太陽(yáng)能技術(shù)在農(nóng)村地區(qū)的應(yīng)用

摘 要：本文分析了在東北地區(qū)農(nóng)村地區(qū)住房的建筑能耗情況，介紹了太陽(yáng)能技術(shù)在農(nóng)村地區(qū)的應(yīng)用情況，總結(jié)了農(nóng)村地區(qū)太陽(yáng)能發(fā)展存在的問(wèn)題，并提出了相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能;被動(dòng)式太陽(yáng)能;農(nóng)村住房

1 引言

《北方地區(qū)冬季清潔取暖規(guī)劃（2017-2020年）》提供的數(shù)據(jù)顯示，目前，我國(guó)北方地區(qū)取暖用煤年消耗約4噸標(biāo)煤，其中散燒煤（含低效小鍋爐用煤）約2億噸標(biāo)煤，主要分布在農(nóng)村地區(qū)。截至2020年底，我國(guó)北方地區(qū)城鎮(zhèn)建筑取暖面積141億平方米，農(nóng)村建筑取暖面積65億平方米。農(nóng)村建筑取暖面積占總?cè)∨娣e的31.6%，而取暖用煤量占總?cè)∨妹毫康慕?0%。另?yè)?jù)統(tǒng)計(jì)，農(nóng)村取暖建筑中僅20%采取了一定節(jié)能措施。因此，農(nóng)村地區(qū)取暖建筑的節(jié)能潛力巨大，有限利用豐富的太陽(yáng)能資源是降低農(nóng)村地區(qū)建筑能耗、建設(shè)美麗鄉(xiāng)村、推進(jìn)碳達(dá)峰的重要途徑之一。

2 農(nóng)村住房及采暖能耗情況

目前，農(nóng)村絕大多數(shù)的住房墻體為未做保溫的370mm后磚墻，窗戶多為單框雙玻推拉塑鋼窗或雙層單玻鋁合金推拉窗，保溫性、嚴(yán)密性較差;雖然農(nóng)村供熱功能耗占供熱總能耗的66.1%，住宅室內(nèi)熱舒適度卻遠(yuǎn)不如城鎮(zhèn)住宅。隨著農(nóng)村住房條件的不斷改善以及人民對(duì)生活質(zhì)量要求的提升，若不采取相應(yīng)節(jié)能措施，農(nóng)村冬季采暖能耗必然會(huì)快速增加。

以遼寧省為例，據(jù)遼寧省統(tǒng)計(jì)年鑒顯示，截至2020年底，遼寧省共有鄉(xiāng)鎮(zhèn)857個(gè)，自然村11319個(gè)，717.4萬(wàn)戶，2292.4萬(wàn)人，遼寧省農(nóng)村人均住房面積33.7㎡。

《北方地區(qū)冬季清潔取暖規(guī)劃（2017-2020年）》數(shù)據(jù)顯示，農(nóng)村平均綜合能耗約27kg標(biāo)煤/平方米，農(nóng)村供熱綜合總能耗約2084.35萬(wàn)噸標(biāo)煤。農(nóng)村供熱能耗占全省供熱總能耗的66.1%。

3 太陽(yáng)能技術(shù)在農(nóng)村地區(qū)的應(yīng)用

以遼寧省為例，年太陽(yáng)總輻射量在4513～5344MJ/㎡之間，平均年太陽(yáng)輻射量為5003MJ/㎡;年日照時(shí)數(shù)2139～2938h，年平均日照時(shí)數(shù)為2534h。屬于太陽(yáng)能資源三類地區(qū)。

近幾年，綠色發(fā)展理念逐漸深入人心，各種有效利用太陽(yáng)能的技術(shù)、產(chǎn)品層出不窮，加上政府的大力宣傳推廣和農(nóng)村人民經(jīng)濟(jì)水平的提高，諸如被動(dòng)式太陽(yáng)房、太陽(yáng)能發(fā)電、太陽(yáng)能路燈、太陽(yáng)能熱水、太陽(yáng)能采暖等技術(shù)越來(lái)越多的出現(xiàn)在農(nóng)村地區(qū)，有效改善了農(nóng)村人民的生活質(zhì)量。

3.1被動(dòng)式太陽(yáng)房的應(yīng)用

被動(dòng)式太陽(yáng)房的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)于以下幾個(gè)方面：

（1）構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)復(fù)雜機(jī)械裝備及復(fù)雜的管道通風(fēng)系統(tǒng);

（2）造價(jià)較低，太陽(yáng)房的工程造價(jià)僅比普通工程造價(jià)增加12%左右，容易被人們接受;

（3）維護(hù)管理方便，不需要專業(yè)技術(shù)人員維護(hù)管理。

以上優(yōu)點(diǎn)尤其適用于層數(shù)較低、工程造價(jià)不高、周圍無(wú)其他建筑遮擋采光的農(nóng)村建筑。因此近年來(lái)，被動(dòng)式太陽(yáng)房技術(shù)在農(nóng)村地區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用。

農(nóng)村地區(qū)被動(dòng)式太陽(yáng)能技術(shù)主要應(yīng)用在農(nóng)村住宅、農(nóng)村中小學(xué)校舍、村鎮(zhèn)辦公室、敬老院等建筑中，應(yīng)用技術(shù)主要以被動(dòng)式采暖技術(shù)為主，應(yīng)用形式主要以直接受益式、附加陽(yáng)光間式應(yīng)用最為廣泛。另外，受造價(jià)影響，簡(jiǎn)易的附加陽(yáng)光間式的應(yīng)用扔占相當(dāng)大的比例。

3.2太陽(yáng)能采暖技術(shù)應(yīng)用

相比于城鎮(zhèn)住宅，農(nóng)村地區(qū)應(yīng)用太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)有特定的優(yōu)勢(shì)，如村莊選址多在向陽(yáng)坡地，建筑朝向多為坐北朝南，建筑布局互不遮擋，大氣透明高等。通過(guò)對(duì)某縣太陽(yáng)能采暖項(xiàng)目案例的測(cè)試分析，結(jié)果表明，在農(nóng)村地區(qū)綜合利用附加陽(yáng)光間和太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)，室內(nèi)平均溫度基本能夠保持在14℃以上，滿足農(nóng)村住房主要房間冬季采暖室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算溫度14～18℃的要求。

3.3太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)分布式光伏電站（主要為屋頂光伏）從2012年起步入爆發(fā)式增長(zhǎng)期，2016年新增裝機(jī)容量達(dá)到1GWp，按照每年新增分布式光伏發(fā)電量增長(zhǎng)20%的能力估算，到2020年底，可新增分布式光伏發(fā)電332億度電，折合約720噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減少二氧化碳排放量1778萬(wàn)噸，減少二氧化硫排放量14.4萬(wàn)噸，減少粉塵排放量7.2萬(wàn)噸。在國(guó)家光伏發(fā)電項(xiàng)目爆發(fā)式增長(zhǎng)的大背景下，農(nóng)村地區(qū)掀起了一場(chǎng)“屋頂革命”，有限利用住房屋面空間設(shè)置光伏發(fā)電系統(tǒng)，不僅解決了日常生活用電需求，還能帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)收益。

4 存在的問(wèn)題

4.1農(nóng)村建筑節(jié)能水平較低

農(nóng)村地區(qū)的很多住房墻體缺乏保溫措施，熱工性能較差;外窗多為單框雙玻推拉塑鋼窗或雙層單玻鋁合金窗，人工性能和密封性均較差，到時(shí)取暖過(guò)程中熱量損耗較大。

4.2取暖消費(fèi)方式落后

受長(zhǎng)期以來(lái)的觀念、習(xí)慣等因素影響，相當(dāng)數(shù)量農(nóng)村取暖用戶仍依賴傳統(tǒng)、落后的供暖方式滿足取暖需求，對(duì)新的清潔供暖方式接受度較低。

4.3太陽(yáng)能采暖和光伏發(fā)電系統(tǒng)初期投入較大

隨著生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)效率的提高，相關(guān)產(chǎn)品價(jià)格已經(jīng)大幅度降低，但對(duì)一些農(nóng)村住戶來(lái)講，初期投入資金仍然難以負(fù)擔(dān)。

5 結(jié)論與建議

5.1建議相關(guān)部門制定并出臺(tái)農(nóng)村建筑節(jié)能改造和太陽(yáng)能應(yīng)用財(cái)稅補(bǔ)貼正常，加大農(nóng)村地區(qū)特別是貧困地區(qū)建筑節(jié)能及太陽(yáng)能專項(xiàng)資金的投入力度，推動(dòng)農(nóng)村太陽(yáng)能技術(shù)應(yīng)用全面、快遞發(fā)展。

5.2加強(qiáng)被動(dòng)式太陽(yáng)房技術(shù)研究，特別是建筑朝向、外立面、建筑構(gòu)造等方面研究，并與太陽(yáng)能采暖、太陽(yáng)能發(fā)電、吊炕、沼氣、秸稈相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村能源的綜合利用，向生態(tài)建筑過(guò)渡。

5.3太陽(yáng)能技術(shù)在農(nóng)村地區(qū)的應(yīng)用取得了快速的發(fā)展，實(shí)踐標(biāo)煤大部分農(nóng)村地區(qū)均適合應(yīng)用被動(dòng)式太陽(yáng)房、太陽(yáng)能取暖、太陽(yáng)能光伏等技術(shù)。農(nóng)村住房采暖綜合能耗占住房采暖總能耗的66.1%，在做好農(nóng)村住房建筑節(jié)能的前提下，有限利用農(nóng)村地區(qū)豐富的太陽(yáng)能資源是降低農(nóng)村住房能耗的重要措施，是推動(dòng)碳中和的重要保障。

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作者簡(jiǎn)介：

李諾（1993.10—），女，滿族，籍貫：遼寧省撫順市，學(xué)歷：本科，職稱：助理工程師，研究方向或從事工作：建筑給排水。