著眼未來ing 國外可再生能源在建筑節能中的應用

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）

著眼未來ing 國外可再生能源在建筑節能中的應用

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）

隨著全球能源趨緊，可再生能源逐漸發展成為能源供應主體，必將成為世界各國競相開發的一個重要領域。可再生能源屬于清潔能源，是未來能源系統的希望。世界各國發展可再生能源的經驗已經證明，這是一個具有無限發展前景、代表人類未來能源的一個領域。在建筑行業，可再生能源尤其是太陽能、地熱能等被高度關注并被很多國家廣泛應用。

一、太陽能和地熱等可再生能源在建筑領域的應用現狀

太陽能在建筑節能方面的綜合利用是當前太陽能產品發展趨勢之一，尤其是太陽能熱水器或太陽能熱水系統。太陽能與建筑物一體化是今后房地產業發展的趨勢，將開創嶄新的綠色生態住宅模式。當前，將太陽能熱水、太陽能空調和太陽能電池發電應用于建筑，并與建筑一體化的新型太陽能建筑已在美、日以及歐洲一些國家進行示范，引起強烈反響。美國太陽能建筑的發展極為迅速，無論是對太陽能建筑的研究、設計優化，還是對材料、房屋部件結構的產品開發、應用，以及真正形成商業運作的房地產開發，均處于世界領先地位，并形成完整的太陽能建筑產業化體系。在德國、荷蘭等國家，太陽能已成為商業化程度最高、利用最廣泛的可再生能源之一；在能源匱乏的以色列和希臘等國，太陽能的家庭普及率達40%。

目前，地熱在可再生能源利用中最具競爭力。在建筑節能領域，應用地熱供暖、制冷非常廣泛，已有60多個國家直接利用地熱能，50%的地熱直接用于建筑熱源和生活方面。20世紀30年代初美國成功應用了以地下水為媒介的地源熱泵系統；1946年，美國俄勒岡州的波蘭特市中心區成功安裝了第一臺熱泵系統。歐洲第一次出現利用地源熱泵技術的高潮始于20世紀50年代，德國的著名學者Von Cube在自己家中安裝了一臺水平鋼管式直接膨脹式地源熱泵系統，該系統的性能系數為2.5左右，運行了20多年，但由于當時能源價格較低，利用該技術并不經濟，所以未能得到較好的推廣。20世紀70年代歐洲建立了不少主要用于冬季供暖的地源熱泵系統，愛爾蘭幾乎全部家庭和大樓都有地熱設施，美國、新西蘭的許多城市也在使用地熱進行采暖。許多國家還采用地熱加熱溫室。目前，地源熱泵技術備受關注，至今已有30多個國家涉足熱泵領域，總裝機容量達到6900兆瓦。據統計，在家用供熱裝置中，地源熱泵所占的比例，瑞士為96%，奧地利為38%，丹麥為27%；在美國，2005年已安裝近100萬臺地源熱泵；在加拿大，地源熱泵以每年20%的遞增銷量處于各種熱泵系統的首位。在實際工程應用中，北美對地源熱泵的應用偏重于全年冷熱聯供，采用閉式水環熱泵系統；歐洲國家偏重于冬季供暖，往往采用熱泵站方式集中供熱供冷。此外，地熱空調技術利用淺層地熱調節建筑物內空氣溫度，冬暖夏涼，節能又環保。

二、可再生能源建筑的國外實踐

德國Germany

在積極開發和利用可再生能源的同時，德國政府主要采取立法和福利資助措施等手段促進可再生能源在建筑節能中的利用。建筑供暖和供水消耗的能源約占德國能源消耗總量的1/3，是除工業和交通外最耗能也最有節能潛力的領域。德國政府于2002年出臺《節省能源法案》，規定新建建筑必須是符合標準的低能耗建筑。根據該法案，德國近年還對大量著名建筑采取鍋爐更換等措施，大大減少能耗。

2003年德國政府制訂了“10萬屋頂太陽能發電計劃”和“住所改造計劃”，采用節能技術改造建筑。德國的太陽能利用技術一直保持世界領先水平，2005年德國實現太陽能光伏發電總量10億千瓦時，新增太陽能集電器面積96萬平方米，截至2005年底，總面積累計高達700萬平方米。地熱既能用于建筑取暖及周邊暖氣網絡，又能用來發電。德國的地熱供暖廠早已建立，2003年又建成了第一個地熱發電站。德國政府還出資資助有關的地熱發電項目。2000年成立的德國能源局，主要工作包括房屋供暖和保溫、節電裝置和照明、太陽能發電、風能等可再生能源以及電熱耦合裝置的應用。北威州每年有15%的項目由政府資助發展熱泵技術。

德國政府和各級地方政府都制定了相關措施，以促進可再生能源的發展。一是德國政府對可再生能源的研發促進。太陽能和風能是研發的重點。德國政府新批準了太陽能、風能、地熱能等領域總計102個研究項目，金額為9800萬歐元。二是推出一系列的市場激勵措施與《可再生能源法》相配套，其生態稅改為太陽能和地熱能供暖的拓展提供了資金，僅一年生態稅改就提供了約1.93億歐元資金。三是復興信貸銀行提供一系列的項目融資，包括對太陽能項目的投資信貸和其他優惠貸款。

德國政府和各級地方政府促進可再生能源發展相關措施

日本Japan

日本在主動式太陽房的研究應用領域處于世界前列。20世紀70年代日本通產省制訂了“陽光計劃”，并按此計劃建造了數幢典型太陽能采暖空調試驗建筑，如矢崎實驗太陽房。多年來日本的太陽能采暖、空調建筑一直穩步發展，并已應用于大型建筑物上。在積極開發和利用可再生能源的同時，日本積極研究并采用成套的建筑節能技術促進可再生能源在建筑節能中的利用。

日本于20世紀90年代提出“零能源住宅”，并且商品化推廣成功。“零能源住宅”包括以下幾部分：高隔熱高氣密性，屋頂建材型太陽能發電系統，太陽能熱水系統，無源空調系統，住宅用的全能空調系統，長期居住的“高耐久性可變空間”，考慮生命線或儲藏食物等。日本通產省的新太陽能計劃中提出2600萬戶太陽能住宅的推廣計劃，預計將生產43億瓦太陽能電池，并要求新建房屋使用太陽能供電。

我國可再生能源建筑的應用和發展

第一階段（2006年）

起步階段，從無到有，實現突破

2006年，建設部、財政部兩部委下發《建設部 財政部關于推進可再生能源在建筑應用的實施意見》（建科〔2006〕213號），全面啟動了可再生能源在建筑領域的規模化應用示范工作，包括太陽能利用技術和淺層地能技術在建筑領域的應用。自此，可再生能源建筑應用得到了快速發展。截至2008年底，住房城鄉建設部聯合財政部已組織實施4批可再生能源建筑應用示范項目共371項，示范面積4049萬平方米，光伏發電示范裝機容量6.2兆瓦，國家財政總補貼金額約27億元，項目覆蓋27個省/自治區、4個直轄市、5個計劃單列市和新疆生產建設兵團。

我國可再生能源建筑的應用和發展

第二階段（2009年）

推廣階段，有點連線，深入發展

2009年，根據黨中央、國務院“擴內需、保增長、調結構、促民生”的戰略部署和可再生能源建筑應用發展形勢的需要，以啟動我國“太陽能屋頂計劃”為切入點，開展太陽能光電建筑應用示范，強調大力支持太陽能光伏產業，并提出對符合條件的太陽能光電建筑應用示范項目給予20元/瓦的補貼，對屋頂裝機容量50千瓦以上的光伏發電系統給予20元/瓦的資金補助。這次光電示范項目共收到來自全國的484個項目申請，通過專家的集中評審，擇優選出111個項目作為示范項目，為太陽能光伏建筑一體化發展注入一劑強心針。

我國可再生能源建筑的應用和發展

第三階段（2011年）

鋪開階段，由線到面，全局展開

2011年3月，兩部委再次聯合發出《關于進一步推進可再生能源建筑應用的通知》（財建〔2011〕61號），其中明確指出“十二五”期間可再生能源建筑應用推廣目標，切實提高太陽能、淺層地能、生物質能等可再生能源在建筑用能中的比重，開展可再生能源建筑應用集中連片推廣，爭取到2015年底，新增可再生能源建筑應用面積25億平方米以上，形成常規能源替代能力3000萬噸標準煤；到2020年，實現可再生能源在建筑領域消費比例占建筑能耗的15%以上。同時，加大推廣力度，加快可再生能源建筑領域大規模應用，“十二五”期間，在可再生能源建筑應用城市示范及農村地區縣級示范基礎上，加快集中連片、整體推進，充分挖掘應用潛力。