建筑可再生能源现在发展怎么样,都有哪些啊?
建筑可再生能源有:提高太阳能、浅层地能、生物质能,加大对太阳能采暖制冷、城镇生活垃圾及污泥沼气利用、工业余热及深层地热能梯级利用等新技术的推广应用等。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。以进一步拓展应用领域,提升技术水平。加大技术研发及产业化支持力度,鼓励科研单位、企业联合成立可再生能源建筑应用工程、技术中心,加大科技攻关力度,加快产学研一体化;逐步提高相关产业技术标准要求,住建部和财政部将制定可再生能源建筑应用技术、产品、设备推荐目录,提出相关技术标准要求,严格行业准入门槛。
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近日,住建部印发《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》。规划明确,到2025年,城镇新建建筑全面建成绿色建筑,建筑能源利用效率稳步提升,建筑用能结构逐步优化,建筑能耗和碳排放增长趋势得到有效控制,基本形成绿色、低碳、循环的建设发展方式,为城乡建设领域2030年前碳达峰奠定坚实基础。
规划提出,到2025年,完成既有建筑节能改造面积3.5亿平方米以上,建设超低能耗、近零能耗建筑0.5亿平方米以上,装配式建筑占当年城镇新建建筑的比例达到30%,全国新增建筑太阳能光伏装机容量0.5亿千瓦以上,地热能建筑应用面积1亿平方米以上,城镇建筑可再生能源替代率达到8%,建筑能耗中电力消费比例超过55%。
规划同时明确了“十四五”时期建筑节能与绿色建筑发展9项重点任务——提升绿色建筑发展质量、提高新建建筑节能水平、加强既有建筑节能绿色改造、推动可再生能源应用、实施建筑电气化工程、推广新型绿色建造方式、促进绿色建材推广应用、推进区域建筑能源协同、推动绿色城市建设。(完)
对于光伏发电而言,我们提出了几个可再生能源利用率的概念,一是它的能量回收期,即太阳能光伏产品的生产是要消耗能量的,但是在产品形成发电系统是它可以将太阳能转换成电能,目前一般的晶硅电池的能量回收期视使用地区不同有不同,在江苏地区,回收期约为2~3年。二是光伏发电系统的发电效率,这是对光伏电站而言的,它的定义是系统发出的电量和光伏组件提供的额定功率下发出的电量之比,一般目前的光伏电站的效率可以达到70~80%左右,如果考虑到太阳能提供的功率,则这个效率只有约0.12左右。
对于太阳能热利用而言,具体到太阳能热水器,其对太阳能的利用率可以达到50~60%左右,这是因为太阳能热利用的技术解决要成熟得多;
目前可再生能源主要分为几种,分别是风能,水能,太阳能,地热能,海洋能.
中国2010可再生能源达15%利用率,而欧盟等发达地区则为20%.
到目前为止中国投入发展可再生能源的资金排名前三位,但由于科技较已发展国家低,
在发电效率、效能等方面都有些差距.
可再生能源的发展需要以下几个主要因素分别有 “资金”“科技”“地理及环境”等.
为楼主介绍几个可再生能源发展发达的国家
冰岛 地热能最为发达
芬兰-荷兰 风能最为发达
中国 水能发电较为发达(著名的三峡工程)
中国美国 太阳能 日照时间较佳 (中国东北或其他偏远三区太阳能已经普遍的运用)
至于太阳能.以理论上说地球大部分地区为海洋所覆盖,海洋能理应发展最为发达.
但是因为 海洋能 的发展都还尚未成熟以至于发展较其他可再生能源缓慢、
门窗作为建筑围护结构中的重要组成部分,其担任了节能的重要任务。门窗面积占房屋建筑总面积的比例约为七分之一,而门窗耗能却占据了建筑耗能的二分之一以上。门窗的合理应用对于绿色建筑的推广工作具有举足轻重的意义。因此《绿色建筑评价标准》对于建筑中,与门窗应用相关的应用条款如下: 4.2.1 住宅围护结构热工性能指标符合国家和地方居住建筑节能标准的规定。(控制项)
4.2.4 利用场地自然条件,合理设计建筑体形、朝向、楼距和窗墙面积比,采取有效的遮阳措施,充分利用自然通风和天然采光。(一般项)
4.2.10 采暖和(或)空调能耗不高于国家和地方建筑节能标准规定值的 80% 。(优选项目)
4.2.11 可再生能源的使用占建筑总能耗的比例大于 10% 。(优选项目)
4.4.5 将建筑施工、旧建筑拆除和场地清理时产生的固体废弃物中可循环利用、可再生利用的建筑材料分离回收和再利用。在保证安全和不污染环境的情况下,可再利用的材料(按价值计)占总建筑材料的 5 %可再循环材料(按价值计)占所用总建筑材料的 10 %。(一般项)
4.4.6 在保证性能的前提下,优先使用利用工业或生活废弃物生产的建筑材料。
4.4.9 采用高性能、低材耗、耐久性好的新型建筑结构体系。
4.5.1 每套住宅至少有1个居住空间满足日照标准的要求。当有 4 个以上居住空间时,至少有2个居住空间满足日照标准的要求。
4.5.2 卧室、起居室(厅)、厨房设置外窗,窗地面积比不小于1/7 。当一套住宅设有 1 个以上卫生间时,至少有一个卫生间设有外窗。
4.5.3 对建筑围护结构采取有效的隔声、减噪措施,卧室、起居室的允许噪声级在关窗状态下白天不大于 45 dB ( A 声级),夜间不大于 35 dB ( A 声级)。楼板和分户墙的空气声计权隔声量不小于 45dB ,楼板的计权标准化撞击声声压级不大于 70dB 。外窗和户门的空气声计权隔声量不小于 30dB 。
4.5.4 居住空间能自然通风,通风开口面积不小于该房间地板面积的 1/20 。
4.5.9 采用可调节外遮阳,防止夏季太阳辐射透过窗户玻璃直接进入室内。 5.2.1 围护结构热工性能指标符合国家和地方公共建筑节能标准的有关规定。
5.2.7 建筑外窗可开启面积不小于外窗总面积的 30% ,透明幕墙具有可开启部分或设有通风换气装置。
5.2.8 建筑外窗的气密性不低于《建筑外窗气密性能分级及其检测方法》 GB7107 规定的 4 级要求。
5.2.18 可再生能源的使用占建筑总能耗的比例大于 5% 。 (优选项)
5.4.7 在保证性能的前提下,优先使用工业或生活废弃物生产的建筑材料。
5.4.8 从全生命周期(包括材料的生产、运输、使用、维护、废弃、再生利用等)评价并优选所用建筑材料。
5.4.9 采用高性能、低材耗、耐久性好的新型建筑结构体系。
5.5.5 建筑外窗的隔声性能达到《建筑外窗空气声隔声性能分级及其检测方法》 GB 8485 中 II 级以上要求。
5.5.6 建筑室内采光满足《建筑采光设计标准》 GB T50033 的要求。
以上条款是从节能、节地、节水、节材、保护环境和减少污染等角度来制定的。对于门窗的具体应用,可以延伸到门窗的保温、隔声、气密、遮阳、可回收利用、通风换气等性能的要求。
| (1)太阳能、风能、水能、生物质能 (2)可以从自然界源源不断地获得,清洁、环保等 (3)不可再生能源日渐似竭,而需求不断增大,人类面临着能源危机;可再生能源可以不断再生、持续利用,只有大力发展可再生能源,人类才能摆脱能源危机;通过再生能源在能源结构中的比重,能解决偏远地区无电人口供电问题。改善农村生产、生活条件,推行有机废弃物的能源化利用,推进可再生能源技术的产业化发展。 |
建筑中绿色能源的应用
导语:能源就是向自然界提供能量转化的物质(矿物质能源,核物理能源,大气环流能源,地理性能源)。能源是人类活动的物质基础。在某种意义上讲,人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。在当今世界,能源的发展,能源和环境,是全世界、全人类共同关心的问题,也是我国社会经济发展的重要问题。
一、我国在建筑节能方面的概况
(一)绿色能源是一种与生态环境相协调的清洁能源
新能源和可再生能源的概念是1981年联合国在肯尼亚首都内罗毕召开的能源会议上确定的。它不同于目前使用的传统能源,具有丰富的来源,几乎是取之不尽,用之不竭,并且对环境的污染很小,是一种与生态环境相协调的清洁能源。联合国开发计划署(UNDP)目前将绿色能源分为三类:1.大中型水电2.新可再生能源,包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能3.传统生物质能。
(二)我国建筑能耗方面的概况
统计数据表明,中国建筑能耗的总量逐年上升,在能源消费总量中所占的比例已从上世纪70年代末的10%上升到近年的27.8%.我国是以煤炭为主要能源的国家,由于我国大部分地区的气候条件呈现夏热冬冷的特点,因此我国的建筑耗能量巨大,燃煤排放了大量有害物质,对环境造成了严重的污染和破坏。据统计,早在1999年我国排放CO26.67亿吨,居世界第2位,其中85%是由燃煤排放的2000年我国排放SO21995万吨,居世界第1位,其中90%是由燃煤排放的。由于污染物的排放造成57%的城市颗粒物超过国家标准,48个城市SO2浓度超过国家二级排放标准。种种数据表明,绿色能源在建筑中的应用和推广已经是迫在眉睫了。
(三)我国建筑节能的发展推动着绿色能源的应用
我国的建筑节能工作开始于20世纪80年代初期,通过各方积极努力,到1995年末,全国建成的节能建筑面积已达4700万平方米,到1998年节能建筑面积达到1亿平方米。各地相继建成一些建筑节能示范工程,如北京安苑北里小区、周庄小区、卧龙小区,天津倚华里小区,甘肃建筑科学研究院宿舍等,这些工程在节能方面都取得了良好的效果。为全面推广节能设计,我国制定了一系列的法规和标准,如《中华人民共和国节约能源法》、《民用建筑节能设计标准》、《既有建筑节能改造技术规程》、《采暖居住建筑节能检验标准》、《建筑节能管理规定》等。随着建筑节能法规和标准的逐步完善,我国的建筑节能事业将得到进一步的普及和推广。
二、绿色能源在建筑中的应用的研究
(一)开发利用绿色能源是保护生态环境,走可持续发展道路的重要措施
随着能源需求的不断增加,地球上不可再生能源的资源将进一步减少直至枯竭。为了社会的发展和人类的进步,在提高能源的使用效率、节约能源的同时还必须要开发和利用绿色环保并可再生的新能源。专家预测,到2060年,全球可再生能源的用量将发展到能源总用量的50%以上,成为未来能源结构的主要部分。采用绿色能源是保护生态环境,走可持续发展道路的重要措施。
(二)绿色能源是经济发展的需要
能源是人类生存与发展的重要基础,经济的发展依赖于能源的发展。当今能源问题已经成为全世界共同关注的问题,能源短缺成为制约经济发展的重要因素。从建筑材料的生产到建筑施工和建筑物的使用无时不在消耗着大量能源。资料统计,我国的建筑能源消耗占总能源消耗的25%以上,也就是说在全国总能耗中,有1/3是建筑能耗。太阳能和风能作为绿色能源一旦引入建筑,可以实现节约常规能源25%-30%,相当于建设了2000多个三峡水电站。虽然这是一个庞大的建筑一体化的系统工程,但也是可以逐步实现的。随着全世界对绿色能源的不断开发和利用,在建筑中采用新型能源的课题也是硕果累累。我国近几年在利用太阳能进行建筑供暖方面也取得了成功的经验,实现建筑能耗节省45%左右,效益是很明显的。因此在建筑中推广绿色能源技术势在必行。
(三)绿色能源是建筑节能和环境保护的需要
我们现在应用的能源主要是以煤炭、石油、天然气为主的不可再生能源。这些能源在使用过程中会排放大量的有害物质(二氧化碳、硫、氮氧化合物等),是造成大气污染和生态环境破坏的重要原因。因此,提倡建筑使用绿色能源,减少污染物的排放也是改善生存环境、提高生活质量的一种有效的方法。
(四)绿色能源技术应用于建筑必将在我国的建筑事业中发挥巨大作用
建筑消耗大量能源,当前我国建筑业发展迅猛,把节能、绿色环保、生态技术应用于工程是建筑发展的必然趋势。太阳能、风能、地热能等新型能源在建筑上的有效应用,不仅可以代替资源有限的传统能源,而且可以减少污染物的排放,保护生态环境,它的开发和利用具有广阔的前景和深远的意义。我国具有丰富的新能源资源,目前在太阳能利用方面发展迅速,太阳能电池发电技术在建筑上大量使用,太阳能热水器的用量也以每年20%的速度增长,预计到2015年,太阳能热水器的普及率将达到25%,太阳能发电系统的拥有量将达到320MW.另外,风能、地热能等方面的研发也取得了很大成就,预计新能源必将在我国的建筑事业中发挥巨大的作用。
三、生态节能技术和绿色能源在建筑上的实际应用
(一)生态节能技术在建筑设计上的实际应用
1.建筑规划布局合理。在建筑建设初期做好节能规划,建筑布局要有利于建筑节能。在北方地区尽量让建筑有一个好的向阳面,这样有利于冬季日照。在南方地区建筑通风和遮阳尤其重要,所以在建筑总体布局上应该考虑建筑群体的通风问题,在单体建筑应该考虑夏季遮阳问题。建筑周边绿化的合理布置也能起到建筑节能的作用。
2.建筑体型选择合理。在建筑设计过程中,单体建筑尽量选择外表面较少的建筑形体,因为体形系数较小的建筑能够有效地减少建筑能耗。
3.建筑材料使用合理。建筑的外围护材料对建筑的节能保温起着决定作用,如加气混凝土、粉煤灰砖、陶粒混凝土等材料的使用提高了建筑的节能指标。尤其是近几年采用的聚苯板、挤塑板及复合墙板等建筑外墙材料的使用进一步提高了建筑外墙保温效果,更先进的建筑外墙材料也在不断的被应用于建筑上。门窗也是建筑节能不容忽视的重要部位,因为外门窗的能耗占外墙能耗的一半以上,在建筑节能改造中有“墙改先改窗”的说法。由于我国前几年财力有限,所以门窗的节能改造落后于发达国家。现在随着国家财力的增加和新材料地不断涌现,新型的更加节能的门窗也在不断地应用于建筑上。
4.建筑设备选择及合理使用。建筑设备是建筑内部使用过程中的`主要能耗,选择节能效果好的建筑设备可以大大降低建筑运行成本。节能开关、节能空调、节能水泵等节能设备已经在建筑中普遍使用了,近几年建筑智能化的推广也在为建筑节能起着作用。
(二)绿色能源在建筑使用过程提供能源的应用
1.太阳能光伏发电是我们可利用的最清洁、最丰富的能源。在建筑屋顶及墙面安装太阳能电池发电系统,可以将太阳辐射能直接转换成电能,利用蓄电池组贮存太阳能电池受光照所发出的电能,并可以随时向用电设备供电,从而满足楼内的动力和照明系统的用电需求。太阳能电池发电技术具有许多优点,如安全可靠、无污染、不消耗常规燃料、不受地域限制、维修简便、适合在建筑物上安装等特点,它是当今世界上最具有发展前途的新能源利用技术。
2.太阳能热水系统也在某些地区应用到了冬季建筑采暖,也取得了一些成效。通过铺设在建筑屋顶及阳台下面的太阳能集热管采集热能,再通过循环系统,循环到室内的散热器来进行采暖。
3.地源热泵技术在建筑空调系统上的运用,是利用地表浅层中蓄存的能量,室外空气温度波动很大,但地表面几米以下的地温全年相对恒定的特点(地球表面温度通常保持在15℃左右),在夏季将室内多余的热量不断地排出而为大地所吸收,使建筑物室内保持适当的温湿度。这项技术具有低能耗、对环境影响小、维护费用较低以及设计灵活等突出特点,是一种高效、环保的能源利用系统。
4.将光导纤维技术用于室内应用于室内照明,是通过光导纤维式太阳光导入器和通过光学透镜将太阳光聚焦,用光缆把阳光传送到室内和地下室等地方的一种高科技产品。太阳光导入器安装在室外房顶、阳台、地面、墙壁等能一年四季均照得到太阳光的地方,通过光缆接入室内,这样每天从太阳升起到落下,室内都有固定(可移动)阳光的直射,10多个小时享受免费的太阳光。人们可以在室内阳光下休息、在阳光下工作、在阳光下看书学习、在阳光下用餐……,在人们的卧室、厨房、客厅、书房、办公室等,到处拥有太阳光。光导照明系统把阳光导入到室内来照明,是现如今最健康的照明方式,也是绿色建筑首选产品。
5.垂直风力发电机系统架设在屋顶,可以为建筑提供源源不断的绿色能源,也是多项节能环保措施的一种应用方式。建筑上使用更多科技含量高的新型能源设备和节能设备已经是一个趋势。高技术的绿色能源在建筑上的使用,将为我们节约巨大的资源,是一件造福人类的大事。
2021年12月8日,国家发改委、国家能源局等四部门对外发布《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求 推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》(以下简称《方案》),提出到2025年,数据中心和5G基本形成绿色集约的一体化运行格局,数据中心运行电能利用效率和可再生能源利用率明显提升。
《方案》对未来几年数据中心如何实现绿色集约化发展指明了方向。但实际落实中,波动性强的可再生能源如何同需要持续用能的数据中心结合?在西部省份自身也要符合能源“双控”的大背景下,数据中心要实现“东数西算”还需要哪些障碍要克服?带着这些问题,《中国能源报》专访了国际环保组织绿色和平东亚地区气候与能源项目经理叶睿琪。2021年5月,绿色和平发布了《中国数字基础设施脱碳之路:数据中心与5G减碳潜力与挑战(2020-2035)》报告,对中国数据中心与5G等数字基础设施的能耗与碳排放趋势做出预测。
问:相较于对节能技术与指标的重视程度,数字基础设施产业整体仍未大规模应用可再生能源。在行业实践中,目前已有5G或数据中心应用光伏加储能的商业项目,据贵机构观察,扩大可再生能源在数据中心的应用,在技术上、政策上分别需要克服哪些难题?
叶睿琪:为了推动数据中心行业迈向碳达峰与碳中和,扩大数据中心行业的可再生能源应用规模,我们建议可以从两方面着手:
一方面,进一步升级激励约束机制,正如近日中央经济工作会中所指出的,加速实现“能耗双控”向碳排放总量和强度“双控”转变。在管理数据中心能耗时,从考核数据中心的能耗使用总量与强度过渡至考核数据中心的二氧化碳排放总量与强度,加上数据中心的可再生能源采购与使用总量。同时,还需要进一步完善相关考核体系,将数据中心可再生能源使用比例作为考核指标之一,统筹数据中心的规模化发展与绿色低碳转型。
另一方面,进一步完善数据中心产业使用可再生能源的市场机制,从全国可再生能源市场化交易现状来看:一是需要加速将绿色电力交易试点、省间可再生能源现货交易试点向全国推广;二需要是进一步提高可再生能源电力在特高压通道中的比例,推进可再生能源的跨省跨区交易;三是落实分布式市场化交易机制,以推动本地化分布式可再生能源如分布式光伏与风电的交易。
问:绿色和平曾建议,完善数字基础设施产业使用可再生能源的考核体系,将“双控”目标与新建数据中心的审批政策挂钩,将数据中心可再生能源使用比例作为考核指标之一。据贵机构掌握的情况,国内已经有这样做的区域了么?
叶睿琪:目前,北京市发改委已经明确将数据中心可再生能源使用比例作为规模以上新建或改扩建的数据中心项目考核指标之一。根据北京市《关于进一步加强数据中心项目节能审查的若干规定》,“项目节能报告中应当包括可再生能源利用方案。新建及改扩建数据中心应当逐步提高可再生能源利用比例,鼓励2021年及以后建成的项目,年可再生能源利用量占年能源消费量的比例按照每年10%递增,到2030年实现100%(不含电网既有可再生能源占比)。”
除此之外,多数省市针对数据中心可再生能源使用以方向性鼓励性政策居多,尚未提出具体量化目标,比如根据上海市经济信息化委与市发展改革委《关于做好2021年本市数据中心统筹建设有关事项的通知》,“新建数据中心项目要加大分布式供能、可再生能源使用量的占比,鼓励采用余热回收利用措施,为周边建筑提供热源,提高能源再利用效率。”
问:西部地区电力、能源资源丰富,可承接数据备份及部分高延时业务。国家也在推行“东数西算”,可是在地方能耗“双控”的大前提下,西部省份接收数据中心的积极性会否受到影响?
叶睿琪:正如近日中央经济工作会中所明确,“要科学考核,新增可再生能源和原料用能不纳入能源消费总量控制,创造条件尽早实现能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变,加快形成减污降碳的激励约束机制,防止简单层层分解。”
虽然目前部分约束激励政策还有待衔接,未来,随着能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变,可以预测西部地区将更积极地为数据中心产业发展提供良好的可再生能源资源。
同时,随着《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》的进一步落实,包括贵州、内蒙古、甘肃、宁夏等地在内的全国一体化算力网络国家枢纽节点将成为数据中心产业发展的重点区位。