有可能会阻碍散煤治理工作的推进，具体决策过程如图6-5所示。（1）合理（2）不合理图6-5技术路径选择是否合适情况下各方参与者决策过程对比由图6-5可知，若地方政府决策的散煤治理技术路径不合适，那么在实施方案确定这一阶段后，散煤治理工作就可能无法继续推进下去，但如果政府愿意给予更多的激励资金，在足够的经济驱动下，散煤治理工作也可能可以继续推进。6.2.3角色定位内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究94中央财经领导小组第十四次会议中，国家发改委发布了《关于北方地区清洁取暖价格政策的意见》。文件指出，要按照“企业为主、政府推动、居民可承受”的方针，遵循因地制宜、突出重点、统筹协调的原则，宜气则气，宜电则电，建立有利于清洁取暖价格机制，综合运用完善峰谷价格、阶梯价格，扩大市场化交易等价格支持政策，促进北方地区加快实现清洁取暖。但是目前散煤治理工作仍然以政府主导，企业和农户配合为主，企业为主的模式尚未形成。6.2.3.1政府主导基于前面的分析，各级政府利益诉求以社会效益为主，在顶层规划和政策制定方面有绝对的决策权。中央政府主要的职责制定顶层规划、资金支持、后期考核验收。省政府基于中央政策，制定相应的规划及政策。散煤治理工作推进主要在市县两级政府。市县将任务下放至基层，导致很多地方项目实施过程中基本是依靠补贴或强制手段推行，技术方案并不符合实际，很多地方也出现了二次改造的情况，费钱且费力。若以地方政府为主，为达到“企业能创新，居民能承受”的目标，地方政府必然会选择给予企业和居民一定的财政补贴，来提高他们的散煤治理改造意愿。但就目前来看，资金有限是最突出的矛盾，在有限的资金情况下，如果这些钱非但未能充分发挥应有作用，反而被频繁浪费，那么便会加重国家和地方政府的负担。因此散煤治理不应以政府为主。6.2.3.2企业主导企业一般是指以盈利为目的，运用各种生产要素，向市场提供商品或服务，实行自主经营、自负盈亏、独立核算的法人或其他社会经济组织。也就是说，企业的目标是追求自身利益最大化。那么未来散煤治理是否以企业为主，以什么样的企业为主需要深入探究。（1）设备生产或销售企业若以设备生产或销售企业为主，各企业为了自己获得更大的市场份额，必然会开始一场企业与企业的“价格战”，而参与价格战的企业都会追求自身利益最大化。同类产品企业都是足够理性的，为了获得更多的市场份额和利益，他们必然会选择降低价格，来谋取更大的市场份额和利益，那么，同类企业在经过互相之间轮番降价竞争后，价格会降到贴近成本再也没有下降的空间，这时对企业来内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究95说往往意味着危机的到来，企业缺乏资金积累，无法实现持续发展，最终就形成一种类似“两败俱伤”的局面。但对于企业而言，他们是不可能希望这样的事情发生的，于是，他们在面对价格战带来的利益受损的同时，不得不做出另一种方式来弥补——降低成本。企业缩减产品的成本也是有选择的，固定成本的存在必然导致企业只能从单位变动成本着手，比如降低产品的生产、检验流程，减少产品用料和用量，是最直接的缩减单位变动成本的途径。所以，在恶性循环的价格战影响下，企业开始削减产品的成本，降低产品质量，力图让自己在这场产品价格战中立于不败之地，而看似最得意的消费者（农户），却成了这场战争的最终牺牲者，同时市场也遭到了严重的损害。所以，散煤治理以不能以设备生产或销售企业为主。（2）能源供应企业我国能源供应企业以国有企业和中央企业为主，它们承担了90%以上的油气供应、60%以上的电力供应及25%以上的煤炭供应。相对于民营企业，国有企业和中央企业具备承担社会责任的能力，比如居民电价，长期以来都维持在较低的水平，尽管电厂可能因此利润受到较大影响，但是作为关乎国计民生的居民电价来说，牺牲企业的利益，实际就是一种企业的社会责任。其次国有企业和中央企业的融资能力非民企可敌，它们与政府、银行有着天然的"亲缘"关系，大部分国有企业在银行的授信额度、贷款的利率水平都好于民营企业。这一属性让国企在许多高投入、大规模的行业中有着无与伦比的先天优势。自2017年北方冬季清洁取暖试点行动以来，部分地方采用了引进能源供应企业的方式推进工作，并取得了良好的社会效益。如石家庄蓝天环境治理产业转型参与石家庄农村“煤改气”项目，通过蓝天基金投资控股燃气主管网，管网建设、终端运营引入中国燃气、新奥燃气等全国性燃气运营商，解决投资资金不足、管网建设“散乱少”、后期运营安全性差等问题。因此，若以能源供应企业为主，那么既可以保障能源供应，还能为散煤治理项目解决融资难的问题，但必须各类能源企业需形成合力，避免散煤治理变成单一能源替代。（3）综合服务运营企业不同于设备生产、销售企业、能源供应企业，综合服务运营企业提供的是管内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究96理服务，包括散煤治理项目的全生命周期管理、投融资等服务。这类企业上对政府，下对企业、农户，成为了政府、企业、农户间的桥梁。对政府，这类企业提供了全过程技术咨询、确村确户、实施方案把控、招投标、搭建数据管理平台、推广宣传、投融资等服务，减轻政府繁琐的工作，帮助政府省心、省力、专业全面系统完成散煤治理工作。对企业，这类企业拥有专业的技术人才，可对各类设备进行筛选和质量把控，从而提高产品市场门槛，保证优质产品进入市场。对农户，这类企业可进行入户宣传，提供专业的产品宣传和讲解，让农户更深入的了解各类散煤治理的产品和技术。因此，若以综合服务运营企业为主，既可为政府制定科学合理的技术路径，同时还可提供投融资服务，解决散煤治理改造基础设施投入大、资金难的问题。但需由国企或央企组成这样的综合运营服务企业，而非民营企业。6.2.3.3农户主导若以农户为主，一方面农村散煤治理是重大民生工程和民心工程，与各地农村的资源禀赋、生活习惯、经济条件等现实基础有很大关系，所以在“因地制宜多能互补”的基础上应该具体落实到每家每户，充分尊重每户居民的经济承受能力和实际需求，让居民有自主选择适宜自身需求取暖设备的权力；另一方面散煤治理的主要服务对象是农户。理想状态下是农户对不同的散煤治理技术熟知后根据自身需求和经济承受能力，选择适合自己的散煤治理设备。但往往散煤治理工作，时间紧、任务重，农户并没有充分的时间了解各类技术路径，施工单位也不太可能一户一方案。另外，大部分农户看到优惠的政策补贴，积极的参与进来，但是完全是看到了经济性和从众性，在意识上仍认为传统燃煤是最经济实用的取暖方式，出现享受了政策但是依旧不放弃燃煤，甚至考虑方便性，私自订购未经质检的散煤。因此，农户不能作为散煤治理推进的主导。6.3散煤治理理想发展商业模式6.3.1散煤治理发展路径农村散煤治理未来的发展路径面临选择问题。如图6-6所示，主要有三种路径：第一种是维持现状路径，仍将产生大量的碳排放，严重污染环境并影响农民内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究97健康，并且使得城乡不平等，因此这一路径是完全不可行的；第二种是目前通过“煤改气”或“煤改电”等简单替代高污染能源路径，这一路径会产生较高的基础设施投资，包括电网和气网的改造，而且运行费用较高农户难以承受。此外，天然气并非零碳能源，无法实现将来的碳中和目标；第三种是大力发展农村丰富的可再生能源，主要包括太阳能、生物质能、小水电等，能够有效促进农村碳中和，通过就地利用能够改善居民生活条件，而且所需投资并不高于简单替代路径，是可持续的发展路径。图6-6农村散煤治理面临发展路径的选择6.3.2可再生能源替代下的商业模式基于农村散煤治理可持续发展路径以及6.2节的分析，未来农村散煤治理应打破以往“政府为主、企业为辅”的格局，形成“以低碳清洁为目标，企业为主、政府推动、农户配合”的良性发展模式，如图6-7所示。简单替代(煤改气或煤改电)维持现状可再生能源替代l基础设施投资高l运行费高l易造成重复投资l大量的碳排放l健康与环境威胁l农村居住环境差l城乡不平等l促进农村碳中和l农村可再生能源就地利用l改善农村居民生活条件l可持续内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究98图6-7未来散煤治理的理想模式散煤治理项目公益性强、盈利性差，应将散煤治理项目与可再生能源开发组合、肥瘦搭配，拓宽项目的收益来源，提高企业投资积极性。可再生能源的分散利用，特别是分布式能源的大规模普及，使得社区、机构和个人投资者大量涌现，造成市场混乱。因此应发挥头部企业的作用，以其作为主体，设立农村清洁能源综合运营商，建立以区域、县为单位整体同步实施散煤治理、屋顶光伏、村级地面光伏开发以及生物质能源开发。农村清洁能源综合运营商作为平台公司，其主要职责是搭建政府与农户之间的桥梁，保证散煤治理顺利推行。农村清洁能源综合运营商可以区域、县为单位承包该地区散煤治理综合项目，从项目设计、方案制定、项目资金筹措、项目建设、项目运维、项目监管，实现项目全生命周期管理。地方政府以区域、县市为单位，将散煤治理和可再生能源开发打包成散煤治理综合项目，通过招投标形式选择农村清洁能源综合运营商承接。政府对接农村清洁能源综合运营商，对散煤治理综合项目进行整体把控并给予资金补贴，同时对于可再生能源开发项目，可制定相应的税收减免政策、报批可再生能源特许经营权、发放绿色贷款等支持农村清洁能源综合运营商，带动散煤治理工作推进以及农村产业发展。对于实施屋顶光伏的农户，可以租赁屋顶，若冬季采暖方式为电采暖，则可采用采暖季免收用电的方式的，增加农户收入，降低冬季采暖成本，实现限制屋顶资源化。对于生物质丰富的地区，农户可再用售卖生物质原材料的形式，或者以生物质燃料为采暖方式，采用原材料置换燃料的方式，降低冬季采暖成本，实内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究99现农村土地粮食能源“双输出”。6.4分布式生物质燃料能源站商业模式生物质能利用的最终产品有气态、液态、固态三种形式，生物质成型燃料是固体形态的典型代表。同其它生物质能相比较，生物质成型燃料生产过程简单、运输及燃烧方便，较其它产品更具有推广优势。基于2.2节对内蒙古自治区生物质资源的统计，自治区生物质资源丰富，目前开发利用较少。生物质作为一种零碳能源，应大力开发。本节主要介绍生物质成型燃料的商业模式。6.4.1生物质成型燃料商业相关主体生物质成型燃料商业模式相关主体主要包括投资开发商、用户和融资的金融机构，除此之外还包括其他推动生物质成型燃料产业良性运营的相关主体，包括政府、供热公司、电力公司、生物质成型燃料加工设备厂商等相关机构。其中，投资开发商对生物质成型燃料起着引领作用，投资主体一般分为农村合作社和企业两种，农村合作社作为投资主体来说模式较为简单，项目建设的复杂度较小，需协调的相关方较少。相较而言，企业作为投资开发商，一般建设的项目复杂、数量较大，运营过程中需要大量协调政府、金融机构的相关关系。农户一般相当于消费者，是生物质成型燃料加工厂的受益者之一，是燃料的最终使用者，也是商业模式利益来源的主体，农户向投资开发商售卖原材料同时购买燃料。融资的金融机构主要负责建设资本提供和筹集，是整个生物质成型燃料加工项目的资金来源渠道，决定着商业模式中资金周转的有效性，其决定着商业模式是否能正常开展。政府主要负责制定并出台相关政策、行业发展规范，开展市场监管，准和发放各类补贴，同时出台相关的法律对其他的市场主体行为进行约束，化解市场中出现的争端和冲突，为生物质成型燃料产业发展营造良好市场氛围。热力公司、电力公司主要生物质成型燃料的消费者，或者也可以成为投资主体。其对辅助生物质成型燃料的发展具有重要作用。生物质成型燃料加工设备厂商是设备的提供者，其提供的加工设备对项目质量有着决定性的影响，从长远角度来看，加工设备质量和效率的提升主要依赖于内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究100技术发展，而设备厂商则主要肩负着系统技术研发的重任。6.4.2生物质成型燃料总体商业模式目前生物质成型燃料加工产业主要是通过市场机制运作，从生物质成型燃料产业链中可以看到，其开发利用过程主要涉及到投资、融资、设备采购、建设与运行。主要商业模式主要有两种：农村合作社开发模式和企业开发模式。6.4.2.1农村合作社开发模式农村合作社投资开发模式是指农户筹资成立农村合作社，作为投资主体进行生物质成型燃料加工厂投资建设，合作社拥有生物质成型燃料加工厂所有权、经营权的一种方式，如图6-8所示。生物质成型燃料加工厂的建设和运行资金由农户自筹或农村合作社申请绿色贷款。对于经济条件较好的地区，一般为农户自有资金，经济条件一般的地区由农村合作社通过银行绿色贷款或传统银行贷款的手段获得资金，农户自愿承担相应的贷款额度作为投资额。农户为合作社的股东，农村合作社享有优先获得生物质秸秆原材料的权利，且原材料的质量相对有保障。图6-8农村合作社开发模式此种模式下，农户的自主性较高，农村合作社成员共同决定项目后期的运营方式，而且权责清晰，利益分配按照投资额度比例分配，在可以满足本村或本区域农户生活采暖燃料需求下，剩余燃料的可外销，从而增加农户的收入。但该种方式剩余燃料销售需农村合作社自行开拓市场，同时受资金的限制生物质成型燃料加工厂规模较小，短期内难以形成市场化效益。但该种模式风险较小。随着清洁取暖的持续推进以及国家双碳战略目标的背景下，生物质能的应用内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究101将逐渐形成规模，目前已在农村部分地区有很好的试点和应用，如山东省滨州市阳信县探索推行生物质燃料+专用炉具分散式取暖、生物质燃料+锅炉机组分布式取暖、生物质热电联产集中供暖三种模式，已成为北方冬季取暖典型试点示范项目。未来碳指标、碳交易等政策和制度成熟后，农户还可参与碳交易，成为“卖碳翁”，获得额外的收益，加快投资回收。6.4.2.2企业开发模式企业开发模式是指生物质成型燃料开发企业作为投资者进行生物质成型燃料加工厂的投融资、建设和运营，独立拥有生物质成型燃料加工厂全部所有权、经营权的一种投资方式，如图6-9所示。企业开发模式中，项目建设资金一般除企业自有资金外，其余资金普遍采用绿色贷款或融资的手段获得。在此类投资方式中投资主体自主性较高，可以自行决定项目后期的运营方式，而且投资者权责清晰。企业投资可以为企业独立投资开发，也可以是多家企业联合投资。企业在生物质成型燃料开发建设过程中需要达到技术、投资周转资金等多方面的要求，运营经验要比较丰富，投资开发商需要拥有较好的企业资质和能力。因此企业应以热力公司或电力公司等头部企业为主。图6-9企业开发模式此种模式下，企业可以以村、镇、县或市为单位签订秸秆原材料合同，定期收购原材料，省去与千千万万农户沟通协调，保证原材料的供应充足。农户完全作为消费者购买燃料。随着生物质成型燃料利用范围不断扩大，企业应以县、市为单位建立生物质能源超市网络，让生物质燃料供应如水站一样，可实现网上下单、配送功能，扩大生物质燃料的市场规模，增加企业收益。未来，碳指标、碳交易等政策和制度成熟后，企业还可参与碳交易，成为“卖碳翁”，获得额外的收益，加快投资回收。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究1026.5可再生能源发展对内蒙古自治区低碳目标贡献预测基于2.2节中内蒙古自治区可再生能源的资源量统计，分理想情景和保守情景预测可再生能源开发利用趋势。理想情景下，到2030年，供给侧，生物质和农村屋顶光伏均开发至30%左右，30%的供热农房进行了围护结构改造，农村屋顶光伏发电优先自用，农村生物质开发量和屋顶光伏发电量合计折算标煤量约为916万tce。需求侧，农村生活能耗约为500万tce。碳排放方面，2030年净输出能源可减少碳排放1412万吨。到2050年，生物质和农村屋顶光伏均开发至90%左右，且90%的供热农房进行了围护结构改造，农村此时已无直接燃烧产生的碳排放，输出能源可用于替代化石能源碳排放约5761万吨。投资需求方面，2030年用户侧改造总投资约227亿元，生物质和农村屋顶光伏投资约703亿元。2050年，用户侧总投资增加约40亿元，生物质和农村屋顶光伏总投资增加约1407亿元。保守情景下，到2030年，供给侧，生物质和农村屋顶光伏均开发至15%左右，15%的供热农房进行了围护结构改造，农村屋顶光伏发电优先自用，农村生物质开发量和屋顶光伏发电量合计折算标煤量约为458万tce。需求侧，农村生活能耗约为625万tce。碳排放方面，考虑输出部分生物质燃料产生的抵消作用，2030年碳排放量为70万吨，相比2018年可净减少碳排放2330万吨。到2050年，生物质和农村屋顶光伏均开发至50%左右，且50%的供热农房进行了围护结构改造，农村此时已无直接燃烧产生的碳排放，输出能源可用于替代化石能源碳排放约2962万吨。投资需求方面，2030年用户侧改造总投资约135亿元，生物质和农村屋顶光伏投资约352亿元。2050年，用户侧总投资增加约80亿元，生物质和农村屋顶光伏总投资增加约821亿元。目前，自治区散煤消耗量为824.8万tce，未来，如果将所有屋顶光伏和生物质都有效开发，并且所有供热农房均进行围护结构节能改造，则自治区散煤和散烧生物质将完全清零，农村此时已无直接燃烧产生的碳排放，向城市输出能源可用于替代化石能源碳排放约6458万吨，总共相当于减少碳排放8520万吨。7总结与建议内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究1037.1总结项目通过调研摸清了内蒙古自治区农村能源利用现状及存在的问题，结合卫星图像和神经网络算法，统计了内蒙古自治区农村可再生能源资源量，梳理了“十三五”期间清洁取暖试点城市的实施模式，总结了其存在的问题和经验。同时通过技术方案的对比明确了内蒙古自治区农村散煤治理的路径，主要形成了如下结论：（1）全面分析了内蒙古自治区能源消费尤其是农村地区能源消费现状。2015-2019年，内蒙古能源消费总量逐年增长，年均增长7.8%，明显高于同期全国2.9%的年均增速。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%，煤炭依然是能源消费的主要来源。农村地区生活用能总量约为1119万tce，其中煤炭为824.8万tce，占比最高70%以上。（2）通过卫星图像和U-net神经网络相结合的方法，统计了内蒙古自治区屋顶光伏和生物质资源现状：城镇屋顶光伏总装机潜力为2281万kW，年发电潜力为339.8亿kWh。农村屋顶总装机潜力为3634万kW，年发电潜力高达541亿kWh。年生物质资源潜力约为4780万吨。但目前开发利用量较少，需要大力开发作为重要的清洁低碳能源。（3）内蒙古自治区农房形式多样，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。绝大部分的农房墙体、屋顶、地面等基本未采取保温措施，外墙为水泥抹灰墙或裸露的砖墙。极少数地区结合危房改造等项目实施了外墙围护结构节能改造，但仅为示范项目。总体来看，内蒙古自治区农房围护结构保温性能差，采暖能耗较高。农房围护结构节能改造是实施散煤治理的基础，应同步实施。（4）根据调研总结，内蒙古自治区农房按照空间格局可以分为四大类：大三间式农房、类三间式农房、多排式农房和直排式农房，其中类三间式占比最大，约占40%以上。农房供热需求分为三大类：全时间全空间供热、全时间部分空间供热、部分时间部分空间供热。因内蒙古自治区农户多以种植为主，农户对室内温度要求较低，部分时间部分空间采暖占比最高，约占45%。不同的农户对供热的要求不同，将会导致散煤治理的路径有较大差异，因此需根据农房的实际情况，科学的选择合适的路径。内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究104（5）项目利用DeST能耗动态模拟软件，基于典型户型，模拟计算了不同围护结构改造材料和散煤治理设备的节能率，形成农房围护结构改造材料数据库、农房围护结构改造方案数据库以及散煤治理技术方案数据库。基于内蒙古自治区农村实际，综合数据库形成了内蒙古自治区“菜单式”农房建筑节能改造和散煤治理综合技术方案。基于技术经济优化及本地可再生能源分布特点，指出不同散煤技术的使用条件即“煤改生物质”适合三间采暖和两间采暖；“煤改电”适合一间采暖且低温空气源热泵热风机效果最优；“煤改气”不建议大规模推广。（6）项目系统梳理和分析了农村散煤治理适宜技术和发展模式，结合内蒙古自治区实际，提出了符合内蒙古自治区农村实际的“四一”模式，即“初投资每户不超过1.5万元，无补贴的年采暖费1500元左右，设备一键式智能化操作，并整体建立在一个顶层规划”。项目研究证明该模式在内蒙古自治区农村地区完全可以实现，应大力推广。（7）全面分析了“十三五”期间散煤治理商业模式的现状及存在的问题，提出内蒙古自治区散煤治理应建立以“企业为主、政府推动、农户参与”的发展模式。主导企业应为头部企业设立的农村清洁能源综合运营商。可再生能源开发以生物质分布式能源站和屋顶光伏开发为主，同步推进农村微电网建设，在满足农村自用电的前提下，实现稳定电力外输，让农村家庭变成零碳甚至负碳。农户从“买炭翁”变成“卖碳翁”。（8）内蒙古自治区散煤消耗量为824.8万tce。基于对自治区可再生能源资源现状的统计和分析，未来，如果屋顶光伏和生物质都有效开发，并且供热农房均进行围护结构节能改造，自治区散煤和散烧生物质可完全清零，同时向城市输出能源可用于替代化石能源碳排放约6458万吨，总共相当于减少碳排放8520万吨。7.2建议（1）推动既有农房建筑节能改造，全面提升用户侧能效根据调研结果显示，内蒙古自治区农村地区建筑绝大部分未做节能保温改造，能耗较高，室内温度较低，应积极开展农村地区建筑节能改造。农房建筑节能改造应坚持经济、适宜、本地化的原则，科学制定和评估节能潜力，推广“菜单式”经济型靶向节能保温改造，坚持“大用大保，小用小保，不用不保”的建筑围护内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究105结构保温理念，避免不顾建筑实际使用特性，“一刀切”地对整个建筑进行保温的做法。（2）着力推动“四一模式”在农村散煤治理中的应用以“四一”模式为指导，结合内蒙古自治区实际，本研究提出符合内蒙古自治区农村实际的“四一”模式，即“初投资每户不超过2万元，无补贴的年采暖费2000元左右，设备一键式智能化操作，并整体建立在一个顶层规划”。项目的研究表明“四一”模式在内蒙古自治区是可行的，应在农村地区推广。（3）提高农村地区可再生能源利用水平，推进农村全面电气化内蒙古自治区农村地区具有丰富的生物质能资源，并且长期以来广大农村地区有着很好的利用可再生能源的传统，充分发挥农村丰富的生物质资源优势，因地制宜的推广生物质炊事取暖炉，同时建设分布式生物质成型燃料加工厂，保障农村生物质能的供应。建设以分布式生物质能源站为主体的能源系统，在实现农村自给自足的情况下，可反哺城市。推广建设微能源网，充分利用光伏、光热、生物质等多种形式的可再生能源，试点推进“源网荷储”一体化微能源网建设，探索农村能源自给或外送途径。对于经济条件良好的农村地区，试点直流建筑示范项目，探索建立适合农村电气化和零碳用能新模式。（4）建立“企业主导、政府推动、农户配合”的新机制目前，散煤治理项目依然是“政府主导，企业配合”的局面，导致“市场失灵”和“政府失灵”的问题凸显，未来农村散煤治理应建立“企业主导、政府推动、农户配合”的新机制，政府的补贴仅仅起到“药引子”的作用，刺激社会资本投入，引导头部企业设立农村清洁能源综合运营商，以资金源动力带动体制和机制创新，打破各种部门和利益集团约束，形成持续创新能力，真正发挥市场在资源配置中的决定作用和政府的引导作用。以市场的方式，在突破体制、完善市场、整合资源等方面形成独立平台，在技术支撑、模式创新、产业发展方面形成原动力。（5）探索“以奖代补”新模式“以奖代补”就是用奖励机制取代财政补助“杠杆”，将政府“主办”变为“协办”，将企业“配合”变为“主导”，将农户“要我参与”变为“我要参与”，内蒙古自治区农村散煤治理技术策略及商业模式研究106从“要我做”变为“我要做”，充分调动群众的积极性、主动性和创造性，激发农户自主参与散煤治理的积极性。同时建立配套的奖惩制度，对于骗补、挪用补贴资金等违法行为，一经发现，从重处罚，并通过媒体公开曝光，追究有关责任人的行政责任，加大违法者的违法成本。（6）注重可再生能源开发，助力乡村振兴立足于内蒙古自治区丰富的可再生能源，大力开发生物质、屋顶光伏等可再生能源，实现农村土地粮食和生物质能源“双生产双输出”、闲置屋顶资源化，促进农业增效、农民增收。同时通过市场化运行，助力乡村振兴，形成农村可再生能源新产业，带动社会资本投入，破解未来资金、减污降碳等难题。基于内蒙古自治区双控目标，理想情景下，到2030年，生物质和农村屋顶光伏均开发至30%左右，投资约703亿元，净输出能源可减少碳排放1412万吨。到2050年，生物质和农村屋顶光伏均开发至90%左右，投资增加约1407亿元，输出能源可用于替代化石能源碳排放约5761万吨。