可再生能源在建筑中的规模化应用

王滋纯 韦恒

摘要：随着我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了巨大的资源和环境代价，经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐，群众对环境污染问题反应强烈。而可再生能源在建筑中的规模化应用便是实现建筑节能的重要途径。本文分析了可再生能源在建筑中规模化应用的意义，然后详细阐述了可再生能源在建筑中的规模化应用。

关键词：可再生能源；建筑；规模化；太阳能；风能

一、可再生能源概述

我国在“十二五”期间，已经明确了可再生能源建筑应用推广目标，提出要切实提高太阳能、浅层地能、生物质能等可再生能源在建筑用能中的比重，到2020年实现可再生能源在建筑领域消费比例占建筑能耗的15%以上。

可再生能源可定义为来自可持续补给的自然过程的能量，其各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部所产生的热能，包括风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。而在建筑节能领域中应用较多的是太阳能、地热能、生物质能和风能等。

二、可再生能源在建筑中规模化应用的意义

建筑节能指在建筑材料生产、房屋建筑和构筑物施工及使用过程中，满足同等需要或达到相同目的的条件下，尽可能降低能耗。具体指在建筑物的规划、设计、新建（改建、扩建）、改造和使用过程中，执行节能标准，采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品，提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率，加强建筑物用能系统的运行管理，利用可再生能源，在保证室内热环境质量的前提下，减少供热、空调制冷制热、照明、热水供应的能耗。

建筑是可再生能源应用的重要领域，可再生能源在建筑中的应用具有重要意义：

1、可代替和少用资源有限、不可再生的化石能源；

2、可减少耗用化石能源所产生的污染物的排放量，减轻大气污染，保护生态环境；

3、可再生能源在建筑中应用是实施国家能源战略的必然选择，我国太阳能年辐照总量超过4200MJ/m2的地区占国土面积的76%，是世界上太阳能资源最丰富的大国之一；

4、推进可再生能源在建筑中应用是满足能源需求日益增长，改善人民生活质量，提高建筑用能效率的现实要求。

三、可再生能源在建筑中的规模化应用

（一）太阳能在建筑中的应用

1、太阳热水系统

我国在广大城镇和农村大力推广应用该系统，为居民提供洗澡热水和其他生活热水。

2、被动式太阳房技术

该系统技术成熟、增加投资少、节约能源、有利环保，是解决广大农民和农村中小学校冬季采暖的好办法。

3、独立型太阳能光伏发电技术

该技术是解决西部地区广大无电农村生活用电的有效办法，市场潜力巨大。

4、太阳能吸附式制冷

白天解吸，夜间吸附，造成蒸发器中的水不断蒸发出来，蒸发过程吸热，达到制冷的目的。太阳能不足时，可补充其它热源如低谷期的电能等。

5、太阳能吸收式制冷

它以太阳能集热器收集太阳能产生热水或热空气，再用太阳能热水或热空气代替锅炉热水输入制冷机中制冷。

6、太阳能蓄热系统

该系统的基本原理就是在阳光充足的白天，把集热器收集的太阳辐射热贮存在蓄热槽中，以供建筑在阴雨天、晚间或者其他需要的时候使用。

（二）地热能在建筑中的应用

1、地源热泵系统

该系统是一种先进的新型环保空调设备，既可节电，又可降低费用，在城市商业建筑和民用住宅中的市场潜力很大。地源热泵有两种，一是利用热泵技术，把“恒温层”的地下水抽出来，热量交换后再排回去；一种是土壤源热泵，利用浅层常温土壤或地下水中的能量作为能源，在地下埋管，吸收热能。

（三）风能在建筑中的应用

建筑中风能的利用主要有两个方面：风力发电、自然通风与被动式降温。

在建筑中利用风力发电通常是对高层或者超高层建筑来说的。通常，风机在风速2.7m/s的情况下能够产生电能，在25m/s时达到额定功率，保证持续发电的风速为40m/s。因此在高层或者超高层建筑中利用风能不是不可能，但必须根据当地的平均年风速，风向，风力资源进行充分了解。再加上高层建筑离地面高，顶部的风力资源相对于底部来说十分充足，提供了一个利用风力发电的很好条件。因此高层建筑顶部修建风力发电机组具有一定的可行性。

（四）生物质能

生物质能开发潜力巨大，目前主要研究领域有：农村对沼气的利用、城市垃圾焚烧热电联产、能源作物种植，其中利用最多的就是沼气。

利用植物秸秆和动物的粪便，在沼气池中利用微生物发酵，将产生的沼气进行过滤，提高纯度，并通过管道将沼气输送到每个住户家中。可以用来代替天然气，电等能源，满足平时的生活需要，同时也环保，降低废物的排放。

四、推动可再生能源在建筑中规模化应用的障碍及对策

（一）存在的障碍

1、核心技术不完善

表现在以下几个方面：光电生产的关键设备主要依赖进口；热泵机组的部分核心技术不掌握，应增强自主研发能力；太阳能光热转换效率普遍不高，大多数太阳能集热器的集热效率仅达到40%左右，涂层材料、镀膜工艺等技术有待提高。

2、标准体系尚未建立

光电建筑一体化应用设计能力不足，缺乏安装技术标准与规程；缺乏完善的国家地源热泵产品制造标准；可再生能源检测评估标准亟待出台。

参考文献：

[1]梁俊强.大力推进可再生能源在建筑中的规模化应用[J].建設科技，2009.6.

[2]孙小燕.浅谈可再生能源在建筑节能中的应用[J].山西建筑，2009.1.