讓節能建筑沐浴在陽光中

發表日期:2017-3-11 3:44:22 瀏覽次數:12

持續的霧霾將環境保護的重要性和緊迫性擺在了每個人的面前,而環境保護的一個關鍵是能源利用問題。在去年底召開的中央財經領導小組第十四次會議上,習近平同志強調,盡可能利用清潔能源,加快提高清潔供暖比例。清潔能源中的太陽能在我國的利用,已具有很好的基礎,但其發展仍然空間巨大。在建筑領域,太陽能與建筑的一體化還有大力深化的必要,最近頒布的《太陽能發展“十三五”規劃》為此指明了方向。

太陽能發展現狀與方向

我國太陽能2016年生產量為3950萬平方米,保有量為4.636億平方米。其太陽能集熱系統節能減排量為:節約標準煤6954萬噸,相當于節電1932GWh,減排二氧化硫224.87萬噸,減排煙塵173.9萬噸,減排二氧化碳14926.45萬噸。這是來自太陽能行業的權威數據。

這組數據表明,太陽能的節能減排貢獻受到高度重視,是完全有理由的。

目前行業結構調整正在逐步進行中,業內人士指出,小規模、低水平的家用太陽能熱水器企業已處于關停并轉狀態。產品結構從真空管型產品一枝獨秀到與平板型產品并重發展。平板型產品2016年上半年占13.4%。技術結構從以提供生活熱水為主開始向制冷、采暖、工農業供熱、熱發電等系統集成技術發展。產業從粗放型向集約型發展,從數量規模型向質量效益型轉變,從產量大國向品質大國邁進,從單一制造型向制造服務型發展趨勢顯現。

但太陽能的發展還受到很多制約,業內人士認為主要包括:供熱制冷產業化緩慢、戶用系統市場化艱難。國家供熱政策研究剛剛起步,管理職能分散,統計體系不完善,可再生能源供熱機制未形成等。

太陽能發展現狀喜憂并存,但也預示了巨大的發展空間。

2016年12月8日國家能源局印發《太陽能發展“十三五”規劃》(以下簡稱《規劃》),在《規劃》前言中明確:“十三五”太陽能產業要實現市場化自我持續發展,成為實現2020年和2030年非化石能源分別占一次能源消費比重15%和20%目標的重要力量。

《規劃》提出,大力推動光伏發電多元化應用,積極推進太陽能熱發電產業化發展,加速普及多元化太陽能熱利用。在大中城市的公共建筑、經濟適用房、廉租房項目加大力度強制推廣太陽能熱水系統。在城市新建、改建、擴建的住宅建筑上推動太陽能熱水系統與建筑的統籌規劃、設計和應用。在東北、華北等集中供暖地區,積極推進太陽能與常規能源融合,采取集中式與分布式結合的方式進行建筑供暖;在集中供暖未覆蓋地區,結合當地可再生能源資源,大力推動太陽能等。

《規劃》將有力推動太陽能與建筑一體化的實現。

太陽能讓被動房更節能

據住房和城鄉建設部統計數據,我國建筑能耗總量已占社會總能耗的33%。建筑能耗隨生活水平而持續增長,建筑全生命周期的能耗難以估量。因此,建筑節能工作任重道遠,發展節能建筑成為必由途徑。其中,被動式超低能耗綠色建筑以其良好的節能效果受到關注,正在興起。

被動式超低能耗綠色建筑不依賴于建筑設備,完全通過建筑自身的場地、空間、形式以及構件的設計來實現建筑節能。其核心主要在于設計理念注重吸收自然能量,同時減少建筑本身的能耗,并通過熱冷回收裝置將室內廢氣中的熱冷回收,采用各種節能技術使其供熱(制冷)需求極少的能量,不再利用傳統的供熱(制冷)方式,充分利用室內生活熱量和可再生能源,讓建筑內的溫度與空氣不受地區、氣候影響,最終實現低能耗、低排放,實現舒適的居住環境。被動式超低能耗綠色建筑是能量效益最佳房屋,其對推進生態文明建設、提高居民生活品質意義重大。

太陽能的利用對于節能建筑的意義,就是使之更加節能,將被動房的節能效果和舒適度,提升到最高。

根據研究者的看法,太陽能與被動式建筑具有相互依存的關系,被動式建筑為太陽能利用提供了有利條件,太陽能為被動式建筑推行給予了有力支持。具體包括:太陽能可作為被動式建筑能源提供者,太陽能冬季供熱,提供生活熱水,參與多能互補。

因此在設計被動式節能建筑時,要充分考慮到與太陽能的結合,如城市建筑外墻體的充分利用。城市住宅建筑的高層化趨勢使得建筑外墻面積相應減少,太陽能需要充分利用外墻面積;盡管集熱效率不高,但由于集熱面積大仍有可利用價值;外墻體采用的太陽能形式應該是最適合的新方式。而在其他地區如牧區安居房設計中采用太陽能與生物質能互補,采用集成化建筑形式,房屋的設計對新能源使用至關重要;成本低廉且功能強大,太陽能與建筑一體化降低了綜合成本。

目前在環境壓力下,促使政府改變煤炭取暖模式,為作為新能源的太陽能發展敞開了大門。太陽能與建筑的結合,既為太陽能的發展開拓了途徑,也提高了建筑節能的水平,最終受益的是環境。因此,這是一個一舉多贏的做法。

開創多能互補新模式

我國是世界上最大的能源生產國和消費國,正在形成煤炭、電力、石油、天然氣、新能源、可再生能源全面發展的能源供給新體系。多能互補,是光熱利用的必然趨勢,是能源發展的重要途徑和手段。對于降低傳統能源的消耗,提高新型能源的利用水平,特別是對環境保護意義重大。因此,國家和各地方政府以及新型能源行業非常重視,太陽能作為重要的清潔能源,在多能互補中受到格外關注。

如河北省從2010年就開始在秦皇島山海關試驗示范太陽能為主的多能互補采暖系統,并在全省太陽能行業內三次召開觀摩研討會,推動這一新技術的開發示范。河北省先后在秦皇島盧龍縣、山海關區、青龍縣以及邢臺臨城縣、廊坊固安縣、張家口赤城縣進行試點示范,并獲得了基本數據,得到了河北省委省政府領導、住房城鄉建設部和農業部領導的認可。

近年來太陽能熱水系統+空氣源熱泵、太陽能+燃氣、太陽能+空氣源+燃氣的工作方式也日益普遍;太陽能光熱+光伏、太陽能光熱+節能建材等多種節能元素結合的產品也日漸為廣大消費者所接受。

那么,在被動式超低能耗建筑中,如何實現多能互補?山東省提供了相關經驗。

2014年,山東省住房和城鄉建設廳與德國能源署簽訂了中德被動式超低能耗綠色建筑技術合作備忘錄,設立“山東省被動式超低能耗綠色建筑技術研究中心”;同年 4月,山東省共有11個項目被列為首批省級被動式超低能耗綠色建筑試點示范項目,并全部列入中德合作試點示范工程。

作為2016年省級被動式超低能耗建筑試點示范項目,山東中科藍天發力多能源互補,努力將其辦公大樓示范項目打造成被動式節能建筑樣板工程。其作法是光熱、光伏、空氣能,三位一體多能源互補。太陽能熱水利用,可以滿足生活熱水的需求;屋頂的分布式發電系統可以提供日常所需用電;空氣能熱泵系統又可以解決冬季的采暖問題。據了解,目前該工程主體已完工,將于2017年底驗收。該項目建成后,總體節能比例達到85%以上。

太陽能與建筑一體化以及節能建筑中多能互補的實現,還有很多工作要做。業內人士指出,多能互補目標的實現,與相關產品關系密切,而目前這方面還存在一些問題。

其中包括:太陽能與地源熱泵、生物質能、風能互補等新興領域,目前基本處于創新研究階段,實際應用中的產品改進空間巨大,后期仍需廣大生產企業加大研發投入。產品的技術標準體系亟待建立。目前該領域的多數新產品缺乏成熟的技術標準,產品的整體質量判定基本以企業標準為主,而各企業間的產品標準又參差不齊。這樣的現狀,既為產品應用后的質量驗收埋下了隱患,又使產品的進一步推廣應用形成了障礙。產品的售后保障服務體系急需規范。多能互補產品的售后服務涉及多種產品,產品的銷售者在經營過程中應當及時考慮到售后服務人員的技術分配比例,提高售后人員的綜合服務水平,規范售后過程中的各種“疑難雜癥”的“診療”水平,切實保證用戶無后顧之憂,千萬不能讓售后也成為產品推廣和應用的壁壘。

很顯然,如果要讓節能建筑沐浴在陽光中,還需要多方共同的努力。

(中國建設報 )

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