Новое видение тёплых зим: документальный фильм о проекте 2022 года по использованию экологически чистого солнечного отопления в сельской местности в Юнцзине, Линься

В сельских районах северо-западного Китая зимнее отопление уже давно сталкивается с «тройной проблемой»: серьёзным загрязнением углем, высокими затратами и рисками для безопасности. Уезд Юнцзин, расположенный в Линься-Хуэйском автономном округе в верховьях реки Хуанхэ, переживает холодные зимы с температурой до -15 °C. Традиционно жители деревень полагались на разбросанное сжигание угля, что не обеспечивало тепла в помещениях, выделяло вредный дым, подвергало опасности здоровье и ухудшало экологию региона. Чтобы решить эту проблему, в Юнцзине был запущен проект «Чистое солнечное отопление зимой 2022 года в сельской местности», который позволит использовать более 2500 солнечных часов в год. Установка в 413 домохозяйствах солнечных коллекторов с внутренней циркуляцией и самодренированием проложила «экологичный, эффективный и экономичный» путь к чистому отоплению сельской местности.

I. Предыстория проекта: решение «тройной проблемы» сельского отопления

Зимнее отопление в сельской местности Юнцзина страдало от загрязнения, неэффективности и высокой стоимости. С точки зрения загрязнения домохозяйства сжигали 2-3 тонны угля в год, что наполняло деревни смогом, превышало допустимые нормы по содержанию PM2,5 и способствовало росту заболеваемости дыхательных путей. С точки зрения эффективности, угольные печи поддерживали температуру в помещениях на уровне 10-15°C (ниже 8°C ночью), что создавало риск простуды у пожилых людей и детей. С точки зрения затрат, уголь по цене 1200 юаней за тонну обходился семьям в 2400-3600 юаней в год — 15-20% их дохода.

Тем не менее, у Юнцзина большой потенциал солнечной энергетики: он расположен на границе Цинхайского и Тибетского нагорий/Лессового нагорья (высота 1500–2800 м), отличается чистым воздухом, интенсивной солнечной радиацией и солнечными зимними днями. Местное правительство сделало «чистое солнечное отопление» одним из ключевых проектов по обеспечению населения средствами к существованию, используя субсидии, технологический скрининг и пилотные проекты для создания решения «без загрязнения окружающей среды, недорого и с высоким уровнем комфорта». Первый этап 2022 года охватил 413 домохозяйств в 12 деревнях в 6 городах (например, Люцзясы, Янгося).

II. Техническое решение: внутренние циркуляционные самодренирующиеся коллекторы

Учитывая суровые зимы Юнцзина, простые сельские дома и ограниченные навыки ведения домашнего хозяйства, команда после сравнения выбрала солнечные коллекторы с внутренней циркуляцией и самоотливом. В отличие от традиционных моделей, они обладают «высокой морозостойкостью, простотой использования и высокой эффективностью» — идеально подходят для отопления сельской местности.

Технически они используют принцип «естественной циркуляции + автоматического дренажа»: днём коллекторы поглощают солнечный свет, нагревают антифриз (теплоноситель) и отдают тепло в накопительный бак естественным путём; ночью теплоноситель сливается в бак, предотвращая замерзание/трещины. Ручное управление не требуется, что снижает эксплуатационные ограничения.

Для сельских домов площадью 50–60 м2 каждая система включает: 100 коллекторных трубок (0,2 м2 на трубку, общая площадь 20 м2), изолированный накопительный бак объёмом 400 л (теплопроводность ≤0,03 Вт/(м·К)), двухфункциональный вентилятор мощностью 2 кВт (водяной и электрический) и опорные элементы. Трубки последовательно устанавливаются на крышах, обращенных на юг; бак накапливает тепло для ночного использования; вентилятор подаёт тёплый воздух в помещение, переключаясь на электрообогрев в пасмурные дни. Интеллектуальный термостат (по умолчанию 18 ℃) включает вентилятор при температуре ниже 16 ℃ и останавливает его при температуре выше 20 ℃, предотвращая перерасход тепла.

III. Реализация проекта: «Теплая смена» для 413 домохозяйств

С августа по октябрь 2022 года команда поэтапно устанавливала и вводила в эксплуатацию оборудование. Технический персонал обследовал каждый дом, чтобы установить угол наклона коллектора 35° (что соответствует широте Юнцзина для максимальной эффективности), обучил домохозяйства использованию термостатов и очистке поверхностей и завершил установку всех 413 систем к концу октября.

В ноябре 2022 года, в период снегопада и температуры -5°C, системы были запущены. Ван Цзяньго, житель деревни Лочуань, сказал: «Из-за угля комнаты замерзали; теперь тепло и днём, и ночью — больше не нужно добавлять уголь или убирать золу».

Мониторинг показал: при 6+ часах солнечного света в день системы поддерживали температуру в помещениях на уровне 18±2°C; вентиляторы работали 8 часов в день, 85% энергии поступало от солнечных батарей (электроэнергия только в короткие облачные периоды). Зимой (ноябрь-март) стоимость электроэнергии составляла 300–500 юаней — на 80% ниже, чем при использовании угля. Невыбранные домохозяйства попросили подключиться позже.

Что касается экологии, уровень PM2,5 в 12 деревнях снизился на 40% по сравнению с предыдущими зимами; количество дней со смогом сократилось. Секретарь парткома деревни Сяоци Ян Мин отметил: «Больше нет запаха угля — воздух стал чище».

IV. Ценность проекта: жизнеобеспечение и экология «Двойная выгода»

Проект решил проблемы с отоплением для 413 домохозяйств и послужил образцом.

Что касается средств к существованию: стабильная температура 18±2°C снизила заболеваемость простудными заболеваниями; снижение расходов высвободило средства на образование и здравоохранение. Ли Гуйлань из Лочуаня сказал: «Уголь стоил 3000 юаней, а солнечная энергия — всего 400 — сэкономил деньги на нужды внука».

Экология: 413 домохозяйств сократили потребление угля на 1032,5 тонны, что позволило сократить выбросы CO₂ на 2787 тонн и SO₂ на 8,26 тонн. Солнечная энергия, как возобновляемый источник энергии, позволила избежать ущерба от горнодобывающей промышленности и транспорта.

Для промышленности: местный технический персонал прошел обучение по установке и обслуживанию; стандартизированные системы предлагают «воспроизводимый» опыт для других сельских районов северо-запада.

Проект Юнцзина 2022 года использовал технологии для решения проблем с отоплением в сельской местности, обеспечения политически выгодного тепла и создания «тёплых, чистых и экономичных» зим. Став эталоном энергетического перехода в сельской местности, он будет расширен и охватит больше домохозяйств, способствуя созданию экологически благоприятных для жизни деревень.