寧夏興勝村超低能耗新農宅(項目方供圖)
周學林住進新家后,最直觀的感受就是,省錢。
他的新家位于寧夏石嘴山市平羅縣寶豐鎮興勝村。在一塊相當于1.2個標準足球場大小的土地上,建起了33棟南北朝向的“新農宅”,周學林的家就在其中。
這些“新農宅”最大的面積120m²,最小的有60m²,從外觀上看并無特別,但卻“新”在是按照《近零能耗建筑技術標準》建造的,并根據建筑能耗高低,分為三類。其中超低能耗建筑22戶、近零能耗建筑10戶、被動房1戶。
村民周學林家,屬于超低能耗建筑,這也是讓他感覺“省錢”的原因。
“以前冬天燒煤取暖要花7000元到8000元,現在一整個冬天最多3000元。”在周學林看來,省錢的大頭,主要體現在冬季取暖方面。而省錢的關鍵,在于節能提效的建筑設計,以及屋頂光伏發電自用。
不僅如此,在興勝村的這些“新農宅”中,廚房里用的是電磁爐、電飯鍋,屋內用電均來自屋頂的光伏板和儲能。光伏發電,除了屋內自用,還可以給電動車、電動摩托車、電動除草機充電,甚至將多余電量賣給電網。
當地人將這些“新農宅”的特點概括成了四句話:做飯不燒煤、農機不冒煙、屋頂能發電、余電可賣錢。這也是興勝村,正在探索的零碳農村的核心要義。
省錢的“內功”
周學林感受到的“省錢”,主要來自于白墻灰瓦下的“內功”。首先,這些超低能耗新農宅都進行了節能設計。
建筑的外墻,采用厚度190mm的燒結煤矸石頁巖保溫空心磚砌塊和厚度180mm的石墨烯復合保溫板,屋面保溫層為厚度210mm的石墨烯復合保溫板。
門窗則采用三玻兩腔塑鋼設計,增加了玻璃層數和空氣腔室,提高了窗戶隔熱性能。南向大面積玻璃窗、北向高窗采光,能讓農宅在冬季獲得更多光照的同時,抵御寒風。
墻體和門窗的節能設計,讓超低能耗新農宅獲得了比普通磚瓦房更低的傳熱系數。而傳熱系數越低,保溫效果就越好,既可以減少能量損失,又能夠提高建筑節能效果。
“在室外氣溫降至零下10℃,不使用任何取暖設備的前提下,超低能耗農宅室內溫度可以保持在14℃以上。”寧夏中昊能源項目經理、工程師楊小龍說。
同時,這些新農宅通過多能互補,提高了能源利用效率。
新農宅采用空氣源熱泵——5G太空能恒熱站供熱制冷,白天利用平板太陽能蒸發器收集熱量,輸送給空氣源熱泵,將多余熱量儲存在儲熱水箱;夜間利用谷電時段的低電價,通過空氣盤管蒸發器吸收空氣中的熱量,輸送給熱泵,同時對儲熱水箱蓄熱,在峰電時段無日照時利用儲能供熱。
這一技術實現了太陽能與空氣熱能的互補,最大限度利用可再生能源,解決了冬季采暖、夏季制冷問題。
2016年,隨著《關于實施光伏發電扶貧工作的意見》的出臺,明確要求各地區將光伏扶貧作為資產收益扶貧的重要方式。從前期投資成本、回本周期等方面考慮,向光伏企業出租屋頂,獲取固定租金收益,對農戶而言風險更小。
但與以往向商業公司出租屋頂鋪光伏的常見模式不同,周學林不僅獲得了嶄新的住宅,還擁有了作為住宅建筑屋頂的光伏面板、儲能等設備的所有權,也就是說,農戶買的這個新農宅是一套整體解決方案。因此不需要向其他方支付光伏租金,或者以光伏發電產生的收益來抵消光伏設備的成本。
這些屋頂光伏設備所發電量,可以供農戶自己使用,滿足日常生活中采暖、制冷、照明等需求,還可以并入電網調配。關于光伏發電并網的手續,均由寧夏中昊能源統一與國家電網辦理,農戶只需提供身份及住宅信息。目前,興勝村B區33戶新農宅均已并網。
興勝村黨支部書記何超介紹,這33戶農宅,每戶屋頂配備5.4kW光伏板。根據寧夏地區光伏板的發電量和清潔采暖電價政策測算,每戶村民一年至少可以節省2400元。
最大的挑戰還是錢
目前,興勝村這種超低能耗新農宅的建設開發運營模式,在寧夏還屬于試點,在全國還未大面積推廣。
“推廣最大的挑戰還是資金和市場模式。”能源基金會城市與區域發展執行主任王志高說。而根據楊小龍的測算,新農宅的建設成本,是傳統農宅的兩倍多。
在寧夏,修建一棟磚木混合結構的傳統農宅,建設成本約1500元/m²。而興勝村目前已建成的33戶新農宅,總投資1200萬元,平均建設成本約3100元/m²,比傳統農宅高出1600元/m²。
除去政府補貼,高出來的建設成本,主要花在了兩個地方:地基和節能建筑材料。
楊小龍介紹,這批新農宅建設地原為堿灘,地面以下1.8~3.2米為流砂層,影響建筑地基的穩定性和承載力。為夯實地基,寧夏中昊能源對項目用地進行了換填、排水等處理,新農宅建設成本相應增加了約430元/m²。
此外,傳統農宅一般采用磚砌體、木制屋頂、普通塑鋼門窗,傳熱系數較高,保溫效果較差。而新農宅在外圍護結構、氣密性設計、門窗材料選擇等方面拉高了成本。
雖然想要測算新農宅的成本,不能只看眼前,要將時間的維度拉長來看:建筑建設成本雖然增加,但能耗卻降了下來。新農宅每年節省下的冬季取暖費,每天省下的電費,都是對成本的一種補貼。但是,對于農戶來說,當下的成本還是他們最大的擔憂。
修建節能減碳的農宅,在欠發達地區,一棟房子幾十萬的建設成本,對農村老百姓來講,負擔比較大。
目前,作為探索“零碳新村”建設的樣本,興勝村新農宅所增加的建設成本,由項目建設方承擔。因此,對于興勝村的村民而言,并未為了新農宅多付出成本。
但如果要將這種模式推廣到寧夏全域,甚至全國,讓更多農村老百姓住上舒適、安全、節能的新型住宅,則需要更多政策與市場的扶持。
楊小龍表示,如果新農宅未來能在政策支持下大規模推廣,一定程度上或可帶動建設成本的下降。
未來的多種路徑
如何解決建設資金問題,關系節能農宅能否大規模推廣。
中國建筑節能協會會長倪江波表示,通過財政資金撬動社會資本參與,以此調動建設單位等產業鏈各環節主體的積極性。
“適當的政府補貼是前提。”住建部建筑節能與科技司原一級巡視員武涌認為,國家政策的大力支持,有利于推動形成一批可復制、可推廣的農村節能建筑示范案例。
同時,還需要加大對建筑領域綠色低碳產業的扶持,讓產業鏈成熟起來,形成規模化效應。“‘價格’下來,才能從根源上降低超低能耗、近零能耗農宅的建設成本。”倪江波說。
例如,儲能設備的大規模采購和集中管理,一定程度上能降低初始投資與運維成本。能源基金會低碳城市項目主任趙言冰表示,未來可以考慮通過集中儲能,降低節能農宅建設成本。
相關企業也在探索更多商業空間。例如在當地建立專業團隊,從事農宅維修管理。如此一來,不僅可以為當地村民提供就業崗位,也能通過增加收入,抵消部分建設成本。
王志高認為,還應該制定一些相關的建筑標準。城市建筑在20世紀80年代末期就有節能標準約束,而農村建筑多為自建房,目前在能效設計上沒有硬性規定。
長遠來看,節能農宅不僅能提高居住的舒適度,還能帶來經濟上的回報。倪江波認為,還應加強綠色低碳知識普及,讓農戶真正認識到節能農宅的好處。
《加快推動建筑領域節能降碳工作方案》提出,到2025年,新建超低能耗、近零能耗建筑面積比2023年增長0.2億平方米以上。未來,在更多方力量的努力下,寧夏“零碳農村”這一模式,或將在更多農村落地。
文:孫忠一、譚喬