(梁俊強)我國可再生能源建筑應(yīng)用現(xiàn)狀與未來

可再生能源建筑應(yīng)用現(xiàn)狀與未來住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技與產(chǎn)業(yè)化開展中心梁俊強2016年4月一、我國可再生能源建筑應(yīng)用概況二、我國可再生能源建筑應(yīng)用實際三、我國可再生能源建筑應(yīng)用的挑戰(zhàn)與機(jī)遇內(nèi)容要點2024/5/72我國可再生能源建筑應(yīng)用概況2014年，中美發(fā)表《中美氣候變化聯(lián)合聲明》：中國方案2030年左右二氧化碳排放到達(dá)峰值且將努力早日達(dá)峰能源策略：我國應(yīng)積極探索提高能源效率和開展替代燃料的可持續(xù)開展戰(zhàn)略國務(wù)院：《能源開展戰(zhàn)略行動方案〔2014－2020年〕》中明確提出：到2020年，非化石能源占一次能源消費比重到達(dá)15%住房城鄉(xiāng)建設(shè)部：到2015年，新增可再生能源建筑應(yīng)用面積25億平方米以上，形成常規(guī)能源替代能力3000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤2013年，霧霾天席卷中國絕大局部區(qū)域面積，國務(wù)院發(fā)布《大氣污染防治行動方案》：保護(hù)環(huán)境，提高清潔能源比重2024/5/732024/5/74我國可再生能源建筑概況截至2014年底，全國累計太陽能光熱建筑應(yīng)用面積已到達(dá)28.9億平方米，折合太陽能集熱器面積近4億平方米〔一〕太陽能光熱建筑應(yīng)用全國太陽能集熱器面積歷年統(tǒng)計圖2024/5/75截至2014年底，全國累計太陽能光電建筑應(yīng)用裝機(jī)容量3354兆瓦〔二〕太陽能光電建筑應(yīng)用我國可再生能源建筑概況2024/5/76截至2014年底，全國累計淺層地溫能建筑應(yīng)用面積到達(dá)4.4億平方米淺層地溫能建筑應(yīng)用技術(shù)類型，含地下水源、土壤源、污水源、地表水源以及少量的海水源。全國地源熱泵建筑應(yīng)用面積統(tǒng)計圖億平方米新建小區(qū)〔三〕淺層地溫能建筑應(yīng)用我國可再生能源建筑概況二、我國可再生能源建筑應(yīng)用實際內(nèi)容要點2024/5/772024/5/78問題裝而不用高水價多抱怨強制裝怎么辦市場怪象用戶開發(fā)商政府企業(yè)我國可再生能源建筑應(yīng)用實際〔一〕太陽能熱水系統(tǒng)：2024/5/79建筑物名稱民用建筑節(jié)水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)建筑給水排水設(shè)計規(guī)范小區(qū)集中生活熱水供應(yīng)設(shè)計規(guī)程燃油、燃?xì)鉄崴畽C(jī)組生活熱水供應(yīng)設(shè)計規(guī)范住宅有自備熱水供應(yīng)和淋浴設(shè)備20~6040~8050~10040~80有集中熱水供應(yīng)和淋浴設(shè)備25~7060~10060~100別墅30~8070~11070~11070~110不同標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)中熱水定額取值表〔L/人·天〕用水定額控制策略太陽能不能保證，靠常規(guī)能源保證調(diào)查與實測：人均熱水用量20-30L/天，低于標(biāo)準(zhǔn)的用水定額；

控制策略對系統(tǒng)運行能耗影響很大，但卻不被重視；應(yīng)以用太陽能盡可能多的滿足用戶需求為導(dǎo)向。評價指標(biāo)存在問題我國可再生能源建筑應(yīng)用實際2024/5/710目前,太陽能保證率是衡量太陽能熱水系統(tǒng)性能最重要的指標(biāo)太陽能保證率=系統(tǒng)總消耗能量由太陽能部分提供的熱量未全面考慮輔助能源消耗量、用戶實際用熱量、管路水箱散熱量等無法反映系統(tǒng)中太陽能的實際利用情況和輔助能源真實消耗水平對安裝效果和系統(tǒng)形式的合理性都無法判斷。太陽能熱水系統(tǒng)“兩進(jìn)兩出”熱量關(guān)系示意圖“兩進(jìn)”：太陽集熱量、輔助能源供能量“兩出”：管路循環(huán)散熱量、用戶實際耗熱量我國可再生能源建筑應(yīng)用實際2024/5/711〔二〕地源熱泵系統(tǒng)：問題“大馬拉小車”好機(jī)組好系統(tǒng)輸配系統(tǒng)耗能占比大受入住率影響較大運行能效低影響因素地質(zhì)水質(zhì)條件機(jī)組選型與負(fù)荷匹配度水泵控制策略我國可再生能源建筑應(yīng)用實際2024/5/712我國可再生能源建筑應(yīng)用實際〔三〕分布式能源：目前在分布式能源規(guī)劃中對區(qū)域內(nèi)能耗預(yù)測的方法不統(tǒng)一負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確計算不足就地消納能力不足問題“產(chǎn)能”

過剩！三、我國可再生能源建筑應(yīng)用的挑戰(zhàn)與機(jī)遇內(nèi)容要點2024/5/7132024/5/714我國可再生能源建筑應(yīng)用的挑戰(zhàn)與機(jī)遇我國建筑節(jié)能“十三五”規(guī)劃拓展可再生能源范疇加強運行能效監(jiān)管大力發(fā)展分布式能源國際上，1981年在內(nèi)羅畢召開的“新能源和可再生能源”國際會議首次提出“可再生能源”定義：新的、可更新的能源資源，采用新技術(shù)和新材料加以開發(fā)利用不同于常規(guī)的化石能源，可持續(xù)開展,幾乎是用之不竭，消耗后可得到恢復(fù)和補充不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生污染物，對環(huán)境無多大損害，有利于生態(tài)良性循環(huán)的能源形式空氣熱能具備以上屬性2024/5/715空氣熱能：拓展可再生能源范疇2024/5/716空氣熱能-定義及儲量空氣熱能的定義貯存在大氣中的熱能，且能夠被熱泵裝置轉(zhuǎn)換利用，形成高于環(huán)境溫度、以滿足供熱需求的熱源空氣熱能的特點儲存在空氣中的太陽能無處不在，儲量豐富取之不盡，用之不竭易于獲取可用于采暖，熱水，需求廣泛

空氣熱能的儲量2024/5/717國際歐盟2009年通過法令（RenewableEnergySourceDirective）將空氣熱能（Aerothermalenergy）納入可再生能源范圍國內(nèi)浙江2012年通過《浙江省可再生能源開發(fā)利用條例》

將空氣能納入可再生能源范圍空氣熱能-國際國內(nèi)公布法規(guī)省市相關(guān)政策發(fā)布單位發(fā)布時間主要內(nèi)容技術(shù)類型浙江浙江省可再生能源開發(fā)利用條例浙江省人大2012-5-30將“空氣能”納入可再生能源范圍空氣源熱泵熱水器民用建筑可再生能源應(yīng)用核算標(biāo)準(zhǔn)（DB33/1105-2014）浙江省住房與城鄉(xiāng)建設(shè)廳、省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局2014-12-19明確了其納入可再生能源范圍的技術(shù)利用方式為空氣能熱泵熱水系統(tǒng)，且浙江空氣能熱泵熱水系統(tǒng)年平均能效比約為2.5；規(guī)定了可再生能源利用量的核算方式福建福建省居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)DBJ/T13-62-2014福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳2014-12-1將空氣源熱泵熱水機(jī)組寫入“可再生能源建筑應(yīng)用”一章，并明確規(guī)定了其最低性能系數(shù)（COP）空氣源熱泵熱水器江蘇江蘇省綠色建筑發(fā)展條例江蘇省人大2015-7-1將“鼓勵采用空氣源熱泵熱水系統(tǒng)”寫入第五章“政府引導(dǎo)”第四十六條空氣源熱泵熱水器北京北京市推廣、限制和禁止使用建筑材料目錄（2014年版）的通知（京建發(fā)〔2015〕86號）北京市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會2014-11-4將低溫空氣源熱泵，適用于分戶獨立供暖，列入該目錄的“可再生能源”一類（低溫型）空氣源熱泵供暖青島關(guān)于印發(fā)青島市加快清潔能源供熱發(fā)展若干政策的通知（青政辦發(fā)〔2014〕24號）青島市人民政府辦公廳2014-12-15鼓勵多種清潔能源供熱方式聯(lián)合使用和能源梯級利用，其中包括：因地制宜發(fā)展土壤源熱泵、空氣源熱泵、太陽能、生物質(zhì)能等供熱，試點高效、潔凈燃煤供熱技術(shù)應(yīng)用空氣源熱泵供暖山東居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)山東省住房城鄉(xiāng)建設(shè)廳2015-5-22在“供暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)設(shè)計”章一般規(guī)定中提到：有條件且技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時，宜優(yōu)先采用太陽能、地源熱泵及空氣源熱泵等可再生能源空氣源熱泵供暖2024/5/718空氣熱能-國內(nèi)出臺相關(guān)政策供生活熱水供暖空氣源熱泵-節(jié)能潛力生活熱水用途的空氣源熱泵節(jié)能潛力分析寒冷地區(qū)包括：北京，天津，山東，山西，河南，河北，陜西等省市，年均氣溫12~15℃左右。夏熱冬冷地區(qū)包括：上海，江蘇，浙江，安徽，江西，湖北，湖南，四川，重慶等省市，年均氣溫16~19℃左右。夏熱冬暖及溫和地區(qū)包括：海南，云南，福建，廣東，廣西，貴州等省份，年均氣溫25~29℃左右。生活熱水用途的空氣源熱泵在上述氣候區(qū)域節(jié)能潛力小計：折合標(biāo)煤1620萬噸2024/5/719供暖用途的空氣源熱泵節(jié)能潛力分析供暖用途的空氣源熱泵熱水器在上述氣候區(qū)域節(jié)能潛力小計：折合標(biāo)煤4097萬噸以上合計：5717萬噸標(biāo)煤節(jié)能潛力2024/5/720空氣源熱泵-節(jié)能潛力2024/5/721運行能效提升提升進(jìn)程運行能效提升存量初始狀態(tài)設(shè)定中間狀態(tài)構(gòu)建2030年愿景中期2016-2020年中長期2020-2030年設(shè)計高運行低無運行優(yōu)化設(shè)計高運行高運行優(yōu)化以提高運行能效、降低運行能耗為導(dǎo)向，中長期愿景：加強運行能效監(jiān)管2024/5/722建議采用噸熱水本錢、系統(tǒng)散熱比、太陽能利用率、常規(guī)能源有效替代率指標(biāo)進(jìn)行評價太陽能利用率集熱系統(tǒng)得熱量-管路循環(huán)散熱量集熱系統(tǒng)得熱量常規(guī)能源有效替代率集熱系統(tǒng)得熱量-管路循環(huán)散熱量用戶實際用熱量系統(tǒng)散熱比管路循環(huán)散熱量用戶實際用熱量優(yōu)化太陽能熱水系統(tǒng)運行評價指標(biāo)加強運行能效監(jiān)管赤峰集中-集中式入住情況：16棟建筑，目前總用戶984戶，入住率65~70%，用水用戶700戶單棟樓：4噸，26戶，45.6m2上循環(huán)水泵：集熱器與水箱間溫差達(dá)5℃時循環(huán)，功率150W取水方式：插卡出熱水輔助熱源：采用電伴熱帶防凍；太陽能熱水系統(tǒng)使用電加熱輔助，除采暖季和連陰天外不開啟實測案例分析2024/5/723加強運行能效監(jiān)管該小區(qū)僅有一棟樓安裝了太陽能熱水系統(tǒng)。該樓含兩單元，每單元18層，一梯兩戶，共72戶。每戶的建筑面積為240m2。系統(tǒng)為集中集熱-集中貯熱的形式，采用地源熱泵作為輔助熱源。集熱器面積：300~400m2貯熱水箱容積：22m3北京集中-集中式實測案例分析2024/5/724加強運行能效監(jiān)管測試對象：12棟1單元入住情況：18層，一梯兩戶，共36戶，已入住4戶系統(tǒng)類型：集中集熱-分散輔熱型；間接系統(tǒng)集熱器：真空管式；集熱面積為64m2貯熱水箱：容積1m3戶內(nèi)水箱：容積120L輔助熱源：電加熱循環(huán)策略：集熱側(cè)溫差循環(huán)；用戶側(cè)定溫循環(huán)補水方式：定位補水天津集中-分散式實測案例分析2024/5/725加強運行能效監(jiān)管項目太陽能保證率太陽能有效利用率常規(guī)能源有效替代率系統(tǒng)散熱比北京100%6.2%18%2.77赤峰89%21%19%0.70天津79.1%32%25%0.54評價指標(biāo)實測評價結(jié)果2024/5/726加強運行能效監(jiān)管2024/5/727〔三〕分布式能源的情況室內(nèi)舒適度要求不斷提高，建筑能耗總量居高不下城鎮(zhèn)化加快，新區(qū)不斷出現(xiàn)，建筑總量不斷增長分布式能源是集中供熱、供電系統(tǒng)的有效補充，就地取能、就地消納上海世博園重慶江北城CBD大力發(fā)展分布式能源通過擴(kuò)大用電需求、完善輸配電價政策、促進(jìn)市場化交易等方式，提高本地可再生能源消納能力2024/5/728大力發(fā)展分布式能源范圍內(nèi)能源的類型能源的供應(yīng)能力區(qū)劃范圍前期調(diào)研負(fù)荷預(yù)測系統(tǒng)配置系統(tǒng)評估分布式能源規(guī)劃主要內(nèi)容分階段規(guī)劃規(guī)劃步驟規(guī)劃要求規(guī)劃年限和方法外部條件經(jīng)濟(jì)條件政策條件應(yīng)用條件2024/5/729負(fù)荷類型電負(fù)荷、熱負(fù)荷、冷負(fù)荷等波動程度標(biāo)準(zhǔn)差和相對方差變化規(guī)律季節(jié)變化規(guī)律、日變化規(guī)律負(fù)荷大小各規(guī)劃期的峰值負(fù)荷負(fù)荷分析大力發(fā)展分布式能源2024/5/7