山西省典型地区农村可再生能源发展策略及中部城市群散煤清零技术方案研究

山西省典型地区农村可再生能源发展策略及中部城市群散煤清零技术方案研究ResearchonthedevelopmentstrategyofruralrenewableenergyintypicalareasofShanxiProvinceandthetechnicalplanofloosecoalzeroingincentralurbanagglomeration 清华大学 2023.09.01 TsinghuaUniversity !ƒ#$ !"#$%&'()*(+,+-./0xyang@tsinghua.edu.cn 23$%&'()*(+4567rongxing27@tsinghua.edu.cn 89$%&'(:;5<=hxin2327@163.com ABOUTTHEAUTHORS XudongYang,Professor,TsinghuaUniversity,xyang@tsinghua.edu.cn & XingRong,Assistantresearcher,TsinghuaUniversity,rongxing27@tsinghua.edu.cnXinHe,GraduateStudent,TsinghuaUniversity,hxin2327@163.com >5<?%&'(@AB$?DEFGHIJKGLMN >5<ODEFGPQR7STUVWXYN Z>ST5<[\]$5<^_`abcde=fPQg.hijklmno)pq.hij=fPQq.hijrsmtuvwH.hijDEqW'xLM$Zyz[|]~‹ÄÅN 5<^_ÉÑÅÖVÇáZST5<[\]àâWäãåçéèêëêíDEìKîïñó òôöõúõùûõú=fmKEü†°¢£]§•¶ßH ®2]§n©J™ßH ´¨]§)*4(5<+îïñó ´∏∏=fPQûPQÆØ+ ACKNOWLEDGEMENT ThisreportisaproductofTsinghuaUniversityandisfundedbyEnergyFoundationChina. ThisreportispartoftheresearchprojectunderEnergyFoundationChina’sEnvironmentManagementProgram TheteamisgratefulforthegeneroussupportitreceivedthroughoutthisresearchfromShanxiEcologicalEnvironmentDepartment,LinfenHousingandUrban-RuralConstructionBureau,LinfenEcologicalEnvironmentBureau,LinfenDevelopmentandReformCommission,LinfenEnergyBureau. Theteamwouldliketothankthefollowingexpertsfortheircontributiontothisresearch:JieyiDuanBeijingBeikongEnergyInvestmentCo.,Ltd. JinmingLiRuralEnergyEnvironmentAgency,MinistryofAgricultureandRuralAffairs/ChinaBiogasSociety RongLiuChinaDistrictHeatingAssociationBoSongChinaAcademyofBuildingResearch LinglingSongChineseAcademyofEnvironmentalPlanning ––––––––––––––––––––––––––––––±a©¥––––––––––––––––––––––––––––––– ()*+ -µôµPlö$±a]ÍtWº≥æø]à¿¡¬Çƒ$&ø]DEFGHWº≥NDEFGH&ü¤>±a]«»… ÀWÃÕu$&œ–8¬—“>±a”‘W’÷áÿŸ–N -⁄I…¤‹ñó.›fi…fl‡Ñ$·&Ç‚„‰|ÂDEFGHÁËÈÍÎÏ$ÍÌÓÔI…WH[ÒÚñó.›fi…fl‡N Disclaimer -Unlessotherwisespecified,theviewsexpressedinthisreportarethoseoftheauthorsanddonotnecessarilyrepresenttheviewsofEnergyFoundationChina.EnergyFoundationChinadoesnotguaranteetheaccuracyoftheinformationanddataincludedinthisreportandwillnotberesponsibleforanyliabilitiesresultingfromorrelatedtousingthisreportbyanythirdparty. -Thementionofspecificcompanies,productsandservicesdoesnotimplythattheyareendorsedorrecommendedbyEnergyFoundationChinainpreferencetoothersofasimilarnaturethatarenotmentioned. 目录 1fi"ø$1 1.1项目研究背景及目标1 1.2研究方法及技术路径2 1.2.1文献与实地调研2 1.2.2实测与情景模拟研究2 1.2.3研究技术路径2 2%&'()*+,-ƒ/013 2.1中部城市群散煤清零所选用的技术路径3 2.2中部城市群散煤清零推进情况4 32345*+,-6789...............................................................5 3.1平遥县典型散煤清零方案5 3.1.1平遥县农村地区清洁取暖现状5 3.1.2平遥县典型农宅现状6 3.22022年平遥县散煤清零实施进展7 3.2.1散煤清零计划总体目标7 3.2.2散煤清零实施情况8 3.3散煤清零典型项目评估8 3.3.1平遥煤化集团余热集中供热项目8 3.3.2平遥双志能源科技股份有限公司空气源热力站供热项目11 3.3.3典型散煤清零技术方案对比12 4%&'()*+,-67:;.........................................................13 4.1农房围护结构节能改造技术遴选13 4.1.1农房围护结构热性能改善的重要性13 4.1.2农房围护结构节能改造技术14 4.1.3农房围护结构节能改造综合方案对比18 4.2散煤治理技术遴选21 4.2.1农村地区散煤治理技术方案遴选边界确定21 4.2.2农房散煤治理评价分项指标22 4.2.3农村地区散煤治理技术简介31 4.3散煤治理技术综合方案对比结果38 4.3.1情景分析38 4.3.2计算条件39 4.3.3实施条件要求与满足方法41 4.3.4结果分析42 4.3.5小结48 4.4中部城市群农村散煤清零可持续发展模式49 4.4.1中部城市群散煤清零实施存在的问题49 4.4.2分散式替代散煤清零模式51 4.4.3可再生能源替代下的散煤治理模式52 5<=(>z@AfiCDEDFG53 5.1临汾市社会经济发展现状54 5.2临汾市能源生产消费现状55 5.2.1临汾市能源生产现状55 5.2.2临汾市能源消费现状56 5.3临汾市可再生能源开发利用现状56 5.3.1可再生能源资源现状57 5.3.2可再生能源开发利用现状61 5.4临汾市清洁取暖现状63 5.4.1临汾市清洁取暖实施现状Error!Bookmarknotdefined. 5.4.2临汾市清洁取暖改造技术路径建议Error!Bookmarknot defined. 6<=(CDH3IJKL1MN65 6.1临汾市能源转型面临的挑战65 6.2临汾市能源转型基础依据66 6.3临汾市能源转型的发展路径68 6.3.1临汾市能源转型发展对策68 6.3.2临汾市能源转型的路径选择70 6.4可再生能源对临汾市低碳目标贡献预测77 6.5临汾市能源转型重点工程78 6.5.1建设智能充电桩网络，实现汽车全面电气化78 6.5.2开发城乡屋顶光伏，部分建筑推动“光储直柔”技术80 6.5.3全面开发生物质资源，构建一体化可再生能源系统80 6.5.4农村住宅光伏电力清洁取暖82 6.5.5农机具电气化82 6.5.6促进煤焦产业链精细化，推动工业生产的全面电气化83 7OPfiQR83 7.1总结83 7.1.1中部城市群散煤清零83 7.1.2临汾市可再生能源发展84 7.2建议85 7.2.1中部城市群散煤清零85 7.2.2临汾市可再生能源发展86 1项目背景 1.1项目研究背景及目标 农村能源革命是中国碳达峰碳中和战略的必要组成部分，也是全面推进乡村振兴战略的必然要求。实施清洁取暖工程、加速散煤淘汰是农村能源生产和消费、农村生产生活方式革命的重要内容，是推进减污降碳提升空气质量的重点突破口。 在国家清洁取暖行动的整体布局下，我国民用散煤治理工作正在快速推进。 2017-2021年期间，京津冀大气污染通道重点区域及其他区域共有63个城市经 过竞争进入中央财政支持的冬季清洁取暖行动计划。截止2021年底，清洁取暖 城市累计完成散煤治理约3500万户左右，理论减少散煤约6200万吨。其中京津冀及周边地区、汾渭平原清洁取暖率达80%以上，北京和天津平原地区基本实现了无煤化。上述工作对京津冀地区大气环境改善起到了明显的效果。 ft西省11个地级市全部入选北方地区清洁取暖改造试点城市，经过5年的努力，ft西省为持续改善空气质量提供了有力支撑。ft西省清洁取暖领导小组办公室指出：2022年全省清洁取暖工作的总体思路是“夯实前期工作基础、巩固提升改造成果、优化补齐短板弱项、完成既定目标任务、努力逐步实现平原地区冬季取暖散煤基本清零和可持续稳定运营”。农村地区是清洁取暖改造工程的“短板”和“弱项”。农村清洁取暖技术路径以“煤改气”为主，部分地区采用“煤改电”、“煤改型煤”替代方式。农宅建筑节能改造未同步开展，农村丰富的生物质、太阳能等可再生能源的开发利用极少，仅有少量示范项目。 2022年4月8日，ft西省生态环境厅发布《关于组织申报ft西中部城市群清洁取暖散煤清零项目的通知》，在前述工作基础上，重点针对一些尚未推进散煤替代及清洁取暖改造的村庄实现散煤清零，改善区域环境空气质量，助力区域全方位高质量发展。2022年拟在太原、晋中、吕梁3市实施约50万户清洁取暖改造。目前绝大多数城市实施了以集中供热为主的技术方案，该方案与分散式方案相比存在哪些优缺点，急需进行方案对比和论证分析。 临汾市是全国重要的老工业基地之一、ft西省能源原材料大省的缩影以及中西部资源型城市的典型代表，能源的生产和消费均是“一煤独大”的局面，造成了严重的环境污染和生态问题。“十三五”期间，临汾市在推动能源改革方面已 经取得了一定成果，新能源产业发展正在进入新的阶段，面对国家“碳达峰、碳中和”的战略目标，持续改善能源供给和消费结构、实施能源消费总量和强度“双控行动”是临汾市能源转型的重点和难点。因此亟需探索一条可持续发展的能源转型之路，助力临汾市能源产供用体系转型和产业升级，推动城乡协同发展，逐步满足临汾市人民对美好生活的向往和追求。 针对上述背景，本项目的研究目标分为两个方面：一是以“四一”模式为导向，对中部城市群典型技术方案进行对比和科学的论证，给出结果和建议；二是结合临汾市可再生能源的资源现状，探索以可再生能源开发为主体农村低碳清洁能源体系。 1.2研究方法及技术路径 1.2.1文献与实地调研 本项目