文_廣西住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳科學(xué)技術(shù)處課題研究組

制圖_劉文杰 （本刊記者）

立足當(dāng)下ing 廣西可再生能源建筑應(yīng)用實(shí)踐

文_廣西住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳科學(xué)技術(shù)處課題研究組

制圖_劉文杰 （本刊記者）

隨著城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，人民群眾生活水平的不斷提高，廣西建筑能耗總量持續(xù)增長。巨大的能源消費(fèi)，直接關(guān)系到廣西的能源供應(yīng)和能源安全。做好建筑節(jié)能工作，就是對(duì)節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、應(yīng)對(duì)氣候變化、推進(jìn)廣西經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

廣西可再生能源建筑示范工作自2009年起步，目前已逐步走向成熟。

近年來，為貫徹落實(shí)黨中央、國務(wù)院關(guān)于節(jié)能減排與發(fā)展新能源戰(zhàn)略部署，根據(jù)《財(cái)政部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于印發(fā)可再生能源建筑應(yīng)用城市示范實(shí)施方案的通知》（財(cái)建〔2009〕305號(hào)）和《財(cái)政部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于印發(fā)加快推進(jìn)農(nóng)村地區(qū)可再生能源建筑應(yīng)用的實(shí)施方案的通知》（財(cái)建〔2009〕306號(hào)）等文件精神，廣西大力推動(dòng)太陽能、淺層地能等可再生能源在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，先后組織實(shí)施可再生能源建筑應(yīng)用項(xiàng)目示范、城市示范和農(nóng)村地區(qū)縣級(jí)示范，可再生能源建筑應(yīng)用規(guī)模迅速擴(kuò)大，應(yīng)用技術(shù)逐步成熟，產(chǎn)業(yè)競爭力穩(wěn)步提升，取得明顯成效。

一、廣西可再生能源建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目概況

2009—2012年，廣西共獲得可再生能源建筑應(yīng)用示范城市、縣17個(gè)，國家補(bǔ)助資金共計(jì)5.32億元，示范任務(wù)面積達(dá)2455萬平方米，極大促進(jìn)可再生能源在廣西建筑領(lǐng)域的規(guī)?；?、專業(yè)化應(yīng)用，對(duì)于深入推動(dòng)廣西住房城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域建筑節(jié)能、優(yōu)化地區(qū)能源結(jié)構(gòu)、推動(dòng)可再生能源利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要示范意義。欽州市、恭城縣、岑溪市、靈川縣已超額完成示范任務(wù)面積，為可再生能源建筑應(yīng)用示范城市、縣的建設(shè)提供了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為廣西進(jìn)一步深入推動(dòng)可再生能源建筑應(yīng)用工作做出了有益的探索。

廣西住房城鄉(xiāng)建設(shè)廳一直高度重視可再生能源建筑應(yīng)用事業(yè)的發(fā)展，不斷加強(qiáng)對(duì)可再生能源建筑應(yīng)用試點(diǎn)項(xiàng)目的支持力度，2009—2012年投入的資金總額從6800萬元升至19300萬元，項(xiàng)目數(shù)量從119個(gè)升至320個(gè)，總體呈上升趨勢（見圖1）。

圖1：2009—2012年可再生能源建筑應(yīng)用任務(wù)面積及投入資金趨勢圖投入資金建筑面積

圖2：2009—2012年示范項(xiàng)目比例圖

由圖2可以看出，2009—2012年期間，可再生能源建筑試點(diǎn)項(xiàng)目投入數(shù)量比例最高的是太陽能光熱一體化項(xiàng)目，占總項(xiàng)目數(shù)量的75%；其次是地源熱泵和太陽能光熱與地源熱泵技術(shù)，分別占20%和5%；太陽能浴室僅有1個(gè)，占0.12%。

廣西通過全面執(zhí)行可再生能源建筑應(yīng)用試點(diǎn)示范工作，獲得巨大的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)效益。所有項(xiàng)目預(yù)計(jì)節(jié)能量可達(dá)到44965.646萬千瓦時(shí)，按1元/千瓦時(shí)電費(fèi)計(jì)，可節(jié)約電費(fèi)約44965.646萬元，折合標(biāo)準(zhǔn)煤約15.146萬噸，可減少二氧化碳排放16.367萬噸，減少二氧化硫排放0.313萬噸，減少粉塵排放0. 278萬噸。

由圖3可以看出，2009—2012年，可再生能源建筑補(bǔ)助投入比例最高的是地源熱泵，所占比例為53%；其次是太陽能光熱建筑一體化及太陽能光熱與地源熱泵結(jié)合系統(tǒng)，分別為40%和6%；太陽能浴室僅占1%。

綜合圖2和圖3可以看出，目前可再生能源建筑試點(diǎn)的重點(diǎn)領(lǐng)域主要為地源熱泵、太陽能光熱建筑一體化和太陽能光熱與地源熱泵結(jié)合系統(tǒng)。

圖3：2009—2012年示范項(xiàng)目投入資金比例圖

二、各技術(shù)類型項(xiàng)目介紹

可再生能源建筑示范項(xiàng)目技術(shù)類型豐富，包括太陽能光熱建筑一體化、太陽能供熱制冷、太陽能浴室、被動(dòng)式太陽房、地源熱泵、太陽能光熱與地源熱泵結(jié)合系統(tǒng)等技術(shù)類型。廣西可再生能源建筑示范項(xiàng)目技術(shù)類型主要運(yùn)用太陽能光熱建筑一體化、地源熱泵、太陽能光熱與地源熱泵結(jié)合系統(tǒng)、太陽能浴室。2009年以來，廣西住房城鄉(xiāng)建設(shè)廳不僅一直加大對(duì)重點(diǎn)技術(shù)類型的扶持力度，還不斷鼓勵(lì)新型建筑節(jié)能技術(shù)的發(fā)展和實(shí)施，使廣西可再生能源建筑試點(diǎn)項(xiàng)目呈現(xiàn)多元化發(fā)展的良好趨勢。

（一）重點(diǎn)技術(shù)類型

1.太陽能光熱建筑一體化

太陽能光熱技術(shù)是指將太陽輻射能轉(zhuǎn)化為熱能進(jìn)行利用的技術(shù)。2009—2012年廣西實(shí)施的太陽能與建筑一體化項(xiàng)目共619個(gè)，投入資金42872.503萬元。

表1：2009—2012年太陽能與建筑一體化項(xiàng)目一覽表

太陽能光熱利用主要為以下幾方面：一是太陽能熱水器、太陽能房等；二是太陽能冷暖空調(diào)；三是利用太陽能熱發(fā)電，利用集熱器把太陽輻射熱能集中起來給水加熱產(chǎn)生蒸汽，然后通過汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)來發(fā)電。太陽能熱水器是主要應(yīng)用方式，太陽能空調(diào)由于采用直熱型技術(shù)難度大、成本高、效率低，其規(guī)?；茝V和利用在短期內(nèi)不會(huì)發(fā)生變化。太陽能還可應(yīng)用于太陽能熱發(fā)電，但是需要的集熱面積過大、占用較大空間，目前階段在城區(qū)內(nèi)利用太陽能熱發(fā)電不太現(xiàn)實(shí)。對(duì)于新建建筑，應(yīng)發(fā)展太陽能一體化建筑。所謂太陽能與建筑一體化是將太陽能利用設(shè)施與建筑有機(jī)結(jié)合，利用太陽能集熱器替代屋頂覆蓋層或替代屋頂保溫層，既消除太陽能對(duì)建筑物形象的影響，又避免重復(fù)投資，降低成本，是未來太陽能技術(shù)發(fā)展的方向。

案例

上思縣人民醫(yī)院門診醫(yī)技綜合樓項(xiàng)目

項(xiàng)目概況

上思縣人民醫(yī)院門診醫(yī)技綜合樓項(xiàng)目建設(shè)占地1107平方米，總建設(shè)面積12000平方米，地上建設(shè)11層，總高度40.5米，地下一層，共建筑12層，約有住院病床200張，總投資3000萬元，土建工程部分1735萬元，ICU室潔凈專業(yè)裝修、污水處理工程及醫(yī)用設(shè)備、水電安裝設(shè)備、電梯工程、前期工程等費(fèi)用1265萬元。

此工程項(xiàng)目由廣西電力工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)、廣西城建建筑工程有限公司承建，監(jiān)理單位為廣西桂標(biāo)項(xiàng)目管理有限公司，項(xiàng)目工程開工以來進(jìn)展順利，能按進(jìn)度計(jì)劃完成工作量，在2011年11月上旬完成主體封頂。

節(jié)能效益

約有病床200張，采用太陽能光熱+空氣源熱泵輔助熱源技術(shù)制備全年生活熱水。每天熱水供應(yīng)量13立方米。為驗(yàn)證其節(jié)能效果，選擇上思縣人民醫(yī)院門診醫(yī)技綜合樓進(jìn)行能效測評(píng)。

以太陽能熱水系統(tǒng)測算，按100升熱水需1.8平方米集熱面積，平均溫升30℃，標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量熱值29307千焦/千克，年運(yùn)行時(shí)間180天測算，規(guī)劃任務(wù)實(shí)施完成后，累計(jì)節(jié)電14.5萬千瓦時(shí)，市銷電價(jià)以0.85元/千瓦時(shí)計(jì)算，累計(jì)節(jié)約電費(fèi)12.325萬元。

可再生能源建筑應(yīng)用技術(shù)的推廣實(shí)施將帶來顯著的環(huán)境效益。達(dá)到2015年發(fā)展目標(biāo)時(shí)，累計(jì)節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤50.7噸，減排二氧化碳126.8噸，減排二氧化硫0.4噸。

2.地源熱泵

2009—2012年廣西實(shí)施的地源熱泵項(xiàng)目共152個(gè)，投入資金45426.85萬元（見表2）。

表2：2009—2012年地源熱泵項(xiàng)目一覽表

地源熱泵系統(tǒng)是一種利用地下淺層地?zé)崮埽ㄒ卜Q地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供熱又可制冷的高效節(jié)能系統(tǒng)，也就是說它將儲(chǔ)存于地下的冷（熱）量通過一定的裝置采集，然后用一定的介質(zhì)將冷（熱）量輸送到需要的地方，改善人類生存的環(huán)境。與電鍋爐、燃料鍋爐供熱系統(tǒng)相比，地源熱泵要比電鍋爐加熱節(jié)省70%以上的電能，比燃料鍋爐節(jié)省60%以上的能量。

我國絕大部分地區(qū)，地表以下5到10米的溫度穩(wěn)定在5℃～25℃。地源熱泵系統(tǒng)在全年的使用過程中，能效比在3.3～4.5，也就是說，每1千瓦時(shí)的熱量輸出，只需0.22到0.30千瓦時(shí)電量，這比空氣熱源泵高出40% ，而運(yùn)行成本僅是中央空調(diào)系統(tǒng)的50%～60%。

地源熱泵系統(tǒng)一般由三個(gè)子系統(tǒng)組成：熱（冷）源系統(tǒng)、熱泵機(jī)組、熱（冷）分配系統(tǒng)（包括空調(diào)末端、熱水供應(yīng)系統(tǒng)等）。熱（冷）源包括地下水、江河湖水、巖石和土壤、城市污水、工業(yè)污水等。其中，地下水、江河湖水、巖石和土壤都具有冬暖夏涼的特性，是良好的熱（冷）源（城市污水僅作熱源）。熱泵機(jī)組都是水源式，既能制冷供熱，也可單獨(dú)提供熱水。按熱源分類，可分為地源熱泵地表水（江河水、湖泊水）系統(tǒng)、地下水源熱泵系統(tǒng)、污水源熱泵系統(tǒng)及地源熱泵土壤源系統(tǒng)。

案例

靈川縣“旺角名門”項(xiàng)目

項(xiàng)目概況

“旺角名門”位于靈川縣政府北面，靈川縣靈南路9號(hào)（原縣政府招待所），該項(xiàng)目建筑用地5434.34平方米，總建筑面積44341.1平方米，共228戶。采取“傳統(tǒng)中央空調(diào)+新風(fēng)系統(tǒng)”模式，利用土壤源作為冷熱源。冬季采用土壤源作為熱源。

效益分析

與傳統(tǒng)電熱鍋爐相比，年節(jié)電量4.5萬度，按照節(jié)約1度電力折合標(biāo)準(zhǔn)煤0.35千克，節(jié)約1噸標(biāo)準(zhǔn)煤減排二氧化碳2.6噸、二氧化硫0.028噸的國際通行標(biāo)準(zhǔn)，該項(xiàng)目折算每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤74.2噸，減排二氧化碳約185.5噸，二氧化硫約1.11噸。

3.太陽能光熱與地源熱泵結(jié)合系統(tǒng)

太陽能與地源熱泵耦合技術(shù)：地源熱泵與太陽能的耦合形式作為中央熱水的供給系統(tǒng)。2009—2012年廣西實(shí)施的太陽能與地源熱泵耦合技術(shù)項(xiàng)目共48個(gè)，投入資金7466.19萬元（見表3）。

表3：2009—2012年太陽能與地源熱泵耦合技術(shù)項(xiàng)目一覽表

案例

廣西壯族自治區(qū)北海監(jiān)獄

項(xiàng)目概況

廣西壯族自治區(qū)北海監(jiān)獄位于北海市銀灘大道與福成公路交會(huì)處，設(shè)有監(jiān)舍區(qū)、辦公區(qū)及生產(chǎn)區(qū)，建筑結(jié)構(gòu)有鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)及鋼結(jié)構(gòu)，建筑占地面積35153.3平方米，總建筑面積78716.45平方米?？稍偕茉词痉睹娣e為76806平方米。

為了更好地響應(yīng)國家節(jié)能減排和可再生能源推廣利用政策，節(jié)省運(yùn)行的費(fèi)用，充分響應(yīng)目前國家推廣的地源技術(shù)，該方案設(shè)計(jì)采用“太陽能+地源熱泵”組合的配置形式。該項(xiàng)目地源熱泵的熱源類型選用土壤源。地源熱泵的水箱跟太陽能系統(tǒng)連接，采用太陽能作為第一能源對(duì)水進(jìn)行免費(fèi)加熱，采用地源熱泵作為輔助能源。優(yōu)先利用太陽能系統(tǒng)，經(jīng)過太陽能加熱達(dá)到設(shè)定溫度后溢流至樓下恒溫供水箱，如果熱水無法滿足使用，地源熱泵啟動(dòng)加熱以滿足供水。

效益分析

該工程位于廣西北海市，北海屬于我國三等太陽能輻照度地區(qū)，項(xiàng)目為太陽能光熱與地源熱泵結(jié)合系統(tǒng)應(yīng)用的示范，示范面積76806平方米。項(xiàng)目在屋面層安裝管式太陽能集熱器，采用保溫水箱集中供水的方式，為監(jiān)獄服刑人員提供生活熱水。陰雨天氣或太陽能不足時(shí)，啟動(dòng)地源熱泵系統(tǒng)，保證熱水供給。全年太陽能集熱系統(tǒng)得熱量220368.75兆焦，儲(chǔ)熱水箱熱損量為14.1瓦/立方米·度。

集熱系統(tǒng)得熱量為603.7兆焦/天；

儲(chǔ)熱水箱熱損因數(shù)為14.1瓦/立方米·度；

集熱系統(tǒng)效率為43.3;

太陽能保證率45.9%；

全年常規(guī)能源替代量為130.23噸標(biāo)準(zhǔn)煤；

二氧化碳減排量為321.678噸/年；

二氧化硫減排量為2.605 噸/年；

粉塵減排量為1.302噸/年；

靜態(tài)投資回收年限為8.54年。

（二）其他技術(shù)類型

太陽能浴室體現(xiàn)了新能源在新農(nóng)村建設(shè)中發(fā)揮的巨大價(jià)值，在節(jié)能、環(huán)保、提高農(nóng)村生活質(zhì)量方面突顯成效。將太陽能利用和公共浴室相結(jié)合的倡導(dǎo)者在這項(xiàng)偉大事業(yè)中首次采用專利集熱設(shè)備，在較小的集熱面積上可以聚集產(chǎn)生更多的太陽熱量，溫度提升快，而且操作方便、簡單，完全自動(dòng)控制，適應(yīng)現(xiàn)代人的需要。有效地解決了廣大農(nóng)村的新能源開發(fā)利用和洗浴問題，既保護(hù)環(huán)境，又節(jié)省能源，可以在社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)中發(fā)揮重要作用。

太陽能浴室技術(shù)較多應(yīng)用于農(nóng)村地區(qū)。田東縣是唯一一個(gè)在可再生能源建筑項(xiàng)目應(yīng)用太陽能浴室技術(shù)的地區(qū)，為太陽能技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

表4：2009—2012年太陽能浴室項(xiàng)目一覽表

三、各地區(qū)項(xiàng)目情況

包括欽州市、恭城瑤族自治縣、南寧市、柳州市、岑溪市、靈川縣、桂林市、柳城縣、北海市、防城港市、梧州市、柳江縣、田東縣、資源縣、象州縣、永?？h、上思縣共17個(gè)可再生能源建筑應(yīng)用示范市（縣），各地區(qū)實(shí)施可再生能源建筑試點(diǎn)項(xiàng)目個(gè)數(shù)及投入資金見表5（補(bǔ)助資金僅為中央補(bǔ)助資金，不包含地區(qū)籌集資金）、圖4、圖5。

表5：2009—2012年各地區(qū)可再生能源建筑示范城市項(xiàng)目情況一覽表

圖5：2009—2012年各地區(qū)可再生能源建筑試點(diǎn)項(xiàng)目投入資金比例

綜上分析，2009—2012年自治區(qū)本級(jí)、南寧市、桂林市、岑溪市、田東縣和欽州市實(shí)施的可再生能源建筑試點(diǎn)項(xiàng)目數(shù)量較大，占總的可再生能源建筑試點(diǎn)項(xiàng)目的比例較大，其中南寧實(shí)施的可再生能源建筑試點(diǎn)項(xiàng)目比例最大，達(dá)15%；其次是桂林市和岑溪市，分別占12%；欽州市和田東縣11%。南寧市、柳州市和桂林市可再生能源建筑試點(diǎn)項(xiàng)目占總資金投入的比例較大，其中以南寧市和柳州市為主，各占15%；其次是桂林市，占12%；欽州市、梧州市、北海市和防城港市各占9%。由此看出由于柳州實(shí)施了較多的地源熱泵項(xiàng)目，因此總資金投入比例較高。市級(jí)地區(qū)的資金投入整體比較平均且普遍高于縣級(jí)。