可再生能源与建筑节能

可再生能源与建筑节能（精选九篇）

可再生能源与建筑节能 篇1

1 可再生能源在建筑节能中存在的问题

1.1 成本过高

在可再生能源与建筑节能工作中, 成本过高是存在的首要问题。目前在建筑中使用的太阳能光伏发电系统, 其过高的造价, 给社会及建筑企业带来过重的经济负担, 且其技术要求高, 很容易导致无法产生规模效应的问题, 很难进行投资回收。此外, 太阳能光伏电池制造成本较高, 用于太阳能的发电成本与常规能源的使用成本差距较大, 同时, 设备多、系统复杂, 也是建筑节能工作中不可回避的问题[1]。

1.2 技术难度

以太阳能为例, 由于太阳能的辐射能量密度较低, 因此在采光面积问题上需要建筑师们在建筑允许的基础上进行扩大。且太阳能随着气候、昼夜等自然因素的变化而变化, 使太阳能具备的不稳定性弊端加大, 这使得与建筑物所需的持续能源产生矛盾。在地热能利用中, 地下的岩土层热容量较大, 但是受其较小的导热系数和较差的热扩散能力影响, 在开采地热能时, 就要做大量的埋管工作, 导致土地被大面积的利用, 造成较大投资金额的情况发生。

2 可再生能源在建筑节能中的应用

2.1 太阳能

把阳光、太阳热量转换为电能的一种能源是太阳能, 太阳能是可再生能源之一, 也是一种人们熟知的绿色能源。在我国建筑节能工作中, 建筑师们通常对太阳能合理广泛的应用, 以达到减少能源的目的[2]。

2.1.1 太阳能热水系统

利用温室原理, 将太阳能通过科学技术手段转化为热能, 并把热量传递给水, 从而获得热水, 即是太阳能热水系统。太阳能热水系统利用了太阳能光热技术, 是目前太阳能技术中, 应用最广泛的、发展最快的、最经济化的、科学技术最成熟的系统。蓄热容量、太阳能集热器、管道和控制系统等是太阳能热水系统的主要组成部分。目前, 我国家用的提供生活热水的小型太阳能就是利用了太阳能热水系统。随着我国建筑节能政策的实行, 我国将对太阳能热水系统进行优化, 大力发展集中式太阳能热水系统。集中式太阳能热水系统就是将供热基本单元以单栋住宅的形式, 优化了之前家用小型太阳能单独家用的形式, 给社会、经济及环境带来了显著的效益。未来, 人均屋面面积将随着城市高层建筑的增多而越来越少, 导致建筑集热器的采光、采暖面积受到限制, 这就要求建筑必须使用集中式太阳能热水系统。对传统热水系统加以改进, 调整太阳能集热器的形式, 安排太阳能热水系统的输水管道、电缆等设备, 是将集中式太阳能热水器应用于建筑节能中的基础。

2.1.2 太阳能采暖技术

主动式采暖及被动式采暖是太阳能采暖技术的两种形式。通过建筑物的周围环境及朝向, 对建筑物建筑材料和结构进行选择, 使存储热能可以合理的被建筑物汲取, 从而达到采暖目的, 即是被动式采暖技术。利用被动式采暖技术的应用有太阳能温室、太阳房等。通过控制阳光和空气进入建筑物的质量, 对建筑内部合理的分配并储存热量是其特点。被动式采暖技术投资低, 使用的设备简单, 对中小型建筑的设计比较适宜。但太阳能利用率低, 且其具有不稳定性, 夜晚及阴雨天无法对室内进行供暖是其缺点。主动式供暖主要是通过借助设备, 如太阳能集热器、管道、换热器等, 对太阳能采暖工作进行实现。主动式采暖技术一般是利用水作热媒的技术, 其采取的采暖方式以太阳能地板辐射居多。由于我国的太阳能主动式采暖技术发展缓慢, 目前仅建成采暖试点工程, 并没有应用到实际的建筑工作中。对建筑物采暖问题的解决, 是减少能耗, 实现建筑节能的方法之一[3]。

2.1.3 太阳能制冷技术

太阳能吸收式制冷技术、太阳能固体吸附式制冷技术、太阳能干燥冷却制冷技术等都是太阳能制冷技术。其中, 太阳能溴化锂吸收制冷技术因其实用性广、可靠性高及经济实惠等优点, 使用范围较大, 发展较成熟。在太阳能溴化锂吸收制冷技术中, 单效溴化锂吸收制冷技术能最大发挥太阳能集热器的功效, 降低成本, 在建筑节能应用中被广泛应用。

2.2 地热能

贮存在地球内部的热能是地热能。地热能产生的热能有两种, 一种是地球本身放射性元素在地球深层发生衰变, 从而产生热能。此种方式产生的热能通常表现在水蒸气和地下热水中, 尤其其温度较高, 且技术交成熟, 所以在我国建筑节能的设计工作中, 通常用在发电、供暖方面。此外, 由地球浅层对太阳能热量的接收, 从而产生热量, 是地热能产生热量的另一种形式。此种方式产生的热能, 温度较低, 开采技术较简单、开采成本较低, 且地理环境对其影响小, 对于建筑物的供暖与制冷技术有很大帮助[4]。

浅层地热能的能量主要来源于太阳辐射, 它蕴藏在地球浅表层的土壤砂石和水中, 是太阳能和地热能结合的产物。由于浅层地能的土壤温度受四季变化影响小, 夏季温度低, 冬季温度高, 再生长速度快, 取之不尽用之不竭, 所以浅层地能被广泛应用在我国建筑节能设计工作中。

2.3 风能

风能主要是利用风力发电机组相关设备, 利用科技手段将风能转换为电能的一种形式。目前, 我国有关风能技术较成熟, 发展较快, 且风能具备经济效益及社会效益, 因此风能这种可再生能源被广泛应用。在我国风力资源丰富的沿海地区, 西北地区的建筑设计中, 都将风能应用到建筑节能工作中, 没有明显的温室效应、可靠性高、没有有害气体的排放、使用寿命长等优点, 成为我国建筑师们常用的清洁能源之一。

2.4 海洋能

同地热能不同, 海洋能是指蕴藏在海水中的能源, 海洋能也是被广泛利用的可再生能源之一。海洋能包括范围广, 潮汐能、海水温差能、海流能、波浪能、海水盐差能等能量都属于海洋能。其中, 海流能及潮汐能两种能源主要由月球对太阳的引力变化产生的, 而其他能源均来源于太阳能。目前, 我国对于海洋能的利用只是发电, 如潮汐发电、波浪发电、海流发电等。海洋中的能量种类丰富、数量繁多, 且海洋地理面积广阔、分布广泛。在我国建筑节能中利用海洋能, 能很好的解决建筑物发电问题, 有利于缓解我国电力工作紧张的局面, 从而减少能源消耗[5]。

3 结语

本文从可再生能源在建筑节能中存在的问题、可再生能源在建筑节能中的应用两方面进行分析, 对当代建筑师来说, 如何优化可再生资源的弊端, 最大化利用可再生资源的优点, 将可再生资源与建筑节能工作完美融合, 从而达到缓解能源消耗的目的, 是目前建筑师们工作的重点。建筑师们在原有的小区规划、能源管理及节能措施中, 综合利用太阳能、地热能、风能、海洋能等可再生能源, 在做好建筑工作的基础上, 大力开展建筑节能设计工作, 将建筑节能与可再生能源在建筑应用中相融合, 从而降低建筑能源消耗。

摘要：分析了可再生能源在建筑节能中存在的问题, 从太阳能、地热能、风能、海洋能等方面, 阐述了可再生能源在建筑节能中的应用, 指出将建筑节能与可再生能源相融合, 能够最大限度地降低建筑能耗。

关键词：建筑节能,可再生能源,太阳能,地热能

参考文献

[1]张英魁, 张正梅.可再生能源建筑应用技术及其发展前景[J].现代城市研究, 2010 (2) :35-39.

[2]康艳兵, 马志永.建筑节能领域可再生能源的利用方式[J].中国能源, 2002 (6) :37-40.

[3]刘金铭.可再生能源在建筑节能中的应用[J].技术与市场, 2013 (10) :26-27.

[4]孙建梅, 刘云昭.可再生能源在建筑节能中的应用[J].绿色科技, 2014 (1) :239-241.

可再生能源与建筑节能 篇2

9月6—26日，由国家发展改革委组织的可再生能源利用与发展培训考察团，对美国可再生能源和节能的有关情况进行了考察。考察共有22名成员，分别来自国家发展改革委和北京、河南、河北、辽宁、重庆等13个省(区、市)的发展改革委，以及有关的能源企业和研究机构。商务部和联合国开发计划署为此次考察提供了部分技术和资金支持。在美期间，考察团会见了美国能源部、美国环保署联邦政府部门，以及美国可再生能源实验室、全美太阳能产业协会、全美节能联盟、全美生物柴油理事会、美国能源有效经济委员会和加州能源资源解答中心等从事可再生能源和节能工作的科研单位、行业协会和非政府组织的代表。现就有关考察情况报告如下：

一、美国能源开发利用现状

美国是目前世界上第一大能源生产国和消费国。2005年，一次能源生产总量20.6亿吨标煤，其中，石油产量3.1亿吨，天然气产量5257亿立方米，煤炭产量10.3亿吨，可再生能源产量约2.2亿吨标煤。一次能源消费33.4亿吨标煤，其中石油9.4亿吨，煤炭8.2亿吨，天然气6335亿立方米，其余为可再生能源(其中水电2678亿千瓦时)。

美国石油储量不多，煤炭储量极其丰富，天然气储量也较丰富，但人均能源资源拥有量相对贫乏，只相当于世界的平均水平。石油储量是我国的1.12倍，产量是我国的1.72倍，消费量是我国的2.89倍。其中石油探明储量占世界探明储量2.4%，石油生产总量占世界总产量的7.9%，所消耗的石油占世界总消费量的24.6%。

美国能源消费以石油、煤炭和天然气为主。自二次大战后，美国的石油进口量逐年增加，是世界上最大的石油净进口国，其石油消费对外依存度为67%，预计今后还会增长。目前，全美一次能源消费中，石油占40%，煤炭占23%，天然气23%，核能8%，可再生能源占6%(其中，太阳能占1%，地热占5%，生物质能占47%，风能占2%，水电占45%)。发电能源消耗中，煤炭占49.8%，核电占19.9%，天然气占17.9%，可再生能源约占9.1%(其中，水电占75%。在非水电可再生能源发电中，生物质发电67%，风电16%，地热发电16%，太阳能发电1%)。

由于美国能源消费基数大，常规能源自给不足，能源供需矛盾将会长期存在。今后20年，美国能源消费年均增长将达到1.4%，到2025年，美国能源消费总量将增长约35%，其中，煤炭将增长约30%，石油和天然气将增长约40%，电力装机将增长约20%。而在能源供应方面，美国国内能源生产能力总体呈下降趋势，除阿拉斯加天然气产量将有所增长以外，新增能源需求将主要依靠增加能源进口和新能源及替代能源的开发利用。

二、美国能源管理部门和机构简介

美国能源部和环保署都是美国联邦政府重要的政府管理部门，在能源领域有着不同的职能分工。美国能源部是联邦政府在能源技术基础科学研究方面最主要的管理和资助机构，现有工作人员17000人，主要负责核武器的研制、生产、运行维护和管理以及联邦政府能源政策制定、行业管理、相关技术研发等工作。美国环保署是美国联邦政府重要的能源主管部门，现有工作人员18000人，可再生能源和节能技术的推广是其重要职责之一，侧重于可再生能源和节能的产业建设和市场开发。此外，能源部和环保署都积极参与能源领域的国际合作，并与世界上许多国家都建有合作伙伴关系，与我国国家环保总局、科技部、农业部、水利部接触较多。目前，所开展的合作项目包括甲烷市场化合作计划、绿色电力伙伴计划和机动车燃料脱硫计划等。

除联邦政府和州政府能源主管部门之外，美国还有大量的行业协会(学会)、科研机构和非政府组织，如美国可再生能源实验室、全美太阳能产业协会、全美节能联盟和全美生物柴油理事会等，这些机构拥有世界一流的科研能力和行业管理经验，经常为美国各级政府充当智囊团的角色，成为政府和企业之间沟通的桥梁，对各州乃至联邦政府的可再生能源和节能发展战略和政策的制定发挥着重要的作用。特别是美国可再生能源实验室和劳伦斯伯克利实验室，负责组织编制美国可再生能源和节能技术发展战略路线图，组织实施重点技术研究与开发和重要工程的实施，已成为美国实施国家能源技术研发战略的中坚力量。

三、美国的可再生能源和节能政策

受上世纪70年代石油危机的影响，美国自70年代后期开始加强可再生能源和节能工作。由于可再生能源和节能的初期成本高，没有形成经济规模，其环境污染小和可循环利用等优势尚不能在价格上充分得到体现，致使可再生能源和节能投资风险较大，无法与常规能源技术相竞争。为此，美国联邦政府对有关法律法规进行了调整，制定了许多经济激励政策，降低可再生能源和节能产品以及相关服务的成本和价格，培育和扩大可再生能源和节能的市场需求，从而促进可再生能源和节能技术的推广应用和产业发展。

(一)联邦政府的节能政策

为了占居世界可再生能源和节能技术领先地位，美国政府十分重视可再生能源和节能技术研发，仅用于可再生能源和节能技术研发的费用每年就达30亿美元(此为经常性的财政预算支出，包括税收抵扣费用，但个别年份为可再生能源和节能所增加的临时性财政预算未全部计入)。美国政府针对许多国家由于片面强调基础研发，忽视生产工艺研究，导致了基础研究与产业建设的脱节的问题，按照可再生能源和节能技术成熟程度，对技术研发项目给予持续的资金补助，以降低私人企业投资的风险，提高其增加技术研发投入的积极性。在项目最初的可行性研究阶段，美国政府一般给予100%的资金补助；在基础研发和工业性试验阶段，由于所需资金数量较大，产品的市场前景不明朗，资金补助的比例仍然维持在50%—80%的高水平；即使在生产工艺研究和产品定型阶段，为有效降低技术研发投资的风险，补助比

例一般也不低于50%。这种做法有效保证了技术研发活动的持续性，形成了较为充足的新技术和新产品的储备，这是美国技术创新走在世界前列的重要原因。

为了支持可再生能源的开发利用，美国政府采取了一系列行之有效的政策措施，对可再生能源技术的市场开发起到了积极的促进作用。根据美国1978年的《能源税收法》，购买太阳能发电和风力发电设备的房屋主人，其投资的30%可从当年需交纳的所得税中抵扣；太阳能发电、风力发电和地热发电投资总额的25%可以从当年的联邦所得税中抵扣。1992年的《能源政策法》又规定了生产抵税和生产补助两项优惠。生产抵税的内容是，风力发电和生物质能发电企业自投产之日起10年内，每生产1千瓦时的电量可享受从当年的个人或企业所得税中免交1.9美分的待遇。生产补助的内容是，通过国会拨款给免税公共事业单位、地方政府和农村经营的可再生能源发电企业，即每生产1千瓦时的电量补助1.5美分。此外，《能源政策法》还规定，企业用太阳能发电和地热发电的投资可以永久享受10%的抵税优惠。特别是近来年，随着可再生能源技术的飞速发展，美国政府又将支持的范围扩大到生物质能和氢能，进一步加大了资金支持的力度。促进可再生能源新技术迅速进入市场、形成产业和规模，并有效解决了可再生能源新技术发展初期投入大、成本高、经济性差等问题，使投资方、生产方有利可图，也使可再生能源能顺利发展，为保护环境、调整能源结构做出贡献。节能项目贷款—碳贷通节能项目保险---碳险通

节能公司融资评级节能项目交易

史小姐：***郑先生：*** 美国政府在鼓励节能方面的做法与可再生能源大同小异。比如，达到房屋建筑标准的开发商，可以享受税收抵扣政策等。值得关注的是，为了建立节能国家标准和标识体系，上世纪90年代，美国环保署推出了著名的 “能源之星”计划，由政府对符合节能标准的商品，加注绿色五角星的标签进行标识，并在政府指导目录中向社会公布，这为帮助能效较高的产品扩大市场份额起到了很好的作用。近年来，美国政府进一步扩大了“能源之星”项目的评定范围，制定了更为严格的家用电器能效标准，并加强消费者教育，通过专业的技术培训，使更多的消费者获得有关节能方面的实践经验。与此同时，美国政府还特别重视高耗能产业的技术进步，将建筑用能、工业用能和政府用能作为节能工作的重点，取得了显著的效果。

近年来，为了应对国际油价持续高涨对经济发展的负面影响，美国政府制定了新的能源发展目标，提出到2025年，要将从中东进口的石油减少75%，减少美国石油消费的对外依赖程度，并为此进一步调整了其能源政策。2005年8月8日，美国总统布什签署了《2005年国家能源政策法》，其主要内容包括：提供消费税优惠，促进提高家庭用能效率；设定新的最低能效标准，提高商用和家用电器效率；通过税收优惠，废止过时的不利于基础设施投资的规定，加强电网等能源基础设施建设；通过减税等措施促进可再生能源的开发利用；支持高能效汽车生产等。总体来看，新的能源法所制定的目标很宏伟，其政策支持力度也很大。这是美国10多年来，首次全面制定国家能源战略，对美国长远的经济利益和国家安全，将发挥极为重要的作用。

(二)州政府的节能政策

为了配合美国联邦政府可再生能源和节能法律法规的贯彻实施，美国一些州政府也相应出台了有关的地方法规，以促进本地区可再生能源和节能技术的发展，主要有可再生能源配额制、系统效益收费、电网强制收购政策，等等。

可再生能源配额制是对电力公司的一种强制性政策，它要求电力公司必须向电力用户提供最小比例或数量的可再生能源电力，并对那些不能满足政策要求的电力公司，制定了相应的惩罚措施。这项政策允许可再生能源电力生产企业在销售可再生能源电力的同时，获得相应的绿色证书，该证书可以在专门的绿色证书交易市场上出售，其价格由市场供求关系决定，这样就可以为可再生能源电力生产企业增加额外的收入，从而促进可再生能源的发展。可再生能源配额制不需要为可再生能源提供额外的补贴，不会造成政府的财政负担，因此得到了美国许多州政府的欢迎。到目前为止，美国实行可再生能源配额制的州已经发展到20个，占美国各州总数的40%。许多州政府都制定了雄心勃勃的计划。其中，加利福尼亚州的目标是到2010年可再生能源要达到能源总消费量的20%，纽约州到2013年达到24%，德克萨斯州到2015年可再生能源电力装机容量要达到588万千瓦等。

系统效益收费是州政府支持可再生能源发展的另一项有效措施。所谓系统效益收费，顾名思义是根据电力系统效益(即电力收入)加收一定的费用。通过这项措施所筹集的资金，主要通过电力装机容量定额补助、电费补贴或低息贷款等形式，对可再生能源和节能的技术研发、产业建设、市场推广以及宣传教育和低收入家庭的补助等提供资助。目前，美国已有14个州实行了系统效益收费政策，每年可征集到的资金达5亿美元，预计2005—2015年可征集到50亿美元。

电网强制收购政策是近年来重新恢复实施的一项政策，它要求电力公司对于技术、规模和地点各不相同的可再生能源项目所生产的电力电量，必须按照不同的电价水平进行收购，从而保证了各种可再生能源技术都能获得比较合理的投资收益，为可再生能源的发展创造了更加优越的政策环境。

总体来看，由于美国能源资源条件并不优越，石油对外依赖程度较高，能源结构也不尽合理，能源供需矛盾比较突出。因此，美国历届政府都高度重视可再生能源和节能工作，努力提高可再生能源在能源结构中的比重以及促进节能技术的推广应用，并将其放在国家能源政策的重要位置。无论政府怎样换届变更，其能源政策一直保持了较好的稳定性和连续性，从而极大地促进了美国可再生能源和节能技术的进步，为降低美国能源对外依存度，增强国家能源安全，改善能源结构，保护环境，保证美国能源安全供应和持续发展起到了积极有效的作用。

四、美国可再生能源和节能产业概况

在美国政府的积极倡导和政策支持下，美国可再生能源和节能产业得到了迅速的发展。到2005年底，美国可再生能源生产总量已达到2.18亿吨标煤，约为当年美国一次能源生产总量的6%，GDP单位能耗与上世纪70年代相比下降了50%，人均能源消费量30年来基本保持不变，能源利用效率处于世界先进水平。据预测，未来20年，美国GDP单位能耗指标将以年均1.6%的速度下降，可再生能源的比重将逐年上升。可再生能源和节能已成为发展前景广阔的新兴产业，并将为保护环境、应对气候变化、实现可持续发展发挥重要作用。在众多的可再生能源技术中，风电一直是增长最快的领域之一。2005年，美国风电新增装机容量240万千瓦，总装机容量达到915万千瓦，排在德国和西班牙之后位于世界第三位。由于美国政府多年来对风电的积极支持和大量技术研发资金投入，使得风电技术日趋成熟，风电机组可靠性不断提高，发电成本显著降低。目前，美国的风电造价已降至1000美元/千瓦以下，其成本与煤电成本接近，风电的上网电价已降到4—5美分/千瓦时(风电机组年利用小时数3000小时左右，且不含1.5美分的税收抵扣)。预计到2015年，美国的风电装机容量将会大幅度增长，并超过德国和西班牙，重居世界第一位。

太阳能技术是发展潜力最大的可再生能源技术，代表着世界能源工业的发展方向。在过去的25年间，太阳能发电成本下降了95%。目前，美国太阳能光伏发电已经形成了从多晶硅材料提纯、光伏电池生产到发电系统制造比较完备的生产体系。2005年，美国光伏发电总容量达到100万千瓦，排在日本和德国之后，居世界第三位。为了降低太阳能光伏发电系统的生产成本，美国政府最近制定了阳光计划，大幅增加了光伏发电的财政投入，加快多晶硅和薄膜半导体材料的研发，提高太阳能光伏电池的光电转化效率。目前，美国正在新建几座新的太阳能电站。预计到2015年，美国光伏发电成本将从现在的21－40美分／千瓦时降到6美分／千瓦时，届时，太阳能光伏发电技术的竞争力将会大大增强。

近年来，美国生物质能也呈现出良好的发展势头。2005年，美国以玉米等粮食作物为原料的燃料乙醇年利用量已达到1200万吨，生产企业已达100多家，许多企业的生产规模已达30万吨以上，生产成本已与石油相当；以大豆、油菜籽等油料作物为原料的生物柴油生产能力已达120万吨，生产企业已达60多家，生产规模大多在2万吨左右。为进一步推进生物质能的利用，美国能源部专门成立了生物质研发技术咨询委员会和生物质能项目管理办公室，制定了生物质能发展路线图，明确提出，到2012年，要将美国生物燃料的产量再提高一倍，并投入近4亿美元进行下一代生物燃料技术——纤维素乙醇技术的开发，争取在2030年用生物燃料替代30%的运输燃油。

五、加快我国可再生能源发展的建议

综上所述，基于国家经济安全和能源发展战略的考虑，美国政府未雨绸缪，居安思危，不惜血本，投入巨资，积极支持可再生能源和节能技术的发展，全力争夺未来世界能源工业的制高点，其许多思路和做法都值得我们借鉴。我国虽然已经制定了《可再生能源法》和《节

能法》，并落实了一系列配套政策和措施，明确了“十一五”可再生能源和节能发展目标，但是无论在目标制定、资金投入、政策取向、机构设置、运作模式以及管理水平上都存在着较大的差距。为了促进我国可再生能源和节能的发展，我们建议：

(一)强化可再生能源和节能的目标管理

为了全面落实《可再生能源法》，国家应尽快制定和颁布可再生能源“十一五”发展专项规划，明确发展目标，推行可再生能源配额制，并将国家可再生能源目标分解到各省(区、市)，鼓励有条件的地方超额完成配额指标，努力提高可再生能源在能源结构中的比重。为了进一步贯彻落实《节能法》，国家应该在所制定的节能发展专项规划的基础上，将国家节能发展目标分解到各省(区、市)，加强对各省(区、市)的节能工作的指导。同时，要对各省(区、市)的节能工作进行监督，加强有关节能管理机构的能力建设，并实行严格的节能目标和环境总量目标管理制度，将降低万元GDP能耗作为各省(区、市)建设资源节约型、环境友好型社会的考核指标。各级政府都要根据国家的有关要求，进一步对本省(区、市)的可再生能源和节能发展目标进行分解，制定分行业的可再生能源和节能发展目标，切实加强可再生能源和节能工作，确保国家可再生能源和节能目标的实现。

(二)加强可再生能源和节能的机构能力建设

加强各级政府特别是国家级可再生能源的管理机构建设，加强人员培训，是落实可再生能源和节能战略规划目标的重要步骤。为此，在整合现有可再生能源和节能研究机构和队伍的基础上，组建国家可再生能源和节能中心，组织研究国家可再生能源和节能发展的技术路线，开展重大关键技术的科技攻关，形成有战斗力的国家级研发队伍。选择一些综合、工程、技工院校中开设可再生能源和节能技术课程，以及设立中短期专业技能培训计划，培养、储备可再生能源和节能工程技术人才。加强可再生能源和节能协会建设，协助各级政府主管部门，加强可再生能源和节能的行业管理，帮助企业提高管理和技术水平，为实现2020年可再生能源和节能发展的战略目标奠定组织和技术基础。

(三)加大可再生能源和节能资金投入力度

发达国家可再生能源发展的经验表明，作为新兴产业，可再生能源和节能虽然具有十分广阔的发展前景，但在产业发展的初期，政府给予一定的资金支持是十分必要的。目前，我国可再生能源和节能的发展可谓喜中有忧。以太阳能光伏发电产业为例，近年来，我国光伏发电技术取得了长足的进步，已成为世界光伏电池生产大国。但由于光伏发电成本较高，国家又缺乏必要的资金支持，市场需求严重不足，产品销售主要依赖出口，加之生产光伏电池所需的多晶硅材料我国尚不能自主生产，造成光伏发电产业“两头在外”的被动局面，发展前景不容乐观。为了实现可再生能源和节能中长期发展规划的目标，建议国家在财政预算内资金中安排一部分可再生能源和节能的专项资金，加强可再生能源和节能技术的开发，增强自

主创新能力；对国产风力发电设备制造、无电地区电力建设、屋顶并网太阳能光伏发电、生物质能开发利用以及节能技术推广等进行补贴，形成具有吸引力的可再生能源和节能市场；从而引导国外设备制造企业来我国合资办厂，转让成熟先进的可再生能源和节能设备设计和成套制造技术，加快可再生能源和节能设备制造的本地化和国产化，促进我国可再生能源和节能产业的持续健康发展。

(四)加强中美可再生能源和节能领域的合作

可再生能源与建筑节能 篇3

星诺玻璃升降窗的边框、中庭、护框、扣条都装有弹性效果好的优质密封胶条，水密和气密都在6级以上，型材连接科学合理，安全可靠。胶条与玻璃弹性接触，极大地提高了产品的抗风压强度，P3值4.7，隔声效果以及保温隔热效果十分明显，空气层为6毫米的基本型玻璃升降窗的隔声指数为32db(三级)，保温隔热六级，空气层为12毫米的玻璃升降窗隔声指数为36db(四级)，保温隔热为七级, 而固定玻璃空气层为70毫米、开启玻璃空气层为26毫米的玻璃升降窗其隔声效果可达42db(五级)，保温隔热效果可达九至十级。星诺产品还可通过不同形式的贴膜，为原片玻璃增添不同的使用功能，达到节能保温、遮阳、防眩光、防盗、防弹和美观的效果。

北京市建兴新建材开发中心（柔性轻质节能面砖）

北京市建兴新建材开发中心先后研制开发TDL饰面彩色砂浆外墙外保温系统、TDL聚苯板薄抹灰外墙外保温系统、TDL胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统和TDL柔性饰面砖外墙外保温系统。TDL柔性饰面砖是一种用天然矿物填料以及高分子聚合物材料等制成的饰面装饰建材。该产品体薄质轻，厚度仅为3-5mm，重量4-6kg，可承受不同基层的变形，不会产生空鼓、开裂和脱落等现象;比传统饰面砖外保温体系提高工效50%以上，综合造价降低30%以上;耐候性强，采用天然无机矿物填料，永不褪色，使用年限可达30年以上;防水透汽性好;抗冲击性强;自清洁能力强;绿色环保。

北京清华阳光科技有限公司

北京清华阳光科技有限责任公司成立于1998年，现有资产过亿元，员工数百人，占地面积20多万平米，国内销售代理公司数百家，该公司是专业生产太阳能产品的企业，产品涵盖6大系列，80多个品种，是北京市重合同、守信用的高科技企业。清华阳光科技公司自创办以来，实施高起点、高质量、高科技的三高战略，以其完整的质量管理体系，通过ISO9001:2000质量体系认证，严格按照国家GB和国际IEC标准组织生产，以其完整的质量管理体系，通过ISO9001:2000质量体系认证。

北京天鸣阳光太阳能科技有限公司

北京天鸣阳光太阳能科技有限公司是中关村高科技园区致力于太阳能热利用技术研究、太阳能产品开发、设计、生产和销售的高新技术企业。公司独立拥有多项国际领先水平的太阳能集热核心专利技术，推出了一系列独具特色的太阳能节能环保产品、系统解决方案和服务。太阳能热利用领域的集热核心专利技术产品--导热式金属玻璃真空集热管。导热式金属玻璃真空集热管构成的新一代太阳能集热器必然带动太阳能热水器全面升级换代，为太阳能光热利用创造了全新的应用技术平台。

北京北方赛尔太阳能工程技术有限公司

北方赛尔太阳能工程技术有限公司是国内专业从事太阳能工程系统集成和关键产品研发生产的高新技术企业。在太阳能与建筑一体化方面，经过多年探索，开发出了适合在别墅/连排别墅、小高层/多层建筑上安装的太阳能产品和系统。这些产品可以方便地与多种建筑形式协调结合，并使集成后的系统既智能可靠，又便于物业管理。该公司参与了国家标准《太阳热水系统性能评定规范》和建设部标准《民用建筑太阳热水系统应用技术规范》的起草，还参与了联合国UNF项目《民用建筑太阳热水系统工程技术手册》的编写。

北京世纪星光环境艺术有限公司

北京世纪星光环境艺术有限公司是集研发、生产、销售于一体的高新技术企业，主营太阳能发电、太阳能灯具、LED芯片封装、LED绿色照明、太阳能交通信号灯、太阳能杀虫灯、太阳能楼宇照明、太阳能供暖等相关系列产品.根据客户的需求规划设计，量身打造各种功率的光伏发电系统。2007年5月，北京世纪星光环境艺术有限公司在科研队伍的努力攻关下，使LED核心技术取得重大突破，解决了制约LED照明产业发展的关键工艺和材料;LED系列产品的推出标志着人类第四代通用照明产品的问世，它不仅会引导LED行业新的发展方向，同时也将会对中国乃至世界的节能事业做出巨大的贡献。

北京市华清地热开发有限责任公司

北京市华清地热开发有限责任公司是华清集团下属的专门从事热泵技术的引进、研发、应用、市场开发、系统设计、工程施工管理以及专门从事地下冷、热水资源的勘探、设计、钻井施工以及工程物探科研、施工与生产项目的研究的专业化公司。华清集团凭借自身实力，自1998年以来在北京市已完成数十项优秀工程，成功地推动了地热采暖(制冷)工程的发展，积累了大量有价值的地质数据和施工经验，能对未来北京市地热资源的规划开发、地热采暖工程改造提供有效的参考。华清以推动环保事业，创造民族品牌为己任，以一个高科技企业的形象，站在行业的前沿。

武汉朗肯节能技术有限公司

武汉朗肯节能技术有限公司是一家致力于开发新型节能技术产品的专业化公司，具有新型节能技术产品研发、设计、制造、销售、安装一条龙专业服务能力。公司拥有自主知识产权的空气源热泵系列产品，其中“空气源热泵冷暖热水机组”、“热泵高温热水机组”、“水、气双冷凝变压器油循环降温的方法及循环降温装置”等高效节能产品获三项国家发明专利和三项实用新型专利。“空气源热泵冷暖热水机组”经武汉市科技局组织的专家鉴定，为国内首创，达到国内同类产品领先水平。经住房和城乡建设部科技发展促进中心组织国家级专家评估，认为该机组将热泵采暖技术、热泵空调技术和热泵热水技术集成，实现了采暖、空调和热水器的结合，在环保、节能、多用途等方面有所突破，达到国际先进水平。

中建（长沙）不二幕墙装饰有限公司

由中建(长沙)不二幕墙装饰有限公司研发的太阳能光伏发电与建筑一体化的全国示范工程，经科技查新表明该技术达到国际先进水平，并打破国外早期光电幕墙技术瓶颈，属于世界首例‘百页式非晶硅光伏电池中空玻璃幕墙’，属于科技先进的可普及型民用建筑产品，其特点是：集光伏发电、保温节能、阳光控制多功能于一身。同时较前期光伏幕墙产品比较每平方米造价降低40%，同太阳能电池功率下发电多40%，保温性提高200%，且不影响外立面装饰效果。

可再生能源与建筑节能 篇4

中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院 徐 伟 孙峙峰 何 涛 宋业辉 1《导则》主要内容

《导则》共分四部分，第一部分给出了检测程序；第二部分给出了太阳能热利用系统的测评标准；第三部分给出了太阳能光伏系统的测评标准；第四部分给出了地源热泵系统的测评标准。下面就按照上述顺序分别介绍各部分的主要内容。1.1 检测程序

（1）检测条件及流程

可再生能源建筑应用示范项目测评应在项目竣工验收备案前进行，项目承担单位在申请住房和城乡建设部、财政部验收前应自行组织设计单位、监理单位、施工单位、技术支撑单位等进行项目预验收。可再生能源建筑应用示范项目应首先通过建筑节能分部和可再生能源分部工程验收，当项目属地已经实施建筑节能专项验收的应首先通过建筑节能专项验收。可再生能源建筑应用示范项目预验收结论应为合格才能申请住房和城乡建设部、财政部委托的测评机构进行测评。

可再生能源建筑应用示范项目的申请验收流程如图1：

（2）测评报告要求

可再生能源建筑应用示范项目测评报告包括以下三部分内容：

第一部分：可再生能源建筑应用示范项目形式检查报告。形式检查报告应包括以下基本信息：

（1）项目建筑节能分部和可再生能源分部验收（或节能专项验收）的复印件；

（2）项目立项、审批、施工设计文件审查等文件的复印件；（3）项目关键设备检测报告的复印件；

（4）施工过程中必要的记录、试运行调试记录等的复印件；（5）其它对工程质量有影响的重要技术资料的复印件；（6）检测单位编制的《项目检测方案》。

第二部分：可再生能源建筑应用示范项目性能检测报告。检测报告应包括以下基本信息：

（1）基本概况，包括工程特性、系统类别、室外气象条件，以及检测对象、范围和主要目的。

（2）检测依据，包括标准、规范、图纸、设计文件和设备的技术资料等。

（3）主要仪器设备名称、型号、精度等级等。（4）检测方法和数据处理。（5）检测结果或者结论。（6）检测机构名称、检测人员和检测日期等。

第三部分：可再生能源建筑应用示范项目能效评估报告。能效评估报告应包括以下基本信 息：

（1）示范项目的实施量，并给出实施量是否满足项目《申请报告》的结论；

（2）根据项目示范类型，给出所示范类型所有的工程评价指标，并给出考核性指标是否达到《申请报告》的结论；（3）项目的最终评价；

可再生能源建筑应用示范项目验收评估建议判断标准如下：（1）当示范项目形式检查报告、性能检测报告、能效评估报告均达到或者超过示范项目考核性指标时，建议示范项目合格；否则建议示范项目整改直至达到或者超过示范项目考核性指标。

（2）当示范项目整改仍然达不到示范项目考核性指标时，示范项目不合格。太阳能热利用系统测评标准

太阳能热利用系统主要包括太阳能热水系统、太阳能供热采暖系统和太阳能供热制冷系统。各系统中太阳能部分的工作原理基本相同，所以测评方法也基本相同。下面主要介绍太阳能热水系统的测评标准。2.1测试条件（1）太阳能建筑应用光热系统所采用的太阳能集热器、太阳能热水器等关键设备应具有相应的国家级全性能合格的检测报告，符合国家相关产品标准的要求；

（2）系统应按原设计要求安装调试合格，并至少正常运行3天，方可以进行测试；

（3）所有示范项目必须按照测试的要求预留相关仪器的测试位置和条件，其用水量、水温等参数必须按照设计要求的条件下进行测试；

（4）太阳能热水系统试验期间环境平均温度：8℃≤ta≤39℃；

（5）环境空气的平均流动速率不大于4m/s；

（6）至少应有4d试验结果具有的太阳辐照量分布在下列四段：J1＜8MJ/m2d；8MJ/m2d≤J2＜13MJ/m2d；13MJ/m2d≤J3＜18MJ/m2d；18MJ/m2d≤J4。2.2测试方法

（1）集热系统得热量

集热系统得热量是太阳能集热系统中太阳集热器提供的有用能量，单位为MJ/天全天。需要测试以下参数：集热系统进口温度、集热系统出口温度、集热系统流量、环境温度、环境空气流速、测试时间。当上述参数分别测量时，集热器进出口温度、流量采样时间间隔不得小于1分钟，记录时间间隔不得大于10分钟。太阳能集热系统得热量 根据记录的温度、流量等数据计算得出。太阳能集热系统得热量可以用热量表直接测量。（2）系统常规热源耗能量

系统常规热源耗能量是系统中辅助热源所耗常规热源的耗能量。需要测量以下参数：辅助热源加热量、环境温度、环境空气流速、测试时间。当采用电作为辅助热源时，测量测试时间内辅助热源的耗电量。当采用其它热源为辅助能源时，系统常规热源耗能量的测量方法同集热系统得热量的测量。

（3）贮热水箱热损系数

贮热水箱热损系数为表征贮热水箱保温性能的参数，单位为W/K。选取一天，测试起止时间为晚上8点开始，且开始时贮热水箱水温不得低于40℃，与水箱所处环境温度差不小于20℃，第二天早上6点结束，共计10个小时；开始时贮热水箱内水温度、结束时贮热水箱内水温度、贮热水箱容水量、贮热水箱附近环境温度、测试时间。贮热水箱热损系数用式（1）计算：

式中：

Us--贮热水箱热损系数，W/K； ρw--水的密度，kg/ m3，Cpw--水的比热容，J/（kg·K）； Vs--贮热水箱容水量，m3； Δτ--降温时间，s；

ti--开始时贮热水箱内水温度，℃； tf--结束时贮热水箱内水温度，℃； tas(av)--降温期间平均环境温度。（4）集热系统效率

集热系统效率为在测试期间内太阳能集热系统有用得热量与同一测试期内投射在太阳能集热器上日太阳辐照能量之比。需要测试以下参数：太阳能集热器采光面积、太阳辐照量、集热系统进口温度、集热系统出口温度、集热系统流量、环境温度、环境空气流速、测试时间。集热系统效率用式（2）计算：

式中：

η—集热系统效率，%； Qc—太阳能集热系统得热量，MJ;A—太阳能集热器采光面积，m2；

H—太阳能集热器采光面上的太阳能辐照量，MJ/m2；（5）太阳能保证率

太阳能保证率为系统中太阳能部分提供的能量与系统需要的总能量之比。需要测试以下参数：太阳能集热器采光面积、太阳辐照量、集热系统进口温度、集热系统出口温度、集热系统流量、环境温度、环境空气流速、辅助热源加热量、测试时间。

系统太阳能保证率用式（3）计算：

式中：

f —系统太阳能保证率；

QC—太阳能集热系统得热量，MJ;QT—系统需要的总能量；MJ。系统需要的总能量 用式（4）计算： QT=QC+Qfz

（4）Qfz—辅助热源加热量；MJ。2.3工程评价

工程评价的依据是项目《申请报告》，太阳能保证率和实施量（应用可再生能源的建筑面积）为考核性指标，其中任何一项达不到《申请报告》中的要求，则该工程判为不合格，该项目不得通过测评。（1）太阳能保证率 方法一：短期测试

对项目的太阳能保证率进行评价，不得低于项目《申请报告》中提出的太阳能保证率。对全年太阳能保证率计算如下：

1)当地日太阳辐照量小于8MJ/m2的天数为x1天；当地日太阳辐照量小于13MJ/ m2且大于等于8MJ/ m2的天数为x2天；当地日太阳辐照量小于18MJ/m2且大于等于13MJ/m2的天数为x3天；当地日太阳辐照量大于等于18MJ/ m2的天数为x4天；

2)经测试，当地日太阳辐照量小于8MJ/ m2时的太阳能保证率为f1；当地日太阳辐照量小于13MJ/ m2且大于等于8MJ/ m2的太阳能保证率为f2；当地日太阳辐照量小于18MJ/ m2且大于等于13MJ/ m2的太阳能保证率为f3；当地日太阳辐照量大于等于18MJ/m2的太阳能保证率为f4；则全年的太阳能保证率f全年为

方法二：长期监测

实际测得一年周期内太阳辐照总量为J全年，一年周期内太阳能热水系统需要的总能量J全年，则全年的太阳能保证率f全年为

（2）常规能源替代量（吨标准煤）

对项目的常规能源替代量（吨标准煤）进行评价，作为评价项目的参考性指标。方法一：短期测试

对全年常规能源替代量计算如下：

经测试，当地日太阳辐照量小于8MJ/ m2时的集热系统得热量为Q1；当地日太阳辐照量小于8MJ/ m2且大于等于13MJ/ m2的集热系统得热量为Q2；当地日太阳辐照量小于18MJ/ m2且大于等于13MJ/ m2的集热系统得热量为Q3；当地日太阳辐照量大于等于18MJ/ m2的集热系统得热量为Q4； 则全年常规能源替代量（吨标准煤）为

方法二：长期监测

实际测得一年周期内太阳能集热系统得热总量为QJ全年；则全年常规能源替代量（吨标准煤）为

（3）项目费效比

对项目的项目费效比（增量成本/常规能源替代量）（元/kW·h）进行评价，作为评价项目的参考性指标。注：增量成本应依据项目单位提供的项目决算书进行核算。（4）环境效益 二氧化碳减排量（t/a）

QCQ2 =2.47 Qbm

>（9）式中：

QCQ2—二氧化碳减排量，单位：t/a； Qbm —标准煤节约量，单位：t/a；

2.47——标准煤的二氧化碳排放因子，无量纲。二氧化硫减排量（t/a）式中： Qso2 =0.02 Qbm

(10 式中：

Qso2—二氧化硫减排量，单位：吨/年； Qbm—标准煤节约量，单位：吨/年；

0.02——标准煤的二氧化硫排放因子，无量纲。粉尘减排量（吨/年）QFC ＝0.01 Qbm

（11）式中：

QFC—二氧化硫减排量，单位：吨/年； Qbm—标准煤节约量，单位：吨/年； 0.01——标准煤的粉尘排放因子，无量纲。

（5）经济效益

计算项目实施后每年节约的费用（元/年）和静态投资回收年限。

（6）示范推广性

按照项目的《申请报告》，依据测试及评价结果，综合分析项目的节能减排效果及代表性、示范性和可推广性等，并最终形成项目的评价意见。3 太阳能光伏系统测评标准 3.1检测条件

太阳能建筑应用光伏电源系统所采用的太阳能电池方阵、蓄电池组、充放电控制器、逆变器及用电器等关键设备等关键设备应具有相应资质的检测报告，符合国家相关产品标准的要求；本标准只对太阳能建筑应用光伏电源系统进行综合性能检测； 3.2检测方法

（1）系统要求：太阳能建筑应用光伏电源系统应按原设计要求安装调试合格，并至少正常运行3天，才能进行光电转换效率测试；

（2）试验对气象条件和太阳辐照量要求：环境平均温度8℃≤ta≤39℃；环境空气的平均流动速率不大于4m/s；当太阳能电池方阵正南放置时，试验起止时间为当地太阳正午时前1h到太阳正午时后1h，共计2h；测试期间内，太阳辐照度不应小于800W/m2；

（3）独立太阳能发电系统：电功率表应接在蓄电池组的输入端；并网太阳能发电系统：电功率表应接在逆变器的输出端。

（4）试验步骤：试验开始前，应切断所有外接辅助电源，安装调试好太阳辐射表、电功率表/温度自记仪和风速计，并测量太阳能电池方阵面积；试验开始时，应同时记录总辐射表太阳辐照量读数及各仪表的数据；试验开始后，应每隔十分钟记录一次各仪表数据；计算试验期间单位太阳能电池板面积的太阳辐照量H。对于处在不同采光平面上的太阳能电池方阵，应分别计算试验期间不同采光平面单位太阳能电池板面积的太阳辐射量。3.3数据分析 系统试验期间单位面积太阳能电池板的发电量Q（MJ/(m2)）用式（12）计算：

t——试验时间，单位：h；

w——试验期间电功率表的读数，单位：kW； Ac——太阳能电池板面积，单位：2。

太阳能建筑应用光伏电源系统光电转换效率用式（13）计算：

当太阳能电池板不在同一采光面时，可用式（14）计算太阳能建筑应用光伏电源系统光电转换效率：

3.4工程评价

工程评价的依据是项目《申请报告》，光电转换效率、实施量（峰瓦值）和费效比为考核性指标，达不到《申请报告》中的要求，则该工程判为不合格，该项目不得通过测评。（1）光电转换效率

式（13）得出的太阳能建筑应用光伏电源系统光电转换效率η 即为全年的光电转换效率。（2）常规能源替代量（吨标准煤）

对项目的常规能源替代量（吨标准煤）进行评价，作为评价项目的参考性指标。

经测试，当地光伏电源系统光电转换效率为η。全年常规能源替代量Qbm（吨标准煤）为 Qbm＝0.001ηWAc

（15）式中，Ac——太阳能电池板面积，单位：m2；

W——当地全年的太阳能辐射量，单位：MJ/m2。（3）项目费效比

对项目的项目费效比（增量成本/常规能源替代量）（元/kW·h）进行评价，不得高于《申请报告》中提出的费效比。注：增量成本应依据项目单位提供的项目决算书进行核算。（4）环境效益、经济效益、示范推广性与太阳能热水系统的要求相同。地源热泵系统测评标准 4.1测评条件

（1）地源热泵系统的测评应在工程竣工验收合格、投入正常使用后进行。

（2）地源热泵系统制热性能的测评应在典型制热季进行，制冷性能的测评应在典型制冷季进行。对于冬、夏季均使用的地源热泵系统，应分别对其制热、制冷性能进行测评。（3）热泵机组制热/制冷性能系数的测定工况应尽量接近机组的额定工况，机组的负荷率宜达到机组额定值的80%以上；系统能效比的测定工况应尽量接近系统的设计工况，系统的最大负荷率宜达到设计值的60%以上；室内温湿度检测应在建筑物达到热稳定后进行。

（4）应同时对测试期间的室外温度进行监测，记录测试期间室外温度的变化情况。4.2测试方法（1）室内温湿度

测试参数：室内温度（冬季）；室内温、湿度（夏季）。测试时间：室内温、湿度检测应在建筑物达到热稳定后进行，测试时间为6小时。

判定原则：室内实测温、湿度应满足设计和国家相应标准规范的要求。

（2）热泵机组制热/制冷性能系数

热泵机组制热/制冷性能系数是指热泵机组的制冷/制热量与输入功率之比。

测试参数：机组热源侧流量；机组用户侧流量；机组热源侧进出口水温；机组用户侧进出口水温；机组输入功率。测试时间：热泵机组的检测应在机组运行工况稳定后进行，测试周期为1小时。

数据整理：热泵机组制冷/制热性能系数根据测试结果，按下式计算：

式中：COPL —— 热泵机组的制冷性能系数； COPH —— 热泵机组的制热性能系数； QL——测试期间机组的平均制冷量，kW； QH——测试期间机组的平均制热量，kW； Ni——测试期间机组的平均输入功率，kW。机组测试期间的平均制冷（热）量按下式计算： Q＝VρΔtw/3600（18）式中：

V—— 热泵机组用户侧平均流量，m3/h； Δtw —— 热泵机组用户侧进出口水温差，℃； ρ—冷（热）水平均密度，kg/ m3；

c —冷（热）水平均定压比热，kJ/(kg.℃)。ρ、c可根据介质进出口平均温度由物性参数表查取。判定原则：热泵机组的实测制冷/制热性能系数应满足项目申报书和申请报告中的具体要求。（3）典型季节系统能效比

典型季节系统能效比是指地源热泵系统的制冷/制热量与系统输入功率之比，这里的系统输入功率主要是指热泵机组以及与热泵系统相关的所有水泵的输入功率之和（不包括用户末端设备）。

测试参数：系统热源侧流量；系统用户侧流量；系统热源侧进出口水温；系统用户侧进出口水温；机组消耗的电量；水泵消耗的电量。

测试时间：热泵系统的检测应在系统运行正常后进行，测试周期为2-3天。

数据整理：热泵系统的典型季节系统能效比根据测试结果，按下式计算：

式中： COPSL —— 热泵系统的制冷能效比； COPSH —— 热泵系统的制热能效比； QSL—— 系统测试期间的总制冷量，kW·h； QSH —— 系统测试期间的总制热量，kW·h；

Ni—— 系统测试期间，热泵机组所消耗的电量，kW·h； Nj——系统测试期间，水泵所消耗的电量，kW·h。系统测试期间的总制冷（热）量按下式计算：

式中：V—— 系统用户侧的平均流量，m3/h； tw——系统用户侧的进出口水温差，℃； ρ——冷（热）水平均密度，kg/m3；

c ——冷（热）水平均定压比热，kJ/(kg.℃)。ρ、c可根据介质进出口平均温度由物性参数表查取。判定原则：热泵系统实测的典型季节制冷/制热能效系数应满足项目申报书和申请报告中的具体要求。4.3工程评价

工程评价的依据是国家相关标准和项目《申请报告》，热泵系统的系统COP为考核性指标，达不到《申请报告》中的要求，则该工程判为不合格，该项目不得通过测评。（1）节能效益评估

通过计算地源热泵系统与常规供暖、供冷方式的节能量和节能率，对地源热泵系统的节能效益进行评估。根据项目的具体情况，按以下两种方法对系统的节能效益进行评估。评估方法一：短期测试

根据导则规定的测试方法，对地源热泵系统的特性进行测试，根据测试结果，按以下方法计算热泵系统相对于常规供暖、供冷方式的节能量和节能率。

建筑全年累计冷热负荷的计算：根据测试期间系统的实测热负荷和室外气象参数，采用度日法计算供暖季累计热负荷（冬季）；根据测试期间系统的实测冷负荷和室外气象参数，采用温频法计算供冷季累计冷负荷（夏季）。

地源热泵系统年耗能量的计算：根据热泵系统实测的系统能效比和建筑全年累计冷热负荷，计算整个供暖季（制冷季）地源热泵系统的年耗电量，具体计算公式如下：

式中：EH —— 地源热泵系统制热年耗电量，kW·h； EL—— 地源热泵系统制冷年耗电量，kW·h； ΣQH —— 建筑全年累计热负荷，kW·h； ΣQL —— 建筑全年累计冷负荷，kW·h。节能量和节能率的计算：将地源热泵系统和常规供暖、供冷系统的年耗能量转换为一次能源

（标准煤），计算地源系统的节能量和节能率。电能与一次能源的转换率取为0.31。评估方法二：长期监测

根据地源热泵系统的具体设置情况，安装测试仪表。对地源热泵系统的供回水温度、水量以及热泵机组、水泵等相关耗电设备的实际耗电量进行长期的监测，根据监测结果，计算建筑全年实际累计冷热负荷和地源热泵系统的实际年耗能量。根据建筑全年实际累计冷热负荷计算常规供暖、供冷方式的年耗能量。根据地源热泵系统的年实际耗能量和常规供暖、供冷方式的年计算耗能量，计算热泵系统相对于常规供暖、供冷方式的节能量和节能率。（2）环保效益评估

根据地源热泵系统相对于常规供暖（冷）系统的一次能源节能率，参照消耗一次能源所产生的温室气体和污染气体量，对示范项目应用地源热泵空调系统所带来的环保效益进行评价。二氧化碳减排量、二氧化硫减排量、粉尘减排量与太阳能热水系统的计算公式相同。（3）经济效益评估

根据项目申报书中提供的增量成本和节能效益评估得到的系统节能量，计算项目的静态投资回收期。根据静态投资回收期，对项目的经济效益进行评估。静态投资回收期按下式计算：

式中：T —— 静态投资回收期,年； K —— 项目的增量成本,万元；

M —— 系统节能所带来的经济效益,万元。（4）判定原则

可再生能源与建筑节能 篇5

近年来,随着生活水平的提高、能源的日益短缺,对建筑节能及环境舒适性的要求越来越高。可再生能源建筑应用技术作为建造低能耗建筑的重要途径之一,在建筑中规模化利用可再生能源,减少或完全代替常规能源,达到节能减排的效果,愈来愈受到重视。为推动可再生能源在城市建筑领域的大规模应用,财政部、住房和城乡建设部组织实施了可再生能源建筑应用示范工程和示范城市(县)建设工作。自2009年以来,广西积极组织开展了可再生能源建筑应用示范城市(县)的建设工作,以推广可再生能源建筑应用,改善自治区能源结构,促进建筑节能。截至2011年底,钦州市、恭城瑶族自治县、南宁市、柳州市、岑溪市、灵川县、桂林市、柳城县先后获得国家可再生能源建筑应用示范城市或农村地区示范县称号,共获得国家扶持资金3.52亿元。

可再生能源建筑应用工程作为建筑节能工程的一部分,无论是国家标准规范,还是地方的标准规范,建筑节能方面的均未涵盖可再生能源建筑应用工程的节能验收[1],广西地区尤其缺乏。为进一步建立健全适宜广西地区特点的可再生能源建筑应用工程验收标准,更好地指导广西可再生能源建筑应用工程的验收,形成可再生能源建筑应用的长效推广机制,在广西建筑科学研究设计院主编、广西建设工程质量安全监督总站参编的《广西建筑节能工程施工质量验收规范》(以下简称《广西节能验收规范》)中,增加可再生能源建筑应用工程的节能验收部分就尤为重要。在此情况下,研究针对广西地区可再生能源建筑应用技术特点,开展可再生能源建筑应用技术节能验收要点分析,可为《广西节能验收规范》中的可再生能源建筑应用工程节能验收部分的编制提供基础支持。

2 广西可再生能源建筑应用现状

选取钦州市、恭城瑶族自治县、南宁市、柳州市等可再生能源建筑应用示范城市和农村地区示范县作为对象,统计分析各示范城市和示范县的可再生能源建筑应用技术类型(见图1)。

由图1可知,广西地区的太阳能光热利用技术约占可再生能源建筑应用总面积的52.0%,高达980万平方米,尤其是在钦州市、恭城瑶族自治县、南宁市、柳州市等已成为国家可再生能源建筑应用示范城市和农村地区示范县后,太阳能光热利用技术发展更加迅速,应用规模逐步增大,技术应用水平获得逐步提高。居于第二位的是地表水源热泵技术的应用,约占可再生能源建筑应用总面积的24.3%,得益于地表水体穿城而过,市区范围内地表水体丰富,比较适宜推广应用地表水源热泵技术,使得该技术主要分布于桂林、柳州等地表水体丰富的地区。地埋管地源热泵技术居于太阳能光热技术和地表水源热泵技术之后,占可再生能源建筑应用总面积的14.4%,主要用于制取生活热水。地下水源热泵技术、污水源热泵技术分别约占可再生能源建筑应用总面积的5.0%、3.7%。由于技术问题以及资源条件等因素的限制,太阳能光电利用技术在广西地区的应用并不广泛,仅占可再生能源建筑应用总面积的0.6%。

由上述分析可知,广西地区的可再生能源建筑应用技术类型主要有太阳能光热利用技术、地表水源热泵技术、地埋管地源热泵技术、地下水源热泵技术、污水源热泵技术,因此,《广西节能验收规范》中可再生能源建筑应用工程的节能验收应主要针对上述几种技术类型进行。

3 可再生能源建筑应用工程节能验收的内容及要点

3.1 太阳能热水系统

太阳能集热系统和贮热水箱是太阳能热水系统的关键部件,其规格及热工性能的好坏将直接影响系统的运行及节能效果。大量工程实践表明,某些工程基于降低初投资的目的,擅自改变了有关设备及管材、保温材料等的类型和规格,使其集热效率、保温性能等技术参数,甚至系统制式不符合设计要求,结果造成太阳能热水系统集热性能差、安全可靠性差、不能满足使用要求等不良后果的出现。为保证太阳能热水系统运行及节能效果,应针对太阳能热水系统的节能工程进行节能专项验收,其要点如下:

(1)加强集热器、保温材料的质量控制。太阳能热水系统中集热器的集热效率和集热面积,保温材料的导热系数、密度、吸水率等技术参数,是太阳能热水系统节能工程的重要性能参数,它是否符合设计要求,将直接影响系统的运行及节能效果。因此,在集热器和保温材料进场时,应对其强度、热工等技术性能参数进行复检,以确保太阳能热水系统所采用的集热器、保温材料的质量。

(2)严格把关太阳能热水系统集成效果。太阳能热水系统是由多种设备产品集成的,其系统的运行及节能效果不仅仅与关键设备相关,还与系统中阀门、管材及控制系统息息相关。热性能是评价太阳能热水系统节能效果的重要技术参数,现行国家标准提出的热性能指标包括日有用得热量、升温性能、贮水箱保温性能3项技术指标[2]。因此,为确保太阳能热水系统的节能效果,在太阳能热水系统工程的节能验收时,应针对系统的日有用得热量、升温性能、贮水箱保温性能进行现场检测。此外,太阳能保证率是评价太阳能热水系统设计合理性、施工质量的综合指标,但由于太阳能辐照条件、用户需求等因素的影响,太阳能保证率因系统的不同、地区的不同而呈现较大的差异。为确保太阳能热水系统从设计到实施建设全过程的质量控制,应在太阳能热水系统调试合格并正常运行后,对系统综合性能指标(即系统的太阳能保证率是否满足相关要求)进行检测,以保证系统具有较高的经济性能指标和节能效果。

(3)强化太阳能热水系统的安全性能。具有较好节能效果的热水系统应首先确保其具备较高的安全性能,因此,太阳能热水系统工程节能验收应包含系统安全性能的验收,以确保系统具备可靠的安全性能。太阳能热水系统的安全性能包括设备安全、运行安全和安全防护措施三个方面。其中,设备安全包括机械安全性能、电器安全性能和抗震、抗雪、抗冰雹能力;运行安全包括系统耐压、防冻、过热保护和电气安全;安全防护措施包括系统本身的安全防护措施、因系统或部件损坏而可能造成人身伤害的防护措施[3,4]。

3.2 地表水源热泵系统

近年来,环境保护的观念已深入人心,环境影响评价分析已成为项目建设审查中必不可少的环节。作为地表水源热泵系统中唯一可能对地表水体环境造成影响的部分,冷、热源侧的进、出水温差和水量应满足设计要求,以确保吸热量或释热量满足系统需求的前提下,不会对地表水体环境造成不良影响。因此,从保护环境和维持水源热泵机组正常运行的角度,地表水源热泵系统验收时应强化冷、热源侧的进、出水温差和水量的检查。此外,为避免地表水源热泵系统取、退水口与沿岸景观或船只航线之间的不利影响,地表水源热泵系统验收时应加强取退水口的验收,确保取、退水口的设置符合设计要求。

3.3 地埋管地源热泵系统

地埋管换热器是地埋管地源热泵系统中的关键元件,其质量决定着地源热泵系统的经济性和运行的可靠性[5]。影响地埋管换热器性能的因素很多,也很复杂,既与地埋管换热器设计是否合理有关,也受地埋管换热器施工质量的影响。为确保地埋管地源热泵系统具备优良换热性能的地埋管换热器,针对地埋管换热器,应注重以下方面的节能验收:

(1)注重地埋管材复检。地埋管换热器由地埋管材组成,其导热系数、公称压力和使用温度等技术参数是否符合设计要求,将直接影响地埋管换热器的换热性能和使用寿命。因此,在地埋管材进场时,应对地埋管材的上述性能参数进行复验,以确保地埋管换热器所使用管材的质量。

(2)促进开展热响应试验工作。地埋管换热器的换热效果受岩土体热物性及地下水流动情况等地质条件影响非常大,使得不同地区,甚至同一地区不同区域岩土体的换热特性差别都很大。为保证地埋管换热器设计符合实际,满足使用需求,地埋管换热器设计前应按国家级地方现行标准要求对现场岩土体的热物性进行测试[6,7]。

(3)强化同步验收。根据前述可知,地埋管换热器的施工质量对地埋管地源热泵系统至关重要,其好坏将严重影响系统的运行效率,但由于地埋管换热器埋于地下,属隐蔽工程,填埋后既无法检查出有问题的地方,也将无法进行维修或更换。故在对地埋管换热器进行验收的同时,应同步开展回填过程的检验,检验内容包括钻孔或水平埋管的位置和深度、回填料及其配比、水压试验等。

3.4 地下水源热泵系统

中国是一个缺水严重的国家,扣除难以利用的洪水径流和散布在偏远地区的地下水资源后,我国现实可利用的淡水资源量仅为11000亿立方米左右,且分布极不均衡。为此,国家及地方政府均颁布了相应的水资源管理措施,加强水资源尤其是地下水资源的管理[8]。在此背景下,地下水源热泵系统应在不破坏地下水资源环境为前提下实施。因此,为保护地下水资源环境,地下水源热泵系统的验收应加强以下方面:

(1)强化抽水和回灌试验检查。地下水的回灌既是地下水源热泵系统的重点,也是地下水源热泵系统实施的难点。面临地下水资源严重短缺的今天,如果回灌措施有问题,不能将100%的回灌至原取水层,将带来一系列生态环境问题,如地下水位下降、含水层疏干、地面下沉等,使已不乐观的地下水资源状况雪上加霜。因此,为保证地下水资源环境不因地下水源热泵系统的应用而遭到破坏,在进行地下水源热泵系统工程的节能验收时,应加强抽水和回灌试验检查,确保地下水源热泵系统除具备出水量稳定且满足需求的热源井外,还应具备回灌能力大于设计回灌量的回灌井,保证地下水能100%的回灌到同一含水层。

(2)严格把关取水及回灌水质检测。为保证系统正常、稳定的运行,直接进入水源热泵机组的地下水水质应满足国家现行规范要求。同时,为避免污染地下水和保障地下水安全回灌,回灌水水质应至少等同于地下水水质。因此,从保护地下水资源环境和维持水源热泵机组正常运行的角度,地下水源热泵系统的验收应加强取水及回灌水的水质检验。

4 结语

(1)通过统计分析各广西现有示范城市和示范县的可再生能源建筑应用技术类型,从数据层面得知,《广西节能验收规范》中可再生能源建筑应用技术节能验收应主要针对广西地区常用的可再生能源建筑应用技术类型,即太阳能光热利用技术、地表水源热泵技术、地埋管地源热泵技术、地下水源热泵技术、污水源热泵技术进行。

(2)针对广西地区可再生能源建筑应用技术特点,通过开展可再生能源建筑应用技术节能验收要点分析,获得各主要可再生能源建筑应用工程的节能验收要点如下:

(1)太阳能热水系统。应加强集热器、保温材料的质量控制,注重太阳能热水系统集成效果和太阳能热水系统的安全性能方面的验收。

(2)地表水源热泵系统。应强化冷、热源侧的进出水温差和水量的检查,加强取、退水口位置与设计文件一致性的检查。

(3)地埋管地源热泵系统。着重岩土热响应试验报告复查,强化地埋管材导热系数、公称压力和使用温度等技术参数的复验,以及地埋管换热器与回填过程的同步验收。

(4)地下水源热泵系统。严格把关抽水、回灌试验的检查和取水、回灌水质的检测,以保障系统正常、稳定的运行、保护地下水资源环境。

(感谢广西科学研究与技术开发计划〈桂科攻10123010-18〉及广西建筑节能技术重点实验室〈项目建设〉对该项目的支持)

参考文献

[1]赵健,孙振忠,张超.对《建筑节能工程质量验收规范》中建筑节能工程质量验收的理解与探讨[J].工程质量,2007(12):25-26.

[2]GB/T20095—2006,太阳能热水系统性能评定规范[S].

[3]GB/T50604—2010,民用太阳能热水系统评价标准[S].

[4]周若涵,束旸.民用建筑太阳能热水系统专项验收质量监督[J].福建工程学院学报,2010,8(10):277-289.

[5]于玮,樊玉杰,方肇洪.负荷特性对地埋管换热器性能的影响[J].暖通空调,2008,38(8):73-77.

[6]GB50366—2005,地缘热泵系统工程技术规范(2009年版)[S].

[7]DB45/T586—2009,地源热泵系统工程技术规范[S].

可再生能源与建筑节能 篇6

广西既是西部地区、边疆地区, 又是革命老区、民族地区, 同时还是后发展、欠发达地区, 在可再生能源建筑应用领域基础差、底子薄、起步晚, 资金匮乏、政策落后、人才短缺, 推广工作面临着重重困难。近年来, 乘着国家大力发展可再生能源建筑应用的东风, 广西抓住机遇、积极探索、迎难而上, 充分利用中央支持政策和地方配套政策的放大效应, 摸索出一条具有广西特色的发展可再生能源建筑应用之路。

_广西妇女儿童医院太阳能光伏发电工程

一、完成广西可再生能源在建筑领域大规模应用的初始化

随着可再生能源建筑应用示范工作的不断推进, 广西初步形成了规模化应用的基础。广西14个地级城市中已有一半成为国家可再生能源建筑应用示范城市, 广西也成为全国示范城市、县最多的省区之一。这些示范工作的按计划实施, 为广西可再生能源建筑应用打开了局面、创造了条件、积累了经验, 为广西进一步深入推动可再生能源建筑应用工作做出了有益的探索。目前, 广西正逐步实现可再生能源建筑应用从“项目示范”到“区域示范”再到“全面推广”的“三步走”战略, 形成“连点成线、延线成面”的“点、线、面”式发展格局, 政策法规、技术标准、产业产品、能力建设、应用模式“五大体系”已经初步形成。

二、实现经济效益、环境效益和社会效益的多赢

(一) 经济效益

实施的820个项目覆盖了太阳能光热建筑一体化、可地源热泵和太阳能与地源热泵耦合技术等多类新型节能技术, 2009—2012年共补贴4种技术类型可再生能源建筑试点项目资金51700万元, 预计节能量可达44965.646万k Wh, 按1元/k Wh电费计, 仅1年可节约电费约44965.646万元, 经济效益显著。

备注:1.以上资金仅为中央补助项目资金, 不包括其他地方筹集资金;2.以上部分项目的投资效益根据已验收的项目统计得出。

由图1可以看出, 南宁市和桂林市的项目节能比例最高, 分别占可再生能源建筑示范项目节能量的20%和19%;其后依次为柳州市、防城港市和梧州市, 分别占14%、10%和10%。

(二) 环境效益

在广西全面实施可再生能源建筑示范城市项目, 已取得巨大的能源和环境效益, 预计节能量可达44965.646万k Wh, 折合标准煤约15.146万吨, 可减少二氧化碳排放16.367万吨, 减少二氧化硫排放3127.320吨, 减少粉尘排放2776.340吨。

(三) 社会效益

广西目前已形成鼎力支持可再生能源建筑应用的广泛共识和良好氛围。

在可再生能源建筑应用的具体实践中, 广西坚持“因地制宜、经济适用;市场导向、政策激励”的原则, 努力让更多群众享受到可再生能源示范建设的成果, 让可再生能源推广不仅仅是一项示范工程, 更是一项惠民工程, 同时随着可再生能源建筑应用工作的不断推广, 群众认知度不断加强, 各项工作得到广大群众的理解、认可和支持, 取得明显的社会效益。

1.改善居民的生活质量

社会的发展进程表明, 新事物的出现, 人类的文化思维和生活方式会发生重大变化。可再生能源在广西实施的节能和可持续发展的概念深入人们的思想意识中, 转变了人们传统的思维方式, 将促使每个人都以可持续发展的理念从事各种日常活动。

可再生能源利用过程中, 必然引领节能、环保型新材料和新设备的研究开发, 如太阳能、浅层地能、风能、水电等无污染型新能源和新节能材料的推广应用, 将改变传统的生产和生活方式, 提供生产的效率和生活的便利。

在思维方式和物质生活方式改变的基础上, 人们会对学习、娱乐等精神生活提出更高的要求, 在生活品位、文化水平的思想要素等方面均有所提升, 最终将促使人类的生活质量得到较大的改善。

2.推动社会的进步

当前整个社会的发展, 主要受到能源短缺、资源紧张和环境污染的严重制约。可再生能源规模化利用的有效实施, 能够确保能源、资源的有效利用和环境质量的改善, 可为人类提供安静、美好、健康的活动空间, 使人保持平和的心理状态和饱满的生活热情, 这有助于维护社会的秩序和保障社会的安定团结, 有助于提高生产率, 增加社会的总产出, 推动社会持续稳定地向前发展。

3.增加就业机会

实施可再生能源建筑应用示范市 (县) , 将每年增加工作就业机会, 有效带动地质勘探、设计和建筑安装等相关产业发展, 为中小型节能工程服务商、设备供应商提供发展契机。大力发展浅层地能应用, 可以建立地源、水源热泵制造企业, 带动广西的装备制造业、管道泵业、轻工制造业、仪器仪表等行业。并将建筑、工业等能耗监测机构、合同能源服务机构引入, 纳入广西的能源服务体系, 推动一批再生能源利用的装备制造业、技术服务产业, 形成新兴能源产业生长点, 建立起可再生能源科技持续创新平台, 提高可再生能源在能源结构中的比重, 为广西的经济、环保及可持续发展提供产品和技术支撑。

(四) 示范普惠范围广

可再生能源与建筑节能 篇7

1 可再生能源在建筑领域规模化应用的现实意义

1.1 可再生能源在建筑中推广应用是贯彻落实科学发展观, 调整能源结构, 保证国家能源安全的重要举措, 对增加能源供应、保护环境等具有重要作用, 是建设资源节约型、环境友好型社会和实现可持续发展的重要战略措施。

利用太阳能、浅层地热能等可再生能源解决建筑的采暖空调、热水供应、照明等, 是可再生能源在建筑领域应用的重要方面, 对替代常规能源、促进建筑节能具有举足轻重的作用。

1.2 可再生能源应用于建筑领域是实施国家能源战略的最佳选择。

由于我国太阳能年辐射总量超过4200MJ/m2的地区占国土面积的76%, 是世界上太阳能资源最丰富的大国之一;在地表水、浅层地下水、土壤中可采集的低温热能也十分丰富, 可利用的潜力十分巨大。虽然太阳能和浅层地热能都属于低品位能源, 热值不高, 但按照分级用能原则, 它们完全可以满足建筑物生活用能的需要。因此, 大力推进太阳能、浅层地热能等可再生能源在建筑中的应用, 是解决建筑用能最经济、合理的选择。

1.3 可再生能源在建筑中的应用刻不容缓。

由于非再生能源 (煤、石油、天然气等) 储量有限, 用一点就少一点, 同时又是导致环境污染、生态环境恶化和自然灾害频发的罪魁祸首。因此, 尽快开发利用可再生能源, 特别是用于建筑领域, 势在必行, 而且刻不容缓。随着我国工业化、城镇化进程的快速发展和人民生活质量的不断提高, 建筑用能呈现不断增长的趋势。依靠可再生能源解决建筑新增用能需求, 不仅能满足人民群众改善居住质量的要求, 而且也能有效缓解我国能源供需矛盾。

2 可再生能源在建筑领域应用的具体做法

我国已成为近14亿人口的耗能大国, 而建筑能耗已占全国总能耗的30%以上, 因此, 建筑节能已成为新建建筑和对既有建筑实施节能改造时必须认真考虑的重要课题。在工程设计和施工中, 通过采用外墙外保温等高效围护结构节能技术, 可使建筑物节能目标达到65%以上, 同时, 如果能充分利用太阳能、地热能等可再生能源, 并将它们用于建筑物的供热系统, 就能真正实现建筑节能的最终目标。可再生能源在建筑领域应用的具体做法有以下几方面。

2.1 太阳能利用

根据建筑结构和构造的不同, 可采用不同的太阳能生活热水供应系统。对高层住宅建筑, 采用单户阳台分体承压式太阳能热水系统, 可满足日常的热水需求 (洗浴、洗衣、洗菜等) ;对小高层和多层住宅建筑, 可采用一幢建筑设置一套集中太阳能生活热水供应系统, 并采用分户计量方式提供热水。

2.1.1 单户阳台分体承压式太阳能热水系统

太阳能集热器安装在阳台窗下墙外侧, 可有效解决高层建筑因屋顶面积不够、而无法安装太阳能集热器的问题;集热器重量较小, 安装简便, 可实现室外集热器室内安装;系统单独安装, 可满足用户的个性化需求, 很好地与建筑结构结合在一起。太阳能热水系统由集热器、储水箱和循环管路构成, 集热器的真空管通过内管外壁的吸收膜吸收热量后, 通过真空管内置的导热翅片和U形管将热量传递给密闭的U形管内的导热介质。导热介质在循环泵的作用下, 将热量由集热器传输到储水箱中内置的“换热器”, 然后再与储水箱内的冷水发生热交换, 从而加热储水箱中的冷水, 达到将太阳能转换为热能的目的。

2.1.2 集中太阳能生活热水供应系统

利用自动补水装置对水箱进行补水, 保持水箱常满;系统可实现集热器与保温水箱之间进行温差循环、恒温恒压供水。恒温水箱预留辅助能源接口, 可有机结合电能、燃气、燃油锅炉等辅助热源, 阴雨天时利用地下低温水源热泵系统作为辅助热源。为了节约用水和方便物业统一管理, 还可采用远程监控系统和集中供水、分户计量的供热水方式。

2.1.3 太阳能光电路灯、庭院灯、地下车库照明系统

小区的道路、庭院及地下车库的照明采用太阳能光电路灯、庭院灯、草坪灯等。太阳能光电路灯的工作原理是:在智能控制器的控制下, 白天, 太阳能电池组件向蓄电池组充电, 晚上蓄电池组提供电能给直流灯供电。直流控制器能确保蓄电池组不因过充或过放而被损坏, 同时, 还具备光控、时控、温度补偿及防雷、反极性保护等功能, 控制器采用先进的无触点控制技术, 先进的光控功能可以实现晚上自动开灯、白天自动关灯;也可实现光控开灯、定时关灯, 而且还具有夜间自动切换负载的功能。

2.1.4 太阳能游泳池池水补热系统

小区内游泳池池水加热所需热量由太阳能提供, 阴雨天由地下水水源热泵系统辅助提供。该系统不仅负责池水加热, 在夏季, 池水不需加热时, 将太阳能系统产生的热量储存到地下水井中, 以弥补仅以供暖方式运行的地下水水源热泵系统引起的地下水吸热和放热的不均匀。

2.2 地热能利用

地源热泵技术采用的是洁净的、可再生的地热能, 是一项以节能和环保为特征的新技术。利用浅层地下低温热水源, 经换热器解决采暖、余水余热供业主洗浴、洗刷。还可以地热水为热媒, 通过钛板式换热器对供暖系统中已作软化处理的循环水进行热量置换, 用于冬季供用户取暖。还可以同样方式将地热水的热量置换给洗浴系统中的自来水, 用于洗浴。还可以将置换后的地下热水资源, 经除沙、除铁后作为游泳池的洗浴水。最后, 泳池洗浴水报废后可用于消防或冲厕。

2.3 节水节电措施

(1) 采用节水型卫生器具, 冲洗量为6L/次;也可采用两种冲洗量的坐便器低位水箱。 (2) 采用雨水回收技术:利用屋顶做成雨水蓄水池。具体做法是:做完防水层、硬底子保护层后的屋顶, 先铺厚约150mm的中、粗砂层, 砂层间用带孔混凝土管联通, 该管具有保水流通和通气作用。其上再覆以厚约300mm种植土种植花草, 覆土层中按要求设砂层透水孔, 使灌溉后的雨水流入砂层, 通过带孔混凝土管流入雨水集水箱后用于喷灌地面花草、树木或冲厕。 (3) 采用陶瓷芯片水龙头, 耐用、节水又无污染。 (4) 采用节能灯及节能声光控和定时开关。

可再生能源建筑示范城市可获补助 篇8

在近年来实施可再生能源建筑应用示范工程的基础上, 我国将组织开展可再生能源建筑应用城市示范工作, 对纳入示范的城市, 中央财政将予以5 0 0 0万～8 0 0 0万元不等的专项补助。

根据《可再生能源法》, 为落实国务院节能减排战略部署, 加快发展新能源与节能环保新兴产业, 推动可再生能源在城市建筑领域大规模应用, 财政部、住房和城乡建设部日前制定了《可再生能源建筑应用城市示范实施方案》。根据实施方案, 申请示范的城市是指地级市 (包括区、州、盟) 、副省级城市;直辖市可作为独立申报单位, 也可组织本辖区地级市区申报示范城市。对纳入示范的城市, 中央财政将予以专项补助。资金补助基准为每个示范城市5 0 0 0万元。推广应用面积大, 技术类型先进适用, 能源替代效果好, 能力建设突出, 资金运用实现创新, 将相应调增补助额度, 每个示范城市资金补助最高不超过8 0 0 0万元;相反, 将相应调减补助额度。

可再生能源在居民建筑的应用 篇9

1 工程概况

该工程位于秦皇岛市山海关经济技术开发区, 建筑面积16.1295m2, 其中居住15.5255万平方米, 公建6040m2。当地没有开通市政供热, 又不允许上燃煤锅炉, 所以如何解决此区域的冬季供暖成为急迫的问题。紧邻小区的东面是石河, 石河对面有一座污水处理厂, 日处理能力8t。现讨论采用污水源热泵建立一个供热站为小区供暖。污水源热泵技术是利用经污水处理厂处理后的污水中的低品位能源, 用于采暖的能源形式。冬季, 把污水中的热量“取”出来, 供给室内采暖, 此时污水为“热源”。

1.1 污水条件

山海关污水处理厂的城市污水原水来源主要为生活废水, 汇流面积大, 污水原水流量具有小时变化规律明确、日流量相对稳定、随着山海关区规模的扩大, 呈现逐年递增的趋势等特点。

根据《污水再生利用工程设计规范》 (GB50335-2002) 中污水水质控制指标标准的规定, 山海关污水处理厂的排放水质完全满足污水源热泵的工艺要求。秦皇岛市污水处理厂的监测资料显示, 冬季城市污水的温度在10~16℃, 比同期的室外气温冬季要高, 且日变幅较小, 故可以作为热泵系统良好的热源。将水源热泵系统技术与城市污水结合, 在扩大城市污水利用范围, 拓展城市污水治理效益方面具有深远意义。

1.2 污水源热泵技术简介

污水源热泵技术容易受很多因素的影响, 比如水温、水质、热泵机组性能、水量等, 所以在实际的应用该技术的过程中需要考虑很多的环节。为了保证工程的顺利进行, 我们在工程设计中应该充分考虑间接式和直接式污水源热泵技术的优劣势, 然后选择合适的设备。城市排热的一种重要渠道就是城市污水, 近年来, 人们的生活水平不断的提高, 随之增加的还有城市污水排水量和排热量, 有资料显示, 我国城市总排热量的10%~16%是由各大城市污水排热量组成的, 而日本东京城市的这个数据甚至高达了39%。

1.3 工程设计原理

1.3.1 污水源热泵设计原理

本工程利用污水中品位较低的能量, 冬季为热泵机组提供低温热源, 将污水中低位能量转化为高位能量, 供给末端采暖使用和制备生活热水。

1.3.2 系统工艺流程

通过污水泵, 蓄水池处理完毕的污水直接进入热泵机组, 作为冷热源用于供暖。

污水提取工艺按如下工序进行:

蓄水池→污水循环泵→污水源热泵→机组管道→输送排入管沟

2 工程技术分析

2.1 设计计算

2.1.1 冷热负荷估算

水郡御景小区为节能建筑设计, 选用优质隔热保温材料, 减少了能量损耗, 根据设计数据本建筑达到节能设计标准65%。外墙保温采用外贴聚苯板保温:370外墙为70mm厚, 外墙传热系数K=0.448W/ (m2.k) , 山墙70mm厚, 外墙传热系数K=0.448W/ (m2.k) , 凸窗挑板外贴80mm厚聚苯保温板, 传热系数K=0.50W/ (m2.k) 。屋面采用145mm厚聚苯板保温, 传热系数K=0.4W/ (m2.k) 。

地面下从外墙内侧起2米范围内铺设70mm厚聚苯保温板, 首层阳台地板下铺80mm厚聚苯保温板, 楼面为地盘管露面, 20mm厚聚苯板保温, 分户楼板传热系数K=1.2W/ (m2.k) 。

外门窗采用无色中空玻璃塑钢窗 (6+12+6) , 传热系数K=2.5W/ (m2.k) , 直接对外塑钢门下部分芯板内贴35mm厚聚苯板保温, 传热系数K=1.35W/ (m2.k) 。外门窗的气密性等级不低于现行国家标准GB/T7107-2002规定的Ⅲ级标准, 即每米缝长空气渗透量:QL芨2.5立方米/ (m.h)

本项目建筑热负荷指标取50W/m2。

采暖热负荷计算

式中:Qn为采暖热负荷, 单位:k W;qn为建筑面积热负荷, 取50 W/m2;A为建筑面积;单位:m2。

采暖热负荷Qn=qn×A=50×161295=8064 (k W) ;热水负荷取10W/m2。所以, 初步设计供热总负荷为9676k W。

2.1.2 污水用量设计计算

热泵机组的制热量或制冷量与所耗功率之比称为能效比, 即COP (能效比, 性能系数) , 它是表示制热效率或制冷效率的能耗指标。一般家用空调器的COP约在2.5~2.8之间, 而热泵机组的COP则可达到5.0-7.0左右。同方人工环境有限公司提供的满液式污水源热泵SGHP1600M型的参数为:制热量1621k W, 制热COP为5.0。

制热工况:冬季, 需要从污水提热的热泵系统的负荷为9676k W, 计算污水需求量为:

式中:Gn为冬季污水需要量, 单位:m3/h;Qn为空调冷负荷, 单位:k W;COP为能效比, 取4.9;c为水的热容, 取1.163k J/ (kg·K) ;Δt为污水进出口温差, 8℃。

所以, 冬季污水需要量为:Gn=9676× (1-1/4.9) /1.163/8=827 (m3/h)

设计污水水量选取较大的污水量, 即827m3/h。热泵系统的冬季污水需求量小于污水处理厂的设计规模8万m3/d (3300m3/h) 。若是能充分利用东郊污水处理厂的污水作为热源, 用污水源热泵可以为污水处理厂周边约50万平方米的建筑供暖。

2.2 技术方案

本方案采用污水源热泵机组为住户提供热源, 末端用地板辐射采暖。地板辐射采暖的优势。

2.2.1 节能

分析各种采暖方式室内温度梯度的测试结果可以发现, 最适合的采暖方式就是地板辐射采暖方式, 所以地板辐射采暖房间内的室内温度在比一般散热器采暖的温度低2-3℃的时候就可以达到同样舒服的效果。以秦皇岛地区室外采暖计算温度为-9℃, 室内采暖计算温度为18℃计算, 则地板采暖计算热负荷可降低9.23-11.1%, 采用分户计量后地板辐射采暖可节能约35%。因为供水温度低, 所以有利于使用低温热源。

2.2.2 舒适

地板采暖系统具有很好的稳定性, 因为它热容量大, 混凝土的蓄热功能强。并且地面辐射热非常有益于人体的健康, 同时通过人为的创造人体感到舒服的温度, 使人感到舒适感。

2.2.3 美观

由于使用该系统不需要散热器和管道, 客观上增加了每个单元的使用面积, 同时由于没有散热器和管道, 还更有利于装修, 方便创造出更加美观的室内环境。

2.2.4 地板辐射采暖适合分户计量节能设计

管道的布置、系统的阻力值的确定均可根据不同情况, 不同的要求由设计人自己决定, 管材的使用寿命无论国外还是国内的生产厂家均承诺为50年, 住宅建筑规范规定住宅建筑的设计寿命为50年, 满足国家规定。

2.3 数据采集方案

2.3.1 集中控制系统

为了确保污水源热泵供暖系统节能减排的实现, 本方案设置计算机监控系统, 它有如下功能:

(1) 集中监控

由于设备管理人员需要及时了解并调整各设备的运行情况和数量, 关闭不需要运行的设备, 降低能耗。

(2) 故障自动诊断

系统设备多, 布置分散, 自动诊断设备是否发生故障的功能可以实现及时发现系统故障并排除。

(3) 自动记录分析运行数据

为了进行系统的经济性比较, 须记录运行期间准确、翔实的数据。只有设置集中监控才可以实现运行数据自动检测、记录的功能, 同时还可以提高管理水平和工作人员的劳动效率。

2.3.2 节能措施

控制系统包括循环水控制、水源水控制、热泵机组控制。多种设备相互影响, 相互作用。在利用设备自带微处理器控制保证设备最佳运行的基础上, 发挥网络通信功能, 通过各个控制回路之间信息的交换, 实现整个系统最优化运行。本系统要考虑污水源热泵取水温度、流量与热泵效率等。热泵大部分时间 (70%) 内负荷低于设计负荷的60%, 通过控制系统提高部分负荷下热泵机组的效率对系统能耗降低有明显的效果。

机组启停控制:空调水循环泵与水源热泵空调主机一一相对应, 当负荷较小时, 将停止一台主机运行时, 控制系统先控制一台主机停止运行, 经30秒延时后控制系统控制相应的水泵停止运行, 同时控制系统控制相应机组水源水和循环水入水管上电动两通阀关闭, 可以起到节能的目的;当负荷增大时需要增加一台机组运行, 控制系统控制相应机组水源水和循环水入水管上电动两通阀开启, 同时控制相应的循环水泵启动, 经30秒延时后控制系统控制相应的机组投入运行。

机组保护:每台水源热泵空调主机的冷热水进水管和水源水进水管上分别设有1个水流开关, 水流开关与主机连锁。当进水量低于主机要求的最低水量时, 主机将自动关闭。

补水泵控制:在定压补水罐上增加一压力变送器来测量定压补水罐内压力, 控制系统根据压力变送器测得的压力值与补水压力低限设定值比较, 当低于补水压力低限设定值时启动补水泵, 直到达到高限设定值。

机组运行方式:机组内部运行控制由机组内部自动完成, 当设定为外部信号启停控制时, 机组根据外部信号的状态来控制机组启停。

水源水泵控制:为减少水源水量和节省电能的目的, 水源水采用恒压变频供水方式, 在每台主机水源水侧的进水管上设有电动两通阀, 并在水源水总管上安装一压力变送器, 其中一台潜水泵由变频器控制。控制系统根据压力变送器测得的压力值经PID计算输出一模拟信号控制变频器的输出频率以达到恒定压力的目的, 当运行水泵不能满足供水量时自动工频投入另一台水泵运行。

供回水压差控制:循环水集分水器之间安装一压力调节阀和压差变送器, 控制系统根据测得的压差经过PID计算后控制压力调节阀开度以平衡压力的目的。

3 工程效益风险分析

3.1 节能预测分析

污水热泵将污水热能连同机组所耗电能一并转移到室内, 系统能效比达4.2以上。污水热泵机组利用温度相对稳定污水热能, 与空气源热泵机组相比, 夏季冷凝温度低、冬季蒸发温度高, 能效比和性能系数大大提高, 而且运行状况稳定。

3.2 经济效益分析

上述方案设备1808万元, 机房及地板采暖系统安装806万, 污水管道铺设及室外管网446万, 投资合计3060万元。

按照秦皇岛地区取暖费收费标准6.97元/m2/月计算, 小区每年收取取暖费540万元 (6.97元×5个月×15.5万m2)

盈利356.4万元/年 (540万元-183.6万元)

预计8.5年收回成本 (3060万元/356.4万元)

3.3 环境影响分析

据资料统计, 随着秦皇岛市的工业发展和旅游的过度开发, 大气环境污染日益严重, 尤其是在冬季采暖季。造成大气环境污染的原因主要是能源消费结构以煤为主;而煤炭的消耗大部分又是用于冬季采暖。因此, 如何在采暖供热方式的选择上突出环境保护的制约, 具有重要意义。污水热泵项目无需锅炉, 没有燃烧过程, 不存在固体废弃物、有毒有害气体及烟尘排放等问题, 不消耗水资源, 不污染地下物质, 因而是环保的空调系统。

据测算, 本项目若用污水源热泵, 每年可节约燃煤8851吨, 每年减少向大气排放二氧化碳 (CO2) 5966吨, 二氧化硫 (SO2) 177吨, 粉尘88吨;环境效益非常明显。

3.4 项目推广前景分析

秦皇岛市山海关污水处理厂的污水处理能力为8万m3/d, 若污水热泵技术得以充分利用, 可为约50万平方米的建筑供暖和制冷, 若辅以建筑节能的措施, 其发挥的作用更为可观。并且可至少替代标煤27939万余吨, 年减少二氧化碳排放 (CO2) 18769万余吨、二氧化硫 (SO2) 556吨, 粉尘278吨, 有着巨大的推广前景。

本项目的建成, 还将对今后的污水利用起到示范、促进和推动作用, 特别是对秦皇岛市其它污水处理厂及周边地区利用污水实现供暖和供冷提供借鉴。

3.5 项目风险分析

水源热泵技术是成熟技术, 在欧美上世纪80年代开始使用, 在全世界得到大力推广, 国内外水源热泵实际工程的普遍应用充分证明了一点。对于本项目的风险, 从以下几方面进行分析, 针对可能出现的风险采取相应对策。

3.5.1 污水水量保障

在其它地区应用污水源热泵时, 可能会出现污水水量不能保障的情况。本项目污水处理厂污水处理设计规模为8万m3/d, 满足本工程污水设计量41088m3/d (1712m3/h) 的要求。

3.5.2 污水温度保障

秦皇岛市山海关污水处理厂的监测资料显示, 冬季城市污水的温度在10~16℃, 夏季城市污水的温度在20~25℃之间, 比同期的室外气温冬季要高而夏季要低, 且日变幅较小, 故可以满足污水源热泵运行的要求。

3.5.3 系统维护保障

经过优化, 污水源热泵系统只在冬季和夏季运行, 因此污水取水排水系统、污水输送系统及热泵机组均有检修期, 因此本系统的运行模式也提高了系统稳定性。

从以上分析可以看出, 本项目基本上不存在风险。

4 结论

第一, 建设节约型社会, 大力发展循环经济和推广应用可再生能源, 是党中央、国务院在当前能源供应紧张的新形势下提出的可持续发展战略。该工程的实施, 正是符合“树立科学发展观, 建设和谐社会”的要求。

第二, 污水源热泵技术的本质是从经过污水处理厂处理后的污水中吸取热量或向其放出热量, 污水经过热泵机组交换热量后排出, 而不会进入室内, 没有任何风险。

第三, 若该工程能够实施, 每年可节约燃煤8851吨, 每年减少向大气排放二氧化碳 (CO2) 5966吨, 二氧化硫 (SO2) 177吨, 粉尘88吨;环境效益非常明显。若能充分利用污水处理厂的污水作为热源, 用污水源热泵可以为污水处理厂周边约50万立方米的建筑提供供暖。可至少替代标煤27939万余吨, 年减少二氧化碳排放 (CO2) 18769万余吨、二氧化硫 (SO2) 556吨, 粉尘278吨。有着巨大的推广前景。

第四, 本项目的建成, 还将对今后的污水利用起到示范、促进和推动作用, 特别是对秦皇岛市其它污水处理厂及周边地区利用污水实现供暖和供冷提供借鉴。

综上所述, 秦皇岛市山海关小区污水源热泵工程技术方案可行, 经济效益明显, 社会效益显著, 符合国家大力发展可再生能源的基本国策和能源战略, 作为秦皇岛市住宅小区采用污水源热泵系统将在环保、节能等方面具有较好的示范作用。

参考文献

[1]刘晓胜.智能小区系统功能技术导论[M].北京:电子工业出版社, 2001.

[2]张振荣, 晋明武, 王毅平.MCS-51单片机原理及实用技术[M].北京:人民邮电出版社, 2000.

[3]刘东辉, 张新岭, 邱金蕙等.基于无线传输的智能小区门禁系统设计[J].河北科技大学学报, 2007, 2 (1) :37-40.

[4]郭鹏, 宫艳侠, 王震宇等.基于STC89LE516AD的智能充电电路设计[J].河北工业科技, 2007, 24 (2) :84-86.

[5]黄太忠, 黄群贤, 无根, 等.河北省公众环境意识现状调查[J].河北工业科技, 1999, 16 (3) :75-77.

[6]国家环保总局.水和废水监测分析方法[M].北京:中国环境科学出版社, 2002.

[7]杨磊.酚类污染物生物降解特性的研究[D].南京:南京理工大学, 2006.