长沙市可再生能源建筑应用

长沙市可再生能源建筑应用研究摘要：本文主要讨论长沙市可再生能源（太阳能、浅层地热能）在建筑中的应用现状及发展策略。通过对长沙市太阳总辐射资料、长沙地区前期勘测的地质水文资料等大量资料的查阅，对长沙市现有的太阳能和浅层地能资源状况进行了简单分析；在问卷调查和实地调研的基础上，对长沙市可再生能源建筑应用相关产业及现有的工程项目进行统计，并对长沙可再生能源建筑应用现状进行深入剖析，发现目前存在的问题并为今后的发展指明了方向；结合长沙的实际情况提出了一些具有针对性和可操作性的建议，找到适合长沙市可再生能源建筑应用的思路，为建筑中节约常规能源提供参考。关键词：可再生能源、建筑节能、太阳能、地源热泵、建筑应用0引言能源是人类社会生存与发展的物质基础，开发利用可再生能源是确保能源供需平衡、减少环境污染的先决条件。长沙是典型的能源匮乏城市，能源供需缺口大，据统计，电力、石油、天然气等能源的市外净调入量占全市消费总量的90%左右。目前长沙正处于城市化和新型工业化快速发展时期，建筑能耗呈现快速增长态势。尤其是国家“两型社会”建设综合配套改革试验区的设立，为长沙带来了前所未有的发展机遇，同时也为长沙的能源供应带来巨大压力。因此，利用太阳能、浅层地能等可再生能源解决建筑的采暖空调、热水供应、照明等，对替代常规能源，促进建筑节能具有重要意义，在长沙市“两型社会”的建设中尤为重要与迫切。本文主要讨论《中华人民共和国可再生能源法》中界定的可再生能源种类中（包括风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能）与建筑较为相关的太阳能及浅层地热能。1长沙市太阳能建筑应用现状1.1长沙太阳能资源概况长沙是湖南省省会，位于湖南省东部偏北，其地域范围为东经111°53′—114°15′，北纬27°51′—28°41′[1]。长沙属于亚热带季风湿润气候区，温和湿润，季节变化明显，冬寒夏热，四季分明。长沙地区年平均气温为17.1℃，1月最冷，平均4.8℃，7月最热，平均气温28.8℃[2]。对长沙市1989～2008年太阳总辐射资料进行分析计算，长沙市多年平均太阳年总辐射量为3866MJ/（m2·a），属于太阳能资源四类地区，资源贫乏区；年平均日照时数为1490h，日照时数大于6小时的天数为163天，在这些天数中，具有较好的可利用价值；长沙市的太阳能资源不太稳定，长期统计数据显示长沙市太阳能资源不仅在季节方面存在明显的辐射量差异，而且应考虑太阳能在少数年份的不稳定性；长沙市正午太阳时11～13时的太阳能平均辐射强度与年平均辐射时间在一天之中都是最强、最长的，因此长沙市太阳能资源日最佳利用时间是中午11～13时。1.2长沙市太阳能产业发展分析长沙市太阳能现代技术设备的应用起步较晚，与全国先进地区相比差距较大。太阳能热水器的普及率还不算高，每千人太阳能热水器保有量仅为22㎡。目前，长沙市在太阳能利用方面较为成熟的两大产品是太阳能热水系统和太阳能光伏发电系统；太阳能供热采暖系统和太阳能空调系统，在长沙还属空白。太阳能建筑一体化工程还处于试验阶段，未全面推广。太阳能光伏利用基本以太阳能路灯、小区灯等为主。1.1.1太阳能热水器产业现状长沙市太阳能热水器企业众多，但本土企业均没有掌握太阳能热水器的核心技术和生产集热管的能力，大部分商家是手工作坊式运作。通过对长沙市太阳能市场上市场占有率达到80%以上，规模相对较大的四家企业的调研统计，主要经营的产品为家用太阳能热水器、集中太阳能热水系统和太阳能路灯、信号灯等。调查数据统计见图1和图2。图1长沙市太阳能热水器近三年产量分析图图2长沙市太阳能热水器近三年产值分析图由图1、2可知，近三年长沙市太阳能热水器市场呈总体递增的趋势。随着国家节能政策、节能法规的颁布与实施和长沙市“两型社会”建设的不断推进，2008年长沙市的太阳能热水器的销量与产值突飞猛进，产量与产值是前两年的近10倍。图3为长沙市4家企业2008年太阳能利用市场销售情况分析图，从图中可以看出长沙太阳能利用主要为光热利用，占太阳能总利用的99%，具有主导地位，光伏利用较少仅为1%。其中家庭式太阳能热水器占总太阳利用市场的62%，是长沙市太阳能热利用的主要形式。图3长沙市2008年太阳能利用市场销售情况分析图1.1.2光伏产业现状把目前长沙珠市共有在己建、签约驰、在谈光拥伏产业项龄目杨7创个，全部近项目总投务资象13燕0戒亿元以上曲，预计产萍值可涨达狱40巷0豆亿元以上术。为进一悠步推进长骡沙光伏产记业快速发骂展，市政映府决定在艺长沙高新娘区麓谷建冠立长沙光窑伏产业基积地，并将佩出台一系恋列支持光画伏产业发邻展的优惠牧政策，吸呈引一大批览国内外光畏伏产品研姻发生产企匪业向麓谷镰聚集，成撒为长沙新淹型工业化涌的增长极扬。承中国电子久科技集团朗公司第四到十八研究吴所作为湖笋南光伏产内业的龙头松企业，光牺伏产业项惹目总叶投大资刘1蛋8枯亿元，将棍形羊成盾200M筝W写光伏产业枝链，预计鱼产值将超进过才10子0观亿元。未盯来抢3恢年，电四纺十八所晶凳体硅太阳耍能光伏电眉池产能预央计将达缩到丹500M怠W如以上加。赶长沙中建转大厦玻璃扔幕墙是国瓣际首创百纸页式太阳革能发电幕偶墙，发电客面耍积含200雀0黑平方左右纲，装机功桂率转10饮0群千瓦，是刮目前世界允最大的非坊晶硅太阳退能幕墙，筑发电量僻约头1英0嗽万花度遗/诵年，被评旅为厅“伍200逗8种年度国家叨可再生能伙源建筑应爸用示范工步程婶”含。嚼1.3疲长沙市太键阳能建筑斜应用工程艇现状斤对长沙市迫近三蒙年际1郑5迟个已经建刊设竣工的初太阳能建眨筑应用（顺太阳能热冲水系统）蔑工程项目励进行了调宝研。腥长沙市太茄阳能集中色热水系统史主要为医平院和宾馆难使用，著工程数量济逐年增加岭，趴2006蔑-200猛8薄年工程数庭量分布分汗别楼为膏1爸、急6膛、阶8枕。太阳能被集中热水靠竣工项目般集热器面问积如戏图虚4行所示肤，诱200殿8江年太阳能轿热水工程搁项目集热已器总面积扑为浊3590稼m家2弊，盯是符200首6位年不的咳4彻倍多。脸图植4挥茄长沙棵市宪06-0训8叛年太阳能么热水工胶程井可燥标臭钉图普5观晓长沙市抽恭样调查太同阳能热水瞎系统竿抽样集热炮器面积分痕布选图霞笔租取恳药腰忽贯巡集热器类监型稍图孔5租为调研工壤程项目中床太阳集热邪器不同种冈类使用情标况，在调质研工程项场目中，太槽阳能热水跑器主要有漏平板型和程真空管型血。平板型例和真空型垦太阳能热苍水器占有佣的比例分膊布首为疮81蓝%设和恒19间%遍，平板型畏太阳能热宁水器是目锻前长沙市植太阳能集赏中热水系准统工程项俊目中主要醒使用形式咬。主2弱撕长沙市浅赢层地热能程建筑应用普现状榜2.1钳浅层地热既能资源概墨况骗在大地构汉造位置上志，长沙位蝶于扬子准漫地台的东兔南隅，次贫级构造单恳元长沙煤——凭平江断陷哨盆地的西疏南部，紧迹邻华南褶茧皱系。地扬层主要发沉育第四系同、白垩系餐、泥盆系返、石炭系烦、二叠系粘地层，第看三系在区弓内局部有裁分布，而缠侏罗系在膨区内仅有垂零星分布判，志留系浮在区内缺眨失。区内锤分布最广范的地层是低中生界白驰垩系、中狂元古界板跳溪群，其忘次为新生犹界第四系丝[3]救。区域大略部分地区蛙平均土壤荷综合导热宪系数丈在堂1.挠5烛～诱2.5浸W/(遍m慌℃耕)份之间，浅担层土壤平老均温度糖在剑1克8认～失2乎5削℃虹之间。挪长沙市水信资源以地峡表水为主孤，全市水匹能蕴藏尚量芦24.5港3掌万千瓦，靠为长沙市拦提供了丰敌富的水资锈源，但现絮仅利和用勾16.7订2爷%楚。长沙水泛文特征：葬水系完整飞，河网密贝布；水量渗较多，水爹能资源丰效富；冬不撇结冰，含退沙量少。槽长沙市支仁流河篮长漠5避公里以上逝的盆有猫30学2探条，地下御水资源储惕量大警，扬200早8练年地下水队总储队量代12.9迷4材亿晴m砖3弃/位年，富水亏区域占市刮区总面积瞎的杆80滥%加以上。裙2.居2阻长沙市地岭源热泵产女业发展现晴状瓶长沙市浅不层地热能殖利用时间至相对较晚托，掌200爬4耍年才开始阀有第一个炭水源热泵祥项目。最耗近几年发之展比较快齐，根据不明完全统计材，截止探到远200留9酬年促7岔月，已经避竣工的项振目共派计伴1戏9氧个，总面勇积达抽18.丝6呀万也m捐2供。趁图悦6呼、帖图狼7涛分别为长像沙市啦近顷5共年地源热夜泵项目工纷程数量和织地源热泵巷系统空调笑面积分布掉图。略图徒6踢朝长沙市变近此5泊年地源热克泵工程数白量分布喇图饿耽茫图绒7设泻长沙市妹近陵5先年地源热蠢泵空调面棚积分布昏图珍凯盈蒙公杆富巴罗鸽冲泛雄套到目前为园止，长沙解市浅层地钉热建筑应轮用项目已谅经涵盖了突三大基本形利用方式域：地表水等水源热泵泊、地下水散水源热泵轻、土壤源辟热泵。释图特8毅为本次调素研的地源们热泵项目虑中水源与渴土壤源热杆泵空调面荒积分布图借，长沙市岩地源热泵皆主要使用潜形式为水暑源热泵，殊空调面积东为叨12.扛7司万匙m摩2撤，占地源亭热泵总空旨调面积势的炭68柄%壶。驰图随8饲蓝长沙市添近界5肌年水源热枕泵与土壤衫源热算泵旬秧图席9己唯长沙市从急事地源热战泵相关机惭构比例图扬空调面积障分布图首长沙市的元地源热泵栽项目带动颗长沙本地讲和外地从逢事浅层地旁热勘察、器地源热泵梅设计、施幸工及设备模制造企业膏的快速发钉展，企业溜数量也从傲原来的几猪家发展到悟现在的慨近躺3透0驳家，产品锅、技术也暖日臻趋于咏成熟。目吩前长沙地倍区从事浅珍层地热能喝建筑应用匠的科研院怨校浊有刑6霜家，勘察仓设计单础位系5推家，设备面厂家及集红成凉商甘1典8宣家。由痒图违9餐可以看出樱，设备厂摇家及集成壶商所占比机例较大叼为病62形%盒，科研院训校和勘察式设计单位即所占比例别分别肢为享21条%圈和茄17两%以。联3警捏长沙市可它再生能源禾建筑应用旋发展中存办在的问题嫂3.1斜若太阳能建诞筑应用跪（吩1应）缺乏相缘应的激励辉机制和政拨策，并且艰行动较为黑滞后。在休国家件于集200驰6买年颁发了六《可再生掌能源法》勒后，其它栏省市相继霉出台了各锁种激励办凯法和强制绢措施．但荣湖南仍处仓于观望和痒等待阶段蓬。计（夜2滥）真空管透质量问题倾。长沙市湿场上真空谋管长度滥为愁1.教2返～慌1.8统m秘，其质量孕出现良莠馋不齐现象题，主要表字现在集热箩效果和镀箱膜技术两殃个方面，功有待加强远太阳能产蜘品质量的咱监督、检仁测、检查盗和管理，另淘汰质量麻低劣的产照品。找（啊3缓）长沙市遵尚无从事李太阳能应摇用研究的率专业机构夺，专业人谣才缺乏。雹由于对太形阳能应用询技扮术研究的售严重不足胶，从而制喉约了我省热太阳能应践用的开发荣研究和产个业发展。遣（闭4识）太阳能堪热水器制递造厂家停眠留在仿制满省外产品伤，规模小惜，技术含窜量低，无府法与省外胳的太阳能劣热水器竞底争。目前享市场尽上网90积%朴左右的太胜阳能热水相器产品是夕在非承压策的状态下专运行，有碎些非承压肃产品质量粱性能不够苗稳定，返渣修率高，燥售后服务许跟不上，缴在一定程赵度上影响沃其推广使庆用。稀3.2贫筛浅层地热及能建筑应得用傍地源热泵沿作为一种梯新型的制果冷供暖方穴式，在长顷沙市虽然辛发展势头扩较好，但巨作为一个粥整体的系卧统来推广魔应用时，责还是存在服很多的问景题。甘（初1科）缺乏详费细的勘察罪调研。地舰水源热泵鹅市场的开屋发需要对沉当地地质早条件进行申详细的勘上察，但目郊前大部分事项目并没芬有进行前环期的勘察贷和土壤的庸热物性测百试，造成脑部分项目脸的设计不市能满足实揪际的负荷际需求，运驻行效果上剧出现问题旱，在一定肯程度上制哥约了地源筐热泵机组当的推广使葵用。锐（锦2紫）长沙地债区地质条觉件相对较牛为复杂，阁地源热泵露对地质结袭构要求相筐对要高，凡地质结构昆如出现卵亚石层、岩雅石层会增缘加投资成祖本和工期燥，因此很刻多建设单式位担心会来增加建设芬成本，并么对节能经暴济效益和场运行效果赶表示忧虑日而最终选劫择放弃，防为地源热挨泵的大面匆积推广增岭加了障碍傻。厉（茄3霉）政府相种关职能部宇门之间缺通乏沟通机挨制，地源底热泵和水陡源热泵项路目的审批银手续过于杀复杂，目匙前长沙市盛还没有出茎台具体的恋管理办法泥，来引导组项目进行勿办理相关榴的审批手甘续。例如匀湘江沿岸狂一些建筑插项目，设设计时考虑失采用水源译热泵，但乓在审批中见过程牵涉希到的部门割太多、周互期太长而昨放弃。袭（源4射）大部分恭的建筑设离计单位在笛设计使用箭地源热泵担时，需要劲依赖生产宁单位或技闭术咨询公柳司，而二激者的沟通过渠道通常贼因为利益哑问题不是由非常顺畅脑，设计单骑位怕增加率工作难度桃和承担相瘦关责任，堂而劝说建除设单位放服弃地源热霉泵的设计厌方案，从库而也增大麦了地源热寇泵的推广纤难度。窗4自赖长沙可再膨生能源建漫筑应用发傅展的策略央自歇200算7腔年安1石2汉月少1饶4改日国家发魂改委批准荣长沙为全逢国资源节酿约型、环塔境友好型椅建设综合蛛配套改革提试验区以杨来，在推赌进膊“智两奉型定”表城市建设躲综合配套挑改革中，冬一直以可腰再生能源歇建筑应用薪视为工作岭重点。通框过大规模妈在建筑用复能系统推款广应用可裂再生资源夹，实现调朽整长沙市李建筑用能于结构、节因约建筑耗慧能，大力堵推进城市床建筑节能网发展。属4.1柜抹建立专职肃组织机构辫可再生能倚源建筑应理用的推广如涉及水文于、水利、梅电力等诸章多部门，蝇是一个跨煌多行业、骨多专业综胜合应用技悉术，各级封部门的领拜导应高度适重视可再票生能源的侍综合利用攀，成立专塘门的可再咏生能源建谊筑应用领贸导小组。朴加强组织栽领导，各换部门协调蠢配合，解口决推广工构作中遇到咐的问题，露督促各项阵工作的落抢实，总结夸工作中的知经验教训楚等，积极游而稳妥地醉推进可再偶生能源在堪建筑中应生用的工作刊。酸4.2贴粪完善可再布生能源建嫁筑应用政筝策法规、欣技术标准竭体系赶结合长沙上市可再生碌资源状况译的特点，叹建立和完片善具有长壁沙特色的鹿可再生能阁源建筑应狮用政策法微规，研究依制定适宜籍长沙可再纷生能源建晌筑应用特帮点的相关市经济激励唯政策措施唯。以政府泥引导魄的方式推使进长沙市码可再生能告源建筑应顷用工作，搜规范可再杆生能源建堂筑应用市名场，使长腊沙市建筑兴节能工作摸持续、稳胜定、科学跨发展。情4.3平译完善经济流激励制度赤，扩宽筹绞资渠道丽充分借助砍政策激励美措施推动堤可再生能疏源建筑应盏用市场的探发展，贯厅彻落实国泽家法律法订规，制定寻强制性推购广政策，喉发挥财政构、税收等肢经济政策欠的引导和教调控作用字，促进可偶再生能源持在建筑中尿应用和相绢应产业的躺发展政策压。争取中跟央财政的铃专项补助筹，充分利变用长沙市薄财政收入阳来激励和宁推进可再毅生能源在小长沙笋市建筑中卵应用；充孟分发挥市肆场机制，严引导社会砍资金投入少。吉4.4哑拦制定财政微资金使用精计划，保己障可再生猜能源建筑嫁领域应用质财政补助别资金使用悲管理的好岭坏是地方议能否成功堵推广可再寒生能源建折筑应用的誓关键。应盒组织相关喷制定《长钉沙市可再晨生能源建患筑应用城饰市示范应挠用专项资侮金暂行管钱理办法》议，力求做骑到公平合拢理，拨款啦程序严格撕按制度透棉明操作，欠对符合规搂定要求的资可再生能筛源建筑应精用项目，气及时支付喘补助款项客。通过无卵障碍实施环财政补助纲，以资金揉激励方式俯推动长沙菜市可再生叼能源建筑掏应用规模箱化。瓜4.5尾孤培育和促衔进可再生把能源建筑埋应用产业帐发展物借助长沙歪两型社会健建设的有即利政策，毕以发展循布环经济为辞指导，示矮范引路，守以点带面末，建立有抬效的项目菠管理体翻系培,诸“黎十一嘴五偿”耳期间完成旧太阳能光渗热建筑一乡体化、地牺表水地源眠热泵、地斧下水地源交热泵、地农埋管地源虹热泵等可热再生能源好建筑规模帽化应用示趁范项目，径培育和促头进可再生简能源建筑时应用产业禾发展。肌4.6胶汇应大力宣效传和推广怕可再生能吓源在建筑厕领域中的菌应用茅不断提高附人们对能糕源状况的痒忧患意识心和应用可涝再生能源吸重要意义衡的认识，田使可再生气能源建筑式应用的知殊识进入到萍千家万户及。报社、望电台、电封视台、文控化教育及民有关社会如团体，应壶充分发挥芝各自优势刑，通过形晋式多样的即宣传教育羞活动，营胃造社会各除界广泛参竞与，人人董支持的