“雙碳”目標下河北省農村取暖的低碳轉型實施路徑研究

收稿日期：2024-01-29

基金項目：2023年度河北省社會科學發展研究課題——“雙碳”目標下河北省農村采暖低碳轉型路徑研究（20230305034）

通信作者：張志英（1989—），女，碩士、講師，主要從事建筑節能、清潔取暖方面的研究。910971193@qq.com

DOI： 10.19911/j.1003-0417.tyn20240129.01 文章編號：1003-0417（2024）04-11-09

摘 要：在“雙碳”目標下，農村取暖面臨低碳轉型。在對河北省農村取暖現狀分析的基礎上，對“雙碳”目標下農村低碳取暖的需求進行了總結。以河北省張家口地區、唐山地區、石家莊地區的農村住宅為例，對在取暖季分別采用傳統散煤取暖、天然氣取暖、生物質成型燃料取暖、電直熱取暖、空氣源熱泵取暖、“光伏+空氣源熱泵”取暖6種取暖方式時的需熱量、用能量、污染物排放量、取暖費用、初始投資進行了對比分析，并探究了適合河北省農村取暖的低碳轉型實施路徑。研究結果表明：1）不同取暖方式中，“光伏+空氣源熱泵”取暖在清潔、低碳、可持續方面的綜合表現最優，但其初始投資較高，可采用“政府補貼+銀行貸款”的形式進行推廣。2）在目前河北省農村地區清潔取暖改造已基本完成的情況下，其取暖的低碳轉型實施路徑具體為：在氣代煤、電代煤未覆蓋區域，對剩余使用壽命大于等于20年的房屋建筑，優先推廣采用“光伏+空氣源熱泵”取暖；對老舊房屋建筑，推廣采用空氣源熱泵取暖或生物質成型燃料取暖。在電代煤區域，可發展屋頂分布式光伏發電，以解決電代煤取暖方式取暖費用高、碳排放量高等問題。在氣代煤區域，仍保留原燃氣輸配管道向用戶輸送燃氣用于做飯，然后結合當地經濟和社會特征、資源稟賦，推廣應用綠色低碳技術和節能設備。在目前現狀下，可先推廣屋頂分布式光伏發電的應用，再逐步推廣采用空氣源熱泵取暖；然后由天然氣取暖和“光伏+空氣源熱泵”取暖協同應用逐步向單一采用“光伏+空氣源熱泵”取暖方式發展。

關鍵詞：“雙碳”目標；農村取暖；低碳轉型；氣代煤；電代煤；光伏發電；空氣源熱泵；碳排放量

中圖分類號：TU832.1+2/TK01+8/X382.1 文獻標志碼：A

0" 引言

2020年，中國在聯合國大會上明確提出，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和[1]。2019年，河北省的碳排放量達9.14億t，接近北京市與天津市碳排放量總和的4倍，是中國的“碳排放大戶”，碳減排任務艱巨[2]。河北省國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》[3]中，把碳達峰、碳中和納入生態文明建設整體布局，實施重點行業“減污降碳”行動。冬季清潔取暖作為重大的民生工程，2021年，農村取暖的能耗占農村總能耗的47%，由此而造成的碳排放量占農村碳排放總量的45%[4]。在“雙碳”目標背景下，農村取暖低碳轉型面臨機遇和挑戰。《北方地區清潔取暖規劃（2022—2025年）》中也指出，“十四五”期間應重點處理好經濟性、清潔度和低碳化之間的平衡，減污降碳和“保民生”工作需要統籌兼顧。基于此，本文立足于河北省農村取暖現狀，對“雙碳”目標下農村低碳取暖的需求進行分析，然后以河北省3個典型地區的農村住宅為例，從需熱量、用能量、污染物排放量、取暖費用、初始投資等角度，對不同取暖方式進行對比分析，并探究適合河北省農村取暖的低碳轉型實施路徑。

1" 河北省農村取暖現狀

迫于環保壓力，河北省農村自2017年開始清潔取暖改造，在平原地區的農村主要推行氣代煤、電代煤的“雙代”清潔取暖方式，在無法進行“雙代”改造的邊遠地區和山區地帶，推廣潔凈煤等清潔燃料取暖方式或太陽能等可再生能源取暖方式。截至2021年底，河北省農村完成氣代煤、電代煤改造的用戶約1296.5萬戶，累計改造量占中國全部改造量的50%以上[5]。

氣代煤是指用天然氣替代傳統散煤取暖，以一種不可再生的化石能源代替另外一種化石能源。雖然天然氣的燃燒產物比煤的燃燒產物清潔，但天然氣的主要成分是甲烷，燃燒產物主要是二氧化碳和水，在“雙碳”目標背景下并不占優勢。由于中國“多煤、少氣、少油”的資源稟賦，大量氣代煤的實施使中國天然氣的對外依存度由2012年的26%增長到2018年的48%，面臨能源安全問題[6]，因此長遠來看，氣代煤不具有可持續性。氣代煤改造涉及燃氣管線敷設、入戶安裝、穿越審批等多個環節，并且施工環節繁多、復雜、瑣碎；另外，農村的燃氣管道一般外露而無任何標識，存在安全隱患。

電代煤的取暖方式有電暖氣取暖、石墨烯電取暖、低溫空氣源熱泵取暖等。電能屬于二次能源，在使用終端屬于清潔、零排放能源，但電能生產利用的能源未必是可再生能源。清潔、低碳取暖不僅要從用戶端考慮，更要從源頭實現清潔、低碳和零排放。大規模的電代煤還需要電網擴容，涉及電網改造等問題。

通過走訪調研發現，對于氣代煤的實施，農村居民認可燃氣取暖的清潔性，但對其取暖費用最不滿意。河北省取暖的燃氣價格在2.5～4.5元/m3不等，取暖費用甚至占到家庭年收入的10%。因此，居民在取暖時不舍得使用，只有孩子或老人在家時才會打開使用。另外，有的地方雖然改成了燃氣取暖，但氣源供給不足，燃氣供應經常中斷，導致取暖效果無法保證。由于能源緊缺、取暖費用高、觀念落后等原因，有的地方居民少使用甚至不使用清潔取暖設備，反而用傳統的散煤、秸稈、玉米芯、干柴等燃料取暖。對于電代煤的實施，在取暖費用和取暖效果上，居民對熱泵取暖方式的滿意度要高于對電直熱取暖方式的滿意度。

在河北省清潔取暖推行過程中，政府發揮了不可替代的作用。每一戶清潔取暖改造用戶，不僅有設備購置補貼，還有部分運行補貼[7]。為此，中央、省、市、縣各級政府都投入了大量的補貼資金，截至2021年底，中央財政已累計投入補貼資金351.2億元[8]。而一旦補貼停止，存在“返煤”風險。因此，為了維持農村清潔取暖的可持續性，河北省的省級清潔取暖補貼由5年調整為9年。

2" 農村低碳取暖的需求

綜合考慮河北省農村取暖目前存在的問題和“雙碳”目標的要求，能夠在農村地區推廣應用的清潔、低碳取暖方式應具備以下條件：

1）可持續性：由于取暖使用的能源量大，因此所用能源需要供應穩定、不間斷。

2）清潔低碳：PM2.5、二氧化硫（SO2）、氮氧化物、顆粒等污染物排放不能超標；低碳意味著摒棄化石能源，開發利用非化石能源和可再生能源。

3）方便安全：隨著中國城鎮化進程的加快，大多數農村的居民以老人和兒童居多。操作步驟復雜的取暖方式或燃氣等具有危險性的取暖方式都不適于在農村推廣。簡易方便的取暖方式更能被農村用戶所接受，比如：取暖開關一鍵式、調溫一鍵式等，取暖設備需具有靈活調節的能力，方便用戶使用的同時也便于用戶行為節能。

4）經濟性：農村居民收入水平低，經濟性是清潔、低碳取暖能否持續、能否復制推廣的重要因素。經濟性包括了初始投資和運行維護費用兩個方面，初始投資會影響用戶的購買選擇，取暖費用會影響取暖方式的可持續性。

3" 不同取暖方式的對比分析

滿足低碳取暖的需求，同時考慮不改變農村用戶現有住宅結構、減小環境影響等因素，農村取暖可采用生物質成型燃料取暖方式和“光伏+電取暖”方式。

生物質成型燃料由農作物秸稈等加工而成，屬于清潔可再生能源。農作物秸稈主要分布于農村，農作物在生長過程中會吸收二氧化碳，其死亡后吸入的碳再全部以二氧化碳的形式釋放出來，又會被新一輪的植物生長所吸收，因此生物質成型燃料兼具碳中和屬性。“光伏+電取暖”方式可充分利用農村單體建筑閑置的屋頂鋪設光伏組件，采用光伏電力給電取暖供電，從而可以減少單純電取暖方式產生的污染物排放量。

本文選取傳統散煤取暖、天然氣取暖、生物質成型燃料取暖、電直熱取暖、空氣源熱泵取暖和“光伏+空氣源熱泵”取暖6種取暖方式，對不同取暖方式的取暖費用和污染物排放量進行對比和計算分析。

根據河北省的實際情況，分別選取屬于寒冷B區的石家莊地區、屬于寒冷A區的唐山地區和屬于嚴寒C區的張家口地區[9]，對這3個地區的農村住宅進行對比分析。設定典型農村住宅的建筑面積為120 m2，外輪廓尺寸（長×寬×高）為12.0 m×10.0 m×3.6 m；東、西向的窗墻比均為0.2，南向的窗墻比為0.3。

3.1" 取暖需熱量計算

采用TRNSYS軟件對石家莊地區、唐山地區和張家口地區的農村住宅進行冬季取暖負荷的逐時動態模擬，通過Meteonorm 8氣象數據庫獲取這些地區的氣象數據文件。根據GB/T 50824—2013《農村居住建筑節能設計標準》，在嚴寒、寒冷地區的農村住宅的冬季室內計算溫度為14 ℃[10]。3個典型地區農村住宅的取暖室外計算參數及維護結構的傳熱系數[10-11]如表1所示。

根據文獻[10-11]，得到3個典型地區農村住宅的取暖熱指標，然后通過TRNSYS軟件模擬得到3個典型地區農村住宅整個取暖季的總需熱量，具體如表2所示。

表1" 3個典型地區農村住宅的取暖室外計算參數及

維護結構的傳熱系數[10-11]

Table 1" Calculation parameters for outdoor heating and heat transfer coefficient for maintenance structures of rural residential in three typical areas[10-11]

參數 石家莊地區 唐山

地區 張家口地區

取暖室外計算溫度/℃ -8.0 -9.2 -12.0

冬季室外風速/（m/s） 2.7 3.0 3.6

整個取暖季時長/天 111 130 146

維護結構各部位的傳熱系數

/[W（m2·K）] 外墻 0.65 0.65 0.50

屋面 0.50 0.50 0.40

南向外窗 2.80 2.80 2.20

東西向外窗 2.50 2.50 2.00

外門 2.50 2.50 2.00

表2" 3個典型地區的農村住宅取暖熱指標和

整個取暖季總需熱量統計

Table 2" Statistics on thermal index for heating and total heating demand for entire heating season of rural residential in three typical areas

參數 石家莊

地區 唐山

地區 張家口

地區

取暖熱指標/（W/m2） 39.00 44.87 53.47

整個取暖季總需熱量/GJ 37.40 50.54 66.86

取暖峰值負荷/（W/m2） 53.68 59.24 65.11

3.2" 不同取暖方式的用能量計算

傳統散煤取暖、天然氣取暖、生物質成型燃料取暖和電直熱取暖4種取暖方式的用能量可根據取暖需熱量和其所采用能源燃燒熱值直接計算得到。不同能源的燃燒熱值及取暖效率[12]如表3所示。

表3" 不同能源的燃燒熱值及取暖效率[12]

Table 3" Combustion calorific value and heating

efficiency of different energy sources[12]

能源名稱 燃燒熱值 折合標準煤 取暖效率/%

散煤 27.63 MJ/kg 0.94 kg/kg 32.70

天然氣 36.64 MJ/m3 1.25 kg/m3 85.20

生物質成

型燃料 16.71 MJ/kg 0.57 kg/kg 81.60

電 3.60 MJ/kWh 0.12 kg/kWh 99.00

空氣源熱泵取暖方式中，熱泵機組的性能系數（COP）會隨室外溫度的變化而產生變化，利用TRNSYS軟件建立空氣源熱泵取暖系統模型，通過逐時的動態模擬可以獲得空氣源熱泵取暖方式在整個取暖季的電能消耗量，模型如圖1所示。

根據空氣源熱泵取暖系統模型的逐時動態模擬，得到3個典型地區農村住宅的空氣源熱泵COP模擬結果，具體如表4所示。

結合表1和表4可以得出：采用空氣源熱泵取暖方式時，空氣源熱泵的COP與室外氣溫密切相關，室外氣溫非常低的情況下空氣源熱泵的COP會跌至2.0以下，但依然在1.7以上。在室外溫度稍高的石家莊地區，空氣源熱泵的COP平均值在3.0以上，有更好的應用效果。

采用“光伏+空氣源熱泵”取暖時，光伏發電系統選擇尺寸（長×寬×高）為2094 mm×1038 mm×

表4" 3個典型地區農村住宅的空氣源熱泵

COP模擬結果

Table 4" Simulation results of COP of air-source heat pumps of rural residential in three typical areas

地區 COP范圍 COP平均值

石家莊地區 2.2～4.0 3.2

唐山地區 2.1～3.8 2.5

張家口地區 1.7～3.8 2.3

35 mm的單晶硅光伏組件，峰值功率為445 W，共鋪設10塊（總面積約為21.7 m2）。利用TRNSYS軟件建立光伏發電系統模型，如圖2所示。

圖2" 光伏發電系統模型

Fig. 2" Model of PV power generation system

根據光伏發電系統模型，可分別模擬計算得到3個典型地區取暖季時光伏發電系統的發電量。利用空氣源熱泵的電能消耗量減去光伏發電系統的發電量，即可得到農村住宅采用“光伏+空氣源熱泵”取暖方式時在整個取暖季的能源消耗量。

3個典型地區農村住宅采用不同取暖方式時，整個取暖季的能源消耗量如表5所示。

表5" 3個典型地區農村住宅采用不同取暖方式時，

整個取暖季的能源消耗量

Table 5" Energy consumption during entire heating season for rural residential using different heating methods in three typical areas

取暖方式 能源名稱 能源消耗量

石家莊

地區 唐山

地區 張家口

地區

傳統散煤取暖 散煤/kg 4139.50 5593.92 7399.27

天然氣取暖 天然氣/m3 1198.30 1619.32 2141.94

生物質成型

燃料取暖 生物質成

型燃料/kg 2743.79 3707.82 4904.46

電直熱取暖 電/kWh 10494.55 14181.82 18758.79

空氣源熱泵

取暖 電/kWh 3246.75 5616.00 8074.43

“光伏+空氣

源熱泵”取暖 電/kWh 2164.50 3624.00 5182.96

3.3" 不同取暖方式的污染物排放量分析

由文獻[13]可以得到不同取暖方式中各能源的平均排放因子，具體如表6所示。

表6" 各能源的平均排放因子[13]

Table 6" Average emission factors of each energy source[13]

能源名稱 平均排放因子

PM2.5 SO2 CO2 CO NOx

散煤/（g/kg） 3.73 1.78 2497 61.05 2.05

天然氣/（g/m3） 0.30 0.63 2184 0.01 1.84

生物質成型

燃料/（g/kg） 0.73 0.18 0.00 4.74 4.01

電/（g/kWh） 0.04 0.20 841 0.16 0.19

根據表5和表6，計算得到3個典型地區農村住宅采用不同取暖方式時，整個取暖季的污染物排放量，具體如表7所示。

從表7可以看出：由于電直熱取暖需要用市政用電，而市政用電的生產過程會消耗一次能源，因此該取暖方式的CO2排放量要高于天然氣取暖和空氣源熱泵取暖的CO2排放量；空氣源熱泵取暖的CO2排放量與天然氣取暖的CO2排放量相當；“光伏+空氣源熱泵”取暖采用光伏電力替代了一部分市政用電，因此該取暖方式的CO2排放量有所減少。根據CO2的平均排放因子，生物質成型燃料可實現零碳排放，但從清潔角度來看，天然氣和電能要優于生物質成型燃料。

3.4" 不同取暖方式的取暖費用分析

因燃氣氣源緊張，河北省的居民燃氣價格在3年內進行了兩次上調，先由2.68元/m3調整至2.78元/m3，然后又調整至3.15元/m3；燃煤價格受能源市場、政策變化等影響，價格波動，本文散煤價格以1500元/t進行計算；生物質燃料價格約為700元/t；河北省農村的居民生活用電電價為峰值電價0.55元/kWh，低谷電價0.30元/kWh。

通過計算得到不同取暖方式的單位面積取暖費用，具體如表8所示。需要說明的是，由于“光伏+空氣源熱泵”取暖方式涉及光伏發電系統實時發電量與空氣源熱泵實時用電量的匹配、峰谷電價時間區間等因素，其取暖費用不能通過簡單計算得到具體值，因此表中未列出，但其取暖費用比單獨空氣源熱泵取暖方式的取暖費用低。

從表8可以看出：各取暖方式的取暖費用由高到低為：傳統散煤取暖＞電直熱取暖＞天然氣取暖＞生物質成型燃料取暖＞空氣源熱泵取暖＞“光伏+空氣源熱泵”取暖。僅就張家口地區而言，空氣源熱泵取暖的取暖費用與生物質成型燃料取暖的取暖費用相當。

3.5" 不同取暖方式的初始投資分析

本文的取暖方式初始投資分析中，不考慮

表8" 不同取暖方式的單位面積取暖費用

Table 8" Heating costs per unit area for

different heating methods

取暖方式 取暖費用/（元/m2）

石家莊

地區 唐山

地區 張家口

地區

傳統散煤取暖 50.26 67.92 89.84

天然氣取暖 31.46 42.24 56.05

生物質成型燃料取暖 16.01 21.63 28.61

電直熱取暖 37.17 50.23 66.44

空氣源熱泵取暖 11.50 19.89 28.60

末端散熱設備，僅考慮取暖設備的投資費用。首先根據石家莊地區、唐山地區和張家口地區的農村住宅取暖峰值負荷（見表2），分別計算3個典型地區對取暖設備的功率需求，可以得到石家莊地區對取暖設備的功率需求為6.44 kW、唐山地區對取暖設備的功率需求為7.11 kW、張家口地區對取暖設備的功率需求為7.81 kW；然后據此選擇不同地區采用不同取暖方式時的取暖設備。

經過市場調研及查閱文獻[14]，以石家莊地區為例，采用不同取暖方式時的取暖設備及初始投資如表9所示。

表9" 石家莊地區采用不同取暖方式時的

取暖設備及初始投資

Table 9" Heating equipment and initial investment when using different heating methods in the Shijiazhuang area

取暖方式 取暖設備 取暖方式的初始投資/元

傳統散煤取暖 燃煤取暖爐 1000

天然氣取暖 燃氣壁掛爐 2000

生物質成型燃料

取暖 智能生物質取暖爐 3500

電直熱取暖 電暖器 1200

空氣源熱泵取暖 低溫空氣源熱泵 20000

“光伏+空氣源

熱泵”取暖 低溫空氣源熱泵 27000

注：“光伏+空氣源熱泵”取暖的初始投資包含光伏組件在內

從表9可以看出：“光伏+空氣源熱泵”取暖方式的初始投資較高。該取暖方式在農村進行推廣應用時可考慮采用“政府補貼+銀行貸款”的形式，即由政府補貼一部分取暖系統購買費用，其余部分由銀行“惠農貸款”購買，或者全部由銀行“惠農貸款”購買；取暖系統的所有設備歸農村用戶所有，光伏發電收益可用于償還銀行貸款，從而可減輕用戶的經濟壓力。

3.6" 小結

綜合前文分析，不同取暖方式中：

1） CO2排放量從高到低為：傳統散煤取暖＞電直熱取暖＞空氣源熱泵取暖＞天然氣取暖＞“光伏+空氣源熱泵”取暖＞生物質成型燃料取暖。

2）其他污染物（PM2.5、SO2、CO、NOx）排放量從高到低為：傳統散煤取暖＞生物質成型燃料取暖＞電直熱取暖＞天然氣取暖＞空氣源熱泵取暖＞“光伏+空氣源熱泵”取暖。

3）單位面積取暖費用從高到低為：傳統散煤取暖＞電直熱取暖＞天然氣取暖＞生物質成型燃料取暖＞空氣源熱泵取暖＞“光伏+空氣源熱泵”取暖。

4）取暖方式初始投資由高到低為：“光伏+空氣源熱泵”取暖＞空氣源熱泵取暖＞生物質成型燃料取暖＞天然氣取暖＞電直熱取暖＞傳統散煤取暖。

綜合來看，“光伏+空氣源熱泵”取暖方式在清潔、低碳、可持續方面的表現最優，但其初始投資高，因此在農村低碳取暖推廣中，可采用“政府補貼+銀行貸款”的形式進行推廣，光伏發電收益可用于償還銀行貸款，從而可減輕用戶的經濟壓力。

4" 河北省農村取暖的低碳轉型實施路徑

4.1 “雙代”未覆蓋區域的低碳取暖推進策略

目前，河北省有部分山區，因離市區較遠，管道鋪設困難，實行氣代煤的代價較大，且受經濟條件影響，電代煤又實施困難，這些地區采用的是蘭炭等清潔煤取暖方式，屬于“雙代”未覆蓋區域。

在“雙代”未覆蓋區域推進低碳取暖時，可根據當地的資源稟賦選擇適合的取暖方式，優先推廣采用“光伏+空氣源熱泵”取暖，但該取暖方式適用于剩余使用壽命大于等于20年的房屋建筑；對于老舊房屋建筑，可推廣采用生物質成型燃料取暖或空氣源熱泵取暖。

4.2" 電代煤區域的低碳取暖推進策略

農村的電代煤包括電直熱取暖、空氣源熱泵取暖等需要用電能的取暖方式。在電代煤區域推進低碳取暖時，可以在保持此類清潔取暖方式不變的情況下，在建筑屋頂增加光伏發電裝置，以解決此類清潔取暖方式取暖費用高、碳排放量高等問題。目前正在實施的整縣屋頂分布式光伏發電開發試點項目也為該取暖方式的推廣提供了有力條件。

4.3" 氣代煤區域的低碳取暖推進策略

河北省農村地區的氣代煤取暖主要在平原地區實施，管線鋪設方便，經濟條件相對較好。針對氣代煤問題，從能源的安全、可持續角度考慮，有必要在已實施氣代煤的地區結合當地經濟和社會特征、資源稟賦，推廣應用綠色低碳技術和節能設備，比如：可采用“光伏+空氣源熱泵”取暖，目前正在實施的整縣屋頂分布式光伏發電開發試點項目也為該取暖方式的推廣提供了有力條件。需要說明的是，新的取暖方式不是否定了氣代煤的實施，農村住宅廚房的爐灶做飯依然可以采用天然氣，原鋪設的天然氣管道、管網仍要繼續利用。

4.4" 積極宣傳和普及低碳、零碳理念

低碳取暖的推進需要村民的參與和大力支持，地方政府可通過電視、互聯網、村兩委班子等多種宣傳渠道對村民進行低碳環保宣傳教育，介紹低碳取暖的重要性和緊迫性，增強村民的低碳環保意識；通過開展“文明農戶”“綠色家庭”等評選活動強化村民的低碳環保行為。

5" 結論

本文分析了河北省農村取暖的現狀，對“雙碳”目標下農村低碳取暖的需求進行了分析和總結。以河北省3個典型地區的農村住宅為例，從需熱量、用能量、污染物排放量、取暖費用、初始投資等角度，對傳統散煤取暖、天然氣取暖、生物質成型燃料取暖、電直熱取暖、空氣源熱泵取暖、“光伏+空氣源熱泵”取暖6種取暖方式進行了對比分析，并探究了適合河北省農村取暖的低碳轉型實施路徑。研究結果表明：在不同取暖方式中，“光伏+空氣源熱泵”取暖在清潔、低碳、可持續方面的綜合表現最優，但其初始投資較高，可采用“政府補貼+銀行貸款”的形式進行推廣。

在目前河北省農村地區清潔取暖改造已基本完成的情況下，其取暖低碳轉型實施路徑主要為：在“雙代”未覆蓋區域，對剩余使用壽命大于等于20年的房屋建筑，優先推廣采用“光伏+空氣源熱泵”取暖；對老舊房屋建筑，推廣采用空氣源熱泵取暖或生物質成型燃料取暖。在電代煤區域，可發展屋頂分布式光伏發電，以解決電代煤取暖方式取暖費用高、碳排放量高等問題。在氣代煤區域，仍保留原燃氣輸配管道向用戶輸送燃氣用于做飯，然后結合當地經濟和社會特征、資源稟賦，推廣應用綠色低碳技術和節能設備。在目前現狀下，可先推廣屋頂分布式光伏發電的應用，再逐步推廣采用空氣源熱泵取暖方式；然后由天然氣取暖和“光伏+空氣源熱泵”取暖協同應用逐步向單一采用“光伏+空氣源熱泵”取暖方式發展。

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RESEARCH ON IMPLEMENTATION PATH OF LOW-CARBON TRANSFORMATION FOR RURAL HEATING IN HEBEI

PROVINCE UNDER THE GOAL OF EMISSION

PEAK AND CARBON NEUTRALITY

Zhang Zhiying1，Ma Yanfang1，Zhao Jianwei1，Han Chunheng2

（1. Shijiazhuang Institute of Railway Technology，Shijiazhuang 050041，China；

2. Hebei Tianchuang Engineering Project Management Co.，Ltd，Shijiazhuang 050024，China）

Abstract：Under the goal of emission peak and carbon neutrality，rural heating is facing a low-carbon transformation. On the basis of analyzing the current situation of rural heating in Hebei Province，this paper summarizes the demand for low-carbon heating in rural areas under the goal of emission peak and carbon neutrality. Taking rural residential in Zhangjiakou，Tangshan，and Shijiazhuang areas of Hebei Province as examples，compares and analyzes the heat demand，energy consumption，pollutant emissions，heating costs，and initial investment of six heating methods during the heating season，including traditional coal heating，natural gas heating，biomass formed fuel heating，electric direct heating，air-source heat pump heating，and \"PV + air-source heat pump\" heating. It also explores the low-carbon transformation implementation path suitable for rural heating in Hebei Province. The research results show that：1） Among different heating methods，\"PV + air-source heat pump\" heating has the best comprehensive performance in terms of cleanliness，low-carbon，and sustainability，but its initial investment is relatively high. It can be promoted in the form of \"government subsidies + bank loans\". 2） With the basic completion of clean heating renovation in rural areas of Hebei Province，the specific implementation path for low-carbon transformation of heating is as follows：in the area where gas replacing coal and electricity replacing coal are not covered，priority should be given to promoting the use of \"PV + air-source heat pump\" heating for buildings with a remaining service life of 20 years or more. For old buildings，promote the use of air-source heat pump heating or biomass formed fuel heating. In the area where electricity replacing coal，roof distributed PV power generation can be developed to solve the problems of high heating costs and high carbon footprint of the heating method of electricity replacing coal. In the area where gas replacing coal，the original gas transmission and distribution pipeline will still be retained to deliver gas to users for cooking，and then combined with local economic and social characteristics，and resource endowments，green and low-carbon technologies and energy-saving equipment will be promoted and applied. At present，the application of roof distributed PV power generation can be promoted first，and then the use of air-source heat pumps for heating can be gradually promoted. Then，the collaborative application of natural gas heating and \"PV + air-source heat pump\" heating gradually moves towards a single heating method using \"PV + air-source heat pump\".

Keywords：goal of emission peak and carbon neutrality；rural heating；low-carbon transformation；gas replacing coal；electricity replacing coal；PV power generation；air-source heat pump；carbon footprint