江亿--中国建筑能耗现状和途径

中国的建筑节能—现状,问题&解决途径江亿清华大学建筑节能研究中心清华大学建筑节能研究中心USA22%Canada3%EC17%Japan5%Korea2%India3%Africa3%Brazil2%Other20%China15%Russia7%Austria1%Energyconsumptionintheworld(2005)Datasource:EnergyInformationAdministration.InternationalEnergyOutlook2008.Percapita03000600090001200015000IndiaAfricaBrazilChinaOtherAverageECJapanRussiaKoreaAustriaUSACanadakgce/(ca.a)清华大学建筑节能研究中心各国建筑能耗现状加拿大,155法国,132荷兰,37美国,1387日本,245希腊,27中国城镇,325德国,143英国,227韩国,81中国农村,192-200204060800100020003000400050006000人均建筑能耗:kgce/(ca.a)面积平均建筑能耗:kgce/(m2.a)USACanadaUKJPChinaurban清华大学建筑节能研究中心0102030405060195019601970198019902000单位面积建筑能耗kgce/(m2.a)0510152025303540451965197119771983198919952001单位面积建筑能耗kgce/(m2.a)USA:kgce/m2.aJapan:kgce/m2.aChinacurrentlevel美日单位建筑面积能耗的发展变化清华大学建筑节能研究中心各类建筑能耗的逐年变化（单位面积）HeatingnorthNon-residentialexcludeheatingResidentialexcludeheatingHeatingsouth05101520253019961997199819992000200120022003200420052006kgce/m2北方城镇采暖长江流域城镇采暖北方农村采暖长江流域农村采暖城镇住宅（不包括采暖）农村公共建筑清华大学建筑节能研究中心各类建筑能耗总量的逐年变化0100002000030000400005000019961997199819992000200120022003200420052006万吨标煤北方城镇采暖长江流域城镇采暖北方农村采暖长江流域农村采暖城镇住宅（不包括采暖）农村公共建筑北方城镇建筑采暖清华大学建筑节能研究中心北方城镇建筑采暖总的建筑面积约75亿m2总的采暖能耗约1.42亿吨标煤/年占我国城镇建筑能耗总量约40%采暖方式:26亿m2是热电联产集中供热26亿m2是各类燃煤或燃气锅炉位热源的集中供热23亿m2是其它分散系统，如小煤炉，热泵，电热采暖等清华大学建筑节能研究中心各种采暖方式的能量流程建筑采暖需求家庭独立采暖过量供热损失建筑入口全楼集中采暖热力站管网损失小区锅炉房城市管网CHP区域锅炉房管网损失循环泵循环泵0.35GJ0.03GJ0.01GJ0.38GJ0.5GJ0.01GJ楼间不平衡损失0.1GJ0.49GJ单位:每平米建筑每采暖季的能耗清华大学建筑节能研究中心建筑采暖热需求影响热需求的因素建筑形式与保温保温体型系数运行方式室内外换气量采暖周期室温设定小小小短低10.2~0.4~0.5Closewindow:0.5～1/hrOpenwindow:3～10/hr1~2/hrBeijing:120daysNortheast:170AnytimeIfneeded18~20℃18~22℃2/3~1/2ChinaEurope趋势结论：中国与西欧、北欧的采暖需热量水平大致相当清华大学建筑节能研究中心北京和欧洲建筑的采暖需热量建筑材料和年代采暖需热量kWh/m2.a备注1950~1960370mm砖墙96~155体型系数:0.3~0.35/m换气次数:1~1.5/hr1960~1990100mm水泥板,单玻111~167体型系数:0.2~0.3/m换气次数:1~1.5/hrSince1990保温外墙，双玻窗60~100体型系数:0.2~0.3/m换气次数:0.5/hr欧洲住宅95~154体型系数:0.4~0.5/m换气次数:0.5~1.0/hr清华大学建筑节能研究中心0.0020.0040.0060.0080.00100.00120.00外保温内保温37墙24墙及大板楼耗热量(kWh/m2)0.0020.0040.0060.0080.00100.00120.00外保温内保温37墙24墙及大板楼耗热量(kWh/m2)外保温|内保温|37墙|24墙及大板楼0.0020.0040.0060.0080.00100.00120.00外保温内保温37墙24墙及大板楼耗热量(kWh/m2)0.0020.0040.0060.0080.00100.00120.00外保温内保温37墙24墙及大板楼耗热量(kWh/m2)外保温|内保温|37墙|24墙及大板楼北京实测不同保温建筑的采暖热量各国采暖热量比对050100150200250GermanDenmarkFranceGreeceBeijingkWh/m2.年单体别墅连体别墅连排房公寓楼清华大学建筑节能研究中心北京集中供热系统实际供热量00.10.20.30.40.50.6191725334149576573818997105113121129热力站采暖季耗热量（GJ/m2）00.10.20.30.40.50.617131925313743495561677379859197103109锅炉房采暖季耗热量（GJ/m2）北京CHP系统各热力站实际供热量北京各锅炉房方式实际供热量1GJ=278kWh100kWh=0.36GJReferencedemandvalueReferencedemandvalueOversupplyisabout20%~30%ofdemand清华大学建筑节能研究中心北京分户燃气炉采暖实际能耗00.050.10.150.20.250.30.3512345Indoortemperaturerange采暖季耗热量（GJ/m2）16.516.516.5~17.516.5~17.517.5~18.517.5~18.518.5~20.518.5~20.520.5~21.520.5~21.500.050.10.150.20.250.30.3512345采暖季耗热量（GJ/m2）16.516.516.5~17.516.5~17.517.5~18.517.5~18.518.5~20.518.5~20.520.5~21.520.5~21.5清华大学建筑节能研究中心CHP系统的效率常规电厂320g标煤1kWh小型CHP1kWh电力614g标煤3.25kWh热量294g标煤产生3.25kWh热量等效效率：136%!85%效率的锅炉145g标煤1kWh大型CHP1kWh电力.410gcoal1.34kWh热量90g标煤产生1.34kWh热量等效效率：183%!总的热效率：85%总的热效率：70%参考系统相对采暖煤耗:12kg标煤/m2.a清华大学建筑节能研究中心锅炉效率大型燃煤锅炉(20ton/hr):~85%,145g/kWh,低污染小型燃煤锅炉(4ton/hr):~60%,205g/kWh,高污染燃气锅炉:85%,容量无关，清洁燃烧平均采暖能耗:20kg/m2.a清华大学建筑节能研究中心分户独立采暖分户燃煤炉:~30%,410g/kWh分户燃气炉:90%,135g/kWh热泵:85%~110%，折合为标煤~120g/kWh直接电热:35%，折合为标煤351g/kWh平均采暖能耗:25kg/m2.a清华大学建筑节能研究中心北方城镇采暖节能关键扩大CHP和集中供热的比例城市管网的输送容量限制城市周边新建电厂位置的限制发展垃圾和生物质能等多种热源通过“热改”降低过量供热率必须实现分户的室温调节，在此基础上按热量收费供热的补贴和社会保障体制供热公司的体制与机制的改革改善保温不良建筑的围护结构依靠热泵能解决北方采暖吗？清华大学建筑节能研究中心北方城镇采暖的节能潜力通过“热改”实现分户室温可调，节能20%扩大CHP从目前的30%到50%,节能10%CHP热源效率的进一步提高把剩下的小型燃煤锅炉替换为高效的大型燃煤锅炉,节能7%改善保温不良建筑的围护结构,节能10%上述措施全部实现，可节能40%~45%长江流域建筑冬季采暖夏热冬冷地区温和地区昆明8.9℃贵阳5.7℃成都5.8℃上海4.5℃长沙5.5℃福州11.4℃南昌5.9℃武汉4.7℃合肥3.0℃南京2.2℃清华大学建筑节能研究中心长江中下游流域采暖约70亿m2建筑冬季外温：0℃～10℃按照以前的建筑规范，不属于采暖区域大部分建筑目前是“部分时间,部分空间”方式目前采暖能耗：6~8kWh/m2.a电力，或不到3kg/m2.a标煤清华大学建筑节能研究中心苏州采暖用电城市kWh/m2.a北京24.3区域供热，不用电苏州31.2分户用电采暖沈阳21.7区域供热，不用电InSouthChinaurban,energyforheatingisbetween6~8kWh/m2.a三个城市住宅的年用电量清华大学建筑节能研究中心-15-10-5051015202530HarbinUrumqiBeijingXi'anShanghaiChangshaChongqingKunmingHongKongLBOLBOLBOLBOLBOLBOLBOLBOLBO-15-10-5051015202530LBOLBOLBOLBOLBOLBOLBOLBOLBOIndoorTemperature(oC)MinMax-STD+STDAverageMinMax-STD+STDAverage冬季住宅室内温度Morning(6:00-8:00)Evening(19:00-21:00)DistrictheatingIndividualheating清华大学建筑节能研究中心几个城市不同室温的采暖电耗（模拟）010203040kWh/m2.a上海杭州武汉重庆14℃部分时间，部分空间16℃部分时间，部分空间18℃部分时间，部分空间22℃全时间，全空间Heatpumps,COP=1.9清华大学建筑节能研究中心长江流域城镇采暖目前实际能耗远低于北方城镇(3—20kg/m2)能耗低的主要原因是部分时间、部分空间和较低的室内温度目前有些地区开始实施集中供热，造成实际能耗增加3~5倍问题:是应维持现状还是发展集中供热？应采用那种方式？清华大学建筑节能研究中心长江流域冬季采暖的节能潜力很难在目前的水平上使能耗进一步降低如果全面推广集中供热，将使能耗增加2~4倍，这将使这一地区的采暖能耗占到我国城镇建筑能耗总量的20%任务：怎样在维持目前能耗水平的前提下，改善室内环境？要依靠新的技术方式的创新怎样在改善舒适性与节能间实现平衡？在这一地区的建筑保温非常重要吗？发展基于热泵的户式分室可调的热环境控制系统清华大学建筑节能研究中心住宅能耗的各国比较USA加拿大,83希腊,20中国农村,192德国,112法国,93荷兰,27美国,760日本,126韩国,4101020304050600100020003000人均住宅建筑能耗:kgce/(ca.a)面积平均建筑能耗:kgce/(m2.a)FrUSAJPChina,167清华大学建筑节能研究中心北京住宅夏季空调能耗A.5floors,1981,74m2/unitSplitunitB.18floors,1996,103m2/unit,SplitunitC.26floors,2003,141m2/unitSplitunitD.26floors,2004,132m2/unitoneoutdoor&multiindoorunitsE.26floors,2005,280m2/unitCentralACs