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建筑节能与新能源的开发利用

建筑节能与新能源的开发利用
建筑节能与新能源的开发利用

建筑节能与新能源的开发利用

随着经济的快速发展,中国已经成为仅次于美国的世界第二大能源消费国,能源供应与消费之间的矛盾日益突出,环境质量日趋恶化,并已经成为制约我国经济和社会进一步发展的最大障碍。因此,国家已把节约能源、保护环境作为我国实现可持续发展的基本国策。

节约能源保护环境功在当代,利在千秋,国家采取了一系列行之有效的措施,尤其是建筑行业节能效果更为显著。我国的建筑节能经历了以下几个发展阶段:1996年前,居住性建筑执行1980~1981年的设计标准,能耗大,每平方米耗能约25公斤标煤,基本不属于节能建筑。1996年至2000年有部分执行节能30%的设计标准,能耗20公斤标煤;2000年后执行国家节能50%的设计标准,能耗指标12.9公斤标煤。2008年实施节能65%标准。

以下从三方面详述建筑节能与新能源的开发利用:

1,建筑外围护结构节能技术:建筑外围护结构节能内容主要有:外墙保温隔热技术、门窗节能技术、屋面节能技术和地面、楼板及楼梯间隔墙技术、建筑遮阳技术等等;

2,建筑供热制冷系统和建筑设备节能技术:建筑供热制冷系统和建筑设备节能内容主要有:热电冷联产技术、供热系统温控与热计量技术、空调蓄冷技术、空调系统变频控制技术、热回收技术;

3,可再生能源在建筑中应用技术。可再生能源在建筑中应用技术内容主要有:太阳能(包括光热、光电)利用技术、浅层地源热泵(包括土壤源、地下水源、海水源、淡水源、污水源)和太阳能源热泵技术在建筑上的应用。

一、建筑外围护结构节能技术及存在问题

(一)、外墙保温隔热技术基本情况

1、外墙保温隔热技术应用与发展

这方面的技术有:模塑聚苯乙烯泡沫塑料板(简称EPS)薄抹灰外墙外保温系统;机械固定发泡聚苯板钢丝网架板外墙外保温系统。还有国内独立研发的技术有:如胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统;发泡聚苯板现浇混凝土外墙外保温系统;这些技术系统代表了我国当今技术主潮流,应用广泛。

随着我国部分先进地区开始执行节能率达65%的第三步建筑节能标准,和公共建筑节能标准的实施,最近几年国内还研发了挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板(简称XPS)外保温技术、胶粉聚苯颗粒复合型外保温技术(EPS系列)以及聚氨酯(简称PU)高效外保温技术,现在,我公司的鹭港项目建筑设计全部执行节能65%标准,外墙保温为XPS和EPS两种

此外,针对现在保温材料以有机材料为主,其应用性能在建筑类型、建筑尺度上受限制的情况,还研发了以矿(岩)棉、玻璃棉、为代表的无机保温材料外保温系统,多应用于外装修如玻璃幕墙或铝塑板,铝单板内的保温层。

还有一些企业正在研究外墙外保温系统上贴瓷砖的技术,这些技术还有相当多的研究工作需要完成才能可靠的应用于工程。

与外墙内、外保温系统同时存在的还有,以加气混凝土墙体、保温夹心墙系统、现浇砌模墙体为代表的结构墙体保温隔热系统。

我国外墙保温隔热技术作为建筑节能事业的一个主要技术组成部分,正在朝着:性能高中低档搭配,材料多种、性能多样,能分别适合我国北方寒冷干燥气候和南方温暖潮湿的房屋工程特点方向发展。

2、工程应用中常见的技术问题和影响质量的问题

还有少数施工企业不进行研究,没有任何技术根据就组织队伍承揽实施外墙外保温工程;还有的生产、施工企业为了迎合某些开发项目的需要,没有经过外保温系统的大型耐候试验、系统评估或论证就进行外墙外保温系统施工,或进行建筑物外墙外保温系统上粘贴瓷砖的施工,出现保护层开裂和瓷砖空鼓脱落现象。

改变目前保温隔热材料以有机材料为主、以石油化工产品为主的局面。建筑节能的最终目的是为了节约石油、煤炭资源,但是目前大量使用的外墙保温隔热材料(EPS、XPS、PU)、门窗材料(PVC)、屋面材料(EPS、XPS、PU、PVC、沥青)都来自石油化工产品,对石油化工依存度高和大量使用又拉动了能源资源的消耗;因此应该关注、支持无机保温隔热材料的研发和应用,而现阶段应该关注、支持有机石油化工保温隔热材料的循环利用技术的研发和应用。

(二)、门窗技术基本情况

1、节能门窗技术应用与发展

(1)窗户

建筑外窗由多种材质不同的材料组装而成,其热工性能也各不相同;由于窗户的生产及应用技术、密封技术、遮阳技术和安装技术水平的不同,受窗框型材特性、断面设计、玻璃的选用、两玻间空气层厚度及窗框比等因素的影响,建筑外窗的保温性能差别很大。根据选用型材的不同,建筑外窗分为木窗、钢窗,铝合金窗、PVC塑料窗、玻璃钢窗、彩色钢板窗、不锈钢窗和钢塑复合窗、木塑复合窗、铝塑复合窗等;根据选用玻璃的不同,有单玻窗、单框双玻窗、中空玻璃窗和LOW-E中空玻璃窗等。

木窗的保温性能较好,但耐燃和耐潮湿性能很差。受原材料的限制,目前国内生

产的木窗均为高档木窗,价格昂贵。

钢窗包括空腹和实腹钢窗、彩色钢板窗、不锈钢窗和钢塑复合窗,空腹和实腹钢窗大量应用于20世纪70至80年代,但由于其保温性能较差,现已淘汰;

铝合金窗分普通和断热铝合金窗,普通铝合金窗是70年代末引进、80年代发展起来的,其窗框型材为铝合金,具有轻质、高强、耐久性好、装饰效果好等特点,但保温隔热性能较差,已经淘汰。

钢塑、木塑和铝塑等复合窗兼顾了两种不同材料的优点,有综合的保温性能和装饰效果,但目前国产的这类窗的物理、工艺性能还需要改善。

使用不同的玻璃对整窗户的热工性能影响很大,PET双中空玻璃、Low-E中空玻璃、真空玻璃和U型玻璃的热工性能比较好,应在条件具备的项目上优先采用。

平开与推拉窗的开启形式对其热工性能有极大的影响,推拉窗由于密封性能差应该尽量避免使用,平开窗有优良的热工和物理性能,但价格比较高;因此推荐平开与固定窗组合使用,经济性价比高。

(三)、屋面节能技术基本情况

1、屋面节能应用与发展

我国屋面建筑节能技术主要有:结合进行屋面防水处理的EPS、XPS的倒置屋面保温隔热技术、PU屋面防水保温隔热技术,干铺加气混凝土块屋面保温隔热技术,由于这些技术产品比较适合屋面部位的受力状态,技术相对成熟,应用后工程反映保温隔热效果比较好,处于稳定发展之中。

2、屋面节能工程应用中常见的技术问题

由于EPS板受潮后其保温效能将有大幅度下降,因此在实际应用时尤其在南方要

注意EPS板用于倒置式屋面要设置透气构造和隔气层。

(四)地面、楼板及楼梯间隔墙节能技术情况

1、应用与发展

地面建筑节能技术主要有:结合外墙面节能技术施工将保温材料埋设至基础设计深度的EPS板、XP板地面保温隔热技术。

楼层地板的建筑节能技术反贴EPS、XPS板和抹胶粉聚苯颗粒楼面保温隔热技术。

楼梯间隔墙节能技术主要有:胶粉颗粒保温浆料系统、满足性能要求的轻质保温砂浆技术。这些技术比较简单,容易掌握,应用后工程反映效果比较好,处于稳定发展之中。

二、建筑供热制冷系统和建筑设备节能技术及存在问题

(一)、热电冷联产技术基本情况

热电联产技术在我国已趋成熟并得到迅速的发展,发电量已占总发电量11%以上,收到较好的环保经济双重效益,但由于受到热负荷的性质及季节变化等因素的制约,使得热电联产全年总节能不大。

(二)、供热系统温控与热计量技术基本情况

1、供热系统温控与热计量技术在我国的发展现状

目前,随着对供热节能研究的深入,热计量与温度控制已经成为当前我国暖通行业关注与研究的热点,取得了一定的成效。

2、供热系统温控与热计量技术存在的问题

(1)温控与热计量的关系

目前,有些地方只重计量的做法以达到收费的目的有悖于我们发展温控与热计量技术以提高节能与舒适水平的出发点。温控与热计量应该并重,相辅相成,甚至温控更加重要。

(2)户内系统与户外系统的关系

目前有一种趋势:认为将温控就是要在室内安装温度控制阀,将计量就是在户内安装热量表,至于户外控制就可以不被重视了。如果户内采取了节能手段,而户外没有配合措施,一方面会引起管网水力热力工况的失调,另一方面室内节省的能量不能体现在热源的节省上,节能这一根本目的就没有实现。

(3)末端热计量方式

目前热计量方式中分户热计量热量表受到普遍关注,发展较快。

(4)热量表的精度

对于热量表,现在一味追求高精度,但热量表的精度越高,造价就一定越高,而计量结果也就一定越来越准确。但是在实际应用情况表明:在采暖系统中,由于水质、腐蚀等因素造成的系统误差远远大于热量表的误差。

目前,我公司的鹭港项目,采用的室内双管并联同程式系统,分户热量表计量并加温控装置。既节能有保证了舒适性。

(三)、空调蓄冷技术基本情况

1、空调蓄冷技术在我国的应用发展

蓄冷系统将不需冷量或者冷量少的时间(如夜间),利用制冷设备将蓄冷介质中的热量移出、进行蓄冷,并将此冷量用在空调用冷或工艺用冷高峰期。蓄冷介质可以是水、冰或共晶盐。因此,蓄冷系统的特点是:转移制冷设备的运行时间,这样,一方

面可以利用夜间的廉价电,另一方面也减少了白天的峰值电负荷,达到电力“削峰填谷”的目的。我公司的会所中央空调设计就是采用了空调蓄冷技术。

(四)、空调系统变频控制技术基本情况

1、空调系统变频控制技术的应用

变频控制技术在现代空调中的使用已成为必然趋势,它不仅能有效改良空调系统的工艺不足,还能大幅降低冷水机组、风机、水泵等空调设备的能耗,节省运行成本。实际证明,冷水机组变频控制可节能20%~30%,风机水泵类变频控制节能40%~50%,采用变频技术的原因有:

(1)设计者在选择设备时,通常留有一定的设计余量(20%~25%左右),实际上极少在全负荷运行,甚至从未在全负荷运行过。

(2)建筑物由于使用情况的变化(如出租率不高,建筑功能变化等),负荷也会发生相应变化。

(3)建筑物的实际负荷会随着室外气候的变化而波动。

(4)采用变频控制技术后设备的启动运转性能也表现出良好的节能效果。

根据空调负荷来相应改变水流量或风流量可有效实现地节能。变风量空调系统(VAV)是通过末端装置来补偿室内负荷的变动,调节房间送风量以维持室温。变风量和定风量系统相比,一般情况下可节能50%。变水量系统(风机盘管)是通过水量控制的方法来调节温度的,其比定流量系统要节电。随着工业变频器的推广应用,通过对水流量、风量及主机等的变频控制调节,可实现其同所需空调负荷的实时匹配,从而产生显著的节能效益。

2、空调系统变频控制技术存在的问题及应用中需注意的问题

(1)变频器产品存在的问题

变频调速技术有着许多的优点,但是它也存在一些问题。主要是由于在变频器内部电路中“交,直,交”电流变换,使变频器不可避免地成为一个谐波源。影响一些电气元件的使用寿命,甚至损坏电器元件。

(2)变频器额定功率大小的选取

变频器的功率越大,其产生谐波效应越强,而且价格越高。但也不能低于电动机的额定功率,否则变频器的保护装置动作,影响变频器与电动机正常运转。因此要合理选配变频器的额定功率。

(3)变频器调速范围的选择

以1∶10 为宜。

(五)、热回收技术基本情况

1、热回收技术的应用

(1)排风冷热量回收

热回收系统是回收建筑物内、外的余热(冷)或废热(冷),并把回收的热(冷)量作为供热(冷)或其它加热设备的热源而加以利用的系统。。

(2)冷凝热的热回收

水冷制冷机组的冷凝热通常是通过冷却塔放到大气中,造成环境的热污染。冷凝热的回收,用来加热生活用水,能大大提高能源的利用率。

(3)冷凝水冷量的回收

中央空调产生的冷凝水量较多,可以对室外机进风进行冷却,降低进风温度,从

而减少压缩机能耗。

三、可再生能源

在建筑中规模使用技术及存在问题

(一)、在建筑中太阳能利用技术基本情况

1、应用与发展

太阳能在建筑中利用分为:生活热水、采暖,太阳能制冷空调和光伏电池提供电源几种形式。具体运用技术类型分为:光热利用和光电利用,

(1)光热利用

利用太阳能作为建筑物供热热源,利用太阳能供热综合系统(兼有采暖、生活热水供应功能)解决人们在建筑物生活时所需要的热水、采暖,这种应用形式中提高太阳能系统的性能、太阳能系统与建筑协调结合技术是关键。

太阳能与浅层地源热泵技术结合供暖可提高太阳能集热系统的效率。

太阳能空调。利用太阳能产生中高温热水作为吸收式制冷机运行时所需要的热源,太阳能空调的应用需求和太阳能的供给量保持很好的一致性;难点是需要的太阳集热器数量多、面积大,工程初投资偏多。而太阳能供热-空调综合系统由于能全年综合利用,可提高系统节能经济效益,降低回收期。

(2)光电利用

太阳能光伏发电技术在建筑的应用可作为建筑材料和装饰材料的光伏电池产品技术用于建筑,可提供空调及照明、供电的主要能源,近年来成为世界太阳能利用的热点,是太阳能光电技术的重要发展方向;

(3)综合利用

太阳能光热、光电综合利用,既解决建筑的生活热水、空调热源,又解决家用电器、照明供电的需要。

(4)利用形式

按集热器形式分为:

平板式集热器系统、真空管式集热器系统。

真空管式集热器是我国独立研发的技术,具有低温下集热效率高的特点,得到了广泛地应用;而平板式集热器系统由于自身结构轻、薄、寿命比较长的特点比较容易实施与建筑结合,并且随着生产工艺提高、高效太阳能吸收涂层技术引进,其应用范围还将扩大。

2、工程应用中常见的技术问题

(1)热利用产品技术问题

大部分太阳能企业生产的太阳能集热器产品质量和性能参数,特别是系统及其主要部件的安全性、可靠性差,尚不能满足建筑规范的抗风、抗雪、抗震、防水、防雷要求;

系统的集成和系统外观,还不能适应与建筑结合的要求;

市场的主流产品仍是直插式太阳热水器产品特别是真空集热管寿命比较短、系统应用范围狭小,不利于在城市规模化应用的要求。

(2)热利用工程技术问题

房屋建成后才购买安装,是后置部件;大量太阳热水器造成在建筑上的不和谐安装。

对太阳能利用的认识有误区,片面追求高太阳能保证率,而不是进行最佳投资效

益的核算。

太阳能光热综合利用。太阳能光热综合利用,既解决建筑的生活热水、冬季采暖热源,又解决夏季制冷空调热源的需要,是太阳能热利用的最佳途径。典型案例:山东德州皇明太阳能总部的太阳谷办公大楼,集光热、光电一体并与建筑本身很好的融合到一起。能节省电能60% 。我公司鹭港项目采用的为阳台壁挂式户式太阳能热水器。集热器选用了板式和真空管式两种。

(二)、浅层地能利用技术基本情况

1、应用与发展

地源热泵是一种利用地下浅层地热资源(也称地能,包括地下水、土壤或地表水等)的既可供热又可制冷的高效节能空调系统,主要应用形式和应用技术有:土壤源热泵技术、地下浅层水源热泵技术、地表淡水源热泵技术、地表污水源热泵技术及浅层海水源热泵技术。地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能),实现低位能向高位转移。地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源,通常地源热泵消耗1kW的能量,用户可以得到4kW以上的热量或冷量。从科学用能的角度看,热泵是合理利用高、低品位能的最佳技术路线。

与锅炉(电、燃料)供热系统相比,锅炉供热只能将90%以上的电能或70~90%的燃料能转为热量,供用户使用,因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能,比燃料锅炉节省二分之一以上的能量;由于地源热泵的热源温度全年较为稳定,一般为10~25℃,其制冷、制热系数可达3.5~4.4,与传统的空气源热泵相比,要高出40%左右,其运行费用为普通中央空调的50~60%。因此,近十几年来,尤其是近五年来,地源热泵空调系统在北美及中、北欧国家取得了较快的发展,中国的地源热泵市场也日趋活跃,可以预计,该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技

术。

2、工程应用中常见的技术问题

在节约能源的大背景下,地源热泵技术得以在短期内在我国快速蓬勃发展起来,但也存在许多问题有待解决,以便使地源热泵产业能够健康、快速的发展。

主要存在的问题如下:

系统能效比偏低。实际运行的许多系统的系统能效比偏低。地源热泵作为地下换热系统、热泵机组、末端三大块分别由不同种类换热器构造组合而成的复杂体系,各系统之间的相互匹配,系统设计、设备选型的合理性都会最终影响到系统能效比。而在实际工程实践中,由于种种原因,地源热泵系统的能效比偏低;

项目管理存在一定困难。由于地源热泵系统是一种新型的空调系统,使得相关的技术管理缺位。缺乏切实可行的设计规范。地源热泵作为建筑行业的附属技术,其设计不可避免的将要由设计院所承担,但由于设计规范的缺位,设计院没有可执行的标准,加上地源热泵系统在不同需求、不同地域时对热源、主机与末端的合理匹配很难获得统一的标准,现在的建设项目多数由厂家根据各自的经验完成,在厂家负责设计的情况下,监理单位往往无法对工程建设进行有效监督;

施工工艺有待于总结。地源热泵地下换热系统属于隐蔽工程,设计寿命一般情况下不低于50年,在换热器材质及制备方法,换热器安装手段,回填料选择及回填方式,水力平衡措施等方面都需要切实可行的技术规范,并对施工人员开展技术培训,培养专门的技术人员,以便于质量控制;

初投资偏高。地源热泵机组由于已经实现了国产化,在整个系统成本中所占比例已经由原来的四五成降为二三成。但是地源热泵系统初投资依然偏高,这相当程度上延缓了该技术的推广,这主要有两个方面的原因,一是钻孔费用较高;二是地下换热

器管材及回填料的限制,这也导致初投资的加大;

系统的运行模式不尽合理。研究人员发现,我国使用的热泵系统泵和风机消耗电

能往往超过系统总能耗的50%,高于普通中央空调泵与风机的耗电量,因此,降低泵和风机能耗是提高系统效率的重要途径。对于不同的系统设计方案,水泵在系统能耗中所占比率差别很大,系统设计时应该对多种配置方案进行综合比较,选择技术经济性最优的方案。我公司鹭港项目的别墅区原定方案为地源热泵式中央空调,后来经过大量的调研并与一些专业厂家沟通,对地源热泵技术有了更准确的认识决定取消原定方案,改为VRV空调加地板采暖。

空气源热泵热水器的成功研制拓宽可再生能源的开发利用,污水源热泵系统在一

些规模型的住宅小区的使用也具有广泛的前景。

总之,节能与可再生能源的开发利用应该作为长期的持续发展的首要任务。

我国新能源开发与利用现状

《工程热力学》课程设计(论文)我国新能源开发与利用现状 学号 姓名 院系 专业 完成日期 授课教师 得分

我国新能源开发与利用现状 王宝增 能源学院 摘要:概述了世界和中国的能源危机与环境压力,阐述了我国新能源开发利用概况。分析了我国新能源应以太阳能和风能为开发重点,分析了我国在可再生能源开发利用过程中存在的问题,并提出推进新能源开发的政策。 关键词:新能源;开发利用;太阳能;风能;问题;政策 1能源危机与环境压力 随着世界经济的发展,各国对能源的需求量也越来越大.在当前的世界能源结构中,人类所利用的能源主要是石油、天然气、煤炭等化石能源.19 9 9 年世界能源结构见表 1. 2004年中国和世界能源消费结构见图1 随着经济的发展,人口的增加,社会生活水平的不断提高,预计未来能源消耗量以每年2.7% 的速度递增,此速度前世界能源储量仅供全球消费1 7 2 年.根据目前国际上通行的预测,石油能源可用4 0 年,天然气6 0 年内枯竭,煤炭也只能用2 2 0 年.正是化石能源的大量利用,使二氧化碳:等温室气体的排放也大幅度增加,致使地球在过去10 0 年里平均气温上升0.3一0.6 ℃,全球海平面平均上升1 0 ~ 2 5 cm.如不对温室气体采取措施,在未来几十年内,全球平均气温每 1 0 年可上升. 0 2 ℃.到 2 10 0 年全球平均气温升高1一3.5 ℃,这对人类和地球的危害是无法估量的.因此必须改变当前能源的开发、利用方式.着重开发新能源和可再生能源,有计划、有步骤地开发化石能源,合理高效利用能源.

我国一次能源结构见表2. 其中煤炭比例近7 0 % ,加上净化设施较差,致使对大气的污染十分严重.如二氧化硫的排放引起的酸雨污染已占全国土地面积的 4 0 % ;城市悬浮颗粒物( T S P ) 亦严重超标.严峻的生态环境形势迫使我国只有生态环境形势迫使我国只有在有计划、有步骤开发石油、天然气、煤炭等化石能源的基础之上,除依靠高效节能技术、洁净煤技术之外,着重开发利用各种新能源和可再生能源,减缓化石能源的枯竭,改善生态环境,走可持续发展之路. 2我国新能源开发利用概况 我国具有丰富的新能源和可再生能源资源: 水能可开发资源为3. 78亿千瓦, 目前已开发利用11%; 生物智能资源, 包括农作物秸秆、薪柴和各种有机废物, 利用量约为 2. 6亿吨标准煤, 占农村生活能源消费的70%, 占整个用能的50% ; 我国太阳能年总辐射量超过60万焦耳/平方厘米, 开发利用前景广阔; 风能资源总量为16亿千瓦, 约10 %可供开发利用; 地热资源尚待继续勘探, 目前已探明的地热储量约为4626亿吨标准煤, 现利用的仅约十万分之一; 我国海洋能源资源亦十分丰富, 其中可开发的潮汐能就有2000万千瓦以上。 风能开发利用继续发展。我国风力发电总装机容量达到2 . 6万千瓦。20世纪80年代以来, 50~ 200瓦的微型风力发电机相继研制成功并投入批量生产, 目前有12万余台在内蒙古、新疆、青海等牧区草原和沿海无电网地区运行, 解决了渔、牧民看电视和照明问题。1千瓦~ 20千瓦的中、小型风力发电机组达到小批量生产阶段, 目前正在研制50千瓦~200千瓦的中、大型风力发电机有14个风电场正在建设当中。与此同时, 低扬程大流量和高扬程小流量两种新型风力提水机已研制成功。此外, 全国风能资源调查显示, 在风力机性能测试技术基础理论研究、风能综合利用、国外风力机引进技术的消化吸收及风电场的试验运行方面均取得进展。其他新能源和可再生能源的开发利用, 也有了一定的发展。我国地热资源现已利用的相当于400万吨标准煤。值得一提的是我国西藏的地热开发利用, 羊八井地热电站现装机总容量2 5万千瓦, 年发电量达9700万度, 为拉萨电网供电的50%, 是我国目前最大的地热电站。氢能等极应用前景的新能源技术开发尚处于实验室试验研究阶段。近20年来, 我国新能源和可再生能源的开发利用有了很大发展, 已经成为现实能源系统中不可缺少的组成部分。目前各类新能源和可再生能源, 年提供约3亿吨标准煤(其中大部分是生物质能源, 在目前的商品能源统计数字中并未计入), 这对促进国民经济发展和满足广大农村和边远地区人民生活的能源需求起到了重要作用。 3新能源的开发重点 我国新能源的开发重点为太阳能和风能。 3. 1关于太阳能 我国太阳能的开发利用与国际先进水平相比,差距仍较大,特别是在太阳能光电利用方面,产品供不应求,市场缺口较大。应将太阳能的开发利用作为新能源发展的中近期重点,加大投资力度,加速产业化。 要集中力量攻克太阳能光伏电池可大规模使用的关键性难点。这里主要是指大幅度降低太阳能光伏电池( PV) 元件的造价,及延长使用寿命。应集中力量开发价格便宜、寿命长、便于大规模制造的染料纳米半导体材料PV 系统,实现跨越式的发展。西部太阳能丰富,大规模

风能太阳能在城市建设中的应用

风能,太阳能在城市建设中的应用 俞红鹰 一、概述 在十届人大四次会议的政府工作报告中,温总理提出了建设资源节约型社会,发展循环经济的任务和政策措施,这标志着我国进入了可持续发展的新阶段,这也为可再生能源产品在城市建设中应用创造了机遇。 在当今社会,人们的生活已表现为对一次性能源的过度依赖,在二十一世纪,人类能否保持可持续地发展,关健在于能否摆脱对传统能源消费方式的依赖。清洁的可再生能源的发展将直接关系到人类社会可持续发展的进程。 在城市建设中应用可再生能源产品是促进可再生能源产业发展最有效的手段,也是对全社会普及再生能源知识最有效的宣传,还是城市生活中节约能源最有效的方式,更是促进可再生能源应用技术进步最有效的途径。 二、可再生能源产品在城市建设中应用的必要性 1、节约能源的需要 改革开放以来,我国经济高速增长,城市建设更是飞速发展,但在迅速发展的城市建设中,忽视了能源节约,在不少项目上造成了能源和资源的浪费。 在城市建设中,很多领域都可以用到太阳能热利用、太阳能光伏发电、风能发电等可再生能源技术,这种利用自然资源的技术,不仅不消耗常规能源,而且不受输配电工程、管道工程等土建工程的制约,对美化城市、简化市政工程难度,节约能源都有非常积极的意义。在城市建设中广泛推广可再生能源产品的应用是非常必要的。 2、普及可再生能源知识的需要

普及可再生能源知识,对向全社会推广节能、环保的理念有非常积极的意义,对建设资源节约型社会、发展循环经济有积极的促进作用。只有节约能源可以成为日常的意识和行为,采用可再生能源产品成为社会的常识,才能真正保证经济的可持续发展。 城市建设项目中,很多项目与人们的生活贴得很近,在这些项目中采用可再生能源产品,让人们在日常生活中感受可再生能源产品的作用和价值,使人们体验到可再生能源的利用技术离我们的生活很近,并从可再生能源产品的使用中掌握新的知识。可再生能源知识的普及对促进社会的可持续发展很有必要。3、促进可再生能源产业的发展和技术进度的需要 二十世纪八十年代初,我国曾大力发展小型风力发电机,当时这个产业的定位是面向广大偏远的农牧民,但由于政府职能不到位,广大农牧民有需求没有购买力,没能形成合理的市场,产品走低质低价的低端路线,行业的技术进步缺乏保障,整个行业一直没有发展起来。 而太阳能光伏发电行业长期以来一直以邮电通迅等特殊用户为对象,保持了产品的高品质,但产业规模一直不大。到本世纪初,政府采购大大促进了光伏产业的发展,随之而来的欧洲、日本等发达国家的太阳能屋顶计划等促进可再生能源发展的政策更进一步促进了我国光伏产业的发展,但国内市场需求的弱小一直是该行业发展的隐忧。 太阳能热利用技术一开始就把市场定位在城市居民和城市建设项目上,随着产业的技术进步,太阳能热利用产品已发展为一个巨大的产业,成为我国可再能源产业中生产规模最大,从业人数最多的、工业产值最高的行业,而且发展前景越来越好。 从上述三个行业的发展进程可以看出,可再生能源产品的发展是建立在良好的市场环境条件下的,这个市场环境的形成要得到政府的引导和支持。城市建设项目是以政府项目为主导的,在市政项目中大力推广可再生能源产品,不仅有利于建设资源节约型社会,也有利于可再生能源产业市场的有序发展,有利于可再生能源产业发展和技术进步。 三、可再生能源产品在城市建设中应用的可行性 1、技术上的可行性 目前,我国的可再生能源产业已发展到相当规模,其中,太阳能热水器已大规模产业化,并且与建筑物结合的新产品推出更展示出这个行业的巨大发展前景,太阳能热水器为可再生能源在城市建设中的应用

城市建筑节能措施及太阳能的运用

城市建筑节能措施及太阳能的运用 以本人所在的广东省东莞市为例,据东莞市有关单位负责人透露,东莞全市的既有建筑面积已经超过3亿平方米,包括公共建筑、居住建筑、工业厂房等,但这里面大部分的建筑都属于高能耗建筑。其中,尤其是机关办公建筑、商业、酒店、医院等公共建筑是耗能大户。放眼整个中国,我国建筑单位面积采暖能耗已高出气候条件相近的发达国家2~3倍,舒适度却远不如对方,可见建筑节能形势是何等的严峻,绿色节能减排降耗迫在眉睫,且势在必行。 1城市建筑工程的各阶段发展 西方欧美发达国家的城市建筑按照其发展情况来看,到目前为止,共分为三个阶段:第一个阶段是工业化阶段,解决大量国民的住房问题;第二个阶段是关注性能和质量的阶段;第三个阶段即目前所处的阶段,就是关注整个建筑与人类环境之间的关系问题,也就是节能、生态、环保这个阶段。如果不考虑目前住房市场价格因素,仅从现有建筑供给数量上来看,按照上述标准划分,我国才刚刚跨过第一个阶段,进入第二个阶段。与国外相比,仍相差很大一段距离。我国地域广阔,气候各异,各城市地区应因地制宜,加强建筑节能管理,降低建筑使用过程中的能源消耗,提高能源利用效率。按中华人民共和国国务院令(第530号)《民用建筑节能条例》,新建建筑应推广使用民

用建筑节能的新技术、新工艺、新材料和新设备,限制使用或者禁止使用能源消耗高的技术、工艺、材料和设备。对既有建筑的围护结构、供热系统、采暖制冷系统、照明设备和热水供应设施等实施节能改造活动。 2城市建设工程中的节能减排降耗举措 节能减排降耗,建设节约型社会,作为我国一项重大战略决策,必须认真贯彻执行。因此,各城市的建设行政主管部门都应认真落实相关方针政策和法律法规、加强依法行政。建设、设计、施工图审查、监理、施工、检测机构、工程质量监督等单位的主要管理人员和技术人员要准确理解和掌握建设部建筑节能工作和标准的有关规定,确保新建居住建筑及公共建筑严格执行节能设计标准。 2.1认真贯彻执行节能设计标准,对绿色节能减排降耗的重要性在思想上提高认识。我国人口多,人均资源能源相对匮乏,在建筑工程中,建造和使用浪费情况较为严重,从思想上高度重视它,认识它的重要性就非常必要,才能把节能减排降耗作为城市可持续发展的一种必要手段。 2.2在任务和目标上进行明确,在管理和培训上进行加强。根据我国各地区经济发展的不同情况,经济较发达的城市早已快速地启动了

电力新能源开发利用与电气节能措施分析

电力新能源开发利用与电气节能措施分析 现如今,我国的经济处在迅猛发展的新时期,随着人们物质生活水平逐渐提高,电力需求量逐渐提升,对电力资源的利用提出了更高的要求。基于此种背景下,电力部门在发展中面临着诸多的机遇与挑战。就电力资源的供应层面来看,当前仍然面临着电力能源不足、断电、停电等问题,一旦遇到用电高峰情况,形势更加险峻,严重制约着社会生产与经济发展。为了有效改善这一问题,电力部门需要采取有效的电气节能措施,同时加强新能源开发力度,进而更好地推动我国电力事业的平稳发展。 标签:电力新能源;新能源开发利用;电气节能 引言 随着我国社会经济的稳定发展和不断创新,导致城市人口数量日益增多,生产能力逐渐提高,对电力能源的使用需求不断增加。因此,人们需要提高研究、开发和创新电气节能技术的力度,扩大电气新能源的应用范围。 1电气节能与电力新能源開发的意义 由于我国电力能源消耗较大,必要的使用电器节能技术可以有效降低对资源的消耗,控制资源浪费的情况,在一定投入上,还能够提高电力资源的使用效率,减少对不可再生资源的消耗,对我国的经济发展起到了一定的促进作用。根据我国现在的能源开发利用情况来看,有效降低不可再生资源的使用,能够改善煤矿石油勘探地的周边情况,增加所在地区的经济效益和社会效益,对于所在地区的发展也起到了一定的促进作用。在所在地,通过合理利用风能、太阳能以及地热能等新型资源,不但能够减少对不可再生资源的消耗,也能够减少对自然资源的过度开采,而且使用的新型能源为可再生资源,是清洁型资源,通过对这些新能源的开发和利用,有效缓解了我国环境污染的问题,大大改善了开采地区周围的环境问题,由此可以看出新能源开发以电气节能技术能够在一定程度上改善传统电力的不足,确保电力企业的持续发展。 2电力新能源开发利用与电气节能措施 2.1实施变压器节能设计 变压器是电力系统的一个重要组成部分,在变压器设备运行过程中应用节能技术能够充分保证变压器运行效率,同时还可有效提高电能传输的安全性,进而达到降低电能消耗的目的。变压器节能设计通常是指降低变压器运行过程中的损耗。不同用户需要的电量存在明显差异,这主要是由于不同用户的输送电压力存在较为显著的差异,在使用变压器的过程中,其会受到一定的损耗,所以降低变压器运行过程中的损耗对于节能工作而言有着十分积极的作用。我们可以应用非晶合金铁心来完成变压器制作,更好地保证其环保性能,这一方面可有效降低损

个人对新能源的认识

个人对新能源的认识 摘要 随着传统能源日益紧缺,新能源的开发与利用得到世界各国的广泛关注,越来越多的国家采取鼓励新能源发展的政策和措施,新能源的生产规模和使用范围正在不断扩大。首先介绍了能源、新能源的定义、特点、分类等,接着分析了国际国内新能源产业的现状,然后具体介绍了太阳能、风能、生物质能、核能、地热能等细分市场的发展。 关键词:太阳能、生物质能、核能、光伏能源 无论是在人们的日常生活中还是这么多年的学习,我们已经清楚的认识到了能源对人类的重要性,人类的发展史就是对各种能源的认识应用的历史。传统的能源已经发展到十分成熟的地步,在人类社会得到了充分的应用,但随着近代以来科技的飞速发展,能源的使用量猛增,在促进社会进步,人类的发展的同时,带来的负面影响也越来越明显。为了应对随之而来的各种问题,新能源这一新的概念越来越多的出现在人们的眼前。本文就最近几年常见的能源问题和新能源的发展问题展开具体的论述。 我们的衣食住行各个方面都离不开能源的供应,能源的充分利用也让人尝到了许多甜头,但人类本身的贪婪的本性也带来了严重的能源危机。人类在享受能源带来的经济发展、科技进步等利益的同时,也遇到一系列无法避免的能源挑战,如:过度使用能源造成的环境污染等问题威胁着人类的生存与发展。有的学者甚至将能源与环境的两难问题形容为人类的“阿喀琉斯之踵”,认为能源与环境的二律背反将成为人类的致命伤。人类能够医治自己的“能源之踵”,避免潜在的能源灾难吗?对此我们既不能过于悲观,也不能盲目乐观。同时我们必须处理好我国经济发展与生态问题的关系。 人类不得不发展新的能源技术来解决面临的日益紧迫的能源紧张与环境问题,在这个时代大背景下,新能源领域的发展可谓如火如荼,也取得了可喜的成绩,从而使得问题的解决多了些许的可能。太阳能、核能、风能、生物质能等其他的许多能源都属于新能源的范畴。新能源不同于以往常见能源的最大不同就是低碳环保,在满足人类无尽需求的同时,尽量减轻对环境的破坏。 我国生物质能蕴藏丰富,潜力巨大,自古以来,生物质能曾经是我国重要的能源。即便在用电普及的今天,生物质能仍然是广大农、林、牧区的重要能源。据“中国可再生能源规模化发展项目管理办公室”2010年6月出版的“生物质有关技术装备及产业化应用调查报告”称:“中国是一个农业大国,生物质能源十分丰富,生物质废弃物的总量,约相当于我国煤炭年开采量的50%,总计约6.56亿吨标煤。但是长期以来,这些生物质并未得到充分合理的利用,目前利用率仅在30%左右,而且其能源利用方式极为原始,大多数物质以直接燃烧为主,这是一项巨大的资源浪费。”其实,生物质能发电在我国早已有之,如造纸业、制糖业作为废料处理的黑液发电、甘蔗渣发电;近年开展的垃圾发电和填埋气发电卓有成效。由于生物质能发电有保证出力,调节性能好等特点,它可以参加电网调峰,和电网容易匹配,它不受煤矿、铁路的能力和价格变动制约。在各种电力中,生物质能电力是最好的电力。因此,近年来,对生物质能发电,国家无论在规划层面还是在开发利用层面的投入和政策优惠都优于其他可再生能源。例如:2010年风力发电的规划容量为500万千瓦,而生物质能发电的规划容量为550万千瓦;风电上网电价按竞价确定,生物质能电价按标杆电价加二角五分。可是令人惋惜的是,生物质能发电的发展速度,明显地 1

太阳能在建筑节能工程的利用

文章编号:1009-6825(2012)35-0225-02 太阳能在建筑节能工程的利用 收稿日期:2012-10-10作者简介:刘建军(1976-),男,工程师 刘建军 (恒大地产集团太原有限公司,山西太原030002) 摘 要:结合我国能源消耗大,能源利用率低和太阳能资源极其丰富的现状,分析了建筑节能的实现措施和太阳能作为可再生资 源在工程中的应用, 并向人们展现了利用太阳能的美好前景。关键词:利用率,太阳能,可再生资源,建筑节能中图分类号:TU201.5 文献标识码:A 随着人类社会文明进程的加快,公众的生活水平不断提高,基本需求由生存型向舒适型转变,能源的消耗越来越大,地球的自然资源越来越少,原有煤、石油、天然气等不可再生能源日趋枯竭,开发新的能源已经刻不容缓。建筑能耗约占全社会总能耗的27%,对于新能源的利用仍待提高,利用太阳能是民用建筑节能最方便,最快捷的方法。 1我国建筑节能和太阳能利用现状 我国的建筑耗能高,利用率低,与较发达国家有很大的差距,是发达国家的3倍 4倍。目前国家对新建建筑的节能已经非常重视,要求很高,大中城市新建建筑节能均能符合国家节能验收规范要求。但住宅装修方面的节能满足不了节能要求。农村建筑和老建筑特别是老公共建筑的节能改造、可再生能源的使用还在进行试点,没有进入推广阶段,节能潜力非常大。在我国,太阳能建筑的使用目前还基本局限在一些新建的公共建筑和一些零散的少数居民住户,近两年来,部分地区政府在建筑节能要求中,将太阳能的使用加入了综合验收的清单中,如江苏、山东、河北、海南、云南等省,北京、上海、深圳、大连等市已经在新建12层以下居住建筑以及办公建筑、学校、医院、宾馆等公共建筑中开始强制推行太阳能热水系统。太阳能建筑节能的地域发展很不均衡,而太阳能日照时间却非常充裕(如表1所示),开发利用情况与发达国家相比,落后很多。同时,已建成的民用建筑利用太阳能的地区,均位于太阳能资源中等偏低分区,分布于沿海等较发达地区,究其原因,当地政府部门的重视及群众的接受程度起到了至关重要的作用,且这些应用太阳能的工程绝大多数是利用太阳能的光热效应,用于小区等单体建筑的热水系统,利用太阳能光电效应的范围基本上局限在市政路灯等公用设施。由此可见,我国在建筑中的太阳能利用还大有潜力可挖。 2实现建筑节能的措施 建筑节能可以分成两部分:建筑本体节能和建筑设备节能。 本体节能,就是建筑物在建造过程中对自身的节能要求,如建筑 物的外形、 围护墙体、水电暖设施等,是否能达到节能效果及是否利用了可再生资源等等。而设备节能贯穿于建筑物的整个使用过程,涉及管理、优化和改造等细节方面,从空调、给排水、卫生、照明、电气等末端设备入手,挖掘节能潜力,创造节能效果。 表1 我国太阳能资源分区情况 地区分类 年日照 时数/h 年辐射总量 MJ /(m 2·年) 主要地区 一类地区 (丰富区) 2800 33006690 8360 宁夏、甘肃北部、新疆东南部、青海、西藏 西部 二类地区 (较丰富区) 3000 32005852 6690 河北、山西北部、内蒙、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部、新疆南部三类地区 (中等区) 2200 30005016 5852 山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆 北部、陕西北部、甘肃东南部、广东、福建南部、 江苏、安徽北部、吉林、辽宁、云南四类地区 (较差区) 1400 22004180 5016 湖南、湖北、广西、江西、浙江、福建、广东北部、陕西、江苏、安徽南部、黑龙江 五类地区 (最差区) 1000 14003344 4180 四川、贵州 建筑规划设计、建造及使用过程中,在满足室内环境舒适、卫生、健康的情况下,采取合理有效的建筑节能技术,可有效地实现建筑节能。实现建筑节能的技术措施主要是减少建筑能源需求消耗量和大力开发利用可再生的新能源;管理措施是国家政府引导,公众节能意识提高。 2.1减少建筑能源需求消耗量,提高能源利用率 随着社会的进步,我国小康生活的实现,家庭生活的现代化水平越来越高,人们对居住、娱乐的舒适性要求也越来越高,能源的消耗将越来越大。要想减少建筑能源消耗量,就要从本质上满足人们的舒适性要求。应从如下方面着手。 2.1.1 建筑选址规划 建筑师要吸收国外的一些新的设计理念,如绿色建筑、低能耗建筑和零能耗建筑等。建筑选址布局、规划时,要因地制宜,充分考虑当地的气候条件、常年风向、平均气温等,利用风向、雨水、湖泊、绿化、地形、市政排污管道及地下水资源等特征,櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 实现人们对 On analysis of energy-saving issue based on heating engineering system ZHANG Ai-ping (Taiyuan Architectural Design and Research Institute ,Taiyuan 030002,China ) Abstract :Based on the energy-saving step in the heating engineering system ,the paper illustrates the problems in the current heating engineer-ing system ,points out some solution measures respectively ,so as to make the heating engineering system bring convenience to people and exert its comfort and energy-saving features. Key words :heating engineering system ,energy-saving ,resource · 522·第38卷第35期2012年12月 山西 建筑 SHANXI ARCHITECTURE Vol.38No.35Dec.2012

浅谈新能源与绿色革命

浅谈新能源与绿色革命 【引文】新能源在当下是一个避不开的话题。在传统能源即将告急的当下,这个现实促使我们更加关注世界能源的供需现状和趋势,也更加迫切地需要进行一场绿色革命。本文将简略阐述新能源的研发情况、绿色革命的进行程度,以及它们对我们生活的意义。 【关键词】新能源绿色革命低碳 一,新能源情况概述 能源是人类社会在大工业时代赖以运转的物质条件。但是随着世界经济的发展、世界人口的剧增和人民生活水平的不断提高,世界能源需求量持续增大,由此导致对能源资源的争夺日趋激烈。传统化石能源如煤炭、石油等正在不断衰竭,人们需要新型的能源来对此进行替代,以进行人类生活的基本运转。于是对于新能源的开发与利用则是一个日益重要的课题,特别在可再生能源方面。联合国在1981年在肯尼亚召开的内罗毕会议上,规定了新能源的基本概念。它不同于常规能源,可以是一些古老的能源,但是需采用先进的方法或技术开发利用,对环境和生态友好、可持续发展、资源丰富。 目前为止,得以研究的新能源有太阳能、风能、生物质能、核能、地热能、海洋能、水能等,它们应用于工业、农副业,为人类的生产生活提供了多元化、清洁化的能源结构;但是技术的不成熟也使其遭到一些质疑,因此人们对于新能源的评价实际上存在着一定的褒贬不一。下面将选取两个具有不同代表意义的新能源加以具体介绍,希望对理解新能源的有一定的帮助。 第一个是风能。人类使用风能已经有了数千年的历史,风车作为大工业时期之前的主要生产动力被广泛应用于航行、磨面、灌溉、提水等等。但正如前文所说,新能源中的“新”是针对开发与利用的程度而言的1,在这里,风能就是代表自然界可再生新能源的尤为典型的一个例子,而当代风能的重新开发是由于20世纪70年代世界石油危机的爆发和世界环境的日益恶化。风能主要用于发电、做动力、制热,具体载体表现为风力发动机和发电机。风能的优点不言而喻,持久、成本处于下降趋势、风机可靠性的提高、经济性强、能有效地维护人员2。但同时,它也有其局限性。因为大型风力发电机组在经济利益驱动下会不断提高去1《新能源与可再生能源》,李全林主编,东南大学出版社,2008年12月第1版,P17,P125 2《新能源与可再生能源》,版本同上,P197

新能源的发展与利用

1.通过本课程的学习,了解到哪些可开发利用的新能源?(10分) 1.太阳能:一般指太阳光的辐射能量。主要有光热转换、光电转换以及光化学转换三种利用形式。 2.风能: 是太阳辐射下空气流动所形成的,是太阳能的一种转化形式。 3.地热能:来自重力分异、潮汐摩擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。 4.海洋能:指蕴藏于海水中的各种可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能、近海风能等。。 5.氢能:通过氢气和氧气反应所产生的能量,是21世纪最理想的新能源。 6.生物质能:是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。 7.海洋渗透能:是存在于淡水和海水之间浓度差产生的渗透压中的一种能量形式,是一种十分环保的绿色能源。 8.核能:是通过核反应(核裂变、核聚变、核衰变)从原子核释放的能量,是最具希望的未来能源之一。 9.水能:是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源;狭义指河流的水能资源。 10.可燃冰:是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。 2.各种新能源都有哪些利用方式?(20分) 1.太阳能:①光伏发电系统,将太阳能转化为电能。②太阳能热发电系统,利用热能产生电能。③太阳能热利用,如太阳能热水系统。④太阳能集中供暖、太阳能空调、太阳能建筑等。 2.地热能: ①地热发电,将地热能转化为电能②地热能直接用于采暖、供热和供热水;③地热务农,利用地热建造温室,育秧、种菜和养花④利用地热给沼气池加温,提高沼气产量 3.海洋能:①利用潮汐能、波浪能、海流能等发电②利用波浪能抽水、供热、海水淡化以及制氢等③利用海水温差能发电、供热④近海风能用来风力发电 4.风能:风力发电,是当代人利用风能最常见的形式 5.氢能:用于航天航空、汽车的燃料等高热行业 6.海洋渗透能:一般利用海洋渗透能发电。 7.生物质能:①通过热解、沼气技术等用于供热发电②开发生物燃料(乙醇、生物柴油等) 8.核能:利用核反应堆中核裂变或聚变所释放出的热能进行发电 9.水能:利用水体的动能、势能和压力能等发电 10.可燃冰:用作清洁燃料供应燃烧 3.目前各种新能源利用的现状如何?还存在哪些问题?(20分) 1.发展现状 1、生物质能:占到全世界总能耗的15%,有望成为新能源系统的支柱之一。在利用生物质能方面欧洲取得了很多骄人的成绩。 2.风电:风力发电经历了从独立系统到并网系统的发展过程,大规模风力田的建设已成为发达国家风电发展的主要形式。全世界风电装机容量已达17706MW。 3.太阳能:太阳能热水器、太阳能热发电和太阳能制冷已形成产业。目前,在世界范围内已建成多个兆瓦级的联网光伏电站,光伏发电总装机容量约1×103M W 。 4.核能核能发电已在多个国家成为常规能源,中国也开始将核能作为新兴能源发电。 5.地热能:地热发电的相关技术已经基本成熟,进入了商业化应用阶段。目前全世界地热发电站约有300座,总装机容量接近1×104MW,其中美国占40% 6.海洋能:世界各地已建成了许多潮汐电站,法国郎斯电站规模最大,装机容量240MW。此外还有加拿大的安那波利斯电站、中国的江厦电站和幸福洋电站等。

太阳能综合利用

1 引言 自1973年世界性的石油危机爆发以来,能源危机给人们敲响了警钟,大家开始关注占国家全部能源消耗的30-40%的建筑能耗的问题。1996年,联合国在津巴布韦召开了“世界太阳能高峰会议”,会后发表了《哈拉雷太阳能与持续发展宣言》,《国际太阳能公约》,《世界太阳能战略规划》等重要文件,进一步表明了联合国和世界各国对开发太阳能的坚定决心,要求全球共同行动,广泛利用太阳能。 2 国内外的节能政策与法规[1] 2.1 我国的节能政策与法规 从我国的国情来看,建筑节能是社会经济发展的需要,是减轻大气污染的需要,是改善建筑热环境的需要,还是发展建筑业的需要。我国从80年代中期开始推行建筑节能,当时确定的第一个建筑节能设计标准,即《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-86),用于采暖居住建筑,节能率为在1980~1981年当地通用设计能耗标准水平的基础上节能30%。1995年12月建设部发布了第二个标准JGJ26-95,以取代第一个标准。1996年9月,建设部在北京发布了《建设部建筑节能“九五”计划和2010年规划》以及《建筑节能技术政策》文件。1997年2月18日建设部、国家计委、国家经贸委、国家税务局发文推行节能50%的JGJ26-95,由建设部批准的《采暖居住建筑节能检验标准》(JGJ132-2001)于2001年6月1日起实施。1998年1月1日施行的《中华人民共和国节约能源法》是指导全国节能的大法,也是中国建筑节能工作的立法依据。

2.2 国外的节能政策与法规 各发达国家都把对建筑节能的要求体现在建筑规范和标准中,他们每过几年就修订一次建筑标准。近20多年来,每次修订标准都将节能要求提高一步,从而推动节能工作逐步发展。例如美国,据有关资料显示,美国在70年代就制定了一系列的建筑节能法规,如《新建建筑节能暂行标准》、《新建筑节能设计及评价标准》。1978年制定了五项法律:公益事业管理政策法(PURPA)、电力工业燃料使用法(PIFUA)、能源税法(ETA)、天然气政策法(NGPA)、国家节能政策法(NECPA),统称国家能源法。1986年美国制定的节能新标准中的主要措施是普遍降低室内温湿度的标准,改善维护结构的隔热、保温性能。1989年ASHRAE制定的《除低层住宅以外的新建建筑物的节能设计标准》(ASHRAE/IESNA 90.1-1989)以及《新建低层住宅建筑节能设计标准》(ASHRAE 90.2-1993),全国性的节能标准还有由美国建筑官员理事会制订的《简明能源规范》(Model Energy Code —1993)。 3 太阳能在建筑内的利用 一般说来,太阳能在建筑中的利用主要是在建筑中采取一定措施利用太阳能进行冬季采暖或夏季制冷。赵敬源,邱永亮等人[2]、高芳葳[3]、陆维德[4]等分别研究了太阳能在建筑中的应用。 3.1 主动式太阳能建筑 主动式太阳能建筑是通过高效集热装置来收集获取太阳能,然后由热媒将热量送入建筑物内的建筑形式。它对太阳能的利用效率高,

浅谈计算机科学与技术与新能源的关系

浅谈计算机科学与技术与新能源的关系在大多数人看来,计算机科学与技术作为一个与软件和硬件有关的行业,主要的领域在于互联网和设计开发,而新能源是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等,两者的交集很少,更谈不上有什么具体的联系了!唯一可能让别人联系的就是两者都是作为新世纪的重要课题,拥有广阔的发展空间,也得到了极高的重视。但作为一名计算机专业的学生,在选修了《新能源》这一课程后,对于两者之间的联系有了更多的理解。 首先是在新能源发展过程中需要计算机的相关知识的支持。 近几年,计算机风靡全球,各个领域都有计算机的踪影,计算机也帮助人们完成了以前单纯依靠人所无法完成的事情,人们在享受着计算机带来的各种好处。能源是一个复杂而庞大的工程,要想取得系统性的、实质性的突破,就必须依靠计算机,不论是火力发电燃煤效率的计算,还是风力发电设备,核燃料装置的设计,石油资源的开采,都要靠计算机去制图,计算,分析,新能源就更加需要这方面的支持了。 对于太阳能,地热能,风能,海洋能,生物质能和核聚变能来说,我们不缺乏对于其利用方式的探索,主要的问题在于如何更好地将其用在合适的地方,实现便捷,有效的利用。而今“互联网+”的发展,也带了各行各业的革新,“互联网+新能源”也是一个值得深究的课题,在时代潮流下谋求更好的发展,更可以借此让新能源为更多人的所了解。 2016年4月发布的《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》(以下简称《意见》),对能源供给侧和需求侧均提出了基于互联网模式的智慧发展策略,强调传统能源生产、传输、存储、消费以及能源市场应与互联网深度融合,逐步形成能源产业发展的新形态、居民生活的新气象。 虽然互联网早已融入传统能源行业,但如何将互联网的优势更好地发挥出来,赋予能源新的数字化属性和互联网思维,达到提高效率、节能减排、能源生产和消费智能化等目标,一直没有明确的指导思想。虽然2010年我国提出了“智能电网”发展规划,但是只涉及电能,且受制于资金、行政制度等因素影响,规划落实情况明显低于预期。现阶段我国能源正处于转型的关键时期,内忧与外患

建筑能与新能源开发利用

建筑节能与新能源的开发利用 随着经济的快速发展,中国已经成为仅次于美国的世界第二大能源消费国,能源供应与消费之间的矛盾日益突出,环境质量日趋恶化,并已经成为制约我国经济和社会进一步发展的最大障碍。因此,国家已把节约能源、保护环境作为我国实现可持续发展的基本国策。 节约能源保护环境功在当代,利在千秋,国家采取了一系列行之有效的措施,尤其是建筑行业节能效果更为显著。我国的建筑节能经历了以下几个发展阶段:1996年前,居住性建筑执行1980~1981年的设计标准,能耗大,每平方M耗能约25公斤标煤,基本不属于节能建筑。1996年至2000年有部分执行节能30%的设计标准,能耗20公斤标煤;2000年后执行国家节能50%的设计标准,能耗指标12.9公斤标煤。2008年实施节能65%标准。 以下从三方面详述建筑节能与新能源的开发利用: 1,建筑外围护结构节能技术:建筑外围护结构节能内容主要有:外墙保温隔热技术、门窗节能技术、屋面节能技术和地面、楼板及楼梯间隔墙技术、建筑遮阳技术等等; 2,建筑供热制冷系统和建筑设备节能技术:建筑供热制冷系统和建筑设备节能内容主要有:热电冷联产技术、供热系统温控与热计量技术、空调蓄冷技术、空调系统变频控制技术、热回收技术; 3,可再生能源在建筑中应用技术。可再生能源在建筑中应用技术内容主要有:太阳能(包括光热、光电)利用技术、浅层地源热泵(包括土壤源、地下水源、海水源、淡水源、污水源)和太阳能源热泵技术在建筑上的应用。 一、建筑外围护结构节能技术及存在问题 (一)、外墙保温隔热技术基本情况 1、外墙保温隔热技术应用与发展 这方面的技术有:模塑聚苯乙烯泡沫塑料板(简称EPS)薄抹灰外墙外保温系统;机械固定发泡聚苯板钢丝网架板外墙外保温系统。还有国内独立研发的技术有:如胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统;发泡聚苯板现浇混凝土外墙外保温系统;这些技术系统代表了我国当今技术主潮流,应用广泛。 随着我国部分先进地区开始执行节能率达65%的第三步建筑节能标准,和公共建筑节能标准的实施,最近几年国内还研发了挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板(简称XPS)外保温技术、胶粉聚苯颗粒复合型外保温技术(EPS系列)以及聚氨酯(简称PU)高效外保温技术,现在,我公司的鹭港工程建筑设计全部执行节能65%标准,外墙保温为XPS和EPS两种 此外,针对现在保温材料以有机材料为主,其应用性能在建筑类型、建筑尺度上受限制的情况,还研发了以矿(岩)棉、玻璃棉、为代表的无机保温材料外保温系统,多应用于外装修如玻璃幕墙或铝塑板,铝单板内的保温层。 还有一些企业正在研究外墙外保温系统上贴瓷砖的技术,这些技术还有相当多的研究工作需要完成才能可靠的应用于工程。 与外墙内、外保温系统同时存在的还有,以加气混凝土墙体、保温夹心墙系统、现浇砌模墙体为代表的结构墙体保温隔热系统。 我国外墙保温隔热技术作为建筑节能事业的一个主要技术组成部分,正在朝着:

建筑节能与太阳能的利用

建筑节能与太阳能的利用 摘要:建筑节能是可持续发展概念的具体体现,是世界性建筑设计大潮流,又是建筑科学技术新的增长点。设计、建造节能建筑有利于国民经济持续发展,保护生态环境。可再生能源的利用是建筑节能的有效措施,本文就太阳能的利用,从一个侧面展示了可再生能源在建筑节能方面较为成熟的应用技术。 关键词:建筑节能、太阳能 Abstract: the energy conservation of the building is the embodiment of sustainable development concept, it is the world architecture design big trend, it is building a new growth point of science and technology. The design, construction energy conservation for building national sustainable economic development, and protect the ecological environment. The use of renewable energy is building energy efficiency measures, this paper the use of solar energy, from a side show the renewable energy in building energy consumption in the application of a mature technology. Keywords: building energy and solar energy 太阳能的特点 太阳每秒钟向外辐射大约2.86x1022兆瓦的能量,是由内核的核聚变反应产生。在聚变中,失去的质量转换成能量,以伽玛射线的形式被释放到太阳的表面,并向宇宙空间辐射出去。太阳每秒钟约有七亿吨的氢被转化成氦,约有五百万吨的净能量被释放。能量在对流过程中使太阳发光,经过几百万年才能到达太阳表面。 地球大气层上界接收到的太阳辐射功率约为1.73x1017W。只有大约23%的太阳辐射能到达地球表面成为风、水波的原动力,形成气候,并造成水文循环。上述的总能量中只有0.02%通过植物和其他生产者机体中的光合作用进入生物系统。另外还有一小部分作为化学能储存在植物和动物的机体内,在地下埋藏数百万年后形成煤、石油和天然气等矿物燃料。 我国有着丰富的太阳能资源,其辐射年总量约在3.3x106~8.4x106KJ/(m2·a)之间。西藏地区受干旱内陆气候影响,晴天多雨天少,大气透明度高,属于太阳辐射资源最丰富的一类地区;我国北部及西北的广大地区属于太阳辐射资源比较丰富的二类地区;其他除四川大部分地区和湖北、湖南、广西等少部分地区属于太阳辐射资源贫乏的四类地区以外,都属于资源一般的三类地区。总体来说我国大部分地区都具备利用太阳能的有利条件。

能源问题及开发新能源的重要性

能源问题及开发新能源的重要性 一、开发利用新能源是人类面临的最大课题之一 二、世界和我国的能源形势 三、太阳能的开发与利用 1.太阳能热水器的发展情况 2.太阳能电池与光伏发电 四、风力发电的发展情况 五、生物质能源的开发 概念 C01:能源 原理 K01:传统能源 K02:新能源 K03:世界能源形势 K04:我国能源形势 K05:太阳能利用的主要途径 K06:太阳能热水器的发展情况 K07:太阳能光伏发电的优缺点 K08:太阳能电池的发展现状 K09:太阳能电池的应用 K10:光伏建筑一体化的优点 K11:风机发展方向 一、开发利用新能源是人类面临的最大课题之一 能源短缺和环境污染是人类长期面临的两大难题,开发以可再生能源为主的新能源、发展低碳经济是解决这两大难题的重要途径,也是发展新兴产业的突破口。 顾名思义,“能源”就是能量的源泉,粗略地说也可以是“动力”的源泉。 “新能源”是指太阳辐射能、风能、生物质能、水能、地热能、海洋能等可再生能源,也包括核能、氢能、海冰(天然气水合物)等人类新近开发的能源。一般的煤炭、石油、天然气等被认为是传统的能源。 广义而言,太阳能、风能、生物质能、水力能、海洋能是由太阳、地球、月亮等天体的

运动所产生的,是可不断再生的,因此被称为可再生能源(Renewable Energy)。电能、氢能等是用煤炭、石油、天然气等一次能源转化而来的,常被称为二次能源。 随着工农业的发展和人民生活水平的提高,能源的消耗不断增加。据估计,煤炭、石油、天然气等传统能源将在数十至数百年内被人类使用殆尽。因此,开发利用以可再生能源为主的新能源是人类面临的最大课题之一。 二、世界和我国的能源形势 (1)世界能源形势 ?煤炭、石油、天然气等矿物能源已接近耗尽 ?矿物能源的使用产生了大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物(NOX)等温室气体和废气废物,造成地球温度上升和严重的环境污染 ?全世界都重视新能源的开发和利用 由此可见,世界能源形势十分紧迫,开发和利用可再生能源是人类的必然选择。 (2)我国能源形势 我国能源消耗快速增长,主要体现在以下方面: ?我国的能源消耗总量很大 2008年,我国折合消耗标准煤28.5亿吨(2008年上海的能源消耗总量折合标准煤约1亿吨)。 ?煤的开采消耗量增加速度很快、数量很大 2000年:11亿吨;2005年:22.2亿吨;2007年:26亿吨;2008年:27亿吨。年增幅达到15%~20%。 ?石油消耗量不断增大 2007年,消耗大约4亿吨,其中40%以上依靠进口;2008年,消耗石油大约3.6亿吨,其中1.9亿吨依靠进口。 ?电力装机容量与电力消耗增加很快 2005年为5亿千瓦,近几年每年递增约1亿千瓦。2008年,我国电力消耗约22000亿千瓦时(KWh)。 面对日渐严峻的能源形势,政府提出了如下能源发展总体方针:坚持能源供应基本立足国内,形成以煤炭为主体,电力为中心,油气、核电、新能源全面发展的能源供应格局,石油、天然气要充分利用国内外两种资源、两个市场。 三、太阳能的开发与利用 太阳内部由于氢聚变而产生大量的能量,表面温度达到6000℃,从而产生了大量的光辐射。据估计每年地球上接收到的太阳辐射能相当于49000亿吨标准煤。

新能源与现代生活论文

新能源与现代生活 论 文

题目:浅谈新能源汽车 摘要:能源是人类生存和发展的重要物质基础。随着人类使用能源特别是化石能源的数量越来越多,能源对人类经济社会发展的制约和对资源环境的影响也越来越明显。自从英国工业革命以来,以煤炭、石油和天然气等化石燃料为一次能源的供能系统极大地促进和推动了世界各国的经济发展。但与此同时,大量使用化石燃料带来了严重后果,环境污染、能源紧缺、生态破坏等等。人们已经认识到问题的严重性,在改进技术、节约能源的同时,积极探索新能源的开发和应用。本文从汽车领域着手,谈论新能源技术的应用以及人们为解决能源紧缺现状所做出的努力。 关键词:能源紧缺新能源新能源汽车 一、能源危机 能源危机是指因为能源供应短缺或是价格上涨而影响经济。这通常涉及到石油、电力或其他自然资源的短缺。能源危机通常会造成经济衰退。经济的快速增长一部分得益于化石燃料应用的快速发展,而原先人们却忽视了化石燃料的不可再生性,过度的开发和利用,没有注重在可再生能源应用领域的探索。最近几年的战争频繁、冲突不断,和能源的掠夺不无关系。现在的能源危机让人们提高了警惕,开始着手于新能源应用,减轻现今能源结构的负担,这也就是近十年来多个行业积极进行利用新能源的产品开发的原因。 二、新能源

新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。1980年联合国召开的“联合国新能源和可再生能源会议”对新能源的定义为:以新技术和新材料为基础,使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用,用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源,重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、核能。此外,还有沼气、酒精、甲醇等,而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气等能源,称为常规能源。 我们所熟知的新能源的应用莫过于发电领域了。三峡水利发电站、葛洲坝水利枢纽、大亚湾核电站等等。其实除了发电之外,新能源的应用还很广泛,比如本文要论述的新能源汽车,就是正在蓬勃发展的一个领域。 三、新能源汽车 新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车。包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等。其废气排放量比较低。混合动力汽车是指那些采用传统燃料的,同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。按照燃料种类的不同,主要又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种。目前国内市场上,混合动力车辆的主流都是汽油混合动力。混合动力汽车的优点是:1、采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率,此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时,由电池来补充;负荷少时,富余的功率可发电给电池充电,由于内燃机可持续工作,电池又可以不断得到充电,

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