科技猎曾经白茫茫的西北盐碱荒滩，如今拔地而起一排排窗明几净、白墙黛瓦的智能农宅：只需 “ 傻瓜式 ” 设定，住户就能拥有冬暖夏凉的恒温体验，在最大限度降低能源消耗的同时，还能靠房子发电赚钱 —— 这样连城市都罕见的建筑，在宁夏平罗县宝丰镇兴胜村已落地为现实。
“ 我原先住的土房是砖混结构、木头门窗，夏天闷热，冬天保温不咋好还透风，得使劲烧煤， ” 兴胜村的村民马向辉回忆说， “ 前几年煤价高的时候，取暖季能烧掉八九千块钱。
搬进新家后，马向辉不再为拉煤生火和清扫灰尘犯愁，冬天干完活进门就是暖洋洋的屋子，他感慨： “ 外面零下二三十度，房间里一直是二十多度，冬天摆了一溜花，不管兰花还是百合，见证它们成长花开的时候特别幸福。 ”
新农宅不仅住得环保舒适，算起账来也更划算。兴胜村的党支部书记兼村委会主任何超告诉《知识分子》，通过 3匹的空气源热泵，村户一个冬天的采暖总费用已经降至1000～1500元。
此外，新房的屋顶光伏平均每天能 “ 晒出 ” 约 20度电，储能系统在发电高峰期存储多余电量，反向卖给电网，平均一年可以给马向辉等家庭带来近1200元的额外收益。
从 “ 基本可住 ” 转向 “ 宜居低碳 ” ， 兴胜村的超低能耗农宅降低了村民生活成本，也在建筑材料、节能技术与乡村风貌融合方面，为未来农村建筑探索了可能的 “样板房”。
超低能耗农宅的先试先行
建筑行业是中国的碳排放大户， 2022年，建筑与建筑业建造碳排放总量占中国能源相关碳排放的48.3%，能耗总量占全国能源消费总量的44.8%。在这其中，农村建筑运行碳排放达到了4.8亿吨，占全国建筑运行总碳排放的两成多。 [1]
尽管近年来中国持续推进农村人居环境整治、普及电气化设备，但不少地区农村建筑的保温性能和采暖方式仍相对落后，导致室温难以保障、能耗水平居高不下，若维持现有形态，将成为中国实现 “ 双碳 ” 目标的潜在压力源。
能源基金会城市与区域发展执行主任王志高指出，农村节能建筑推广面临三大难点：一是改造成本高，农户经济承受能力有限；二是对节能住宅的认知不足，缺乏有效引导；三是相关政策与标准体系不健全。
“ 城市住宅从上世纪 80年代后期就开始实行建筑节能强制性标准，并不断演进， ” 王志高在接受《知识分子》采访时表示， “ 相比之下，农村建筑长期缺乏相关规范。 2013年虽然出台了《农村居住建筑节能设计标准》，但属于推荐性标准，缺乏实际约束力。 ”
中国整体的建筑节能自上世纪 80年代起步，节能比例经历了30% 、 50% 、 65%的三步走。2019年，住房和城乡建设部发布《近零能耗建筑技术标准》，以2016年建筑能效为基准，将实现零能耗建筑的过程分为超低能耗 （50%） 、近零能耗 （60%～75%） 和零能耗建筑 （100%） 。
截至 2023年底，中国累计建成超低能耗、近零能耗建筑超过4370万平方米，但整体仍处于推广初期，城市尚未形成规模化发展，农村则主要依赖少数试点示范推进。
宁夏平罗县兴胜村就是多方合力下，先进节能农宅建设的先行试点。
兴胜村拥有 500多户人家，以牛羊养殖贩运作为主要经济来源，曾是人口外流、老旧危房多的典型 “ 空心村” 。随着平罗县实施 “ 空心村 ” 退出整治利用，兴胜村开始分期推进新村建设，为村民提供现代化的集中居住社区。
“ 2019年我们启动一期项目，初衷是建设抗震房来解决住房安全问题，对零碳建筑、气密保温等理念并不熟悉， ” 兴胜村党支部书记何超说， “ 后来在村上企业家中昊银晨董事长陈廷敏的推动下，我们对接了政府 '煤改电'项目补贴，开始使用空气源热泵代替锅炉。 ”
空气源热泵是由电能驱动能够高效利用低品位热能的加热装置，能够制冷、制热。根据《超低能耗建筑热泵技术应用研究报告》，供暖季空气源热泵系统对比燃气采暖炉可产生约 33%的节能效益、23%的减排效益。 [2]
2022年，兴胜村近零能耗农宅二 期项目开工， 共建设 33户超低能耗住宅，由兴胜村和宁夏大学、宁夏建筑设计院以及宁夏中昊银晨能源技术服务有限公司合作开发，于 2024 年 12月全面落成。
二期项目共有三类户型，一户德国被动房研究所 （PHI） 认证的被动房，十户近零能耗建筑，二十五户超低能耗建筑，每户住宅均配备了5.4 千瓦光伏、 10度的储能以及空气源热泵。其中，PHI认证的被动房具有最高的节能标准。
被动房 （Passive House） 是一种起源于德国的节能建筑，通过提高建筑保温、隔热和气密性能，以及高效热回收等技术手段，极大降低了建筑的采暖和制冷需求。获得 PHI认证的普通 （Classic） 被动房要求供暖需求不大于 15千瓦时/平米 · 年，在 50帕斯卡压力下每小时最多换气0.6 次，可再生一次能源需求每平方米每年不超过60千瓦时 。 [3]
据统计，项目每年总节能量约 754380千瓦时，折合标煤396.1吨，可减少二氧化碳排放978.4吨、二氧化硫排放7.92吨、粉尘排放3.96吨。 [4]
2024 年 12月，由中国建筑节能协会主办的第十一届全国近零能耗与零碳建筑大会上，兴胜村被评为 “ 2024 年近零能耗农宅项目 ” 。
“光储直柔”助力智慧建筑
兴胜村二期项目的新农宅以高能效的建筑本体结构、分布式光伏耦合储能系统、以及太阳能光热 +空气源热泵作为技术核心。
宁夏大学建筑学院副教授刘娟向《知识分子》介绍，兴胜村二期的住宅外墙采用煤矸石页岩空心保温砖和蒸压轻质加气混凝土隔墙板 （ALC） 板两种板材、钢筋混凝土现浇屋面，以及三玻两腔断桥铝合金窗。
传热系数是建筑构件对热传输能力的度量指标，系数越小说明传热能力越差，也就意味着保温效果更好。以兴胜村二期项目住宅的窗户为例，被动房该构件的传热系数是 0.8，近零能耗建筑和超低能耗建筑的传热系数分别是0.8 和 1.6。
使用高效隔热材料和构件，能够显著降低能源消耗。 “ 经过测试，在采暖季最冷的一天， （兴胜村） 被动房和近零能耗房空气源热泵的耗电量分别是 6度和15度。 ” 刘娟说。
光伏建筑一体化 （BIPV） 与 “ 光储直柔 ” 技术的运用是兴胜村近零能耗农宅项目的亮点，使其能够将可再生能源直接作为房屋运作的动力源。其中 BIPV 技术利用屋顶安装太阳能发电系统，单户装机容量 5.4千瓦。
“ 光储直柔 ” 是光伏、储能、直流电系统和柔性用电四项技术的结合，将用电需求由刚性负荷过渡至柔性负荷。兴胜村二期项目中， 10千瓦的储能电池允许光伏电力优先满足农户的用电求以及储能充电需求，多余的电力有序地送入电网。同时，物联网储能接入模块和智能配电柜的应用，实现了能源的分布式存储和智能调度。
“ 我们几乎所有设备都是智能化的，不需要住户过多地操作。 ” 宁夏中昊银晨能源技术服务有限公司兴胜村项目经理杨小龙表示。
“ 光储直柔 ” 系统按照自发自用、余电上网的原则，能够实现相当比例的光伏电量就地消纳，并结合储能减轻电网调度压力。
近年来，中国分布式光伏发电爆发式增长，接网消纳已成为主要瓶颈。 2024 年，中国分布式光伏发电累计装机达到 3.7亿千瓦，占全部光伏装机的42%。在宁夏，得益于地势高、日照时间长、辐射强，光伏发电资源尤为丰富。
宝丰镇供电所副所长余涛认为，对于普通农户而言，全额上网可能面临台区无法消纳过多电量的困境，而余电上网的模式下，农户能尽量利用自产电能，避免电量被限制，效益更为显著。
兴胜村的新农宅通过 5.4千瓦的光伏，平均每年发电量能达到7200-9000度，而每家每户年用电量约为5000度，以非采暖季获得的光伏卖电收益，已经能够基本补足冬季额外耗电的支出。
零碳建筑的挑战与未来
“ 好的窗户、建筑结构、光伏系统的安装及储能装置的费用等，意味着更高的造价，因此零碳建筑的增量成本要高于一般建筑。 ” 住建部科技委建筑节能与绿色建筑专委会专家武涌在接受《知识分子》采访时指出，零碳建筑的增量成本大约为 1600元/平方米。
“要推动零碳建筑在农村的发展，这部分增量成本怎么解决就是很大的障碍。” 武涌表示。
兴胜村二期项目建造初期就存在着较大的资金缺口。分房型来看 ， 兴胜村被动房每平米的造价约为 4300元，近零能耗与超低能耗农宅分别为3700元、3300元。
兴胜村党支部书记何超坦言，从房屋主体、基础设施到可再生能源设备，该项目总投资将近 2300万，而当时项目启动资金只有200多万。
兴胜村因此寻求了自然资源局、乡村振兴局、农业农村局等政府部门的补贴，并获得了宁夏大学专家教授团队、宁夏建筑设计院规划，以及宁夏中昊银晨能源技术服务有限公司等机构在设计与施工方面的支持。
“在宁夏，农村近零能耗的建筑此前并没有实例， ” 何超指出， “大家不计回报地把这个事推动落地 。 ”
根据平罗县批复 2022年可再生能源建筑应用试点示范项目的概算表，兴胜村零碳住宅光伏建筑一体化 （BIPV） 工程费用 99.64万元， “ 光储直柔 ” 储能工程 187.04万元，采暖工程98.92万元，资金来源显示为宁夏住建厅可再生能源建筑试点示范项目补助资金。 [4]
在多方的补贴以及支持下，村民实际购入房屋的费用并不高。例如，作为兴胜村二 期项目最早入住的村民，马向辉花费 13.5万元就购买了90平米的新宅。
“兴胜村的案例 不可避免地面临着一些不可复制性的问题，尤其是在政府大量补贴，特别是维护结构的保温隔热性能方面。” 武涌指出，但随着清洁采暖工作的推动，很多省份的农村也已经实施了类似的项目。
王志高认为，政府在推动超低能耗建筑相关技术的普及时，应该不仅依赖资金支持，同时要创新商业机制，通过规模效应等方法来有效降低各项成本，从而找到最优的解决方案。
武涌进一步设想了农村未来的发展方向，他表示： “ 中国农村有着丰富的可再生能源资源。未来应推动农民从 ‘ 能源消费者 ’ 向 ‘ 能源生产者 ’ 转变，实现农村能源的自给、循环和低碳发展。 ”
何超就计划在三期、四期工程中，将农宅的光伏板升级为光伏瓦，并扩大储能系统的规模。他的目标是将整个村落建设成一个自给自足的微电网，通过集中管理光伏发电和储能设备，最终实现村庄能源的独立运行。
兴胜村的养殖场也正在布设光伏，规划总规模达到 42兆瓦，采用上方发电、底部养殖的畜光互补模式。
“ 通过这个项目，提高养殖场的基础设施，满足农户的养殖需求，还能提升村集体收入。 ” 何超表示。
基于自给自足，余电上网的能源系统模式，王志高认为，农村将因为几乎没有传统化石燃料所带来的污染源，人居环境变得优美，另外随着产业发展、就业机会增加以及收入水平的提升，农村的生活质量将得到极大改善。
“我还是喜欢在农村多待一点，农村推门就见天，推门就见绿色。虽然是冬天，稍微荒凉一点，但是说起来还是自由洒脱。 ” 比起城市，马向辉就更喜欢现在兴胜村的环境。
“ 俺晚上出去之后就能看见满天的星星，那个马斯克星链天天就在这天空这边飞来飞去的，特别特别的光亮。 ” 马向辉说。
参考文献：
1.中国建筑节能协会联合重庆大学《中国城乡建设领域碳排放研究报告（2024年版）》：http://www.xjaepi.org.cn/upload/portal/20250124/5af26b9d581063ad6c58594680ca30ae.pdf
2.https://mp.weixin.qq.com/s/oOD7boBd9Z2o-WwR5pv5pA
3.https://passiv.de/downloads/03_building_criteria_en.pdf
4.https://mp.weixin.qq.com/s/Xxr-wgGJxbBbj2QCEjL_jQ
5.https://pingluo.gov.cn/xxgk/zdlyxxgk/zdjsxm/202211/t20221117_3846631.html
本文来自微信公众号： 知识分子 ，作者：戴晶晶