李效禹^1，2，徐偉²，馬驪²，史琳¹，王選²，張昕宇³，李冰²，高桐²，李偉²，胡啟旺⁴，趙萬元⁵

（1.清華大學(xué)能源與動(dòng)力工程系，北京100084；2.建科環(huán)能科技有限公司，北京100013；3.建筑安全與環(huán)境國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100013；4.承德市承德縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，河北承德067400；5.承德一通新能源研究院，河北承德067000）

　　摘要：本文以承德地區(qū)為例，對4.74萬戶生物質(zhì)取暖用戶的供暖效果及減排效果進(jìn)行分析，結(jié)果表明生物質(zhì)燃料基本滿足NB/T 34024—2015《生物質(zhì)成型燃料質(zhì)量分級》中對林業(yè)（木質(zhì)）生物質(zhì)的要求，燃料熱值基本在15.9MJ/kg以上，是保障生物質(zhì)燃料供暖及減排效果的基礎(chǔ)。承德壩下地區(qū)（寒冷地區(qū)）和壩上地區(qū)（嚴(yán)寒地區(qū)）采暖季戶均生物質(zhì)燃料常見用量分別為2.5~3t和3~3.5t，相差0.5t左右。承德現(xiàn)有生物質(zhì)原料產(chǎn)量及生物質(zhì)燃料產(chǎn)能完全滿足近期新增生物質(zhì)取暖的燃料需求，遠(yuǎn)期需求可通過提升企業(yè)產(chǎn)量來滿足。在承德市清潔取暖補(bǔ)貼政策實(shí)施下，農(nóng)戶需承受生物質(zhì)燃料費(fèi)用約為1950元/采暖季，運(yùn)行費(fèi)用農(nóng)戶可承受。2021年實(shí)施的生物質(zhì)取暖改造預(yù)估年減少CO₂12.40萬t、顆粒物12.89t，對承德市大氣質(zhì)量提升有一定促進(jìn)作用。因此在電網(wǎng)或天然氣管網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施薄弱且生物質(zhì)原料豐富的北方農(nóng)村地區(qū)，生物質(zhì)取暖可以作為主要的清潔取暖推廣方式之一。

　　0引言

　　2017年以來，中央財(cái)政共支持88個(gè)城市推進(jìn)北方地區(qū)冬季清潔取暖，承德、呼和浩特、沈陽等近20個(gè)嚴(yán)寒地區(qū)城市入圍。隨著“雙碳戰(zhàn)略”的提出，“減污降碳協(xié)同增效”已成為我國新發(fā)展階段經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的必然選擇[1]。2019年國家能源局綜合司在《關(guān)于解決“煤改氣”“煤改電”等清潔供暖推進(jìn)過程中有關(guān)問題的通知（征求意見稿）》中提出，在不具備“煤改電”、“煤改氣”條件的農(nóng)村地區(qū)，重點(diǎn)發(fā)展生物質(zhì)能供暖，同時(shí)解決大量農(nóng)林廢棄物直接燃燒引起的環(huán)境問題。2021年國家九部委聯(lián)合印發(fā)的《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》（發(fā)改能源〔2021〕1445號）中指出要積極發(fā)展生物質(zhì)能清潔供暖，在華北、東北、華中等鄉(xiāng)村地區(qū)開展生物質(zhì)能清潔供暖試點(diǎn)示范，堅(jiān)持因地制宜，推廣“生物質(zhì)成型燃料+戶用爐具”、集中式生物質(zhì)鍋爐供暖等不同類型應(yīng)用。

　　已有研究者針對北方農(nóng)村地區(qū)生物質(zhì)取暖展開了研究與探討。徐偉等[2]基于寒冷A區(qū)的農(nóng)村分析了各技術(shù)路線的經(jīng)濟(jì)性，建議一般農(nóng)村在熱源清潔化方面推廣熱風(fēng)型空氣源熱泵和成型生物質(zhì)秸稈爐。單明等[3]通過分析對比京津冀地區(qū)多種清潔取暖方式，表明生物質(zhì)顆粒燃料取暖爐初始投資最低、運(yùn)行費(fèi)用較低，可作為農(nóng)村清潔取暖大規(guī)模推廣應(yīng)用的主要技術(shù)方案之一。張文廷等[4]選取黑龍江綏化市某試點(diǎn)村對傳統(tǒng)燃煤水暖爐具和手動(dòng)/自動(dòng)進(jìn)料生物質(zhì)爐具進(jìn)行污染物排放測試。結(jié)果表明使用生物質(zhì)爐具取暖在PM2.5及CO單位熱量排放上降幅較大，而在SO₂及NO_X單位熱量排放上減排效果不明顯。趙文瑛等[6]針對北方農(nóng)村地區(qū)清潔取暖各技術(shù)路線的研究表明，相較于燃煤取暖，生物質(zhì)+專用爐具每萬元投資總減排量最高，為143.5kg/（季·10⁴元）。焦銘澤等[5]以山東省陽信縣為例，相較于天然氣壁掛爐和空氣源熱泵，生物質(zhì)顆粒爐具供暖初始投資及運(yùn)行費(fèi)用綜合折算費(fèi)用年值最低，為14.9元/㎡。并建議政府在北方地區(qū)冬季清潔取暖資金安排中對“煤改生物質(zhì)”給予重點(diǎn)支持，并在生物質(zhì)資源豐富且“煤改電”“煤改氣”費(fèi)用較高的地區(qū)大規(guī)模推廣。

　　為探究生物質(zhì)取暖在嚴(yán)寒地區(qū)城市實(shí)際應(yīng)用效果，本文選取承德地區(qū)2021年生物質(zhì)取暖實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，重點(diǎn)對生物質(zhì)燃料供暖效果、用量情況、減污降碳效果及經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析。

　　1生物質(zhì)燃料質(zhì)量分析

　　為保障生物質(zhì)燃料取暖效果及環(huán)境保護(hù)要求，生物質(zhì)燃料需嚴(yán)格落實(shí)國家能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NB/T 34024-2015《生物質(zhì)成型燃料質(zhì)量分級》。該行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)先根據(jù)原料來源將生物質(zhì)燃料劃分為農(nóng)業(yè)生物質(zhì)、林業(yè)生物質(zhì)和混合生物質(zhì)，再根據(jù)生物質(zhì)形狀劃分為塊狀燃料和顆粒燃料，并針對不同原料不同形狀的生物質(zhì)燃料分別制定1級、2級和3級對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)限值，共包括11個(gè)檢測項(xiàng)目。

　　考慮到承德市秸稈的綜合利用主要為“一主三輔”[8]，生物質(zhì)原材料主要選用具有較高的單位熱值的林業(yè)生物質(zhì)。承德市森林覆蓋率高，具有較豐富的林業(yè)“三剩物”，可直接用于制作木煤的生物質(zhì)資源量約230萬t/a。隨著可利用資源量呈逐年增加，承德市本地即可有效保障林業(yè)生物質(zhì)成型燃料原材料的供給。承德市目前推廣使用的生物質(zhì)燃料執(zhí)行NB/T 34024—2015《生物質(zhì)成型燃料質(zhì)量分級》中林業(yè)生物質(zhì)顆粒燃料分級指標(biāo)，具體檢測項(xiàng)目及各等級標(biāo)準(zhǔn)限值見表1。

　　為了探究承德市2021年所用生物質(zhì)燃料實(shí)際質(zhì)量情況，從13個(gè)縣（市、區(qū)）各生物質(zhì)燃料中標(biāo)企業(yè)中選取51份現(xiàn)場抽樣檢測報(bào)告作為樣本，對檢測結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2所示。承德市所用生物質(zhì)燃料在全水分、灰分、低位發(fā)熱量和全硫方面多數(shù)滿足NB/T 34024—2015《生物質(zhì)成型燃料質(zhì)量分級》中林業(yè)生物顆粒燃料2級及以上要求，少部分燃料僅滿足3級質(zhì)量要求。

　　根據(jù)樣本檢測結(jié)果分布，全水分檢測結(jié)果均滿足能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量要求，其中1級占比較大，高達(dá)70.59%；灰分檢測結(jié)果主要分布在2級，占比達(dá)到50.98%，其次分布在3級，占比為31.37%；收到基低位發(fā)熱量的檢測結(jié)果基本均分在1級及2級，占比分別為41.18%和56.86%；全硫的檢測結(jié)果多數(shù)滿足1級質(zhì)量要求，占比為54.90%，其次質(zhì)量滿足2級的占比為27.45%，在不滿足3級標(biāo)準(zhǔn)的檢測報(bào)告中，4份全硫檢測結(jié)果為0.11%，與3級標(biāo)準(zhǔn)限值偏離較小。具體檢測指標(biāo)分布見圖1~圖4。在實(shí)際檢測中灰分（干燥基）和全硫的參數(shù)由于生產(chǎn)生物質(zhì)燃料配方不同，個(gè)別企業(yè)部分批次在加工過程有其他雜物混合其中，導(dǎo)致個(gè)別樣本灰分和全硫檢測指標(biāo)出現(xiàn)不滿足最低標(biāo)準(zhǔn)的情況。

　　2生物質(zhì)燃料用量分析

　　北方地區(qū)農(nóng)戶與城鎮(zhèn)居民在取暖習(xí)慣上具有較大的差異。大部分農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)條件一般，白天多在室外干活，需要頻繁進(jìn)出居室，不便于來回更換衣服，且白天較低概率會(huì)長時(shí)間待在同一個(gè)房間，只有夜間長時(shí)間居家[3，9]。由于農(nóng)戶的生產(chǎn)與生活習(xí)慣導(dǎo)致冬季實(shí)際采暖溫度偏低[10]，以及實(shí)際采暖面積小于建筑面積，若按照常規(guī)建筑熱負(fù)荷計(jì)算方法估算生物質(zhì)燃料用量，估算結(jié)果容易過大偏離實(shí)際用量值。

　　在承德市冬季清潔取暖實(shí)施前，為針對生物質(zhì)制定出適宜的補(bǔ)貼政策：一是保障運(yùn)行費(fèi)用居民可承受，取暖方式可持續(xù)；二是減輕本地財(cái)政壓力，作者團(tuán)隊(duì)首次在清潔取暖中應(yīng)用等熱值法，即常用的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化和議價(jià)方法，利用歷年承德市潔凈煤用量數(shù)據(jù)對生物質(zhì)用量進(jìn)行估算。最終按照估算用量承德市制定的生物質(zhì)燃料補(bǔ)貼政策為“3t（含）以內(nèi)按500元/t補(bǔ)貼，3t至5t（含）按250元/t補(bǔ)貼，每戶每采暖季最高補(bǔ)貼生物質(zhì)用量不超過5t，根據(jù)農(nóng)戶用量據(jù)實(shí)補(bǔ)貼”。

　　以下章節(jié)將使用2021年潔凈煤取暖用量展示如何使用等熱值法估算生物質(zhì)燃料用量，并用2021年實(shí)際生物質(zhì)燃料用量進(jìn)行印證。

　　2.1農(nóng)村潔凈煤取暖用量

　　2018年河北省人民政府印發(fā)了《河北省打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)方案》（冀政發(fā)〔2018〕18號），《行動(dòng)方案》中明確提出“在清潔能源不能覆蓋的區(qū)域積極推廣潔凈煤，健全供應(yīng)保障體系，實(shí)施潔凈煤托底政策”。承德市多年來在“雙代工程”不能覆蓋的地區(qū)推廣潔凈煤取暖，并在2022年3月發(fā)布《取暖用煤治理的通告》，明確“除集中供熱外，所有企事業(yè)單位、個(gè)體工商戶和城鄉(xiāng)居民取暖用煤嚴(yán)格執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB34169—2017《商品煤質(zhì)量民用散煤》“無煙I號”規(guī)定，禁止運(yùn)輸銷售使用“無煙I號”、蘭炭以外任何類型散煤”。

　　2021年承德市潔凈煤取暖40.11萬戶，配送潔凈煤50.84萬t，各縣（市、區(qū)）潔凈煤取暖戶數(shù)與配送噸數(shù)如表3所示。承德市潔凈煤戶均用量為0.94~2.95t/戶，中位數(shù)值為1.44t/戶。

　　2.2等熱值法估算生物質(zhì)燃料用量

　　按照潔凈煤不低于25.1MJ/kg、生物質(zhì)燃料不低于15.9MJ/kg估算，如果使用潔凈煤取暖的用戶改用生物質(zhì)取暖，生物質(zhì)燃料需求量為1.5~4.7t/戶，中位數(shù)值為2.3t/戶。由于潔凈煤取暖已有幾年的推廣與使用，存在農(nóng)戶家中還余留部分上個(gè)采暖季未用完的潔凈煤，因此2021年度潔凈煤實(shí)際配送量略小于實(shí)際用量。綜合承德市農(nóng)村地區(qū)歷年潔凈煤用量，預(yù)估生物質(zhì)燃料用量為接近3t/戶。

　　2.3農(nóng)村生物質(zhì)取暖實(shí)際用量

　　2021年承德市共實(shí)施生物質(zhì)取暖4.74萬戶，配送生物質(zhì)燃料8.41萬t，各縣（市、區(qū)）安裝戶數(shù)與配送噸數(shù)如表4所示。各縣（市、區(qū)）戶均實(shí)際配送噸數(shù)為1.32~3.37t/戶，與采用等熱值法估算出的生物質(zhì)燃料用量相近。從各縣（市、區(qū)）戶均噸數(shù)來看，屬于壩上地區(qū)（嚴(yán)寒地區(qū)）的圍場縣和御道口區(qū)戶均用量分別為3.37t/戶和3.30t/戶，明顯高于其他壩下地區(qū)（寒冷地區(qū)）用量。2021年豐寧縣的生物質(zhì)取暖主要在壩下地區(qū)推廣，因此戶均用量較少。

　　由于農(nóng)村地區(qū)存在冬天進(jìn)城居住或是探望子女等因素，存在部分農(nóng)戶并非整個(gè)采暖季都居住在農(nóng)村，因此按照生物質(zhì)取暖總戶數(shù)與生物質(zhì)燃料配送總噸數(shù)計(jì)算出來的戶均1.77t/戶用量偏小。為了進(jìn)一步探究承德市農(nóng)村地區(qū)生物質(zhì)燃料戶均消耗量，就壩上與壩下地區(qū)選取2個(gè)縣（市、區(qū)），逐戶分析生物質(zhì)用量。所選縣（市、區(qū)）分別為：圍場縣農(nóng)村地區(qū)（壩上地區(qū)）和營子區(qū)（壩下地區(qū)），匯總數(shù)據(jù)如圖5和圖6所示。

　　從逐戶生物質(zhì)燃料用量來看，圍場縣農(nóng)村僅存在個(gè)別用戶生物質(zhì)燃料用量較少，屬于并非整個(gè)采暖季均生活在農(nóng)村，按照總配送噸數(shù)和總戶數(shù)計(jì)算所得戶均用量基本與實(shí)際戶均全采暖季用量相當(dāng)。營子區(qū)存在不少用戶未使用或少量使用生物質(zhì)燃料，屬于典型冬季進(jìn)城居住戶，若將1.5t用量以下的戶數(shù)視為僅部分采暖季居住在家，營子區(qū)農(nóng)戶全采暖季使用生物質(zhì)取暖的燃料用量均值為2.6t/戶。

　　營子區(qū)之所以包含大量未使用生物質(zhì)取暖的戶數(shù)，是因?yàn)闋I子區(qū)即屬于市轄區(qū)又屬于環(huán)京地區(qū)，按照承德市清潔取暖推進(jìn)步驟，必須達(dá)到較高的清潔取暖率。因此，在整村推廣的原則下難免囊括進(jìn)部分冬季進(jìn)城居住的用戶，同時(shí)營子區(qū)區(qū)域范圍較小，農(nóng)村地區(qū)用戶進(jìn)城置房便利，進(jìn)一步加劇了冬季進(jìn)城居住用戶的占比。而圍場縣處于壩上地區(qū)，屬于逐步推廣清潔取暖范圍，農(nóng)村清潔取暖率要求較低，因此推廣過程中優(yōu)先選擇長期存在取暖需求的村鎮(zhèn)推廣。

　　同時(shí)，在多次全市清潔取暖現(xiàn)場調(diào)研中，結(jié)果表明戶均生物質(zhì)燃料用量約為3t，壩下地區(qū)戶均用量多是2.5~3t左右、壩上地區(qū)戶均用量多需要3~3.5t左右。

　　2.4農(nóng)村生物質(zhì)取暖未來用量

　　承德市森林覆蓋率高，2022年已達(dá)到森林覆蓋率60.03%，目前可直接用于制作木煤的生物質(zhì)資源量約230萬t/a。目前承德在產(chǎn)企業(yè)木質(zhì)生物質(zhì)燃料的產(chǎn)能約為70.6萬t，遠(yuǎn)低于原料產(chǎn)出量。未來依托生物質(zhì)取暖的進(jìn)一步推廣以及市場效應(yīng)，將帶動(dòng)企業(yè)擴(kuò)大生產(chǎn)線或是新企業(yè)入駐，有效擴(kuò)大承德本地生物質(zhì)燃料的產(chǎn)量。

　　按照承德市冬季清潔取暖項(xiàng)目規(guī)劃，生物質(zhì)取暖僅規(guī)劃了3a，預(yù)計(jì)到2023年完成16.25萬戶。未來累計(jì)推廣生物質(zhì)取暖戶數(shù)最多為44.85萬戶，即潔凈煤取暖戶全部由生物質(zhì)取暖替代。按照每戶消耗3t生物質(zhì)燃料估算，未來承德地區(qū)生物質(zhì)燃料用量如圖7所示。至2023年累計(jì)生物質(zhì)燃料年需求量為48.74萬t，可完全由本地企業(yè)生產(chǎn)量覆蓋。未來承德地區(qū)累計(jì)生物質(zhì)年需求量最多約為135萬t，雖然超出現(xiàn)有企業(yè)產(chǎn)能，但仍遠(yuǎn)低于原材料產(chǎn)量。未來可通過規(guī)劃及市場引領(lǐng)進(jìn)一步擴(kuò)大本地企業(yè)產(chǎn)能，且未來可選清潔取暖替代方式不僅限于生物質(zhì)取暖，生物質(zhì)燃料實(shí)際需求量可能低于預(yù)估值。

　　3生物質(zhì)燃料取暖成本分析

　　前面章節(jié)已經(jīng)分析了承德地區(qū)推行的木質(zhì)生物質(zhì)燃料基本滿足現(xiàn)行能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為取暖和減排效果提供了基礎(chǔ)保障。其次承德地區(qū)生物質(zhì)原材料豐富，已有生物質(zhì)燃料企業(yè)完全可以滿足近期生物質(zhì)燃料需求量的增加。但在承德地區(qū)因地制宜推廣生物質(zhì)取暖仍要考慮其投資和運(yùn)行成本處于居民可接受的范圍。2021年承德市地區(qū)主要推廣冬季清潔取暖技術(shù)路線為生物質(zhì)取暖及空氣源熱泵電取暖。以下章節(jié)選取同為環(huán)京地區(qū)的雙橋區(qū)和營子區(qū)進(jìn)行空氣源熱泵與生物質(zhì)水暖爐初始投資及運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行對比分析。

　　3.1生物質(zhì)爐具與空氣源熱泵初投資費(fèi)用對比

　　在取暖設(shè)備方面，雙橋區(qū)采購的空氣源熱泵主要為名義制熱量5.0kW至12.1kW的機(jī)型，均價(jià)為13660~22560元/臺(tái)，按照雙橋區(qū)最高不超過13700元/臺(tái)的補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)，農(nóng)戶需承擔(dān)的初投資費(fèi)用約為0~8860元/臺(tái)。營子區(qū)采購的主要生物質(zhì)水暖爐價(jià)格為3198~3298元/臺(tái)，按照最高不超過3300元/臺(tái)的補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)，農(nóng)戶無需承擔(dān)初投資費(fèi)用。在基礎(chǔ)設(shè)施方面，2021年國網(wǎng)承德供電公司投資3.8億元，為新增電取暖用戶實(shí)施了93項(xiàng)10千伏及以下項(xiàng)目，涉及2.9萬戶，戶均電網(wǎng)改造費(fèi)用1.3萬元/戶。而采用生物質(zhì)取暖無任何需額外的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，生物質(zhì)燃料配送網(wǎng)站可充分利用已建立起的潔凈煤配送網(wǎng)站。

　　綜合來看，推廣生物質(zhì)取暖初投資遠(yuǎn)低于空氣源熱泵，且無需額外基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

　　3.2生物質(zhì)燃料與空氣源熱泵運(yùn)行費(fèi)用對比

　　雙橋區(qū)空氣源熱泵用電量如圖9所示，與營子區(qū)情況類似，存在部分農(nóng)戶并非整個(gè)采暖季均生活在農(nóng)村，若將3000kW·h用電量以下的戶數(shù)視為僅部分采暖季居住在家，雙橋區(qū)農(nóng)戶全采暖季用電量為3002~19865kW·h，均值為6398kW·h。電費(fèi)估算依據(jù)《邊遠(yuǎn)山區(qū)及壩上地區(qū)農(nóng)戶實(shí)施分布式光伏+電取暖推進(jìn)方案》（冀發(fā)改函〔2021〕249號）中規(guī)定的北網(wǎng)峰段電價(jià)0.57元/kW·h（8：00—20：00），谷段電價(jià)0.31元/kW·h（20：00—次日8：00），即均價(jià)0.44元/kW·h。按照每度電補(bǔ)貼0.12元，最高不超過1200元/戶的標(biāo)準(zhǔn)，農(nóng)戶全采暖季使用空氣源熱泵的運(yùn)行費(fèi)用為960~7540元/戶，平均2065元/戶。由于雙橋區(qū)存在個(gè)別超大面積農(nóng)戶采用了名義制熱量37.5kW或43kW等大型號空氣源熱泵，導(dǎo)致單戶用電量偏高，該部分戶數(shù)的用電費(fèi)用不具有普遍參考價(jià)值，在統(tǒng)計(jì)計(jì)算時(shí)予以剔除。

　　根據(jù)圖6的分析，營子區(qū)農(nóng)戶全采暖季使用生物質(zhì)取暖的燃料用量為1.5~5t/戶，均值為2.6t/戶。營子區(qū)生物質(zhì)燃料中標(biāo)價(jià)為1198元/t，按照3t以內(nèi)補(bǔ)貼500元/t、3~5t內(nèi)補(bǔ)貼250元/t的標(biāo)準(zhǔn)，農(nóng)戶全采暖季使用生物質(zhì)取暖的運(yùn)行費(fèi)用為1047~3990元/戶，平均為1820元/戶。

　　根據(jù)圖10運(yùn)行成本的對比，使用空氣源熱泵的用電費(fèi)用的上下限寬于生物質(zhì)燃料費(fèi)用的，但運(yùn)行費(fèi)用的均值基本相當(dāng)。

　　3.3生物質(zhì)燃料全市平均成本

　　根據(jù)承德市2021年農(nóng)村地區(qū)生物質(zhì)中標(biāo)價(jià)來看，中標(biāo)價(jià)格為1095~1198元/t。為了便于計(jì)算，選生物質(zhì)燃料中標(biāo)價(jià)中間值1150元/t，戶均3t用量估算全采暖季農(nóng)戶需自行承擔(dān)的運(yùn)行費(fèi)用。按照承德市現(xiàn)行的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)（3t以內(nèi)補(bǔ)貼500元/t），農(nóng)戶需承擔(dān)的運(yùn)行費(fèi)用約為1950元/采暖季，屬于農(nóng)戶可承受范圍內(nèi)。

　　4生物質(zhì)燃料節(jié)能減排效果分析

　　2021年承德市共配送8.41萬t生物質(zhì)燃料，按照熱值折算，相當(dāng)于減少潔凈煤5.32萬t。生物質(zhì)燃料二氧化碳排放量為零[11]，按照《民用煤大氣污染物排放清單編制技術(shù)指南（試行）》、《生物質(zhì)燃燒源大氣污染物排放清單編制技術(shù)指南（試行）》以及GB/T50801—2013《可再生能源建筑應(yīng)用工程評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》選取潔凈煤和生物質(zhì)燃料污染物排放因子（見表5）。2021年承德市改造的4.74萬戶生物取暖戶共減排二氧化碳12.40萬t、二氧化硫99.47t、顆粒物12.89t，氮氧化物排放量有所增加（見表6）。

　　從承德市PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)來看，2021年全市PM2.5平均濃度26μg/m³，同比下降13.3%，超過降幅0.60%的目標(biāo)值；優(yōu)良天數(shù)329天，同比增加14天，優(yōu)良天數(shù)比例90.1%，環(huán)境空氣質(zhì)量保持河北省前列。2021—2022年秋冬季承德市PM2.5濃度為33.8μg/m³，達(dá)到控制目標(biāo)35.7μg/m³，重污染天數(shù)0d，滿足控制目標(biāo)2d。側(cè)面證明，2021年在承德市實(shí)施4.74萬戶生物質(zhì)取暖對提高環(huán)境質(zhì)量具有一定的積極作用。

　　5結(jié)論

　　根據(jù)承德地區(qū)2021年生物質(zhì)燃料用于冬季清潔取暖的實(shí)測數(shù)據(jù)分析，可得到以下結(jié)論：

　　1）為保障生物質(zhì)取暖及減排效果，北方地區(qū)農(nóng)村生物質(zhì)燃料應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行NB/T 34024—2015《生物質(zhì)成型燃料質(zhì)量分級》中對林業(yè)（木質(zhì)）生物質(zhì)的要求。

　　2）通過承德地區(qū)生物質(zhì)用量分析，壩下地區(qū)（寒冷地區(qū)）采暖季戶均生物質(zhì)燃料用量2.5~3t左右，壩上地區(qū)（嚴(yán)寒地區(qū)）采暖季戶均生物質(zhì)燃料用量3~3.5t左右。

　　3）目前，承德地區(qū)可直接用于制作木煤的生物質(zhì)資源量約230萬t/a，企業(yè)可生產(chǎn)木質(zhì)生物質(zhì)燃料的產(chǎn)能約70.6萬t。現(xiàn)有產(chǎn)能可完全滿足近期新增生物質(zhì)取暖需求，未來可通過擴(kuò)大企業(yè)產(chǎn)能，在現(xiàn)有原材料產(chǎn)量下完全可以覆蓋未來新增生物取暖的燃料用量。

　　4）生物質(zhì)取暖爐具初投資及運(yùn)行費(fèi)用居民可承受。推廣生物質(zhì)取暖具初投資較低，且無需額外基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；在承德市清潔取暖補(bǔ)貼政策實(shí)施下，居民需承擔(dān)生物質(zhì)燃料運(yùn)行費(fèi)用約為1950元/采暖季。

　　5）生物質(zhì)取暖具有明顯的減排效果。2021年承德市改造4.74萬戶生物質(zhì)取暖，共配送8.41萬t生物質(zhì)燃料，污染物減排量預(yù)估為二氧化碳減少12.40萬t、二氧化硫減少99.47t、顆粒物減少12.89t，氮氧化物排放量有所增加。

　　6）鑒于承德地區(qū)生物質(zhì)原料產(chǎn)量豐富，可滿足本地生物取暖用量需求，實(shí)施生物質(zhì)取暖對改善大氣環(huán)境質(zhì)量具有促進(jìn)作用，且推廣生物質(zhì)取暖成本費(fèi)用居民可承受，按照“因地制宜”原則，建議在電網(wǎng)或天然氣管網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施薄弱且生物質(zhì)原料豐富的北方農(nóng)村地區(qū)，將生物質(zhì)取暖作為主要的清潔取暖推廣方式之一。