中國(guó)工程院院士，清華大學(xué)建筑學(xué)院的副院長(zhǎng)江億教授為我們做報(bào)告，演講的題目是長(zhǎng)江流域和南方地區(qū)建筑節(jié)能技術(shù)的適宜性研究?！∈紫龋覀兛匆幌轮袊?guó)的建筑能源狀況，按照各種方面的統(tǒng)計(jì)，目前我們國(guó)家有四百億平米的建筑物，其中240億在農(nóng)村，160億在城市。但是主要能源消耗在建筑物里面城市占大頭，農(nóng)村因?yàn)榻?jīng)濟(jì)相對(duì)還比較落后，所以比較少。這兩個(gè)及起來是兩筆帳，現(xiàn)在采暖用到我們國(guó)家整個(gè)煤產(chǎn)量的2％，用我們國(guó)家電總量的三分之一。目前中國(guó)的建筑用能占了中國(guó)總的商品能源的20％到22％。這個(gè)數(shù)盡管說比例并不是非常大，但是我們國(guó)家是全世界的制造中心，是制造業(yè)的出口大國(guó)，相當(dāng)多的能源消耗用在產(chǎn)品加工上了。盡管這樣建筑運(yùn)行還占了20％到22％，所以說這個(gè)比例還是很大的。
跟發(fā)達(dá)國(guó)家比較是怎么樣的呢？這個(gè)圖是每平米中國(guó)的建筑物跟美國(guó)、加拿大、日本和西歐國(guó)家相比較的情況。這個(gè)是中國(guó)總建筑物按每平米算，這個(gè)是城市每平米的建筑用能，盡管我們城市比農(nóng)村高的多，但是現(xiàn)在按每平米每年耗電是美國(guó)的三分之一，是加拿大的三分之一，只是歐洲的一半。
我們?cè)倏慈祟^，人消耗在建筑物里面的情況。跟美國(guó)比我們城市是2000瓦每年每人，美國(guó)是1.4萬(wàn)瓦，所以是美國(guó)的七分之一，是歐洲和日本的三分之一，這個(gè)就是中國(guó)建筑用能的狀況。
這樣一來好像是中國(guó)和國(guó)外來相，和發(fā)達(dá)國(guó)家相比能源消耗已經(jīng)很低了，為什么呢，主要是咱們的生活方式不一樣，建筑的使用方式不一樣，水平不一樣導(dǎo)致建筑用能有這么大的差別。這個(gè)是剛剛世界自燃保護(hù)基金會(huì)公布的年度報(bào)告，它是兩個(gè)星期之前在我們的能耗樓里面宣布的。
這個(gè)橫坐標(biāo)是生活水平，縱坐標(biāo)叫做生態(tài)足跡，就是這個(gè)國(guó)家平均每個(gè)人占用了地球上多少資源。所以越往右就越表示這個(gè)國(guó)家的人生活水平越高，越滿意和幸福。但是這個(gè)指標(biāo)上去的話也表示你占用的自然資源也多，消耗的資源越厲害，破壞越大。這個(gè)圈是我們中國(guó)目前的位置，所以生活水平0.75。這個(gè)線是世界的平均水平，我們比世界平均水平稍微低一點(diǎn)，這個(gè)是印度的指標(biāo)，這個(gè)是美國(guó)的數(shù)字。1977年的時(shí)候咱們?cè)谶@里，但是經(jīng)過20多年的改革開放我們到了這里，這個(gè)就表明我們的生活水平有了明顯的改進(jìn)。
這個(gè)是美國(guó)從07年到33年的發(fā)展?fàn)顩r，它的生活水平有所提高，但是消耗能源從7漲到了10，中國(guó)消耗水平從0.5漲到了0.75，消耗資源環(huán)境從1到了1.7左右。所以現(xiàn)在跟美國(guó)相比，它是咱們的6.5倍，一個(gè)美國(guó)人消耗的資源相當(dāng)于中國(guó)人的六倍。真正的理想是在這個(gè)圈里面，現(xiàn)在世界上只有一個(gè)國(guó)家在這里面，就是古巴，所以它的幸福感最強(qiáng)，消耗資源最小。
對(duì)于中國(guó)這樣十幾億人口的大國(guó)來說，如果我們上去了全球就毀滅了，所以我們的目標(biāo)一定是走到藍(lán)框里面，這個(gè)就是中國(guó)政府提出來的可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，只有走到這里才能夠又滿足咱們社會(huì)發(fā)展和人民生活水平的提高，同時(shí)又不大量的破壞自然資源。但是很遺憾的是現(xiàn)在發(fā)達(dá)先進(jìn)國(guó)家都是以大量的占用常規(guī)的人們資源為代價(jià)獲取好的生活質(zhì)量。但是我們地球已經(jīng)瓜分完了，我們沒有辦法達(dá)到這個(gè)水平，所以必須走自然節(jié)約型社會(huì)，這個(gè)也就是為什么現(xiàn)在要建設(shè)節(jié)約型社會(huì)。
為什么中國(guó)跟發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑能源消耗有這么大差別呢？這件事情非常值得重視，需要我們仔細(xì)的研究。這是一個(gè)簡(jiǎn)單的算例，我們?nèi)?FONT color=blue>上海的氣候條件和典型的住宅來看一下。這里有兩種模式，一種使用模式是每小時(shí)一次的通風(fēng)換氣，保證室內(nèi)的空氣質(zhì)量，任何時(shí)候都是一次通風(fēng)換氣，另外室內(nèi)溫度永遠(yuǎn)維持在18度左右，一天24小時(shí)一直要維持這個(gè)溫度。這個(gè)就是絕大多數(shù)美國(guó)住宅的方式，窗戶一定是關(guān)著的，一次通風(fēng)換氣保證空氣新鮮。
另外一種，我們調(diào)查中國(guó)的住宅是什么模式呢，如果房子里太熱，外面涼快的話就開窗戶通風(fēng)換氣，這個(gè)可能就是不是一次了，可能是兩次換氣，五期換氣，最多可以是十次換氣。房間里面當(dāng)沒有開空調(diào)的時(shí)候，只要的19度到25度空間就認(rèn)可了，如果沒有到這個(gè)溫度就開空調(diào)，冬天達(dá)到18度，夏天降到26度。如果上班的話就把空調(diào)關(guān)了，下班之后再把溫度調(diào)到這個(gè)范圍，這個(gè)看起來是很合適的，符合中國(guó)的使用習(xí)慣。大家可能覺得這兩種模式的差別并不大，但是大家看一下這就是兩種模式造成的能源消耗。這個(gè)是冬天耗的電，這個(gè)是夏天空調(diào)耗的電。剛才恒溫?fù)Q氣的模式，冬天16度，夏天27度，加起來要使用43度，后一種模式加起來不到10度電。很可惜的是，中國(guó)的建筑節(jié)能規(guī)范是請(qǐng)美國(guó)人幫忙計(jì)算的，按照美國(guó)的運(yùn)行模式算出來說上海市的節(jié)能住宅每平米每年耗電量在55度以下就算節(jié)能住宅，55度以下大致就是按照這種運(yùn)行方式計(jì)算出來的。實(shí)際上我們調(diào)查1500戶上海居民的實(shí)際用電量，絕大多數(shù)都在22度左右，很少到35度。這個(gè)用電量不是空調(diào)和采暖的用電量，是他們家照明、冰箱、彩電等等所有的用電量。你拋去朝名和冰箱這些方面基本上就是10度左右，所以跟剛才的案例計(jì)算是一樣的。這個(gè)說明什么呢？就是這個(gè)房子的用法不一樣，開窗戶還是不開窗戶，連續(xù)空調(diào)還是間隙空調(diào)可以大致能源消耗三倍以上的不同，就是說生活使用模式的不同，會(huì)導(dǎo)致很大的能源消耗的不同。所以，提倡節(jié)約，提倡保持勤儉節(jié)約的生活模式，反對(duì)追求豪華奢侈，反對(duì)在生活方式上跟國(guó)外接軌，這一條大概是實(shí)現(xiàn)節(jié)約化社會(huì)最重要的內(nèi)容，也是我們講建筑節(jié)能的重要保證。這個(gè)是我們今天研究這個(gè)問題最主要的出發(fā)點(diǎn)。
那么大家說節(jié)約就得了，我們也不用搞節(jié)能建筑了。不是，從不同的方式使用你的方式，你是間歇的，你是連續(xù)的，這兩天靠開窗戶進(jìn)點(diǎn)涼風(fēng)使屋子涼快，還是把窗戶關(guān)上靠空調(diào)，不同的使用模式反過來對(duì)你建筑物的形式要求不一樣，對(duì)你建筑物里面的系統(tǒng)要求不一樣。那么這樣一來問題就比較大，就是說我們到底希望未來中國(guó)房屋的使用是什么模式，是節(jié)省的模式還是浪費(fèi)的模式。今天我們蓋的房屋是照著節(jié)省的模式去蓋，適合于那種生活方式和使用方式的建筑物和系統(tǒng)，還是反過來照著美國(guó)的生活方式設(shè)計(jì)它們這種建筑物和系統(tǒng)，那么將會(huì)給我們能源消耗帶來三倍、五倍，甚至于七倍的不同，這就是目前擺在我們面前的一個(gè)嚴(yán)峻任務(wù)。所以，實(shí)實(shí)在在從中國(guó)情況出發(fā)，我們建筑節(jié)能主要解決的是這樣幾個(gè)任務(wù)。一個(gè)是解決北方的采暖問題，因?yàn)檫@個(gè)消耗能源高。還有一個(gè)是大型公共建筑的節(jié)能問題，現(xiàn)在談這兩件事情的比較多。還有長(zhǎng)江地區(qū)住宅到底應(yīng)該怎么辦，這個(gè)應(yīng)該成了熱點(diǎn)之一，從上海到重慶整個(gè)長(zhǎng)江兩岸是我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展最快的地區(qū)之一，人們生活水平提高也想用暖氣，我們到底用什么辦法來解決這個(gè)模式，這個(gè)對(duì)我們中國(guó)建筑能源消耗有非常大的影響。
還有就是生活熱水問題，隨著生活水平的提高，生活熱水用量會(huì)越來越高，生活熱水用量的增加也是發(fā)達(dá)國(guó)家為什么建筑能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于中國(guó)眼珠能耗很重要的一個(gè)原因，以后我們應(yīng)該怎么解決這個(gè)問題。還有建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村問題，今天我不想仔細(xì)討論這些問題，這些問題有很多人都在談，也有很多的論述，所以我不想談這些問題。今天我主要想講這樣一個(gè)主題，由于我們國(guó)家的地域太廣闊，自燃環(huán)境各不相同，所以建筑節(jié)能的途徑、方式和相適宜的技術(shù)也都不一樣。所以，我們必須要因地制宜發(fā)展適用的技術(shù)，這個(gè)技術(shù)在這里非常好，但是你從南方搬到北方就不一樣了。所以中國(guó)這么大的國(guó)家，氣候條件差異這么大，經(jīng)濟(jì)狀況差異這么大，因此我們必須要因地制宜，各地發(fā)展適宜技術(shù)，所以就想就適宜技術(shù)仔細(xì)的談這樣一些問題。
首先先看一下保溫問題。我們保溫不能光看建筑節(jié)能，還要看建筑結(jié)構(gòu)和壽命。那么反過來看，為什么我們要保溫，人家說節(jié)能，那為什么保溫就能節(jié)能呢。就是因?yàn)榘驯夭牧涎b到墻上就把傳熱割斷了，為什么會(huì)這樣呢，因?yàn)閴蛇呌袦囟炔?，那么我加保溫材料就是不讓溫度差引起傳熱，減少溫度差的傳熱。實(shí)際上我們國(guó)家建筑物墻兩邊的溫度差有多大呢，不同的地區(qū)溫差特別大。在東北冬天零下28度，屋子里20度的話，那么溫差就是48度。到了上海這一帶冬天的溫差就不到15度，再往華南就更小了。有人說保溫主要解決夏天防熱的問題，這邊夏天造成的溫差任何時(shí)候都比冬天要小的多。這樣一來，如果我加保溫是為了組織熱量過去的話，那么一定是溫差越大越需要起更好的保溫，保溫材料起到的作用越大，溫差越小越不需要太多的保溫，小就不需要保溫了。所以應(yīng)該根據(jù)室內(nèi)外溫差狀況來科學(xué)的考慮我們應(yīng)該怎么做保溫，建筑節(jié)能絕不是簡(jiǎn)單的說把保溫加大就可以了，說節(jié)省50％，就是把保溫加大50％，絕不是這么簡(jiǎn)單的事，這句話只在東北適合，其他地區(qū)就得綜合分析才行。
有些人說江老師你說的不對(duì)，我們?cè)谀戏奖匾材芙档湍芎模驗(yàn)樘?yáng)西曬，可以使得外墻溫度可以到50度，屋頂可以大大80度，你加保溫層確實(shí)可以節(jié)能，但是保溫是最好的方式嗎。屋頂和外墻是太陽(yáng)曬的，如果這時(shí)候進(jìn)行遮陽(yáng)的方式，比如說屋頂加一個(gè)涼棚，就是讓它產(chǎn)生陰影，這樣就可以使得太陽(yáng)不能直接照在表面了，溫度就不會(huì)上去了。還有就是有效的通風(fēng)散熱，所以對(duì)于熱的地方來說通過遮陽(yáng)和有效的通風(fēng)散熱把太陽(yáng)的熱量取消掉，這樣就有效多了。很簡(jiǎn)單的問題，在太陽(yáng)底下你是穿羽絨服還是打傘，肯定所有人都選擇后者，我打個(gè)旱傘，穿個(gè)體恤衫就涼快了，所以對(duì)于我們的建筑也應(yīng)該采用同樣的模式。尤其是當(dāng)室外溫度處在18到25度這樣一個(gè)舒適區(qū)間的時(shí)候，這時(shí)候由于太陽(yáng)透過窗戶照射屋子里面又得熱，屋子里也有一些發(fā)熱量，這些室內(nèi)的發(fā)熱量我們必須要送到室外，否則會(huì)使室溫升高。如果屋子里自然通風(fēng)不好，這些熱量只能通過維護(hù)結(jié)構(gòu)散出，這時(shí)候保溫越好熱量越不容易散出，這樣就會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)溫度升高。像這幾天上海多好的天，但是上海很多樓還開著空調(diào)，原因就是熱量散不出去。所以說有些保溫不好的建筑還可以幫助散熱，降低室內(nèi)的溫度。所以我們要科學(xué)的看待這兩個(gè)方面，然后正確的決定建筑物的結(jié)構(gòu)，不是光在那里追求保溫，尤其在南方并不一定會(huì)起到好的效果。
結(jié)論一，南方地區(qū)外墻保溫不是建筑節(jié)能重點(diǎn)。結(jié)論二，個(gè)別情況下幫助保溫還會(huì)增加建筑能耗。結(jié)論三，南方房屋進(jìn)行遮陽(yáng)和自然通風(fēng)很重要。
下面講一下地源熱泵和地下水源熱泵。我們通過這個(gè)熱泵就可以把熱量從地下提取出來，夏天就等于把屋頂熱量放到外面，冬天把室外的熱量取出來往屋子里面放，這是最簡(jiǎn)單的原理。那么談熱蒙就一定要談冷源熱源，就是從什么地方取熱和從什么地方取冷。比如說地源熱泵，就是在地下埋管，然后冬天從地下取熱，夏天從地下取冷。這樣一來很簡(jiǎn)單的一個(gè)原理，就是說這種東西能使用最基本的條件就是要使得你冬天存的冷量等于夏天取出的冷量。如果你冬天負(fù)荷大于夏天負(fù)荷，我這里說的是一夏天的負(fù)荷，這樣就會(huì)使得地下的溫度一年比一年低，這樣做就會(huì)使得地下溫度一年比一年升高。比如說在上海、南京、武漢這一代大致上冬天、夏天的負(fù)荷差的不是很多，所以從這個(gè)角度講是發(fā)展地埋管、地源熱泵比較好的地域。但是像華南地區(qū)，像廣州和深圳已經(jīng)有很多公司，政府也在鼓勵(lì)搞地埋管的地源熱泵，這個(gè)一年到頭都是空調(diào)，不斷的從地下取冷，往下送熱，那么最后可能就會(huì)導(dǎo)致地下溫度逐年升高，因此它就滿足不了平衡條件，所以在這樣的地方一般情況下都不適于發(fā)展地源熱泵，不能做。同樣在東北、哈爾濱、沈陽(yáng)拿著地下埋管去取熱作為冬天采暖，而夏天很少有空調(diào)負(fù)荷，這樣就會(huì)必然使得地下的溫度逐年下降，也就會(huì)越來越冷，七年十年之后就不能使用了，因此也不適于發(fā)展這種技術(shù)，所以就必須要注意用作什么地方，我們要在適宜的地方，滿足這些條件才行。當(dāng)然有一個(gè)特別點(diǎn)，就是是有地下河，它把冷或者熱都帶走了還可以，但是我們必須要把地質(zhì)條件弄情況，不能犯錯(cuò)誤。
地下水熱泵也存在同樣的問題，當(dāng)然更重要的一點(diǎn)是要保護(hù)好我們的水資源，不能把水抽上來然后下水道排走了，這樣就會(huì)造成重大的水資源浪費(fèi)，在中國(guó)這樣缺水的國(guó)家這么做那就更不對(duì)的。
下面再談一下無(wú)水源熱泵。就是原生污水水源熱泵，就是直接從下水道的臟水里面取能量，這個(gè)一般來說很困難，最大的難處就是怎么把污染物擋住，不要讓它污染我的設(shè)備。咱們哈爾濱有些技術(shù)很好，就是用了轉(zhuǎn)輪式的東西，就是讓臟水過來先進(jìn)行過濾，然后轉(zhuǎn)輪不斷的轉(zhuǎn)，然后又讓干凈水把這個(gè)臟東西帶走了，所以我們只從下水道取冷取熱，絕不取臟東西，所以這個(gè)東西應(yīng)該說是具有世界先進(jìn)水平的，而且在很多工作上都有使用，也取得了很多成功的案例。
這是真正怎么用污水水源的一個(gè)概念，可是比如在北京的一個(gè)案例就不是這樣的，它是污水處理廠處理后的干凈后作為熱泵，然后讓另外的地方提供熱量或者冷量。但是污水處理廠距使用的地方4.5公里，兩級(jí)換熱，六度溫差，所以稍微一計(jì)算就發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)水泵的電耗幾乎等于熱泵用電，所以你這個(gè)熱泵效率再怎么高，整個(gè)系統(tǒng)走起來能量效率就非常低，所以這個(gè)污水水源熱泵就是不值得提倡，它不是真正的節(jié)能技術(shù)?，F(xiàn)在有些地區(qū)都在提海水源熱泵，對(duì)海水源熱泵來說就需要認(rèn)真的論證，可能有些地方很合適，但是相當(dāng)多的地方如果沒有很好論證的話，海水源熱泵的效率可能很高，但是讓水在這里循環(huán)消耗了一半的能量，這樣最后的綜合效率就會(huì)非常低。
下面講一下集中供冷技術(shù)。就是設(shè)置一個(gè)大容量的冷源，然后通過管道把涼水送到各個(gè)的樓里面去，也就是空調(diào)，這個(gè)說起來有很多的優(yōu)點(diǎn)，在很多地區(qū)也在推廣。那么這個(gè)東西到底怎么樣呢？
大家說起來就說跟北方學(xué)的，我們先看一下集中供熱的好壞處。首先為什么要集中供熱，是因?yàn)槲覠?，燒煤的話就有污染，還有堆積和排灰的問題，所以要把煤燒好只有集中才能提高效率，解決污染問題。但是集中帶來的壞處是什么呢，集中就是為把了熱氣送到各地區(qū)，我得花很多的投資，然后拿水泵運(yùn)行我的熱網(wǎng)，這樣會(huì)花很多能耗。因此北方這些年拼命的加大溫差，所以現(xiàn)在走的參數(shù)一般都是供水130度，回水65度，溫差是65度到70度。為什么要搞這么大的溫差呢，就是因?yàn)榭梢詭ё叨嗌贌崃?，就等于溫差乘以循環(huán)量，溫差越大循環(huán)量也就越少，所以靠拉大溫差減少功耗。既使是這樣現(xiàn)在還有很多問題，比如說由于末端條件不當(dāng)造成浪費(fèi)，大家都知道北京解決不了供熱收費(fèi)問題，并且所有的供熱都是24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行，導(dǎo)致一些不用的房子也在使勁供熱，最后造成大量的能源浪費(fèi)。
咱們把供熱供冷比較一下，我把供熱集中起來效率比較好。但是供冷，冷凍機(jī)到了2000噸以后，你再提高冷源的效率也不會(huì)再提高了。所以冷是在三四萬(wàn)平米的規(guī)模上，熱是在三四百萬(wàn)平米的規(guī)模上，這兩個(gè)差了一百倍。
我們?cè)倏匆幌绿攸c(diǎn)。供熱的主要特點(diǎn)是墻體傳熱，剛才董事長(zhǎng)也講了半天，它的熱慣性比較大，所以主要的熱量就是通過墻傳出去的熱量，所以需要連續(xù)供熱。但是空調(diào)大家都看了，墻的兩邊溫差很小，所以蓄存在墻兩邊的冷量很小，這樣空調(diào)主要對(duì)付的是損害建筑物，所以因此就應(yīng)該進(jìn)行空調(diào)，這是它的本質(zhì)。不已認(rèn)為連續(xù)供熱是因?yàn)樗礁?，我們用空調(diào)只是因?yàn)楦F，其實(shí)不是因?yàn)楦F，這只是一個(gè)特點(diǎn)。
我們?cè)倏匆幌聹夭睢＜泄├涞脑?，冷水再低那就結(jié)冰了，所以一般不能低于3.5度，那頭再高的話就不叫冷水了，就叫熱水了。這樣一來水溫差最多十度，沒有辦法超過十度。一個(gè)是70度，一個(gè)是10度，兩個(gè)差了七倍，這是什么意思呢，就是說同樣的熱量你的流量得增加七倍，你管道的直徑得增加2.5倍，水泵能耗得增加近10倍。所以，這是一個(gè)巨大的差別，七倍可不是小數(shù)，是一個(gè)巨大的差別。
還有一個(gè)最大的不一樣，供熱的負(fù)荷是由老天爺決定的，所以我們統(tǒng)一調(diào)節(jié)鍋爐或者是統(tǒng)一調(diào)節(jié)熱電廠就可以了。但是空調(diào)負(fù)荷主要是由室內(nèi)發(fā)熱量決定的，我這個(gè)屋子里開會(huì)，咱們就這么多人負(fù)荷就會(huì)高，旁邊沒有人負(fù)荷就低，因此是各自之間都是不一樣的，這個(gè)是由末端決定的，所以這樣就不能統(tǒng)一條件，必須要分步調(diào)節(jié)。集中供熱和供冷看著只差一個(gè)字，但是完全的原理、概念和特點(diǎn)都不一樣，這樣就導(dǎo)致一個(gè)是在北方可用技術(shù)，一個(gè)在南方就必須慎重對(duì)待。
我們先說第一個(gè)問題，剛才說泵耗高的問題。我有一個(gè)案例，今年夏天大日本都心系統(tǒng)，那是世界上最大的集中供冷系統(tǒng)。它告訴我輸送過程中冷量損失10％，為什么呢，因?yàn)闇y(cè)量總出口的冷量和到末端特別好的計(jì)量算下來每年都差10％，就是說管道保溫不好，損失了10％。我說你管道保溫很好，不可能損失10％，那么他說這10％到底哪去了。我們一看看來了，他的產(chǎn)冷量這么多，受冷量這么多，損失10％，循環(huán)水泵電量這么多，這個(gè)數(shù)正好等于這個(gè)數(shù)的8.5％，就是說10％的損失里面有8.5％不是保溫的事，是水泵發(fā)熱電爐子加熱抵消的，這是很清楚的實(shí)例。所以，如果這是一個(gè)電制冷，COP是6的話，那么你這么做COP就是4.1％。
再看連續(xù)運(yùn)行，這么大的系統(tǒng)你就得連續(xù)運(yùn)行，因?yàn)橐话偃f(wàn)平米有一個(gè)樓有五千平米說用空調(diào)，剩下的都不用，你的系統(tǒng)就得開，這樣一開張就得花能源。那么供熱系統(tǒng)最高負(fù)荷和最低負(fù)荷只差一半，一天里面的負(fù)荷基本均勻，各個(gè)末端基本均勻。而集中供冷一個(gè)區(qū)域里負(fù)荷一天的變化能差十倍到二十倍，而有時(shí)候各個(gè)不斷都關(guān)了，但是個(gè)別末端趕上一個(gè)宴會(huì)廳就得100％開著。當(dāng)你系統(tǒng)只有10％的負(fù)荷，甚至只有1％負(fù)荷的時(shí)候，我問一下你該怎么運(yùn)行，很難運(yùn)行的話最后就會(huì)導(dǎo)致大量的冷量浪費(fèi)。
我們?nèi)晁阆聛硪荒昝科矫椎南淞烤褪?20千瓦時(shí)，我們高層建筑統(tǒng)計(jì)下來一年耗冷量是一年700千瓦時(shí)。我們?yōu)槭裁幢人麄兊湍兀褪且驗(yàn)檫B續(xù)運(yùn)行和間接運(yùn)行造成的差別。
我說一個(gè)美國(guó)紐約附近的大學(xué)作為例子，它的氣候條件和北京氣候條件非常接近，它是24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行，120萬(wàn)平方米的建筑面積，夜里面溫差就是3度，這3度光按照水泵一算COP就小于10％。那么算下來它每年空調(diào)冷量、冷負(fù)荷耗電是63度，而在北京這個(gè)冷凍站一般在20度到40度一平米左右，沒見過哪個(gè)樓耗63度電的，但是平均冷源的耗電量就是63度，比北京任何的樓都高。那么他么每平米每年耗的冷量是190千瓦時(shí)，而在北京的耗冷量每平米在50到100千瓦時(shí)，所以這個(gè)差別又是從哪來的。就是由于謙虛運(yùn)行跟間歇運(yùn)行導(dǎo)致的去大差別。
我們得出來幾個(gè)階段，長(zhǎng)期供冷長(zhǎng)途冷熱導(dǎo)致耗電高。還有為了滿足個(gè)別客戶的需求我就增加了系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間，導(dǎo)致不想要冷的地就強(qiáng)度供量，消耗了冷量。第三，管理里面還有很多困難。
盡管集中供冷有很多問題，但是能耗高的問題就抵消了各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。所以大多數(shù)的供冷方式是不值得提倡的。
這里還有一些案例，比如說在北京的很多地方都用中央空調(diào)，但是由于夜里面?zhèn)€別房間需要空調(diào)，只好開啟整個(gè)系統(tǒng)，誰(shuí)都說這個(gè)浪費(fèi)能源，一個(gè)樓都怕這個(gè)事，一個(gè)區(qū)域100萬(wàn)平米難道不怕這個(gè)事嗎。我有一個(gè)度假村在北京，當(dāng)時(shí)裝了中央空調(diào)，中央冷量，我到那一住看了每個(gè)屋子都裝了分體機(jī)，我說你有中央空調(diào)為什么裝分體機(jī)，老板說運(yùn)行不起那個(gè)，我們的入住率才50％，那個(gè)東西一開開電豪不得了。這個(gè)還是小規(guī)模的中央空調(diào)，大規(guī)模的空調(diào)怎么辦。所以對(duì)于住宅來說24小時(shí)全空間空調(diào)用電量和部分空間間歇空調(diào)用電量的比是3，這個(gè)3就造成剛才說的為什么上海的住宅用不同的運(yùn)行模式能耗差別就這么大，所以我們必須要證實(shí)這件事情。
下面談一下區(qū)域式熱電冷三聯(lián)供。這個(gè)是能源運(yùn)用的最好方式，從理論上看是很好的方式。但是當(dāng)實(shí)際運(yùn)用這種方式的時(shí)候必須要實(shí)事求是來認(rèn)真進(jìn)行分析，這里面我說出了有三種可能不同的方式，具體的實(shí)施方式不能細(xì)講，咱們現(xiàn)仔細(xì)分析一下。這里有三點(diǎn)，一個(gè)是電場(chǎng)到底是不是節(jié)能，我們先仔細(xì)討論一下，不能簡(jiǎn)單的說三聯(lián)供一定節(jié)能。第二個(gè)，它的輸配系統(tǒng)是否節(jié)能。第三個(gè)，調(diào)控管理方式是否有利于節(jié)能。這三個(gè)問題必須回答，回答對(duì)了才能再干這個(gè)系統(tǒng)。
咱們先看一下熱源，如果是燒煤的電廠，現(xiàn)在發(fā)電效率每發(fā)一度電平均350克標(biāo)煤。我要做熱電聯(lián)產(chǎn)就要出熱，這樣必然會(huì)降低我的發(fā)電效率，發(fā)電效率是25％，產(chǎn)熱效率是55％，這兩個(gè)加起來就是80％，整個(gè)效率還是挺高的。我做制冷的話有三種模式，第一種模式我拿這個(gè)熱通過除蒸汽，然后用吸收式制冷產(chǎn)生冷量，這樣可以折合12％的發(fā)電。綜合起來就是37，比這個(gè)35％高兩個(gè)點(diǎn)。還有一種方法是把蒸汽直接驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，這時(shí)候是36，也比這個(gè)高一點(diǎn)?？偟膩碚f，用燃煤的熱電聯(lián)產(chǎn)，就熱源來說如果做熱電聯(lián)產(chǎn)只產(chǎn)生電和熱的話，它比單獨(dú)一個(gè)發(fā)熱的鍋爐和發(fā)電廠和熱電分產(chǎn)節(jié)能效率顯著。這個(gè)也就是為什么在北方地區(qū)廣泛的推廣，如果在南方做冷電聯(lián)產(chǎn)的話，與純發(fā)電的電廠和電制冷相比不能說差，但是也好不了太多，所以是相差不大，主要是要看你具體的參數(shù)怎么樣。
第二個(gè)問題。我們?cè)倏匆幌氯細(xì)?，如果用天然氣呢，用天然氣發(fā)電的話，我們就有燃?xì)?、蒸汽，像上海周圍蓋了很多燃?xì)?、蒸汽?lián)合電廠，它的效率可以達(dá)到55％。說輸送電也得消耗一部分，到了末端大概就是50％了，5％在輸送過程當(dāng)中消耗掉了。
我搞天然氣的熱電聯(lián)產(chǎn)，這樣就得降低發(fā)電效率，一般來說發(fā)電效率可以達(dá)到50％，然后產(chǎn)熱效率到40％，那么這時(shí)候就用熱跟電的話，這塊熱相當(dāng)于一個(gè)COP，你有4的COP熱泵可以，如果達(dá)不到4我好?？偟膩碚f熱電聯(lián)產(chǎn)還是可以的。
如果用這個(gè)熱來制冷的話有三種方式，如果用吸收式蒸汽制冷相當(dāng)于10％的發(fā)電，那么最后就是50％，比這個(gè)差一點(diǎn)。用熱水驅(qū)動(dòng)的制冷才是46％，比純發(fā)電還要低。用蒸汽驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)是53％，這個(gè)還差不多。所以總的來說，要是用燃?xì)獾臒犭娐?lián)產(chǎn)一定是好的，一定比熱電要好。如果用燃?xì)獾臒崂渎?lián)產(chǎn)那么跟純發(fā)電差不多，不能說好很多，只能說差不多。剛才說的方式都是一些大系統(tǒng)，那么我們要把這些冷和熱輸送到樓里面去，比如說冬天集中供熱水，夏天集中供冷水的話，我們?cè)谳斔偷倪^程當(dāng)中就會(huì)有很多損失，這是一個(gè)沒有辦法做的事情，因?yàn)閰^(qū)域供冷，用冷水循環(huán)不是什么好事。
像杭州熱電廠就在熱水循環(huán)，夏天用熱水制冷，但是就像我們分析的，用熱水吸收制冷這樣效率夠低了，但是好處可以解決輸配問題，因?yàn)橄奶煲部梢杂么鬁夭罟幔撬闹评湫时容^低，所以從能源利用率上不好。
還有一種辦法，就是全年供蒸汽，末端我用蒸汽做吸收式制冷。比如說北京的西客站地區(qū)就是這樣的，它的整體能源效率跟純電廠接近，但是解決了蒸汽的輸送問題和凝水回收的問題，這兩者的問題也不是很好解決的問題。
下面咱們看一個(gè)問題，還是日本的案例。它的熱量是由蒸汽輸送的，冷量是循環(huán)冷水輸送的，溫差是8到4度。它冷凍冷卻風(fēng)機(jī)用電就是這么大，所以算下來COP已經(jīng)小于六了，如果電制冷的話，我搬運(yùn)耗的電比制冷冷機(jī)耗的電還高。它整年冷熱源整體的COP是0.1，這個(gè)是很低的。綜合下來COP是0.84，還使耗電量增加了10％到20％。所以這個(gè)項(xiàng)目的能耗都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于我們一般大樓的系統(tǒng)。
當(dāng)你供暖為主的時(shí)候，樓宇能源轉(zhuǎn)換效率并沒有明顯提高，因此里面有很多的問題，所以我們不提倡這種方式。只有當(dāng)以供冷為主，或者是有全年持續(xù)的工業(yè)蒸汽用戶的時(shí)候才用蒸汽管道，這樣還可以進(jìn)行有效的凝水回收，這個(gè)就是我們用集中供冷的基本條件，希望大家證實(shí)這件事情。
下面再談BCHP系統(tǒng)，或者叫做分布式能源。就是在建筑物里面發(fā)電然后預(yù)熱供熱，或者供冷，最后全面解決這個(gè)問題。我們現(xiàn)在在節(jié)能樓里面就安裝了可以實(shí)現(xiàn)各種組成方式的BCHP系統(tǒng)，我們持續(xù)做了一年多的測(cè)試和分析，還做了15個(gè)左右不同類型的分析，下面就說一下我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
首先先看一下發(fā)電設(shè)備，我們用BCHP有這樣幾種可能的發(fā)電設(shè)備，一個(gè)是內(nèi)燃機(jī)發(fā)電，效率是25％到40％之間。出熱是以什么形式呢，一部分是冷卻水，一部分是煙氣。當(dāng)你做制冷的時(shí)候效率就會(huì)比較低，所以我們要解決這個(gè)東西的熱利用問題。同時(shí)，燃?xì)獾膬?nèi)燃機(jī)發(fā)電有這樣一條，就是你有時(shí)候想要熱量少點(diǎn)，你不用那么多熱，你就可以讓它少發(fā)點(diǎn)電，但是你會(huì)發(fā)現(xiàn)天然氣減少了，熱量不是正比例的減少，熱力只減少很少一部分，除非你把機(jī)器停了。
第二個(gè)是微燃機(jī)發(fā)電，這個(gè)是20％到25％。它的整體效率比較低，因?yàn)闊煔饫锩孢^量系數(shù)比較大，也就是空氣量比較大。
第三個(gè)是固體氧化物的燃料電池，這個(gè)效率可以達(dá)到40％，同時(shí)可以產(chǎn)生一定的煙氣。這個(gè)是建筑物里面能量綜合系統(tǒng)最好的解決方案，但是現(xiàn)在還沒有形成大規(guī)模的產(chǎn)品推廣。
我們分析一下當(dāng)我只需要供熱的時(shí)候，都有什么方式。我們?cè)谥评涞臅r(shí)候采用內(nèi)燃機(jī)的方式可以做到綜合COP是1％，所以綜合能源效率接近大型的循環(huán)電廠。當(dāng)然如果用燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的方式，因?yàn)樗l(fā)電效率低，所以綜合的效率就低于大型的燃?xì)怆姀S。如果用燃?xì)馊剂想姵氐脑捘敲茨茉蠢寐示蜁?huì)很高。
但是這里還有一個(gè)其他的問題，就是冷熱電的匹配問題，尤其是當(dāng)發(fā)電不行的時(shí)候，那么就存在你是用電來定熱，還是用熱里定電。現(xiàn)在中國(guó)的問題是什么呢，中國(guó)的問題是由于我們能源價(jià)格體系的問題，我們發(fā)電的燃料成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于購(gòu)電成本，就是說你把設(shè)備買來之后，如果不好好利用設(shè)備的話，哪怕純發(fā)電，那個(gè)電錢都比燃?xì)獾腻X貴。
初步結(jié)論，當(dāng)熱負(fù)荷全面變動(dòng)很大的時(shí)候，或者以冷負(fù)荷為主的時(shí)候，這種方式并不節(jié)能，請(qǐng)各位充分認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，不然就是一個(gè)負(fù)擔(dān)。
下面談一下天然氣直燃和蒸汽鍋爐的吸收制冷機(jī)。比如說我用天然氣發(fā)電，然后再用電制冷綜合效益是2.75，就是一份天然氣的熱量可以出2.75份的冷量。如果用天然氣直接做熱電冷的話，COP是1.3，就是說一份天然氣的熱量只能出1.3份的冷量，所以2.75和1.3是很簡(jiǎn)單的數(shù)字。有的人說盡管兩倍之差，我能源消耗高一點(diǎn)，但是可以解決電力消耗問題，省得夏天電的供應(yīng)能力跟不上。
那么咱們看看天然氣制冷對(duì)消除電力負(fù)荷，接觸電力分支不足有多大的貢獻(xiàn)。電制冷機(jī)的價(jià)格和燃?xì)庵评錂C(jī)的價(jià)格是這樣的，我裝上燃?xì)庵评錂C(jī)之后確實(shí)可以減少尖峰夏天電力的負(fù)擔(dān)，但是我可以做燃?xì)怆姀S，燃?xì)怆姀S投資一瓦大概是6塊錢，電制冷COP是5.5的話，算下來跟投資電廠相比一瓦電力可以省3.25元，但是我得多花一倍的天然氣。這樣算下來如果不是搞直燃機(jī)，我蓋電廠的話，只要運(yùn)行8100小時(shí)，就可以把電廠給天然氣多花的投資找會(huì)理，如果一年運(yùn)行2000小時(shí)，那么回收期就是四年，四年我想從節(jié)能上考慮是很合適的。因此我們得到了結(jié)論，修天然氣電廠來比四年就會(huì)回收。所以我們一般不能提倡天然氣直接的制冷機(jī)。
結(jié)論，各項(xiàng)節(jié)能技術(shù)都有它的使用條件，必須因地制宜，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臓顩r和外在環(huán)境進(jìn)行綜合分析。對(duì)政府來說，我們各級(jí)決策者應(yīng)該根據(jù)實(shí)際進(jìn)行分析，使我們的政策和補(bǔ)貼要有利于真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能，同時(shí)有利于促進(jìn)社會(huì)公平，不能支持那些假節(jié)能，不節(jié)能的項(xiàng)目，也不能通過補(bǔ)貼拉倒社會(huì)的差距。根據(jù)開發(fā)商來說就要慎重的對(duì)待各項(xiàng)節(jié)能技術(shù)，避免被不適當(dāng)?shù)某醋饔绊?，?yīng)該對(duì)社會(huì)負(fù)責(zé)和用戶、使用者負(fù)責(zé)。同時(shí)，建筑節(jié)能不是簡(jiǎn)單的說通過幾項(xiàng)新技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)的，而是要做大量的、科學(xué)的設(shè)計(jì)，科學(xué)的運(yùn)行才能做到。因此，一定要響應(yīng)中央的號(hào)召，就是堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀，就是建設(shè)和諧社會(huì)，我覺得這兩條應(yīng)該作為我們發(fā)展建筑節(jié)能事業(yè)的基本宗旨。謝謝大家。
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