新能源技術(shù)及太陽能建筑一體化利用調(diào)研方案

新能源技術(shù)及太陽能建筑一體化利用調(diào)研方案一、基本情況聯(lián)合調(diào)研小組結(jié)合雙遼當(dāng)?shù)毓庹?、地?zé)帷L(fēng)力等相關(guān)情況，根據(jù)前期的初步了解和溝通，先后赴中電電氣（南京）光伏有限公司（光伏發(fā)電）、江蘇華揚(yáng)集團(tuán)（太陽能熱水器）、山東藍(lán)德空調(diào)工業(yè)有限公司（地、水源熱泵）、山東泰達(dá)熱力新能源有限公司（新能源利用）、山東建隆貝爾光電科技有限公司（太陽能LED照明）、吉林省泰陽新能源科技有限公司（皇明太陽能熱水工程）等7家相關(guān)企業(yè)及研究機(jī)構(gòu)，詳細(xì)了解了太陽能熱水、太陽能采暖、地(水)源熱泵技術(shù)、太陽能LED照明、光伏發(fā)電等新能源技術(shù)及太陽能建筑一體化方案，并就相關(guān)企業(yè)資質(zhì)及實力、產(chǎn)品性能、適用條件、成案可能性、建設(shè)周期、初期投資以及運(yùn)行管理費(fèi)用等情況做了系統(tǒng)的調(diào)研。同時，針對使用需求，協(xié)同廠家就太陽能、地源熱泵等較成熟的技術(shù)在營區(qū)的利用，初步提出了幾個可行性方案并根據(jù)方案進(jìn)行了費(fèi)用對比。二、新能源建筑工程實例1、南京市江寧區(qū)天印廣場BIPV項目，光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)案例2、揚(yáng)州綠地房地產(chǎn)住宅小區(qū)項目，分體式真空管太陽能集熱器與陽臺結(jié)合的建筑一體化案例3、揚(yáng)州市邗江中學(xué)學(xué)生公寓項目，分體式真空管太陽能熱水系統(tǒng)案例 4、揚(yáng)州市陽光美第住宅小區(qū)項目，分體式真空管太陽能集熱器與坡屋面結(jié)合案例5、華揚(yáng)太陽能集團(tuán)職工宿舍，太陽能集熱系統(tǒng)與坡屋面結(jié)合建筑一體化案例6、壽光市公安局交警服務(wù)中心項目，地源熱泵冷暖空調(diào)系統(tǒng)案例 6、壽光市某住宅小區(qū)項目，低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)案例三、目前國內(nèi)新能源應(yīng)用的有關(guān)情況據(jù)了解，目前可應(yīng)用于營區(qū)建設(shè)的新能源包括光伏發(fā)電及LED照明、太陽能集熱、地（水）源熱泵、風(fēng)力發(fā)電等。（一）太陽能發(fā)電。它包括太陽能光伏發(fā)電和太陽能熱發(fā)電。太陽能光伏發(fā)電技術(shù)成熟，不論是離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)還是與并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)都有較大規(guī)模的應(yīng)用和實踐。光伏屋頂系統(tǒng)是利用現(xiàn)有建筑的屋頂?shù)挠行娣e，安裝并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，其規(guī)模一般在幾個千瓦到幾個兆瓦不等。屋頂并網(wǎng)發(fā)電是目前實現(xiàn)商業(yè)化光伏發(fā)電技術(shù)。然而，推廣應(yīng)用的主要障礙是發(fā)電成本高，如果應(yīng)用于營區(qū)必須考慮有國家及當(dāng)?shù)啬茉捶龀终叩闹С?。太陽能熱發(fā)電技術(shù)目前尚未商業(yè)化，未作深入調(diào)研。（二）太陽能熱利用技術(shù)。太陽能熱水系統(tǒng)作為輔助熱源與常規(guī)能源系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行在供應(yīng)生活和洗浴熱水的同時，還可為建筑供暖。我國的太陽熱水系統(tǒng)市場已完全商業(yè)化運(yùn)行，主要供應(yīng)生活和洗浴熱水。目前國內(nèi)已有廠家支持太陽能熱為特定建筑供暖。我國太陽熱水系統(tǒng)已形成系列化、規(guī)模化生產(chǎn)，成為世界上最大的太陽熱水器生產(chǎn)和應(yīng)用國。太陽熱水器產(chǎn)品已形成與電熱水器和燃?xì)鉄崴魅愣α⒌木置?。為滿足用戶的需求和城市景觀的要求，太陽熱水器開始向?qū)嵱?、美觀和與建筑結(jié)合的方向發(fā)展，與建筑的一體化結(jié)合已成為太陽熱水器行業(yè)的發(fā)展目標(biāo)和努力方向。（三）太陽能空調(diào)技術(shù)。目前太陽能空調(diào)技術(shù)的研究只實用于大中型的中央空調(diào)。營區(qū)建設(shè)有待實驗數(shù)據(jù)支持，不在此次調(diào)研范圍，未作深入調(diào)研。（四）地（水）源熱泵技術(shù)。地源熱泵簡單的說是通過輸入少量的高品位能源（如電能），實現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移。地能分別在冬季作為熱泵供暖的熱源和夏季空調(diào)的冷源，即在冬季，把熱源中的熱量置換出來，提高溫度后，供給室內(nèi)采暖；夏季，把室內(nèi)的熱量置換出來，釋放到冷源中去。熱泵技術(shù)在建筑供暖、供冷方面的應(yīng)用比傳統(tǒng)的供暖和供冷方式節(jié)約能源高達(dá)40％以上；在有關(guān)工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用能夠達(dá)到節(jié)能減排的最佳效果。另外，在運(yùn)行過程中沒有化學(xué)變化，對大氣和環(huán)境沒有任何污染，屬于當(dāng)今國際上具有節(jié)能、環(huán)保特點的先進(jìn)技術(shù)。所以我國和歐美國家一樣，正在全力推廣與應(yīng)用。（五）光伏LED照明和風(fēng)力發(fā)電。目前光伏LED照明技術(shù)十分成熟，其他營區(qū)有成熟案例，可直接引用；風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用于雙遼營區(qū)建設(shè)條件不夠成熟。四、經(jīng)濟(jì)性分析：供暖空調(diào)比較方案有：地（水）源熱泵、風(fēng)冷熱泵、燃油鍋爐+分體空調(diào)、天然氣鍋爐+分體空調(diào)、燃煤鍋爐+分體空調(diào)、太陽能及電輔供暖+分體空調(diào)。生活熱水比較方案有：太陽能熱水器、電熱水器、天然氣鍋爐、燃油鍋爐、燃煤鍋爐。供暖空調(diào)方案中風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)初投資最低，地源熱泵初投資最高，燃油鍋爐+空調(diào)、天然氣鍋爐+空調(diào)、燃煤鍋爐+空調(diào)方案基本相等，太陽能及電輔供暖+分體空調(diào)相對較高。生活熱水系統(tǒng)初投資從高到低依次為太陽能熱水器、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t、燃煤鍋爐、電熱水器。供暖空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用從高到低依次為風(fēng)冷熱泵、燃油鍋爐+分體空調(diào)、天然氣鍋爐+分體空調(diào)、燃煤鍋爐+分體空調(diào)、太陽能及電輔供暖+分體空調(diào)、地源熱泵。生活熱水系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用從高到低依次為電熱水器、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t、燃煤鍋爐、太陽能熱水器。表1：地源熱泵中央空調(diào)與各種空調(diào)投資比較元／㎡地能冷暖系統(tǒng)燃煤鍋爐＋暖氣片＋分體空調(diào)燃?xì)鉅t＋直燃式中央空調(diào)電熱鍋爐＋電冷中央空調(diào)風(fēng)冷熱泵冷水機(jī)組＋燃油（燃?xì)猓╁仩t120-200183264235182247表2：地源熱泵中央空調(diào)與各種空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用比較工程名稱地能空調(diào)風(fēng)冷熱泵電鍋爐＋水冷單冷燃?xì)忮仩t＋溴冷機(jī)燃煤鍋爐＋溴冷機(jī)集中供熱燃油鍋爐運(yùn)行費(fèi)用元/天.㎡冬0.150.530.340.260.20.160.35夏0.120.230.160.280.28--只供熱備注----------只供熱只供熱表3：常用中央空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)（以10000㎡建筑面積為例）方案初投資（萬元）運(yùn)行費(fèi)用（萬元/年）水源熱泵95.5918.20能源塔熱泵152.9922.03風(fēng)冷熱泵148.6128.29冷水機(jī)組＋燃煤鍋爐99.4240.62冷水機(jī)組＋燃油鍋爐104.2169.43冷水機(jī)組＋燃?xì)忮仩t104.2134.85冷水機(jī)組＋集中供熱154.3131.32溴化鋰直燃機(jī)（燃油）163.5286.22溴化鋰直燃機(jī)（燃?xì)猓?63.5231.50變頻多聯(lián)機(jī)250.0022.07表4：太陽能熱水系統(tǒng)與鍋爐熱水系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性比較（單位：元）太陽能燃煤鍋爐燃?xì)忮仩t燃油鍋爐電鍋爐年運(yùn)行費(fèi)用燃料費(fèi)/1250085000112500150000人員工資/15000750075007500運(yùn)輸裝卸費(fèi)/5000/500/排污費(fèi)/12500///維修費(fèi)/5000750750750總計200005000093250121250158250使用壽命（年）10-206-106-106-106-10據(jù)統(tǒng)計，如果太陽能利用率在60%以上，每平方米太陽能熱水系統(tǒng)的年平均獲熱量（按360天計）相對于電1200KW·h、500公斤普通煤和180公斤液化氣通過相應(yīng)裝置得到的熱量。以10000平方米建筑面積計算，年節(jié)約用電120萬KW·h、5000噸普通煤或1800噸液化氣，節(jié)能效果明顯。太陽能-地源熱泵綜合系統(tǒng)初投資高于其它方式，但運(yùn)行費(fèi)用大大低于其它方式，從投資回收期看，太陽能-地源熱泵綜合系統(tǒng)具有較很好的經(jīng)濟(jì)性。從環(huán)境效益看，太陽能-地源熱泵綜合系統(tǒng)的污染物排放量均低于其它系統(tǒng)形式。五、可行性方案（一）基本情況。自然條件方面，雙遼地處中國東北，日照條件較好，為我國太陽能資源中等類型地區(qū)，年太陽輻射總量為5000-5850MJ/m2，相當(dāng)于日輻射量3.8～4.5KWh/m2。當(dāng)?shù)赝寥郎郴瘒?yán)重，但地下水資源較豐富。能源政策方面，當(dāng)?shù)乜蓤?zhí)行峰谷電價政策，原則上每天22點至次日凌晨5點執(zhí)行低谷電價，電價降低50%，大約每度電0.33元；每天9點至11點及19點至21點執(zhí)行高峰電價，電價調(diào)高50%，大約每度電0.99元；其他時段執(zhí)行正常電價。關(guān)于國家及當(dāng)?shù)啬茉囱a(bǔ)償政策，由于時間及其他原因，本次調(diào)研沒有了解到具體政策，但通過了解江蘇及山東的情況，了解到國家大的政策是一致的，但投放到各省的額度不同，且各地的土政策也不盡一致，力度也有所不同。另外光伏發(fā)電方面，國家規(guī)定發(fā)電量在50kw以上時才允許并入國家電網(wǎng)。使用需求方面，一號院為需解決常駐值守人員生活熱水及以及冬季采暖問題，同時需解決除冬季外駐訓(xùn)期間大量人員的生活熱水問題；二號院為，冬季暫停使用，除值班室及加油站外，大多數(shù)建筑物采暖只需滿足5℃以上的日常維護(hù)溫度即可。（二）可行性建議方案。從經(jīng)濟(jì)性及實用性角度分析，經(jīng)討論，現(xiàn)提出結(jié)論性建議方案如下：1、太陽能集熱輔助低谷電加熱系統(tǒng)本方案更適用于二號院。二號院冬季暫停使用，大多數(shù)建筑物采暖只需滿足5℃以上的日常維護(hù)溫度即可，因此二號院的供暖方式可采用太陽能集熱器提供熱水，通過循環(huán)泵將熱水送入建筑內(nèi)的散熱系統(tǒng)。當(dāng)夜間及陰雨天氣太陽能不能滿足系統(tǒng)需求的熱量時，采用電鍋爐作為輔助熱源滿足使用需求。夜間用電可享受峰谷電價的優(yōu)惠政策，節(jié)約成本。值班室等人員少量居住建筑的采暖可考慮電輔采暖，以節(jié)約運(yùn)行管理費(fèi)用。非采暖季節(jié)人員較多，生活用熱水用量大，可將浴室設(shè)在二號院，利用太陽能熱水器提供生活熱水來滿足洗浴等需求。一號院為人員常駐區(qū)，冬季采暖溫度要求較高，使用本方案時，太陽能集熱器面積需求量更大，且末端散熱系統(tǒng)須更換為低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)。此方案的優(yōu)點是在設(shè)計時可充分考慮太陽能集熱器與建筑一體化，有效地降低建筑能耗，實現(xiàn)建筑節(jié)能的目標(biāo)；具有綠色環(huán)保概念，可減少污染物排放；可提供24小時熱水供應(yīng)；節(jié)約配套設(shè)施（鍋爐房）的用地；降低運(yùn)營成本。不足是初投資有所提高，夏季部分太陽能集熱器空閑，且夏季需另設(shè)空調(diào)系統(tǒng)。不過初投資可通過運(yùn)行費(fèi)用收回，夏季富余的集熱量可運(yùn)用于其他方面開發(fā)利用。2、地（水）源熱泵系統(tǒng)本方案更適用于一號院。針對一號院為人員常駐營區(qū)，冬季采暖溫度要求較高的使用特點，采用地（水）源熱泵系統(tǒng)方案的可滿足常駐人員采暖、熱水、空調(diào)三方面的需求，經(jīng)濟(jì)有效、節(jié)能、環(huán)保、一機(jī)多用、節(jié)省空間，另外維護(hù)費(fèi)用低，自動控制程度高。為