持續的霧霾將環(huán)境保護的重要性和緊迫性擺在了每個(gè)人的面前,而環(huán)境保護的一個(gè)關(guān)鍵是能源利用問(wèn)題。在去年底召開(kāi)的中央財經(jīng)領(lǐng)導小組第十四次會(huì )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(yáng)能在我國的利用,已具有很好的基礎,但其發(fā)展仍然空間巨大。在建筑領(lǐng)域,太陽(yáng)能與建筑的一體化還有大力深化的必要,最近頒布的《太陽(yáng)能發(fā)展“十三五”規劃》為此指明了方向。
太陽(yáng)能發(fā)展現狀與方向
我國太陽(yáng)能2016年生產(chǎn)量為3950萬(wàn)平方米,保有量為4.636億平方米。其太陽(yáng)能集熱系統節能減排量為:節約標準煤6954萬(wàn)噸,相當于節電1932GWh,減排二氧化硫224.87萬(wàn)噸,減排煙塵173.9萬(wàn)噸,減排二氧化碳14926.45萬(wàn)噸。這是來(lái)自太陽(yáng)能行業(yè)的權威數據。
這組數據表明,太陽(yáng)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(yè)結構調整正在逐步進(jìn)行中,業(yè)內人士指出,小規模、低水平的家用太陽(yáng)能熱水器企業(yè)已處于關(guān)停并轉狀態(tài)。產(chǎn)品結構從真空管型產(chǎn)品一枝獨秀到與平板型產(chǎn)品并重發(fā)展。平板型產(chǎn)品2016年上半年占13.4%。技術(shù)結構從以提供生活熱水為主開(kāi)始向制冷、采暖、工農業(yè)供熱、熱發(fā)電等系統集成技術(shù)發(fā)展。產(chǎn)業(yè)從粗放型向集約型發(fā)展,從數量規模型向質(zhì)量效益型轉變,從產(chǎn)量大國向品質(zhì)大國邁進(jìn),從單一制造型向制造服務(wù)型發(fā)展趨勢顯現。
但太陽(yáng)能的發(fā)展還受到很多制約,業(yè)內人士認為主要包括:供熱制冷產(chǎn)業(yè)化緩慢、戶(hù)用系統市場(chǎng)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(yáng)能發(fā)展現狀喜憂(yōu)并存,但也預示了巨大的發(fā)展空間。
2016年12月8日國家能源局印發(fā)《太陽(yáng)能發(fā)展“十三五”規劃》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規劃》),在《規劃》前言中明確:“十三五”太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)要實(shí)現市場(chǎng)化自我持續發(fā)展,成為實(shí)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(dòng)光伏發(fā)電多元化應用,積極推進(jìn)太陽(yáng)能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,加速普及多元化太陽(yáng)能熱利用。在大中城市的公共建筑、經(jīng)濟適用房、廉租房項目加大力度強制推廣太陽(yáng)能熱水系統。在城市新建、改建、擴建的住宅建筑上推動(dòng)太陽(yáng)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(jìn)太陽(yáng)能與常規能源融合,采取集中式與分布式結合的方式進(jìn)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(dòng)太陽(yáng)能等。
《規劃》將有力推動(dòng)太陽(yáng)能與建筑一體化的實(shí)現。
太陽(yáng)能讓被動(dòng)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(huì )總能耗的33%。建筑能耗隨生活水平而持續增長(cháng),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(fā)展節能建筑成為必由途徑。其中,被動(dòng)式超低能耗綠色建筑以其良好的節能效果受到關(guān)注,正在興起。
被動(dòng)式超低能耗綠色建筑不依賴(lài)于建筑設備,完全通過(guò)建筑自身的場(chǎng)地、空間、形式以及構件的設計來(lái)實(shí)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(shí)減少建筑本身的能耗,并通過(guò)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(shù)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(shí)現低能耗、低排放,實(shí)現舒適的居住環(huán)境。被動(dòng)式超低能耗綠色建筑是能量效益最佳房屋,其對推進(jìn)生態(tài)文明建設、提高居民生活品質(zhì)意義重大。
太陽(yáng)能的利用對于節能建筑的意義,就是使之更加節能,將被動(dòng)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(yáng)能與被動(dòng)式建筑具有相互依存的關(guān)系,被動(dòng)式建筑為太陽(yáng)能利用提供了有利條件,太陽(yáng)能為被動(dòng)式建筑推行給予了有力支持。具體包括:太陽(yáng)能可作為被動(dòng)式建筑能源提供者,太陽(yáng)能冬季供熱,提供生活熱水,參與多能互補。
因此在設計被動(dòng)式節能建筑時(shí),要充分考慮到與太陽(yáng)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(yáng)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(jià)值;外墻體采用的太陽(yáng)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(yáng)能與生物質(zhì)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(guān)重要;成本低廉且功能強大,太陽(yáng)能與建筑一體化降低了綜合成本。
目前在環(huán)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(yáng)能發(fā)展敞開(kāi)了大門(mén)。太陽(yáng)能與建筑的結合,既為太陽(yáng)能的發(fā)展開(kāi)拓了途徑,也提高了建筑節能的水平,最終受益的是環(huán)境。因此,這是一個(gè)一舉多贏(yíng)的做法。
開(kāi)創(chuàng )多能互補新模式
我國是世界上最大的能源生產(chǎn)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(fā)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(fā)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(huán)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(yè)非常重視,太陽(yáng)能作為重要的清潔能源,在多能互補中受到格外關(guān)注。
如河北省從2010年就開(kāi)始在秦皇島山海關(guān)試驗示范太陽(yáng)能為主的多能互補采暖系統,并在全省太陽(yáng)能行業(yè)內三次召開(kāi)觀(guān)摩研討會(huì ),推動(dòng)這一新技術(shù)的開(kāi)發(fā)示范。河北省先后在秦皇島盧龍縣、山海關(guān)區、青龍縣以及邢臺臨城縣、廊坊固安縣、張家口赤城縣進(jìn)行試點(diǎn)示范,并獲得了基本數據,得到了河北省委省政府領(lǐng)導、住房城鄉建設部和農業(yè)部領(lǐng)導的認可。
近年來(lái)太陽(yáng)能熱水系統+空氣源熱泵、太陽(yáng)能+燃氣、太陽(yáng)能+空氣源+燃氣的工作方式也日益普遍;太陽(yáng)能光熱+光伏、太陽(yáng)能光熱+節能建材等多種節能元素結合的產(chǎn)品也日漸為廣大消費者所接受。
那么,在被動(dòng)式超低能耗建筑中,如何實(shí)現多能互補?山東省提供了相關(guān)經(jīng)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(dòng)式超低能耗綠色建筑技術(shù)合作備忘錄,設立“山東省被動(dòng)式超低能耗綠色建筑技術(shù)研究中心”;同年 4月,山東省共有11個(gè)項目被列為首批省級被動(dòng)式超低能耗綠色建筑試點(diǎn)示范項目,并全部列入中德合作試點(diǎn)示范工程。
作為2016年省級被動(dòng)式超低能耗建筑試點(diǎn)示范項目,山東中科藍天發(fā)力多能源互補,努力將其辦公大樓示范項目打造成被動(dòng)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(yáng)能熱水利用,可以滿(mǎn)足生活熱水的需求;屋頂的分布式發(fā)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(wèn)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(yáng)能與建筑一體化以及節能建筑中多能互補的實(shí)現,還有很多工作要做。業(yè)內人士指出,多能互補目標的實(shí)現,與相關(guān)產(chǎn)品關(guān)系密切,而目前這方面還存在一些問(wèn)題。
其中包括:太陽(yáng)能與地源熱泵、生物質(zhì)能、風(fēng)能互補等新興領(lǐng)域,目前基本處于創(chuàng )新研究階段,實(shí)際應用中的產(chǎn)品改進(jìn)空間巨大,后期仍需廣大生產(chǎn)企業(yè)加大研發(fā)投入。產(chǎn)品的技術(shù)標準體系亟待建立。目前該領(lǐng)域的多數新產(chǎn)品缺乏成熟的技術(shù)標準,產(chǎn)品的整體質(zhì)量判定基本以企業(yè)標準為主,而各企業(yè)間的產(chǎn)品標準又參差不齊。這樣的現狀,既為產(chǎn)品應用后的質(zhì)量驗收埋下了隱患,又使產(chǎn)品的進(jìn)一步推廣應用形成了障礙。產(chǎn)品的售后保障服務(wù)體系急需規范。多能互補產(chǎn)品的售后服務(wù)涉及多種產(chǎn)品,產(chǎn)品的銷(xiāo)售者在經(jīng)營(yíng)過(guò)程中應當及時(shí)考慮到售后服務(wù)人員的技術(shù)分配比例,提高售后人員的綜合服務(wù)水平,規范售后過(guò)程中的各種“疑難雜癥”的“診療”水平,切實(shí)保證用戶(hù)無(wú)后顧之憂(yōu),千萬(wàn)不能讓售后也成為產(chǎn)品推廣和應用的壁壘。
很顯然,如果要讓節能建筑沐浴在陽(yáng)光中,還需要多方共同的努力。
(中國建設報 )