着眼未来ing 国外可再生能源在建筑节能中的应用

文_广西住房和城乡建设厅科学技术处课题研究组

制图_刘文杰 （本刊记者）

着眼未来ing 国外可再生能源在建筑节能中的应用

文_广西住房和城乡建设厅科学技术处课题研究组

制图_刘文杰 （本刊记者）

随着全球能源趋紧，可再生能源逐渐发展成为能源供应主体，必将成为世界各国竞相开发的一个重要领域。可再生能源属于清洁能源，是未来能源系统的希望。世界各国发展可再生能源的经验已经证明，这是一个具有无限发展前景、代表人类未来能源的一个领域。在建筑行业，可再生能源尤其是太阳能、地热能等被高度关注并被很多国家广泛应用。

一、太阳能和地热等可再生能源在建筑领域的应用现状

太阳能在建筑节能方面的综合利用是当前太阳能产品发展趋势之一，尤其是太阳能热水器或太阳能热水系统。太阳能与建筑物一体化是今后房地产业发展的趋势，将开创崭新的绿色生态住宅模式。当前，将太阳能热水、太阳能空调和太阳能电池发电应用于建筑，并与建筑一体化的新型太阳能建筑已在美、日以及欧洲一些国家进行示范，引起强烈反响。美国太阳能建筑的发展极为迅速，无论是对太阳能建筑的研究、设计优化，还是对材料、房屋部件结构的产品开发、应用，以及真正形成商业运作的房地产开发，均处于世界领先地位，并形成完整的太阳能建筑产业化体系。在德国、荷兰等国家，太阳能已成为商业化程度最高、利用最广泛的可再生能源之一；在能源匮乏的以色列和希腊等国，太阳能的家庭普及率达40%。

目前，地热在可再生能源利用中最具竞争力。在建筑节能领域，应用地热供暖、制冷非常广泛，已有60多个国家直接利用地热能，50%的地热直接用于建筑热源和生活方面。20世纪30年代初美国成功应用了以地下水为媒介的地源热泵系统；1946年，美国俄勒冈州的波兰特市中心区成功安装了第一台热泵系统。欧洲第一次出现利用地源热泵技术的高潮始于20世纪50年代，德国的著名学者Von Cube在自己家中安装了一台水平钢管式直接膨胀式地源热泵系统，该系统的性能系数为2.5左右，运行了20多年，但由于当时能源价格较低，利用该技术并不经济，所以未能得到较好的推广。20世纪70年代欧洲建立了不少主要用于冬季供暖的地源热泵系统，爱尔兰几乎全部家庭和大楼都有地热设施，美国、新西兰的许多城市也在使用地热进行采暖。许多国家还采用地热加热温室。目前，地源热泵技术备受关注，至今已有30多个国家涉足热泵领域，总装机容量达到6900兆瓦。据统计，在家用供热装置中，地源热泵所占的比例，瑞士为96%，奥地利为38%，丹麦为27%；在美国，2005年已安装近100万台地源热泵；在加拿大，地源热泵以每年20%的递增销量处于各种热泵系统的首位。在实际工程应用中，北美对地源热泵的应用偏重于全年冷热联供，采用闭式水环热泵系统；欧洲国家偏重于冬季供暖，往往采用热泵站方式集中供热供冷。此外，地热空调技术利用浅层地热调节建筑物内空气温度，冬暖夏凉，节能又环保。

二、可再生能源建筑的国外实践

德国Germany

在积极开发和利用可再生能源的同时，德国政府主要采取立法和福利资助措施等手段促进可再生能源在建筑节能中的利用。建筑供暖和供水消耗的能源约占德国能源消耗总量的1/3，是除工业和交通外最耗能也最有节能潜力的领域。德国政府于2002年出台《节省能源法案》，规定新建建筑必须是符合标准的低能耗建筑。根据该法案，德国近年还对大量著名建筑采取锅炉更换等措施，大大减少能耗。

2003年德国政府制订了“10万屋顶太阳能发电计划”和“住所改造计划”，采用节能技术改造建筑。德国的太阳能利用技术一直保持世界领先水平，2005年德国实现太阳能光伏发电总量10亿千瓦时，新增太阳能集电器面积96万平方米，截至2005年底，总面积累计高达700万平方米。地热既能用于建筑取暖及周边暖气网络，又能用来发电。德国的地热供暖厂早已建立，2003年又建成了第一个地热发电站。德国政府还出资资助有关的地热发电项目。2000年成立的德国能源局，主要工作包括房屋供暖和保温、节电装置和照明、太阳能发电、风能等可再生能源以及电热耦合装置的应用。北威州每年有15%的项目由政府资助发展热泵技术。

德国政府和各级地方政府都制定了相关措施，以促进可再生能源的发展。一是德国政府对可再生能源的研发促进。太阳能和风能是研发的重点。德国政府新批准了太阳能、风能、地热能等领域总计102个研究项目，金额为9800万欧元。二是推出一系列的市场激励措施与《可再生能源法》相配套，其生态税改为太阳能和地热能供暖的拓展提供了资金，仅一年生态税改就提供了约1.93亿欧元资金。三是复兴信贷银行提供一系列的项目融资，包括对太阳能项目的投资信贷和其他优惠贷款。

德国政府和各级地方政府促进可再生能源发展相关措施

日本Japan

日本在主动式太阳房的研究应用领域处于世界前列。20世纪70年代日本通产省制订了“阳光计划”，并按此计划建造了数幢典型太阳能采暖空调试验建筑，如矢崎实验太阳房。多年来日本的太阳能采暖、空调建筑一直稳步发展，并已应用于大型建筑物上。在积极开发和利用可再生能源的同时，日本积极研究并采用成套的建筑节能技术促进可再生能源在建筑节能中的利用。

日本于20世纪90年代提出“零能源住宅”，并且商品化推广成功。“零能源住宅”包括以下几部分：高隔热高气密性，屋顶建材型太阳能发电系统，太阳能热水系统，无源空调系统，住宅用的全能空调系统，长期居住的“高耐久性可变空间”，考虑生命线或储藏食物等。日本通产省的新太阳能计划中提出2600万户太阳能住宅的推广计划，预计将生产43亿瓦太阳能电池，并要求新建房屋使用太阳能供电。

我国可再生能源建筑的应用和发展

第一阶段（2006年）

起步阶段，从无到有，实现突破

2006年，建设部、财政部两部委下发《建设部 财政部关于推进可再生能源在建筑应用的实施意见》（建科〔2006〕213号），全面启动了可再生能源在建筑领域的规模化应用示范工作，包括太阳能利用技术和浅层地能技术在建筑领域的应用。自此，可再生能源建筑应用得到了快速发展。截至2008年底，住房城乡建设部联合财政部已组织实施4批可再生能源建筑应用示范项目共371项，示范面积4049万平方米，光伏发电示范装机容量6.2兆瓦，国家财政总补贴金额约27亿元，项目覆盖27个省/自治区、4个直辖市、5个计划单列市和新疆生产建设兵团。

我国可再生能源建筑的应用和发展

第二阶段（2009年）

推广阶段，有点连线，深入发展

2009年，根据党中央、国务院“扩内需、保增长、调结构、促民生”的战略部署和可再生能源建筑应用发展形势的需要，以启动我国“太阳能屋顶计划”为切入点，开展太阳能光电建筑应用示范，强调大力支持太阳能光伏产业，并提出对符合条件的太阳能光电建筑应用示范项目给予20元/瓦的补贴，对屋顶装机容量50千瓦以上的光伏发电系统给予20元/瓦的资金补助。这次光电示范项目共收到来自全国的484个项目申请，通过专家的集中评审，择优选出111个项目作为示范项目，为太阳能光伏建筑一体化发展注入一剂强心针。

我国可再生能源建筑的应用和发展

第三阶段（2011年）

铺开阶段，由线到面，全局展开

2011年3月，两部委再次联合发出《关于进一步推进可再生能源建筑应用的通知》（财建〔2011〕61号），其中明确指出“十二五”期间可再生能源建筑应用推广目标，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，开展可再生能源建筑应用集中连片推广，争取到2015年底，新增可再生能源建筑应用面积25亿平方米以上，形成常规能源替代能力3000万吨标准煤；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。同时，加大推广力度，加快可再生能源建筑领域大规模应用，“十二五”期间，在可再生能源建筑应用城市示范及农村地区县级示范基础上，加快集中连片、整体推进，充分挖掘应用潜力。