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中信集团武汉市建筑设计院陈焰华可再生能源在建筑中的应用2020年2月24日星期一WuhanArchitecturalDesignInstitute武汉市建筑设计院主要内容可再生能源发展背景各地可再生能源建筑应用武汉可再生能源建筑应用可再生能源发展背景新能源定义从狭义的角度,新能源包括风能、太阳能、潮汐能、地热能等等,这是以前没有作为能源来利用的;从广义的角度,新能源包括生物燃料、核能、水能、水电,甚至还包括清洁能源技术。2006年1月1日颁布的《可再生能源法》,明确规定风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源为可再生能源,并且国家将可再生能源的开发利用列为能源发展的优先领域。《中国应对气候变化国家方案》积极扶持风能、太阳能、地热能、海洋能等的开发利用。推广满足环境和水资源保护要求的地热供暖、供热水和地源热泵技术。胡锦涛主席向国际社会承诺,争取到2020年我国非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右;温家宝总理主持召开国务院常务会议,决定到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。可再生能源发展背景修改《中华人民共和国可再生能源法》根据全国可再生能源开发利用中长期总量目标和可再生能源技术发展状况,编制全国可再生能源开发利用规划。坚持因地制宜、统筹兼顾、合理布局、有序发展的原则,对风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等可再生能源的开发利用作出统筹安排。国家财政将设立可再生能源发展基金,实行可再生能源发电全额保障性收购制度。可再生能源发展背景发展新能源必要性是实现低碳经济的一个非常重要的措施,具备四大好处:一是可以减少二氧化碳的排放;二是可以减少人类对化石能源的依赖;三是可以通过用纤维素和半纤维素为原料来制造生物原料,这样可以腾出更多的耕地种粮食,以应付粮食危机;四是发展新能源将会给世界和我国在金融危机以后提供一个新的经济发展方向。可再生能源发展背景我国新能源发展趋势水能2010年可达到1.9亿千瓦,到2020年可达到3亿千瓦。核能目前是910万千瓦,到2020年有可能达到6000万千瓦。风能装机容量大概可以到2000万千瓦以上,到2020年有可能达到1亿千瓦。太阳能发电现在大概有30万千瓦,到2020年可发展到500万千瓦。生物燃料是550万千瓦,到2020年可发展到3000万千瓦。到2020年有希望将煤发电的比重从目前的70%下降到60%。可再生能源发展背景我国新能源发展趋势目前我国地源热泵系统应用进入了快速发展阶段,至2007年底工程数量达到5000多个,使用的总建筑面积超过8000万m2,总体市场规模超过100亿。2008、2009年每年新增的应用面积估计都在3000~4000万m2。从未来发展趋势看,随着国家对建筑节能和可再生能源利用要求的不断提高及地源热泵比传统供热制冷系统显著的节能减排效益,地源热泵系统项目所占比例还有很大上升空间。可再生能源发展背景建筑节能的意义我国目前处于工业化、城镇化快速发展阶段,GDP增长较快,能源消费和二氧化碳排放总量仍呈较快上升趋势。据统计,全世界住在城市的人口只有50%,城市却消耗着全球85%的资源和能源,排出了85%的废物和二氧化碳。建筑能耗主要指采暖、空调、热水供应、炊事、照明、家用电器、电梯、通风等方面的能耗。据统计,我国建筑能耗在总能耗中所占的比例已经达到27.6%,并且这一比例还将提高。因此,建筑节能对应对全球气候变化和实施可持续发展战略都意义重大。各地可再生能源建筑应用绿色建筑核心概念无论是“绿色”,还是“低碳”、“生态”,其理论核心是基本一致的,即通过城市生态环境保护,通过节能减排,通过资源循环再生利用,实现人与自然的和谐相处,建立资源节约、环境友好、社会和谐的现代城市,实现经济社会可持续发展。建筑层面的绿色和低碳设计主要体现在太阳能利用装置、风能利用装置、地热利用装置、能量循环利用装置等,实现“低能耗、高舒适度”的完美结合,最大限度利用自然能源,尽量减少能源与资源浪费。在这种绿色和低碳设计中,可再生能源应用是重要和必不可少的。各地可再生能源建筑应用可再生能源国家政策国家经贸委2000年8月发布的《2000-2015年新能源和可再生能源产业发展规划要点》指出:“加快地源热泵技术的引进和开发,加速国产化。要大力开拓地热采暖市场,到2005、2010、2015年地热采暖面积分别达到1500万、2250万、3000万平方米。要积极推动地热的综合利用”。建设部《建筑节能“十五”计划纲要》中明确指出“十五”期间建筑节能工作的重点之一是:“大力推进太阳能、河水、湖水、海水与地下能源及其他可再生能源在建筑中利用的工作”。各地可再生能源建筑应用可再生能源国家政策2005年国家发改委发布的关于《组织实施可再生能源和新能源高技术产业化专项的通知》中提出:“开展新型太阳能热水器和地源热泵系统产业化。包括高可靠性新型真空管集热器、大面积中高温太阳能热水系统、全天候太阳能热水系统、高效地源热泵及其配套系统。”有力地促进了可再生能源应用产业化的发展。2006年《建设部、财政部关于推进可再生能源在建筑中应用的实施意见》的发布和可再生能源建筑应用示范项目的申报,有力地促进了可再生能源应用规模化的发展。2006-2008年共批复四批可再生能源建筑应用示范项目,示范项目数371个、总示范建筑面积4049.32万m2、总峰瓦值6185kWp、补贴金额261193万元。各地可再生能源建筑应用可再生能源国家政策2009年3月《财政部、住房城乡建设部关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》指出推动光电建筑应用是促进建筑节能的重要内容,并对太阳能光电建筑应用国家财政补助20元/瓦,将引发巨大的市场需求。2009年7月财政部、住房城乡建设部组织开展了可再生能源建筑应用城市示范和农村地区可再生能源建筑应用示范推广工作,并制定了《可再生能源建筑应用城市示范实施方案》、《加快推进农村地区可再生能源建筑应用的实施方案》。武汉、襄樊等25个城市成为首批可再生能源建筑应用示范城市。各地可再生能源建筑应用北京市2006年北京市9个委局联合发布通知,鼓励发展地源热泵技术,政府给予一次性补助:水源热泵30元/m2,地源热泵50元/m2。北京市近日发布的《北京市振兴发展新能源产业实施方案》确立了新能源应用的六大示范工程,其中之一为千万平方米热泵供暖工程,而到目前北京市已建地源热泵项目面积已达1500万平方米。北京市地质矿产勘查开发局完成的《北京平原区浅层地热能资源评价研究》项目,摸清了适合于做水源热泵和地源热泵的地域及其能力。各地可再生能源建筑应用北京市北京浅层地热能每年可提供相当于6620万吨标准煤的资源量,可供暖9.59亿平方米(2008供暖面积6.5亿平方米)。2008北京奥运会兑现“绿色奥运”的承诺,奥运场馆和奥运村实施可再生能源的部分利用,占总能源的26%。地源热泵成功应用于奥运网球中心、国家体育场(鸟巢)、国家游泳馆(水立方)、国家体育馆、奥运村、曲棍球馆、自行车馆、羽毛球馆、奥林匹克森林公园、天津奥运体育场。各地可再生能源建筑应用各地可再生能源建筑应用各地可再生能源建筑应用各地可再生能源建筑应用沈阳市2006年沈阳市成立了沈阳地源热泵建设规划办公室及沈阳市地源热泵协会,地源热泵推广及建设从社会自发到政府引导。2007年沈阳制定了《沈阳市“十一五”时期地源热泵技术应用专项规划》,规划规定:沈阳市“十一五”期间形成6928万平方米的有效供热面积。其中新建4236万平方米,既有建筑改造2691万平方米。沈阳市还制定了《沈阳市“十一五”时期再生水源热泵供热规划》,在两个规划基础上对《沈阳市“十一五”时期供热规划》进行了修编。各地可再生能源建筑应用沈阳市沈阳市推广应用地源热泵技术主要有“三种模式”和“两种形式”。三种模式:对新建的建筑物全部采用地源热泵系统供热(制冷)模式;对原有的公共建筑,利用地源热泵技术改造现有的供热和制冷模式;对原有住宅采用地源热泵与集中供热混合供热的模式。两种形式:“混合式水源热泵技术”和“再生水源热泵技术”。沈阳地源热泵技术应用面积累计达到4318.77万平方米,按此面积计算,每个采暖期可实现节约实物煤151万吨,减排二氧化碳287万吨,减排二氧化硫1.9万吨,烟尘1.51万吨。各地可再生能源建筑应用上海市上海世博园在园区建设中采用了大量的节能、生态和绿色建筑技术,综合采用了江水源热泵、太阳能光伏发电、风力发电、中水回收、自然通风、主动式导光、结构加固、智能化集成平台、绿色建材等资源和可再生能源利用技术。安装在园区主要永久建筑物顶部的太阳能发电系统,发电总量可达约4.5兆瓦。创造我国地下空间综合体之最的“世博轴”及地下综合体工程、演艺中心、世博中心和城市最佳实践区均使用了黄浦江水源热泵及地源热泵作为空调系统的冷热源。各地可再生能源建筑应用安装在园区主要永久建筑物顶部的太阳能发电系统,发电总量可达约4.5兆瓦各地可再生能源建筑应用节能技术目标总能耗低于国家节能标准规定值的80%太阳能光伏发电量大于建筑用电量3%太阳能热水量占年生活热水量52%年节约能耗相当于2160吨标准煤年减少CO2排放5380吨节水年节约自来水16万吨约占年用水量76.7%可再利用建筑材料使用率大于5%各地可再生能源建筑应用世博中心节能幕墙蓄冷空调江水源热泵节能照明系统太阳能光伏发电蓄热太阳能热水分工况变频给水各地可再生能源建筑应用节能与能源利用技术各地可再生能源建筑应用南市发电厂是一家百年老厂,主厂房毗邻黄浦江畔,主厂房结构体系完好,拥有完整的取、排水系统。利用这些宝贵的资源,改造成为城市未来馆及浦西世博园区约15万平方米建筑的能源中心。综合采用了江水源热泵、太阳能光伏发电、风力发电、中水回收、自然通风、主动式导光、结构加固、智能化集成平台、绿色建材等资源和可再生能源利用技术。太阳能发电江水源热泵风力发电主动式导光系统结构加固中水回收智能化系统展示绿色建材自然通风女儿墙:31kw刚性非晶PV预留:100kw的Pluto栏杆:6kw非晶透光透光顶棚:600m2薄膜电池粉煤灰分离器:4kw小型风机75kw聚光PV360KW单晶硅PV总发电量约500KW太阳能及风力发电技术能源资源现状湖北是自然资源相对短缺的省份,能源对我省经济社会发展的约束越来越明显。矿产资源调查显示,我省煤炭资源探明储量不足全国的1%,石油可采量仅占全国的0.8%。全省90%的煤炭、85%以上的石油需从省外调入,96%以上的电煤靠外运。天然气地质储量少,产量低,仅满足全省5%左右的需求。水电资源虽然比较丰富,但开发率已超过85%,开发程度全国第一,进一步开发的潜力十分有限。湖北新能源和可再生能源开发利用严重滞后,风电刚起步,太阳能发电、地热能和生物质能尚未大规模利用,核电还是空白。武汉可再生能源建筑应用能源发展路线湖北省人多地少,资源缺乏,这一特殊省情决定了不能再走依靠高投入、高消耗、高排放实现高增长的老路。必须扬科教人才之长,避资源贫乏之短,走创新型能源和可持续发展道路;必须依靠科技的支撑和带动,促进能源结构调整,加快实现可再生能源的推广应用,推动湖北经济发展由传统资源依赖型、投入支撑型向创新驱动型转变;在利用可再生能源的基础上建设资源节约型和环境友好型社会。武汉可再生能源建筑应用能源政策湖北省能源发展“十一五”规划:太阳能热水系统达到500万平米;太阳能光伏发电开始起步,容量超过5000千瓦。《湖北省民用建筑节能条例》对可再生能源应用作了明确要求,“鼓励和扶持太阳能等可再生能源与建筑一体化应用。政府投资新建的公共建筑和既有大型公共建筑实施节能改造时,应当选择应用一种以上可再生能源。”武汉可再生能源建筑应用能源政策省住建厅、省发改委《关于加强太阳能热水系统推广应用和管理的通知》要求,自2010年1月1日起,全省城市城区
本文标题:可再生能源在建筑中的应用(武汉院陈总)
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