立足當下ing 廣西可再生能源建筑應用實踐

文_廣西住房和城鄉建設廳科學技術處課題研究組

制圖_劉文杰 （本刊記者）

立足當下ing 廣西可再生能源建筑應用實踐

文_廣西住房和城鄉建設廳科學技術處課題研究組

制圖_劉文杰 （本刊記者）

隨著城鎮化的快速發展，人民群眾生活水平的不斷提高，廣西建筑能耗總量持續增長。巨大的能源消費，直接關系到廣西的能源供應和能源安全。做好建筑節能工作，就是對節約能源、保護環境、應對氣候變化、推進廣西經濟社會可持續發展做出貢獻。

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，為貫徹落實黨中央、國務院關于節能減排與發展新能源戰略部署，根據《財政部、住房和城鄉建設部關于印發可再生能源建筑應用城市示范實施方案的通知》（財建〔2009〕305號）和《財政部、住房和城鄉建設部關于印發加快推進農村地區可再生能源建筑應用的實施方案的通知》（財建〔2009〕306號）等文件精神，廣西大力推動太陽能、淺層地能等可再生能源在建筑領域的應用，先后組織實施可再生能源建筑應用項目示范、城市示范和農村地區縣級示范，可再生能源建筑應用規模迅速擴大，應用技術逐步成熟，產業競爭力穩步提升，取得明顯成效。

一、廣西可再生能源建筑應用示范項目概況

2009—2012年，廣西共獲得可再生能源建筑應用示范城市、縣17個，國家補助資金共計5.32億元，示范任務面積達2455萬平方米，極大促進可再生能源在廣西建筑領域的規模化、專業化應用，對于深入推動廣西住房城鄉建設領域建筑節能、優化地區能源結構、推動可再生能源利用產業發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面積，為可再生能源建筑應用示范城市、縣的建設提供了寶貴的實踐經驗，為廣西進一步深入推動可再生能源建筑應用工作做出了有益的探索。

廣西住房城鄉建設廳一直高度重視可再生能源建筑應用事業的發展，不斷加強對可再生能源建筑應用試點項目的支持力度，2009—2012年投入的資金總額從6800萬元升至19300萬元，項目數量從119個升至320個，總體呈上升趨勢（見圖1）。

圖1：2009—2012年可再生能源建筑應用任務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項目投入數量比例最高的是太陽能光熱一體化項目，占總項目數量的75%；其次是地源熱泵和太陽能光熱與地源熱泵技術，分別占20%和5%；太陽能浴室僅有1個，占0.12%。

廣西通過全面執行可再生能源建筑應用試點示范工作，獲得巨大的經濟、環境、社會效益。所有項目預計節能量可達到44965.646萬千瓦時，按1元/千瓦時電費計，可節約電費約44965.646萬元，折合標準煤約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合系統，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的重點領域主要為地源熱泵、太陽能光熱建筑一體化和太陽能光熱與地源熱泵結合系統。

圖3：2009—2012年示范項目投入資金比例圖

二、各技術類型項目介紹

可再生能源建筑示范項目技術類型豐富，包括太陽能光熱建筑一體化、太陽能供熱制冷、太陽能浴室、被動式太陽房、地源熱泵、太陽能光熱與地源熱泵結合系統等技術類型。廣西可再生能源建筑示范項目技術類型主要運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合系統、太陽能浴室。2009年以來，廣西住房城鄉建設廳不僅一直加大對重點技術類型的扶持力度，還不斷鼓勵新型建筑節能技術的發展和實施，使廣西可再生能源建筑試點項目呈現多元化發展的良好趨勢。

（一）重點技術類型

1.太陽能光熱建筑一體化

太陽能光熱技術是指將太陽輻射能轉化為熱能進行利用的技術。2009—2012年廣西實施的太陽能與建筑一體化項目共619個，投入資金42872.503萬元。

表1：2009—2012年太陽能與建筑一體化項目一覽表

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；三是利用太陽能熱發電，利用集熱器把太陽輻射熱能集中起來給水加熱產生蒸汽，然后通過汽輪機、發電機來發電。太陽能熱水器是主要應用方式，太陽能空調由于采用直熱型技術難度大、成本高、效率低，其規模化推廣和利用在短期內不會發生變化。太陽能還可應用于太陽能熱發電，但是需要的集熱面積過大、占用較大空間，目前階段在城區內利用太陽能熱發電不太現實。對于新建建筑，應發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施與建筑有機結合，利用太陽能集熱器替代屋頂覆蓋層或替代屋頂保溫層，既消除太陽能對建筑物形象的影響，又避免重復投資，降低成本，是未來太陽能技術發展的方向。

案例

上思縣人民醫院門診醫技綜合樓項目

項目概況

上思縣人民醫院門診醫技綜合樓項目建設占地1107平方米，總建設面積12000平方米，地上建設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室潔凈專業裝修、污水處理工程及醫用設備、水電安裝設備、電梯工程、前期工程等費用1265萬元。

此工程項目由廣西電力工業勘察設計研究院設計、廣西城建建筑工程有限公司承建，監理單位為廣西桂標項目管理有限公司，項目工程開工以來進展順利，能按進度計劃完成工作量，在2011年11月上旬完成主體封頂。

節能效益

約有病床200張，采用太陽能光熱+空氣源熱泵輔助熱源技術制備全年生活熱水。每天熱水供應量13立方米。為驗證其節能效果，選擇上思縣人民醫院門診醫技綜合樓進行能效測評。

以太陽能熱水系統測算，按100升熱水需1.8平方米集熱面積，平均溫升30℃，標準煤當量熱值29307千焦/千克，年運行時間180天測算，規劃任務實施完成后，累計節電14.5萬千瓦時，市銷電價以0.85元/千瓦時計算，累計節約電費12.325萬元。

可再生能源建筑應用技術的推廣實施將帶來顯著的環境效益。達到2015年發展目標時，累計節約標準煤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年廣西實施的地源熱泵項目共152個，投入資金45426.85萬元（見表2）。

表2：2009—2012年地源熱泵項目一覽表

地源熱泵系統是一種利用地下淺層地熱能（也稱地能，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能系統，也就是說它將儲存于地下的冷（熱）量通過一定的裝置采集，然后用一定的介質將冷（熱）量輸送到需要的地方，改善人類生存的環境。與電鍋爐、燃料鍋爐供熱系統相比，地源熱泵要比電鍋爐加熱節省70%以上的電能，比燃料鍋爐節省60%以上的能量。

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

地源熱泵系統一般由三個子系統組成：熱（冷）源系統、熱泵機組、熱（冷）分配系統（包括空調末端、熱水供應系統等）。熱（冷）源包括地下水、江河湖水、巖石和土壤、城市污水、工業污水等。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）。熱泵機組都是水源式，既能制冷供熱，也可單獨提供熱水。按熱源分類，可分為地源熱泵地表水（江河水、湖泊水）系統、地下水源熱泵系統、污水源熱泵系統及地源熱泵土壤源系統。

案例

靈川縣“旺角名門”項目

項目概況

“旺角名門”位于靈川縣政府北面，靈川縣靈南路9號（原縣政府招待所），該項目建筑用地5434.34平方米，總建筑面積44341.1平方米，共228戶。采取“傳統中央空調+新風系統”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

與傳統電熱鍋爐相比，年節電量4.5萬度，按照節約1度電力折合標準煤0.35千克，節約1噸標準煤減排二氧化碳2.6噸、二氧化硫0.028噸的國際通行標準，該項目折算每年節約標準煤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合系統

太陽能與地源熱泵耦合技術：地源熱泵與太陽能的耦合形式作為中央熱水的供給系統。2009—2012年廣西實施的太陽能與地源熱泵耦合技術項目共48個，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項目一覽表

案例

廣西壯族自治區北海監獄

項目概況

廣西壯族自治區北海監獄位于北海市銀灘大道與福成公路交會處，設有監舍區、辦公區及生產區，建筑結構有鋼筋混凝土框架結構、磚混結構及鋼結構，建筑占地面積35153.3平方米，總建筑面積78716.45平方米。可再生能源示范面積為76806平方米。

為了更好地響應國家節能減排和可再生能源推廣利用政策，節省運行的費用，充分響應目前國家推廣的地源技術，該方案設計采用“太陽能+地源熱泵”組合的配置形式。該項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連接，采用太陽能作為第一能源對水進行免費加熱，采用地源熱泵作為輔助能源。優先利用太陽能系統，經過太陽能加熱達到設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，項目為太陽能光熱與地源熱泵結合系統應用的示范，示范面積76806平方米。項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，為監獄服刑人員提供生活熱水。陰雨天氣或太陽能不足時，啟動地源熱泵系統，保證熱水供給。全年太陽能集熱系統得熱量220368.75兆焦，儲熱水箱熱損量為14.1瓦/立方米·度。

集熱系統得熱量為603.7兆焦/天；

儲熱水箱熱損因數為14.1瓦/立方米·度；

集熱系統效率為43.3;

太陽能保證率45.9%；

全年常規能源替代量為130.23噸標準煤；

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；

靜態投資回收年限為8.54年。

（二）其他技術類型

太陽能浴室體現了新能源在新農村建設中發揮的巨大價值，在節能、環保、提高農村生活質量方面突顯成效。將太陽能利用和公共浴室相結合的倡導者在這項偉大事業中首次采用專利集熱設備，在較小的集熱面積上可以聚集產生更多的太陽熱量，溫度提升快，而且操作方便、簡單，完全自動控制，適應現代人的需要。有效地解決了廣大農村的新能源開發利用和洗浴問題，既保護環境，又節省能源，可以在社會主義新農村建設中發揮重要作用。

太陽能浴室技術較多應用于農村地區。田東縣是唯一一個在可再生能源建筑項目應用太陽能浴室技術的地區，為太陽能技術的開發和應用積累了寶貴的經驗。

表4：2009—2012年太陽能浴室項目一覽表

三、各地區項目情況

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、永福縣、上思縣共17個可再生能源建筑應用示范市（縣），各地區實施可再生能源建筑試點項目個數及投入資金見表5（補助資金僅為中央補助資金，不包含地區籌集資金）、圖4、圖5。

表5：2009—2012年各地區可再生能源建筑示范城市項目情況一覽表

圖5：2009—2012年各地區可再生能源建筑試點項目投入資金比例

綜上分析，2009—2012年自治區本級、南寧市、桂林市、岑溪市、田東縣和欽州市實施的可再生能源建筑試點項目數量較大，占總的可再生能源建筑試點項目的比例較大，其中南寧實施的可再生能源建筑試點項目比例最大，達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項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施了較多的地源熱泵項目，因此總資金投入比例較高。市級地區的資金投入整體比較平均且普遍高于縣級。