長沙市可再生能源修建應用

長沙市可再生能源建筑應用研究摘要：本文主要討論長沙市可再生能源（太陽能、淺層地熱能）在建筑中的應用現(xiàn)狀及發(fā)展策略。通過對長沙市太陽總輻射資料、長沙地區(qū)前期勘測的地質水文資料等大量資料的查閱，對長沙市現(xiàn)有的太陽能和淺層地能資源狀況進行了簡單分析；在問卷調查和實地調研的基礎上，對長沙市可再生能源建筑應用相關產業(yè)及現(xiàn)有的工程項目進行統(tǒng)計，并對長沙可再生能源建筑應用現(xiàn)狀進行深入剖析，發(fā)現(xiàn)目前存在的問題并為今后的發(fā)展指明了方向；結合長沙的實際情況提出了一些具有針對性和可操作性的建議，找到適合長沙市可再生能源建筑應用的思路，為建筑中節(jié)約常規(guī)能源提供參考。關鍵詞：可再生能源、建筑節(jié)能、太陽能、地源熱泵、建筑應用0引言能源是人類社會生存與發(fā)展的物質基礎，開發(fā)利用可再生能源是確保能源供需平衡、減少環(huán)境污染的先決條件。長沙是典型的能源匱乏城市，能源供需缺口大，據統(tǒng)計，電力、石油、天然氣等能源的市外凈調入量占全市消費總量的90%左右。目前長沙正處于城市化和新型工業(yè)化快速發(fā)展時期，建筑能耗呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。尤其是國家“兩型社會”建設綜合配套改革試驗區(qū)的設立，為長沙帶來了前所未有的發(fā)展機遇，同時也為長沙的能源供應帶來巨大壓力。因此，利用太陽能、淺層地能等可再生能源解決建筑的采暖空調、熱水供應、照明等，對替代常規(guī)能源，促進建筑節(jié)能具有重要意義，在長沙市“兩型社會”的建設中尤為重要與迫切。本文主要討論《中華人民共和國可再生能源法》中界定的可再生能源種類中（包括風能、太陽能、水能、生物質能、地熱能、海洋能）與建筑較為相關的太陽能及淺層地熱能。1長沙市太陽能建筑應用現(xiàn)狀1.1長沙太陽能資源概況長沙是湖南省省會，位于湖南省東部偏北，其地域范圍為東經111°53′—114°15′，北緯27°51′—28°41′[1]。長沙屬于亞熱帶季風濕潤氣候區(qū)，溫和濕潤，季節(jié)變化明顯，冬寒夏熱，四季分明。長沙地區(qū)年平均氣溫為17.1℃，1月最冷，平均4.8℃，7月最熱，平均氣溫28.8℃[2]。對長沙市1989～2008年太陽總輻射資料進行分析計算，長沙市多年平均太陽年總輻射量為3866MJ/（m2·a），屬于太陽能資源四類地區(qū)，資源貧乏區(qū)；年平均日照時數為1490h，日照時數大于6小時的天數為163天，在這些天數中，具有較好的可利用價值；長沙市的太陽能資源不太穩(wěn)定，長期統(tǒng)計數據顯示長沙市太陽能資源不僅在季節(jié)方面存在明顯的輻射量差異，而且應考慮太陽能在少數年份的不穩(wěn)定性；長沙市正午太陽時11～13時的太陽能平均輻射強度與年平均輻射時間在一天之中都是最強、最長的，因此長沙市太陽能資源日最佳利用時間是中午11～13時。1.2長沙市太陽能產業(yè)發(fā)展分析長沙市太陽能現(xiàn)代技術設備的應用起步較晚，與全國先進地區(qū)相比差距較大。太陽能熱水器的普及率還不算高，每千人太陽能熱水器保有量僅為22㎡。目前，長沙市在太陽能利用方面較為成熟的兩大產品是太陽能熱水系統(tǒng)和太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)；太陽能供熱采暖系統(tǒng)和太陽能空調系統(tǒng)，在長沙還屬空白。太陽能建筑一體化工程還處于試驗階段，未全面推廣。太陽能光伏利用基本以太陽能路燈、小區(qū)燈等為主。1.1.1太陽能熱水器產業(yè)現(xiàn)狀長沙市太陽能熱水器企業(yè)眾多，但本土企業(yè)均沒有掌握太陽能熱水器的核心技術和生產集熱管的能力，大部分商家是手工作坊式運作。通過對長沙市太陽能市場上市場占有率達到80%以上，規(guī)模相對較大的四家企業(yè)的調研統(tǒng)計，主要經營的產品為家用太陽能熱水器、集中太陽能熱水系統(tǒng)和太陽能路燈、信號燈等。調查數據統(tǒng)計見圖1和圖2。圖1長沙市太陽能熱水器近三年產量分析圖圖2長沙市太陽能熱水器近三年產值分析圖由圖1、2可知，近三年長沙市太陽能熱水器市場呈總體遞增的趨勢。隨著國家節(jié)能政策、節(jié)能法規(guī)的頒布與實施和長沙市“兩型社會”建設的不斷推進，2008年長沙市的太陽能熱水器的銷量與產值突飛猛進，產量與產值是前兩年的近10倍。圖3為長沙市4家企業(yè)2008年太陽能利用市場銷售情況分析圖，從圖中可以看出長沙太陽能利用主要為光熱利用，占太陽能總利用的99%，具有主導地位，光伏利用較少僅為1%。其中家庭式太陽能熱水器占總太陽利用市場的62%，是長沙市太陽能熱利用的主要形式。圖3長沙市2008年太陽能利用市場銷售情況分析圖1.1.2光伏產業(yè)現(xiàn)狀槽目前長損沙市共蠶有在建民、簽約俯、在談宰光伏產烏業(yè)項勒目炕7開個，全墾部項目鹽總投養(yǎng)資勝13短0紗億元以嶼上，預仔計產值閉可肢達搭40司0包億元以搏上。為番進一步限推進長塘沙光伏銅產業(yè)快遲速發(fā)展景，市政袋府決定帖在長沙浴高新區(qū)原麓谷建縮立長沙滅光伏產泡業(yè)基地麥，并將渠出臺一架系列支凱持光伏盼產業(yè)發(fā)周展的優(yōu)攏惠政策魂，吸引恨一大批鑰國內外苗光伏產夜品研發(fā)脖生產企撕業(yè)向麓杜谷聚集疊，成為牛長沙新叫型工業(yè)糧化的增煩長極。續(xù)中國電群子科技常集團公絮司第四閱十八研孝究所作懲為湖南悄光伏產惰業(yè)的龍謹頭企業(yè)索，光伏愛產業(yè)項肝目總腿投伴資勞1罷8炕億元，畢將形折成戶200布M商W器光伏產終業(yè)鏈，扛預計產蘿值將超嶄過上10告0序億元。開未答來宿3牌年，電餡四十八層所晶體孟硅太陽蝕能光伏勁電池產殃能預計六將達潛到沉500布M避W擴以上加黑。長沙晝中建大搏廈玻璃厘幕墻是瓦國際首場創(chuàng)百頁鍵式太陽士能發(fā)電恥幕墻，座發(fā)電面才積刪200優(yōu)0類平方左汽右，裝嶄機功鎖率尋10宵0造千瓦，京是目前梳世界最篩大的非史晶硅太扔陽能幕珍墻，發(fā)返電量務約引1酒0偵萬衡度啦/療年，被折評為籍“敏200予8映年度國掉家可再陜生能源吊建筑應急用示范扁工程采”香?？?.3絮進長沙市慣太陽能匯建筑應功用工程串現(xiàn)狀撒對長沙司市近三折年團1斤5掘個已經屈建設竣柱工的太臣陽能建包筑應用守（太陽框能熱水偷系統(tǒng)）蠻工程項艘目進行煉了調研資。撤長沙市俘太陽能悲集中熱佩水系統(tǒng)諒主要為罩醫(yī)院和堪賓館使游用，毒工程數皺量逐年太增加活，鳳200起6-2賓00熊8賢年工程鉤數量分業(yè)布分別役為葡1屈、命6府、澇8見。太陽嶼能集中銹熱水竣紡工項目焰集熱器免面積如格圖星4盼所示腥，轟200宜8貨年太陽經能熱水湯工程項哈目集熱鍛器總面皆積節(jié)為御359尼0m舟2員，耀是韻200眉6處年晝的大4召倍多。顆圖省4眨詠長沙皺市宴06-奶0竟8死年太陽畏能熱水鑼工罷程系垂鄰化畏京病圖柔5察該長沙市抽抽樣調掏查太陽顯能熱水無系統(tǒng)攔抽樣集宇熱器面沾積分布哥圖抗翁答拔虜船喜誦勒變慧喚集熱器滅類型去圖描5然為調研夾工程項棍目中太腿陽集熱優(yōu)器不同離種類使拉用情況告，在調勁研工程眨項目中眼，太陽嶼能熱水榴器主要絮有平板正型和真汽空管型蠅。平板畜型和真侮空型太香陽能熱惑水器占于有的比菠例分布題為礙81促%緞和拒19奴%昏，平板灶型太陽嚷能熱水雖器是目億前長沙匪市太陽鋤能集中儲熱水系闖統(tǒng)工程維項目中尊主要使吊用形式討。得2敬蚊長沙市紀淺層地篇熱能建持筑應用援現(xiàn)狀押2.1拉竿淺層地荒熱能資假源概況葉在大地恥構造位郵置上，探長沙位亭于揚子去準地臺傳的東南酷隅，次臥級構造靈單元長滔沙赤——蠟平江斷務陷盆地滑的西南長部，緊慎鄰華南煤褶皺系澇。地層飲主要發(fā)草育第四君系、白摘堊系、罷泥盆系蘆、石炭扯系、二回疊系地賽層，第冶三系在滲區(qū)內局爸部有分載布，而犁侏羅系頃在區(qū)內罩僅有零拿星分布螞，志留商系在區(qū)逗內缺失它。區(qū)內凈分布最吼廣的地留層是中什生界白純堊系、懇中元古竭界板溪激群，其籃次為新帳生界第妹四系那[3]甘。區(qū)域砍大部分申地區(qū)平黎均土壤紀綜合導脖熱系數承在它1.名5姻～爺2.5餐W/喪(遠m催℃勤)號之間，稅淺層土窮壤平均茂溫度他在您1粘8濁～但2絲5苗℃涂之間。改長沙市柴水資源田以地表臺水為主輝，全市壟水能蘊濾藏云量慚24.別5賄3狂萬千瓦象，為長善沙市提吼供了豐純富的水層資源，惠但現(xiàn)僅銹利搏用裝16.稱72少%母。長沙小水文特朵征：水孫系完整揉，河網羽密布；谷水量較跌多，水世能資源塊豐富；另冬不結網冰，含送沙量少做。長沙扮市支流林河明長宮5梯公里以號上的棵有嶺30淚2史條，地諒下水資修源儲量承大辜，紫200垮8溫年地下萌水總儲胡量老12.蜓9林4亞億晨m赴3停/曾年，富水水區(qū)域劈占市區(qū)球總面積稅的促80悼%癢以上。盤2.殼2貿長沙市翻地源熱季泵產業(yè)氧發(fā)展現(xiàn)罷狀壇長沙市獄淺層地測熱能利射用時間嫂相對較介晚警，拼200疊4涌年才開郵始有第膨一個水拆源熱泵陷項目。階最近幾呆年發(fā)展遇比較快技，根據丟不完全辛統(tǒng)計，泉截止鳴到督200傲9昌年煉7另月，已廚經竣工敞的項目玻共縣計抖1紡9毒個，總岡面積達愈18.往6編萬暗m慶2庭。祝圖磚6飄、易圖抵7卵分別為泡長沙市酷近誦5既年地源掘熱泵項輸目工程背數量和懼地源熱呀泵系統(tǒng)鄭空調面截積分布眨圖?？蠄D撲6鉤授長沙市越近劍5揚年地源宇熱泵工嶼程數量固分布忘圖癢描仆賞圖歐7炸核長沙市器近莖5發(fā)年地源呢熱泵空菜調面積而分布六圖案專辰介閃電室顏混擁協(xié)謎奴挑烘?zhèn)ゼ~且到目前主為止，縫長沙市湖淺層地際熱建筑臂應用項即目已經恰涵蓋了辭三大基偽本利用段方式：馬地表水午水源熱騾泵、地盤下水水久源熱泵鄰、土壤拆源熱泵濃。久圖艦8拳為本次乖調研的煎地源熱度泵項目奶中水源搖與土壤醋源熱泵盤空調面體積分布極圖，長末沙市地棄源熱泵構主要使瀉用形式檔為水源藍熱泵，陵空調面番積階為編12.街7盲萬載m米2井，占地敢源熱泵卷總空調銷面積換的懸68夕%壺。遲圖牽8蓬嫂長沙市炎近俗5宵年水源慨熱泵與盡土壤源宿熱她泵沒盾畜圖祖9填摸長沙市拼從事地葛源熱泵怨相關機甘構比例猜圖世空調面撈積分布低圖爪長沙市慧的地源匹熱泵項嫁目帶動救長沙本柔地和外第地從事誼淺層地鉤熱勘察懼、地源渡熱泵設且計、施頁工及設鴉備制造霉企業(yè)的不快速發(fā)鼻展，企禿業(yè)數量口也從原染來的幾設家發(fā)展富到現(xiàn)在里的寫近鳴3淘0疊家，產扔品、技糠術也日蘿臻趨于惡成熟。影目前長座沙地區(qū)煌從事淺即層地熱汗能建筑遮應用的尾科研院傍?；忻?如家，勘冤察設計左單略位慧5鋤家，設姓備廠家積及集成堅商辦1始8幅家。由取圖欄9碼可以看協(xié)出，設篇備廠家形及集成獎商所占飾比例較廢大輸為乓62番%冠，科研云院校和察勘察設糧計單位頑所占比坐例分別穗為教21智%酬和浩17并%憑。予3疤扁長沙市嗚可再生刮能源建隔筑應用隔發(fā)展中萍存在的絡問題小3.1闊童太陽能蚊建筑應橋用李（重1布）缺乏撐相應的泡激勵機聯(lián)制和政綁策，并泡且行動伐較為滯裕后。在腦國家晶于靈200北6蕩年頒發(fā)月了《可非再生能肯源法》押后，其觀它省市曾相繼出扛臺了各怠種激勵綢辦法和焰強制措杜施．但辟湖南仍使處于觀絕望和等童待階段蟲。浪（憲2碧）真空毀管質量玉問題。勒長沙市愁場上真禽空管長臣度筑為朱1.調2際～僑1.8互m炮，其質姜量出現(xiàn)協(xié)良莠不么齊現(xiàn)象傘，主要那表現(xiàn)在饅集熱效舟果和鍍己膜技術脖兩個方匠面，有跌待加強擾太陽能銀產品質鞏量的監(jiān)染督、檢匠測、檢豬查和管捎理，淘請?zhí)|量寬低劣的顆產品。翻（假3燃）長沙予市尚無含從事太沈陽能應愛用研究備的專業(yè)略機構，幟專業(yè)人予才缺乏散。由于走對太陽屢能應用備技飼術研究織的嚴重距不足，湖從而制桐約了我校省太陽震能應用遭的開發(fā)摔研究和候產業(yè)發(fā)蔥展。花（蛙4趕）太陽超能熱水泛器制造破廠家停高留在仿盒制省外秀產品，梅規(guī)模小靠，技術異含量低敲，無法綁與省外獨的太陽知能熱水慕器競爭亭。目前慶市場聾上脆90訓%鈴左右的灶太陽能詳熱水器嬸產品是兩在非承較壓的狀憲態(tài)下運挪行，有凳些非承捏壓產品找質量性冬能不夠屋穩(wěn)定，怪返修率迎高，售徐后服務討跟不上竄，在一丙定程度議上影響坡其推廣腰使用。齊3.2挪灰淺層地回熱能建箱筑應用吵地源熱敵泵作為衛(wèi)一種新全型的制臂冷供暖譽方式，嫁在長沙累市雖然栗發(fā)展勢宰頭較好供，但作雖為一個均整體的棄系統(tǒng)來略推廣應遲用時，坊還是存猾在很多陶的問題液。顯（攀1烘）缺乏慚詳細的產勘察調梨研。地魄水源熱瞧泵市場婦的開發(fā)美需要對百當地地最質條件豆進行詳糧細的勘容察，但巴目前大票部分項貌目并沒身有進行呆前期的午勘察和性土壤的吧熱物性韻測試，患造成部痕分項目憤的設計俯不能滿盜足實際去的負荷仆需求，退運行效袍果上出錫現(xiàn)問題銳，在一犁定程度消上制約盼了地源畜熱泵機墨組的推焦廣使用論。佩（叫2慶）長沙忍地區(qū)地城質條件練相對較聾為復雜漏，地源每熱泵對足地質結稻構要求院相對要鞏高，地菊質結構惜如出現(xiàn)雷卵石層哀、巖石宗層會增鑒加投資瓶成本和境工期，鳳因此很殊多建設握單位擔籠心會增梅加建設捐成本，舌并對節(jié)灣能經濟鳴效益和考運行效相果表示私憂慮而撲最終選汽擇放棄醒，為地疤源熱泵倦的大面禽積推廣筑增加了構障礙。漢（構3榜）政府待相關職虜能部門炎之間缺洗乏溝通袍機制，史地源熱難泵和水胞源熱泵致項目的沿審批手告續(xù)過于尖復雜，藥目前長意沙市還半沒有出歇臺具體倆的管理匙辦法，熊來引導顧項目進塊行辦理酒相關的寧審批手沾續(xù)。例譜如湘江菊沿岸一驕些建筑譜項目，為設計時器考慮采耐用水源刃熱泵，具但在審港批中過敗程牽涉?zhèn)蔚降牟肯﹂T太多構、周期磨太長而善放棄。涂（挪4哀）大部硬分的建捷筑設計狡單位在透設計使愧用地源秀熱泵時勁，需要吃依賴生寇產單位才或技術沿咨詢公五司，而貴二者的役溝通渠襖道通常往因為利戶益問題綠不是非壞常順暢的，設計點單位怕允增加工達作難度窩和承擔飯相關責簽任，而葵勸說建蒸設單位送放棄地羽源熱泵少的設計卸方案，口從而也往增大了青地源熱諷泵的推藏廣難度禾。菊4狐收長沙可韻再生能益源建筑本應用發(fā)壽展的策抗略習自等200帖7猛年回1季2瓜月萄1屠4字日國家捐發(fā)改委皆批準長秘沙為全望國資源日節(jié)約型謹、環(huán)境框友好型順建設綜再合配套越改革試奴驗區(qū)以要來，在庸推籠進漿“療兩委型煌”純城市建編設綜合穿配套改怠革中，魄一直以醋可再生角能源建南筑應用苦視為工家作重點乏。通過美大規(guī)模姥在建筑欣用能系薦統(tǒng)推廣牙應用可甲再生資糖源，實滾現(xiàn)調整勿長沙市兼建筑用賄能結構互、節(jié)約臥建筑耗場能，大舉力推進中城市建牢筑節(jié)能坐發(fā)展。問4.1景匪建立專敵職組織號機構指可再生桐能源建剛筑應用渠的推廣炭涉及水備文、水熔利、電消力等諸晌多部門鏡，是一妨個跨多限行業(yè)、趁多專業(yè)新綜合應遠用技術考，各級覆部門的以領導應弟高度重賄視可再育生能源聾的綜合絞利用，竹成立專巨門的可政再生能蜻源建筑賢應用領譽導小組樸。加強于組織領鋪導，各筍部門協(xié)斥調配合腎，解決戴推廣工要作中遇構到的問派題，督該促各項孟工作的舊落實，既總結工變作中的逼經驗教近訓等，贏積極而初穩(wěn)妥地敗推進可歐再生能射源在建驗筑中應惜用的工譯作。求4.2誘例完善可及再生能趙源建筑秋應用政絹策法規(guī)凳、技術掩標準體仗系瞧結合長銳沙市可筐再生資凈源狀況久的特點每，建立絲和完善器具有長驚沙特色嚇的可再陪生能源農建筑應拋用政策音法規(guī)，階研究制理定適宜修長沙可爸再生能刺源建筑鍛應用特駁點的相告關經濟磨激勵政下策措施沙。以政踩府引導剃的方式定推進長嗚沙市可首再生能云源建筑侮應用工宅作，規(guī)攔范可再柳生能源斯建筑應述用市場歐，使長啞沙市建匠筑節(jié)能傍工作持繡續(xù)、穩(wěn)編定、科道學發(fā)展貍。轎4.3軍摩完善經浩濟激勵挑制度，適擴寬籌綠資渠道字充分借握助政策倡激勵措重施推動涌可再生欠能源建桿筑應用朱市場的屋發(fā)展，釀貫徹落砌實國家把法律法鉆規(guī)，制喬定強制良性推廣今政策，縣發(fā)揮財脆政、稅繼收等經恩濟政策鉤的引導洪和調控猜作用，塑促進可終再生能神源在建谷筑中應創(chuàng)用和相軍應產業(yè)傻的發(fā)展撐政策。角爭取中詞央財政飲的專項聯(lián)補助，嗓充分利魯用長沙嚼市財政討收入來熄激勵和恐推進可悅再生能嫂源在長白沙賞市建筑痰中應用垂；充分頓發(fā)揮市肆場機制頌，引導增社會資唇金投入裕。咸4.4循坡制定財域政資金玻使用計允劃，保旅障可再載生能源診建筑領暮域應用豪財政補訊助資金斷使用管放理的好銜壞是地笑方能否績成功推塊廣可再足生能源載建筑應宇用的關窩鍵。應斷組織相產關制定輩《長沙私市可再懶生能源極建筑應賀用城市盞示范應琴用專項惑資金暫闊行管理租辦法》缺，力求闖做到公鞠平合理訊，撥款妨程序嚴捆格按制事度透明暴操作，凍對符合漂規(guī)定要躲求的可搶再生能漏源建筑牛應用項構目，及犬時支付智補助款右項。通誰過無障候礙實施格財政補葡助，以窯資金激貴勵方式估推動長嘴沙市可創(chuàng)再生能規(guī)源建筑巖應用規(guī)煎模化。選4.5嶼課培育和慮促進可贈再生能沾源建筑俱應用產聞業(yè)發(fā)展塊借助長排沙兩型巴社會建廁設的有傾利政策早，以發(fā)庭展循環(huán)暮經濟為購指導，葛示范引壩路，以劇點帶面創(chuàng)，建立職有效的剖項目管栗理體貧系兵,帆“撞十一旱五鼓”偶期間完齡成太陽運能光熱要建筑一稈體化、斬地表水電地源熱幸泵、地搜下水地塔源熱泵春、地埋孫管地源躍熱泵等限可再生掉能源建憶筑規(guī)模漢化應用嘗示范項呈目，培純育和促鑼進可再悲生能源融建筑應企用產業(yè)趕發(fā)展。鎮(zhèn)4.6永老應大力蜓宣傳和核推廣可龜再生能纖源在建唐筑領域羊中的應拌用搜不斷提釋高人們聲對能源絮狀況的杰憂患意懸識和應召用可再銅生能源予重要意素義的認窗識，使才可再生召能源建火筑應用胖的知識斑進入到暮千家萬胳戶。報午社、電筐臺、電感視臺、遍文化教報育及有普關社會行團體，黎應充分警發(fā)揮各費自優(yōu)勢琴，通過五形式多馬樣的宣棍傳教育乎活動，誼營造社疏會各界者廣泛參證與，人功人支持太的良好厲輿論氛立圍。級5煤