劉玉偉 劉 鑫 劉虹伯 劉永慧

(1.太原理工大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院，山西太原 030024;2.太原市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)，山西太原 030009;3.太原市委黨校中青班課題組，山西太原 030002;4.太原市建筑節(jié)能管理中心，山西太原 030009;5.華南理工大學(xué)廣州學(xué)院土木工程學(xué)院，廣東廣州 510800)

太原市作為國(guó)家能源重化工基地，多年來(lái)形成了以煤炭為主的用能結(jié)構(gòu)。近年來(lái)，隨著城市化進(jìn)程加快，建筑用能需求急劇增長(zhǎng)與結(jié)構(gòu)單一的能源供給之間的矛盾日益突出，制約了太原市建設(shè)一流現(xiàn)代宜居省會(huì)城市的步伐?？稍偕茉醋鳛閭鹘y(tǒng)能源的有益補(bǔ)充，無(wú)污染、零排放、不枯竭的特性，非常適合在建筑中推廣應(yīng)用。加快在建筑中推廣應(yīng)用可再生能源，是太原市實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)，建設(shè)一流現(xiàn)代低碳宜居城市的基本要求，是解決傳統(tǒng)能源短缺的有效途徑，是實(shí)現(xiàn)建筑用能結(jié)構(gòu)由單一向多元化轉(zhuǎn)變，保障城市用能安全的重要舉措。

1 基本情況

1.1 太原市可再生能源資源情況

太原市可再生能源資源豐富，太陽(yáng)能、地?zé)崮?、工業(yè)余熱、生物質(zhì)能等分布廣泛，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。年太陽(yáng)輻射總量為5 442.8 MJ/m2～5 652.18 MJ/m2，屬全國(guó)高照率范疇;年產(chǎn)城市污水2億m3，日均54萬(wàn)m3，水溫約為14℃ ～16℃;地?zé)崽餅橹械蜏氐責(zé)崽?，以層狀熱?chǔ)為主，兼有裂隙帶狀分布特點(diǎn)，尤其是位于市中心的親賢地壘區(qū)地?zé)豳Y源更為豐富，是最適宜開(kāi)采和開(kāi)采條件最經(jīng)濟(jì)的地區(qū)。相關(guān)分析見(jiàn)圖1，表1～表3(摘自《太原市可再生能源資源評(píng)估報(bào)告》)。

表1 太原市各區(qū)發(fā)展土壤源熱泵的適宜性分析

1.2 目前太原市可再生能源建筑應(yīng)用情況

2009年，太原市從全國(guó)眾多競(jìng)爭(zhēng)者中脫穎而出，正式被列入全國(guó)首批可再生能源建筑應(yīng)用示范城市，獲得中央8 000萬(wàn)元財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)補(bǔ)助資金。幾年來(lái)，通過(guò)不斷加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，注重機(jī)制體制創(chuàng)新，初步建立了“政府引導(dǎo)、市場(chǎng)運(yùn)作、多方參與”的社會(huì)需求機(jī)制，形成了污水源、淺層水源、土壤源、深層高溫水源“四輪驅(qū)動(dòng)”的地源熱泵應(yīng)用技術(shù)及太陽(yáng)能光電、光熱與建筑一體化、工業(yè)余熱利用的可再生能源綜合開(kāi)發(fā)利用的發(fā)展格局。太原市可再生能源建筑應(yīng)用形式比例見(jiàn)圖2。

圖1 太原市各區(qū)年太陽(yáng)輻射量分布

表2 太原市平原各區(qū)發(fā)展地下水源熱泵的適宜性分析

表3 太原市各分區(qū)地?zé)崽餆崮軆?chǔ)量

圖2 太原市可再生能源建筑應(yīng)用形式比例環(huán)形圖

截止2011年，太原市已建成可再生能源建筑應(yīng)用項(xiàng)目36個(gè)174.69萬(wàn)m2，在建可再生能源建筑應(yīng)用工程項(xiàng)目27個(gè)351.7萬(wàn)m2，合計(jì)63個(gè)項(xiàng)目526.39萬(wàn)m2。其中6個(gè)國(guó)家級(jí)示范項(xiàng)目已全部竣工，通過(guò)住建部驗(yàn)收。這些示范項(xiàng)目涵蓋了新建建筑(公建、居建)、既有建筑節(jié)能改造等多種建筑類(lèi)別，分布在太原市6個(gè)主城區(qū)，形成了全面推進(jìn)可再生能源建筑應(yīng)用的良好格局(見(jiàn)表4)。經(jīng)測(cè)算，已建成的174.69萬(wàn)m2建筑與非節(jié)能傳統(tǒng)供熱建筑相比，年可實(shí)現(xiàn)節(jié)約采暖能耗2.36萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤，減排二氧化碳約5.90 萬(wàn) t，減排二氧化硫 0.047 萬(wàn) t，減排粉塵顆粒 0.035 萬(wàn) t，在生態(tài)宜居城市和一流省會(huì)城市建設(shè)中的地位和作用日益凸顯。

2 太原市建筑中應(yīng)用可再生能源的效益分析

2.1 可再生能源應(yīng)用初投資

太原市可再生能源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用的投資額，不包含末端成本，每平方米造價(jià)約為130元。目前，太原市的供熱管網(wǎng)入網(wǎng)費(fèi)為60元/m2，如果使用熱泵技術(shù)，初投資比集中供熱增加70元/m2。

2.2 可再生能源運(yùn)行費(fèi)用

使用可再生能源的建筑，太陽(yáng)能熱水單機(jī)系統(tǒng)基本無(wú)運(yùn)行費(fèi)用;熱泵技術(shù)運(yùn)行費(fèi)用主要為熱泵機(jī)組電力費(fèi)用和日常的基本維護(hù)費(fèi)用等，依據(jù)對(duì)一些項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，太原市的熱泵系統(tǒng)居住建筑運(yùn)行費(fèi)用為3元/(m2·月)。目前太原市的供熱價(jià)格標(biāo)準(zhǔn):熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱居民熱價(jià)按使用面積3.6元/(m2·月);非居民按建筑面積7.5元/(m2·月)。區(qū)域燃煤鍋爐供熱價(jià)格標(biāo)準(zhǔn):居民熱價(jià)按使用面積3.6元/(m2·月);非居民按建筑面積7.5 元/(m2·月)。

表4 國(guó)家級(jí)可再生能源示范項(xiàng)目

2.3 可再生能源投資回收期

根據(jù)太原市對(duì)可再生能源利用的相關(guān)政策，太原市可再生能源在建筑中的利用增量成本投資回收期計(jì)算如下:

太原市政府對(duì)可再生能源技術(shù)應(yīng)用的補(bǔ)貼幅度不同，根據(jù)所應(yīng)用的技術(shù)，補(bǔ)貼從35元～50元不等，居住建筑的增量成本投資回收期為6年～11年;公共建筑的增量成本投資回收期，由于還有夏季制冷等，一般小于7年。

3 太原市可再生能源建筑應(yīng)用發(fā)展中的不足

太原市作為山西省綜改試驗(yàn)區(qū)龍頭，正面臨著傳統(tǒng)資源枯竭，新型產(chǎn)業(yè)沒(méi)有形成;城市化進(jìn)程加快，城市承載力不能適應(yīng)的轉(zhuǎn)型發(fā)展時(shí)期。在可再生能源建筑應(yīng)用方面，主要存在:

1)與其他一些先進(jìn)省市相比，特別是與歐洲同緯度發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)相比，資源利用還比較粗放，科研技術(shù)力量較薄弱，設(shè)備本地化生產(chǎn)率低;2)政府經(jīng)濟(jì)性引導(dǎo)力度還稍顯欠缺;3)規(guī)?；?yīng)不明顯。

4 政策建議及前景

4.1 政策建議

對(duì)標(biāo)方知落后，落后必須趕超，趕超就要轉(zhuǎn)型就要跨越，不轉(zhuǎn)型無(wú)法跨越，不跨越難以轉(zhuǎn)型。加快可再生能源應(yīng)用，促進(jìn)城市能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)升級(jí)，建設(shè)低碳宜居城市需要加強(qiáng)以下幾方面:1)加強(qiáng)政策研究，建立適合太原市經(jīng)濟(jì)社會(huì)實(shí)際情況的可再生能源應(yīng)用政策體系，開(kāi)辟綠色通道，真正落實(shí)鼓勵(lì)政策和資金支持;2)加強(qiáng)體制機(jī)制研究，建立以政府的導(dǎo)向作用和市場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)法則為基礎(chǔ)，注重運(yùn)用合同能源管理市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)手段的社會(huì)需求體系;3)加強(qiáng)可再生能源應(yīng)用管理研究，建立建筑能耗統(tǒng)計(jì)、能源審計(jì)、能效公示體系，實(shí)行能耗超額加價(jià)制度，降低能源消耗;4)加強(qiáng)可再生能源應(yīng)用技術(shù)(產(chǎn)品)研究，建立自主創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化及高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)支撐體系，帶動(dòng)新型工業(yè)化城市的建設(shè)。

4.2 經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益前景

建筑物的使用壽命一般約為50年，熱泵機(jī)組的使用壽命現(xiàn)在可以達(dá)到10萬(wàn)h，使用可再生能源的建筑在其壽命內(nèi)至少有25年的收益期。如果能夠進(jìn)一步在太原市加快推廣可再生能源建筑應(yīng)用，經(jīng)過(guò)測(cè)算，按照太原市可再生能源的資源狀況，可以實(shí)現(xiàn)2 000萬(wàn)m2應(yīng)用面積，約占可替代目前太原市集中供熱面積的1/3。與傳統(tǒng)供熱相比，收益期內(nèi)可節(jié)約費(fèi)用約12 000萬(wàn)元，減少標(biāo)煤燃燒675萬(wàn)t，減少二氧化硫排放13.5萬(wàn) t，減少粉塵污染10.25萬(wàn)t，減少二氧化碳排放約1 687.5萬(wàn)t。分析圖見(jiàn)圖3。

圖3 經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益預(yù)期分析圖

5 結(jié)語(yǔ)

在太原市加快發(fā)展可再生能源，對(duì)改善太原市城鄉(xiāng)居住環(huán)境，調(diào)整城市用能結(jié)構(gòu)，促進(jìn)裝備制造業(yè)發(fā)展等具有深刻的現(xiàn)實(shí)意義，是太原市率先進(jìn)行轉(zhuǎn)型實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，建設(shè)一流低碳現(xiàn)代宜居城市的重要途徑。

［1］劉玉偉，朱 磊.太原供熱計(jì)量分戶(hù)試點(diǎn)項(xiàng)目調(diào)研報(bào)告［J］.建設(shè)科技，2008(23):47-48.

［2］劉玉偉，李 珠.新編建筑節(jié)能實(shí)用全書(shū)［M］.北京:企業(yè)管理出版社，2009.

［3］劉玉偉，朱 磊，王嚴(yán)政.大力發(fā)展可再生能源是新一輪能源革命的必然選擇［J］.建設(shè)信息，2009(21):53-54.