復習指導:太陽(yáng)能建筑應用發(fā)展方向和對策
一、 中國現階段太陽(yáng)能建筑應用領(lǐng)域及發(fā)展目標
1、中國現階段太陽(yáng)能建筑應用領(lǐng)域太陽(yáng)能是永不枯竭的清潔能源,是21世紀以后人類(lèi)可期待的、最有希望的能源之一。而太陽(yáng)能在建筑中的應用又是現階段太陽(yáng)能應用最具發(fā)展潛力的實(shí)用領(lǐng)域?,F代建筑為滿(mǎn)足居住者的舒適要求和使用需要,應具備供暖、空調、熱水供應、供電(包括照明、電器)等一系列功能,太陽(yáng)能建筑應用領(lǐng)域的科研、技術(shù)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和工程應用的總體目標,即是用太陽(yáng)能代替常規能源來(lái)提供建筑物的上述功能要求。隨著(zhù)世界太陽(yáng)能技術(shù)水平的不斷提高和進(jìn)步,嚴格意義上的太陽(yáng)能建筑,應能利用太陽(yáng)能滿(mǎn)足房屋居住者舒適水平和使用功能所需的大部分能源供應,即達到太陽(yáng)能在建筑中的綜合利用。而現階段我國只能做到太陽(yáng)能在建筑中的部分利用,在合理性和實(shí)用性方面還有許多問(wèn)題需要解決,與世界先進(jìn)水平相比有一定差距,尤其在實(shí)際工程應用方面。目前中國太陽(yáng)能建筑應用領(lǐng)域中,技術(shù)最成熟、應用最廣泛、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最快的是家用太陽(yáng)能熱水器,其次是被動(dòng)式采暖太陽(yáng)房;與建筑結合的太陽(yáng)能熱水系統、太陽(yáng)能供暖、空調、并網(wǎng)供電太陽(yáng)能光伏技術(shù)已經(jīng)有示范工程建成,但規?;瘧盟胶艿???偟膩?lái)說(shuō),實(shí)現太陽(yáng)能集熱系統與建筑結合,實(shí)現太陽(yáng)能熱水、供暖、空調在建筑中的綜合利用,太陽(yáng)能光熱、光電技術(shù)的綜合利用,是我國現階段主要的太陽(yáng)能建筑應用領(lǐng)域和技術(shù)發(fā)展方向。
2、太陽(yáng)能建筑應用領(lǐng)域的發(fā)展目標 趕超國際先進(jìn)水平,建設綜合利用太陽(yáng)能的各類(lèi)示范工程建筑,在樹(shù)立典型樣板的基礎上進(jìn)行普及和推廣,促進(jìn)國民經(jīng)濟的可持續發(fā)展,是今后我國太陽(yáng)能建筑應用領(lǐng)域的總體發(fā)展目標。為此,應按照技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟水平等綜合影響因素,分階段逐步實(shí)施推進(jìn):先完成目前技術(shù)最成熟、工程應用最廣泛的太陽(yáng)能熱水器(系統)的建筑一體化,然后進(jìn)行太陽(yáng)能光熱利用——供暖、空調,以及光熱、光電綜合利用供電、供暖、空調的技術(shù)開(kāi)發(fā)和工程應用;先進(jìn)行建筑一體化單項技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),再建設示范工程,最終達到綜合利用太陽(yáng)能建筑的推廣和普及。
二、 中國太陽(yáng)能建筑應用的歷史和現狀
1、太陽(yáng)能熱水器(系統) 我國太陽(yáng)能熱水器的開(kāi)發(fā)利用始于1958年,第一臺太陽(yáng)能熱水器由北京市建筑設計院研制開(kāi)發(fā),用于北京天堂河農場(chǎng)的公共浴室,但后來(lái)一直發(fā)展緩慢,直到上世紀70年代末席卷世界的能源危機,使以太陽(yáng)能為代表的可再生能源,因其作為煤炭、石油等化石能源替代品的地位和作用,受到世界各國的普遍重視,才又在我國逐步發(fā)展壯大。多年以來(lái),由于中國政府對新能源利用在政策上給予的支持,以及科技工作者的勤奮努力,堅持將科研成果轉化為生產(chǎn)力,產(chǎn)、學(xué)、研相結合,使作為新興產(chǎn)業(yè)的太陽(yáng)能熱水工業(yè)得到了迅速發(fā)展。本次調研活動(dòng)選出的“中國建設科技自主創(chuàng )新(太陽(yáng)能類(lèi))10強企業(yè)”之一——北京清華陽(yáng)光能源開(kāi)發(fā)有限責任公司就是這方面的典型代表,該公司獲“國家科技進(jìn)步二等獎”,具有自主知識產(chǎn)權的發(fā)明專(zhuān)利AL-N-AL太陽(yáng)能選擇性涂層工藝,開(kāi)創(chuàng )與發(fā)展了我國的真空管太陽(yáng)能集熱器產(chǎn)業(yè),為此,在2005年的世界太陽(yáng)能大會(huì )上,專(zhuān)利發(fā)明人殷志強教授還獲得了國際太陽(yáng)能學(xué)會(huì )頒發(fā)的“維克斯實(shí)業(yè)成就獎”。
我國的太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)業(yè)進(jìn)入20世紀90年代后期以來(lái)發(fā)展迅速,生產(chǎn)量由1998年的350萬(wàn)m2/年增長(cháng)到2005年的1500萬(wàn)m2/年,熱水器的總安裝量由1998年的1500萬(wàn)m2增長(cháng)到2005年的7500萬(wàn)m2,每千人的平均占有率達到50m2.目前國產(chǎn)產(chǎn)品幾乎完全占有了我國的太陽(yáng)能熱水器市場(chǎng),某些著(zhù)名品牌還出口國外;太陽(yáng)能熱水已與電或煤氣/天然氣加熱的熱水成本相當或者更低。這些都為太陽(yáng)能熱水器/系統在我國的進(jìn)一步發(fā)展奠定了基礎。
但是長(cháng)期以來(lái),太陽(yáng)能熱水器一直是房屋建成后才由用戶(hù)購買(mǎi)安裝的一個(gè)后置部件,隨著(zhù)太陽(yáng)能熱水器在城市普及率的不斷提高,由這種使用方式而帶來(lái)的一系列問(wèn)題和矛盾也逐漸顯現,特別是對建筑物外觀(guān)和房屋相關(guān)使用功能造成的影響和破壞,直接導致了一些城市和小區、單位的主管部門(mén)出臺不允許安裝太陽(yáng)能熱水器的管理規定,嚴重制約了太陽(yáng)能熱水器的進(jìn)一步發(fā)展。因此,太陽(yáng)能熱水器 / 系統必須與建筑一體化結合,已經(jīng)在太陽(yáng)能利用學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界和建筑業(yè)界形成共識,得到國家發(fā)改委、建設部、省市建設廳等各級政府機構的大力支持,并在“十五”期間取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。
“十五”期間完成的國家“十五”科技攻關(guān)項目和相關(guān)的國際合作項目,獲得了一批有重大意義的成果。在原有產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步上,通過(guò)對系統、水箱、支架和控制部件的重新設計,以及對產(chǎn)品安全性、可靠性、穩定性、耐久性的質(zhì)量控制,提高了現有太陽(yáng)能集熱器對建筑一體化的適應能力;成功開(kāi)發(fā)出建筑構件型太陽(yáng)能集熱器,如新元熱板;在各地建成了一批示范工程,為建筑一體化的實(shí)施樹(shù)立了樣板,積累了經(jīng)驗,例如云南麗江滇西明珠酒店、昆明市紅塔金典園住宅區、云南蒙自縣紅竺園小區、南寧翡翠園小區、杭州長(cháng)島綠園小區等。本次調研活動(dòng)選出的“中國建設科技自主創(chuàng )新(太陽(yáng)能類(lèi))10強企業(yè):山東皇明太陽(yáng)能有限公司、昆明新元陽(yáng)光科技有限公司等就是這些示范工程的產(chǎn)品供貨商和工程設計、建設的合作者。
國家十五科技攻關(guān)項目“太陽(yáng)能供熱制冷成套技術(shù)的集成和示范”,還完成了建筑一體化太陽(yáng)能熱水系統設計軟件的開(kāi)發(fā)和標準圖集的編制。設計軟件的功能定位是為工程設計服務(wù),內容包括:氣象數據庫、太陽(yáng)能集熱器/熱水器性能參數數據庫、與建筑結合構造做法圖形庫和4個(gè)優(yōu)化設計計算功能塊,具有負荷計算、系統設計、設備選型、經(jīng)濟效益分析等功能,將有效解決目前系統設計缺乏基礎參數和依據的問(wèn)題。
“十五”期間,由聯(lián)合國開(kāi)發(fā)計劃署( UNDP )資助,國家質(zhì)量監督檢驗檢疫總局和國家認證認可監督管理委員會(huì )授權,在我國建成了兩個(gè)國家太陽(yáng)能熱水器質(zhì)量監督檢驗中心,分別設在中國建筑科學(xué)研究院(北京)和湖北省產(chǎn)品質(zhì)量監督檢驗所(武漢)。兩個(gè)中心自成立以來(lái)已完成了3年的國家產(chǎn)品質(zhì)量監督抽查,以及產(chǎn)品認證、產(chǎn)品質(zhì)量仲裁等重大檢驗任務(wù),為改善太陽(yáng)能集熱器/熱水器的產(chǎn)品質(zhì)量,促進(jìn)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,起重要推動(dòng)作用;通過(guò)中心檢測得出的產(chǎn)品性能參數,還可以作為進(jìn)行系統設計的重要依據。由聯(lián)合國基金會(huì )(UNF)資助、建設部標準定額司批準立項編制的《民用建筑太陽(yáng)能熱水系統應用技術(shù)規范》已于2006年1月正式實(shí)施,由同一UNF項目支持,還出版發(fā)行了《民用建筑太陽(yáng)能熱水系統工程技術(shù)手冊》;此外,還陸續編制發(fā)行了一批標準設計圖集。這些標準規范、手冊和圖集的編制完成和應用,將大大提高我國建筑一體化太陽(yáng)能熱水系統的設計建設水平,使建筑一體化太陽(yáng)能熱水系統的建設全過(guò)程都能作到有章可依。
在政策法規方面,隨著(zhù)《可再生能源法》于2006年1月1日開(kāi)始正式實(shí)施,各地、各部門(mén)已陸續制定了相應的實(shí)施細則,其中針對太陽(yáng)能熱水利用的規定比過(guò)去有了很大的進(jìn)展,部分地區城市已經(jīng)以地方性法規的形式提出了低于某一高度的新建建筑必須安裝太陽(yáng)能熱水系統的規定,如大連市、深圳市等,從而為建筑一體化太陽(yáng)能熱水的進(jìn)一步發(fā)展提供了有力保證。
但是,太陽(yáng)能熱水系統的建筑一體化在各地的發(fā)展還不平衡,存在著(zhù)一些認識上的誤區,大部分建筑設計院和房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商對建筑一體化太陽(yáng)能熱水系統的關(guān)注較少,一些太陽(yáng)熱水器生產(chǎn)企業(yè)對建筑一體化的認識也還停留在概念上,沒(méi)有投入實(shí)質(zhì)性的努力。這一現狀的產(chǎn)生有多方面原因。原因之一是我國當前的太陽(yáng)熱水器市場(chǎng)雖然競爭激烈,但銷(xiāo)售依然旺盛;建筑一體化對太陽(yáng)能集熱器的功能質(zhì)量提出了更高的要求,進(jìn)行產(chǎn)品改型或開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品要投入資金,投入技術(shù),有一定的難度,在目前市場(chǎng)條件下就會(huì )缺乏動(dòng)力。原因之二是作為建筑設計主體的各專(zhuān)業(yè)建筑設計院,過(guò)去基本上沒(méi)有介入太陽(yáng)能熱水系統的設計,對太陽(yáng)能集熱系統不熟悉,又缺乏必要的基礎設計參數。這就使設計人員感到心中無(wú)數,導致對沒(méi)有依據的設計缺乏積極性。
原因之三是建筑一體化太陽(yáng)能熱水系統的初投資需由房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商負擔,開(kāi)發(fā)成本的增加如果不能同時(shí)帶動(dòng)房屋銷(xiāo)售,就會(huì )影響開(kāi)發(fā)商投入的積極性。
2、太陽(yáng)能供暖、空調 按照國際上的慣用術(shù)語(yǔ),太陽(yáng)能供暖方式可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩大類(lèi)。主動(dòng)式是以太陽(yáng)能集熱器、管道、風(fēng)機或泵、末端散熱設備及儲熱裝置等組成的強制循環(huán)太陽(yáng)能供暖系統,被動(dòng)式則是通過(guò)建筑朝向和周?chē)h(huán)境的合理布置,內部空間和外部形體的巧妙處理,以及建筑材料和結構、構造的恰當選擇,使房屋在冬季能集取、保持、儲存、分布太陽(yáng)熱能,從而解決建筑物的采暖問(wèn)題。運用被動(dòng)式太陽(yáng)能采暖原理建造的房屋稱(chēng)之為被動(dòng)式采暖太陽(yáng)房。主動(dòng)式太陽(yáng)能采暖系統主要由暖通工程師完成,被動(dòng)式采暖太陽(yáng)房則主要由建筑師來(lái)完成。
由于主動(dòng)式太陽(yáng)能采暖系統復雜,設備多,所以初投資和經(jīng)常維持費用都比被動(dòng)式太陽(yáng)能采暖高。我國是發(fā)展中國家,經(jīng)濟發(fā)展相對落后,從國情出發(fā),過(guò)去采取的政策是優(yōu)先發(fā)展被動(dòng)式太陽(yáng)能采暖。我國的第一棟被動(dòng)式采暖太陽(yáng)房1977年在甘肅省民勤縣建成,經(jīng)過(guò)廣大科技工作者20多年的努力,通過(guò)國家“六五”、“七五”、“八五”科技攻關(guān)項目,在引進(jìn)、消化、吸收世界太陽(yáng)能建筑技術(shù)的基礎上,我國已形成了具有中國特色的包括理論、設計、施工、試驗及評價(jià)方法在內的一整套被動(dòng)式太陽(yáng)能采暖技術(shù),建成了幾百萬(wàn)建筑面積的被動(dòng)式采暖太陽(yáng)房。受經(jīng)濟水平的制約,主動(dòng)式太陽(yáng)能供暖系統在我國的發(fā)展一直比較緩慢,直到近幾年才開(kāi)始有少量實(shí)驗、示范工程建成,如拉薩火車(chē)站、清華陽(yáng)光能源公司辦公樓太陽(yáng)能地板輻射供暖工程等。這種太陽(yáng)能供暖系統的推廣并不在于集熱、供暖技術(shù)本身,而在于投資費用高和春、夏、秋季熱水過(guò)剩,需通過(guò)季節蓄能技術(shù)和全年的綜合利用來(lái)解決。
由于空調的應用需求和太陽(yáng)能的供給量保持很好的一致性,即天氣越熱,越需要使用空調時(shí),相應的太陽(yáng)輻照量也較大,所以太陽(yáng)能空調是我國最早進(jìn)行太陽(yáng)能應用的研究領(lǐng)域。上世紀70年代末太陽(yáng)能在建筑中的應用研究在我國剛剛起步時(shí),國內就有多家單位開(kāi)始從事太陽(yáng)能制冷空調系統的研究開(kāi)發(fā),其中華中理工大學(xué)、上海交大、中國建筑科學(xué)研究院空調所等單位研制成功的太陽(yáng)能氨水吸收式或溴化鋰吸收式制冷實(shí)驗裝置先后投入試運行,為后來(lái)的太陽(yáng)能空調系統真正進(jìn)入工程實(shí)踐提供了有益的參考。
國家“九五”科技攻關(guān)項目建成了兩個(gè)太陽(yáng)能空調示范工程:中國科學(xué)院廣州能源研究所為廣東江門(mén)市中國建設銀行大樓設計的“太陽(yáng)能空調熱水系統”,和北京市太陽(yáng)能研究所在山東乳山市建成的太陽(yáng)能吸收式空調及供熱綜合示范系統;近年來(lái)又建成了北京市太陽(yáng)能研究所辦公樓、天津海泰軟件園等太陽(yáng)能空調示范工程。遠大空調有限公司開(kāi)發(fā)的可提供140℃高溫熱水的聚焦型太陽(yáng)能集熱器,是適用于太陽(yáng)能空調系統的關(guān)鍵產(chǎn)品,已在國內外建成了多個(gè)試點(diǎn)工程。此外,太陽(yáng)能和地熱能綜合利用的熱泵空調技術(shù)也一直是科研、開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。太陽(yáng)能空調技術(shù)的工程應用,其主要問(wèn)題是投資較高,所需要的太陽(yáng)能集熱器面積較大,該項技術(shù)的推廣取決于中、高溫太陽(yáng)能集熱器的開(kāi)發(fā)和降低成本。
3、光伏技術(shù)太陽(yáng)能建筑 太陽(yáng)能光電池與建筑圍護結構或建筑材料結合,光伏電池組件安裝在屋面、墻面上或以光伏玻璃的形式作為建筑圍護結構一部分,利用光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)提供房屋用電能耗的太陽(yáng)能建筑,近年來(lái)成為世界太陽(yáng)能利用的熱點(diǎn),發(fā)達國家中建成并投入使用的該類(lèi)太陽(yáng)能建筑已有相當數量,在我國則處于起步階段。雖然經(jīng)過(guò)幾十年的努力,以及近幾年國家加大扶貧力度為解決邊遠地區農村供電而實(shí)施的光伏發(fā)電光明工程,我國的太陽(yáng)能光伏技術(shù)已經(jīng)有了較高的發(fā)展水平和產(chǎn)業(yè)化規模,但因為國家經(jīng)濟實(shí)力的制約,在與建筑的結合和工程應用方面與發(fā)達國家還有不小差距。
目前我國太陽(yáng)能光伏電池組件的年生產(chǎn)能力為150MW/年,年產(chǎn)量100MW/年,至2004年底,全國已累計安裝太陽(yáng)能光伏電池6萬(wàn)KW,其中最大的光伏并網(wǎng)發(fā)電示范工程是深圳國際園林花卉博覽園的1MW工程。由于這種建筑的初投資十分昂貴,它在中國的推廣將會(huì )經(jīng)過(guò)較長(cháng)的階段。
三、中國太陽(yáng)能建筑應用技術(shù)的發(fā)展方向和對策
要提高我國太陽(yáng)能建筑應用水平,需要太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)界和建筑業(yè)界的協(xié)作和共同努力,發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢,二者缺一不可。太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)界要致力于改善所制造產(chǎn)品的質(zhì)量,使之符合與建筑結合的要求,并努力提高自身的技術(shù)創(chuàng )新能力;建筑業(yè)界則應改進(jìn)建筑設計,使設計適合于太陽(yáng)能設備或部件的應用,并努力提高施工水平,保證太陽(yáng)能設備和部件的安裝質(zhì)量。
“十一五”期間太陽(yáng)能建筑應用技術(shù)的開(kāi)發(fā)主要針對五個(gè)發(fā)展研究方向:太陽(yáng)能光熱、光電利用與建筑結合應用技術(shù);規?;么?、中型太陽(yáng)能供熱、采暖優(yōu)化設計技術(shù);太陽(yáng)能供熱水、采暖、空調全年綜合應用三聯(lián)供技術(shù);太陽(yáng)能與其它能源在建筑中綜合利用的集成技術(shù);被動(dòng)太陽(yáng)能建筑設計技術(shù)。應通過(guò)產(chǎn)、學(xué)、研結合進(jìn)行科技攻關(guān),來(lái)解決這些制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),并結合已經(jīng)頒布實(shí)施的《可再生能源法》,出臺相應的引導政策和激勵措施。為推進(jìn)太陽(yáng)能建筑應用的技術(shù)進(jìn)步,統一太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)界和建筑業(yè)界的認識,確定企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng )新和太陽(yáng)能建筑應用系統設計的正確方向,十分必要。
1、太陽(yáng)能熱水器(系統)與建筑相結合我國人口眾多,多層和高層建筑是住宅建設的主流,要使太陽(yáng)能熱水系統真正與建筑相結合,必須逐步改變現在為每家每戶(hù)單獨安裝太陽(yáng)能熱水器的作法,而代之以在每棟建筑上安裝大型、綜合的太陽(yáng)能熱水系統,統一向各家各戶(hù)供應熱水,并實(shí)行熱水計量收費。太陽(yáng)能熱水系統的建筑一體化應該符合目前我國的實(shí)際情況和技術(shù)水平。從保護和促進(jìn)廣大太陽(yáng)能熱水器企業(yè)的積極性出發(fā),可從兩個(gè)方面提出對太陽(yáng)能熱水系統建筑一體化的基本要求:
?。?) 集熱器的安裝方式:應作到能貼附在坡屋頂上、墻面上,作為陽(yáng)臺欄板,或排列在平屋頂上的集熱器陣列可被完全遮蔽,不影響立面美觀(guān)。
?。?) 系統設計:要求太陽(yáng)能集熱器本體和儲熱水箱分離,水箱放在室內——設備間、閣樓等,而不放在室外——如屋頂上;集熱系統采用機械循環(huán)方式,有自動(dòng)控制系統,保證全年穩定供水。
一旦太陽(yáng)能熱水系統在新建建筑上普遍實(shí)施建筑一體化安裝,目前應用最廣泛的緊湊直插式太陽(yáng)能熱水器將會(huì )被淘汰出大、中城市市場(chǎng)??纱笾聦⑻?yáng)能熱水系統劃分為兩大分系統——太陽(yáng)能集熱系統和熱水供應系統,每一分系統都有其需要解決的相關(guān)技術(shù)問(wèn)題。太陽(yáng)能集熱系統的主要部件有太陽(yáng)能集熱器、輔助加熱或換熱裝置、儲水箱(采用容積式換熱器或即熱式熱水鍋爐等輔助熱源時(shí)可取消水箱)、循環(huán)管路、循環(huán)泵、控制部件和控制線(xiàn)路。在這些部件中,除太陽(yáng)能集熱器外,其余部件都是在常規建筑水暖設計中經(jīng)常采用的成熟產(chǎn)品,所以這里的關(guān)鍵是要改善太陽(yáng)能集熱器的性能、質(zhì)量,使之適應建筑一體化的要求。
這種太陽(yáng)能熱水系統是有壓系統,所以首先要提高太陽(yáng)能集熱器的承壓性能;其次,集熱器應能抗凍、抗雨雪、抗冰雹,其結構形式應方便維護修理,應能方便更換損壞的部件;應具有良好的密封性,不滲漏;其規格、尺寸能與常規建筑材料的模數相匹配,同時(shí),熱性能指標不應有過(guò)大的衰減。另一分系統——熱水供應系統由配水循環(huán)管路、水泵、控制閥門(mén)和熱水計量表組成,與常規的生活熱水供應系統相同,可按相關(guān)規范的要求進(jìn)行設計。
只要做到在房屋設計之初就同步進(jìn)行太陽(yáng)能熱水系統的設計,解決相關(guān)的建筑一體化設計問(wèn)題并不困難。為不破壞建筑物的美觀(guān),可對建筑立面設計做相應處理;結構計算需考慮太陽(yáng)能集熱器的運行負載,同時(shí)預埋構件以保證集熱器安裝的強度要求,并在安裝支架后再做防水層施工;集熱器和普通建材結合部位的防水、排水、防滲漏處理,合理設置管道走向,預留管井以設置配水管道;因地制宜選擇合適的輔助加熱(換熱)設備和合理的控制手段等,都可以通過(guò)太陽(yáng)能集熱器生產(chǎn)企業(yè)、相關(guān)建材生產(chǎn)企業(yè)、工程設計人員和建筑施工企業(yè)的互相配合下妥善解決。在設計系統時(shí),還應注意不可片面追求過(guò)高的太陽(yáng)能保證率,使太陽(yáng)能集熱器的面積過(guò)大,給建筑一體化造成困難。此外,政府應該出臺相應的引導政策和激勵措施,鼓勵房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商投資建筑一體化的太陽(yáng)能熱水系統。隨著(zhù)人民生活水平的不斷提高,具有24小時(shí)供應生活熱水功能的商品住宅越建越多,今后供熱水會(huì )逐步成為住宅的必備功能,無(wú)論從節能還是環(huán)保角度來(lái)看,太陽(yáng)能熱水系統都有其明顯的優(yōu)勢。初投資增加不多,運行費用卻大大節省,而且包含了“綠色建筑”的概念,既能給房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商帶來(lái)新賣(mài)點(diǎn),又能減少物業(yè)管理部門(mén)的日常開(kāi)支,對國家、企業(yè)和用戶(hù)都有好處。
2、太陽(yáng)能供暖、空調系統規?;么?、中型太陽(yáng)能供熱、采暖技術(shù)和利用太陽(yáng)能冬季采暖,夏季空調、全年供應熱水的三聯(lián)供技術(shù)是今后太陽(yáng)能熱利用技術(shù)在建筑中應用的主要發(fā)展方向,而被動(dòng)太陽(yáng)能建筑設計技術(shù)是基礎,因為必須首先大幅度降低太陽(yáng)能采暖空調建筑本身的能耗需求。太陽(yáng)能熱利用系統的關(guān)鍵部件是太陽(yáng)能集熱器,與太陽(yáng)能熱水系統相比,太陽(yáng)能供暖、空調系統對太陽(yáng)能集熱器的熱性能提出了更高的要求。太陽(yáng)能供暖系統是在冬季使用,環(huán)境氣溫較低會(huì )加大集熱器的熱損失,夏季空調使用的吸收式制冷機需要高溫水作熱源,要求集熱器產(chǎn)生至少85℃以上的熱水,而目前國內的集熱器產(chǎn)品主要是為適應太陽(yáng)能熱水的使用要求,用于太陽(yáng)能供暖、空調系統時(shí)的熱效率較低,直接影響了系統的效益。所以,開(kāi)發(fā)可適用于太陽(yáng)能供暖、空調系統的中、高溫太陽(yáng)能集熱器至關(guān)重要,也是獲得本次活動(dòng)自主創(chuàng )新優(yōu)勢企業(yè)今后的努力方向。
平板型太陽(yáng)能集熱器由于本身的材質(zhì)、結構,工作壽命較長(cháng),與建筑結合的外觀(guān)更受建筑師青睞,可應用于各類(lèi)系統等,在太陽(yáng)能系統的建筑一體化方面具有一定的優(yōu)勢。國外平板型太陽(yáng)能集熱器占有90%以上的市場(chǎng)份額,在大型的區域供熱太陽(yáng)能供熱、采暖系統中都是使用平板型太陽(yáng)能集熱器,而我國卻長(cháng)期存在平板型集熱器只能在冬季溫和南方地區使用的誤區,這是不合理的,特別在用于太陽(yáng)能供暖系統時(shí),高性能平板集熱器完全能夠滿(mǎn)足要求。所以,研制開(kāi)發(fā)中、高溫太陽(yáng)能集熱器,不能只關(guān)注真空管型集熱器,也要重視平板型集熱器。我國具有技術(shù)創(chuàng )新優(yōu)勢的太陽(yáng)能集熱器企業(yè)大多是生產(chǎn)真空管型集熱器,使得國內對高性能平板集熱器的技術(shù)開(kāi)發(fā)力量顯得比較薄弱,今后這種局面應該逐步扭轉,希望有研發(fā)實(shí)力的企業(yè)能在提高國產(chǎn)平板集熱器的性能質(zhì)量方面有所作為。
太陽(yáng)能供熱、采暖系統的規?;瘧檬墙档臀覈ㄖ膳芎牡闹匾緩?,目前城鎮建筑消耗的采暖用能達每年1.3億噸標準煤,以采暖太陽(yáng)能保證率30%估算,每年的采暖節煤量約為0.4億噸標準煤,相當于我國2004年煤產(chǎn)量的3%左右,節能潛力巨大。為提高太陽(yáng)能供熱、采暖系統的太陽(yáng)能保證率,研究開(kāi)發(fā)短期和季節蓄能新技術(shù)十分必要。蓄存春、夏、秋季太陽(yáng)熱能用于冬季采暖,可以提高太陽(yáng)能供熱、采暖系統的節能效益,做到全年綜合利用,對我國北方冬季寒冷、夏季涼爽的地區特別適用。
應根據建筑所在地的氣候特點(diǎn)、居民生活習慣、經(jīng)濟發(fā)達水平等因素確定太陽(yáng)能供熱、采暖、空調的綜合利用方式;冬季溫暖的華南夏熱冬暖地區為供熱水、空調系統;而在北方采暖區和中部夏熱冬冷地區,則需冬季采暖、夏季空調,全年供熱水;西部貧困地區,現階段是以建設被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑為主。
在我國北方的西部欠發(fā)達地區,推廣被動(dòng)式采暖太陽(yáng)房,對解決農、牧民群眾的冬季采暖問(wèn)題,具有重大意義;但現在被動(dòng)太陽(yáng)房的形式比較單一,效果也不能完全令人滿(mǎn)意,應開(kāi)拓思路,與生物質(zhì)能等其他可再生能源綜合利用,與風(fēng)力發(fā)電相結合,將會(huì )有良好的應用前景。位于長(cháng)江中、下游流域的夏熱冬冷地區,夏季氣候炎熱,冬季陰冷,兼有冬季采暖和夏季空調的要求,受過(guò)去我國經(jīng)濟發(fā)展水平低的限制,未將該部分地區劃為采暖區,現在受常規能源供應形勢的約束,也不可能將該部分地區納入采暖區,該地區是目前我國經(jīng)濟最為發(fā)達的地區,具有利用太陽(yáng)能新技術(shù)的投資優(yōu)勢,所以應成為實(shí)施太陽(yáng)能采暖、空調建筑示范工程的首選地區。
3、太陽(yáng)能并網(wǎng)光伏技術(shù)與建筑結合降低光電池、逆變器的制造成本,開(kāi)發(fā)能與光電池有機結合的新型建材,解決并網(wǎng)問(wèn)題,是推進(jìn)光電太陽(yáng)能建筑發(fā)展的關(guān)鍵;而要降低成本,產(chǎn)品必須要有一定的生產(chǎn)批量,所以拓寬應用范圍是當務(wù)之急,不能因為目前光電太陽(yáng)能建筑的高投資就止步不前。開(kāi)拓市場(chǎng)可以重點(diǎn)抓兩個(gè)方面,一是解決偏遠無(wú)電地區的照明及用電;二是針對特殊用途建筑,例如奧運場(chǎng)館等標志性建筑、旅游度假村、邊海防營(yíng)房等,建設光熱、光電綜合利用太陽(yáng)能建筑。后者更為重要,只有解決了光熱、光電綜合利用實(shí)用技術(shù),才能增加太陽(yáng)能光電池的市場(chǎng)競爭力。

