建筑節(jié)能

綜合能源多能互補在建筑節(jié)能中的應(yīng)用

地大熱能建筑能耗是整個社會能耗的一大部分,中國建筑能耗研究報告(2020)中指出,建筑能耗占全國總能耗的17%~21%,考慮建筑整個生命周期過程,建筑能耗占比將高達46.5%。以往受限于建筑供能單一,用能結(jié)構(gòu)不合理,能源利用率低,能量消耗嚴重。將綠色能源作為能量供給源大量引入建筑用能領(lǐng)域,是實現(xiàn)低碳、零碳建筑的重要途徑。對建筑用能實現(xiàn)多能互補,將傳統(tǒng)能源清潔能源統(tǒng)一調(diào)控,逐步減少傳統(tǒng)能源的使用,增加綠色能源使用的占比,可有效解決建筑能源供給安全及減排問題。

 

綜合能源多能互補建筑節(jié)能中的重要性

綜合能源在建筑領(lǐng)域主要是電能供給,建筑電源可分為兩大類,一類是外部電網(wǎng)供給,另一類建筑側(cè)分布式供給;綜合能源是可以接入電網(wǎng)的用戶側(cè)發(fā)電裝置,主要有小型內(nèi)燃機組、微型燃氣輪機、小型風(fēng)力發(fā)電、分布式光伏、沼氣發(fā)電等。其中,地?zé)崮?/a>、太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等是綠色清潔能源,具有清潔環(huán)保、無污染、能源利用率高、使用維護方便、經(jīng)濟性好等優(yōu)勢,可以作為建筑用戶側(cè)電源裝置。建筑另一大用能需求是冷、熱供給,其在整個建筑耗能中占比高。建筑冷、熱一般都是二次能源(集中供熱供冷除外),通常將天然氣或電能作為一次能源,利用制熱、制冷設(shè)備將一次能源轉(zhuǎn)變?yōu)槔?、熱進行供給利用,滿足建筑熱、電負荷需求。


以冷、熱、電聯(lián)供系統(tǒng)為核心的小型能源供給網(wǎng)絡(luò),可通過對建筑供能構(gòu)成具體分析,實現(xiàn)建筑樓宇能量供給多樣性。在此背景下,通過建筑供能綜合能源利用多能互補,為建筑能源生產(chǎn)、傳輸、供給、使用開辟了新途徑。建筑綜合能源具有模塊化、分散化、互補化的特征,一般都是圍繞建筑用能單元,各獨立供能單元也是一種能源供給、轉(zhuǎn)化單元,在建筑能源規(guī)劃時,自發(fā)電本著優(yōu)先自用、就近并網(wǎng)、就近轉(zhuǎn)換的原則,優(yōu)先使用綠色可再生能源,提高能源利用品質(zhì),提高建筑能量綜合利用。構(gòu)建建筑綜合能源系統(tǒng)首先是建筑電力控制智能化,對電力供、需、網(wǎng)三側(cè)采用先進的控制手段和通信技術(shù),有效滿足建筑內(nèi)各用能單元的需求。


綜合能源多能互補在建筑節(jié)能中的應(yīng)用-地大熱能

 

綜合能源在建筑設(shè)計中的應(yīng)用


地?zé)崮芄┡评?/a>

地源熱泵是利用地下淺層、中深層地下土壤、巖石所蘊含的熱能給建筑物提供熱源技術(shù),地下熱能在未開采前常年保持比較穩(wěn)定的溫度。地源熱泵就是利用地下溫度高、熱量高、補給穩(wěn)定的特點,僅需消耗少量高品質(zhì)能量,就可將地下的熱能提取出來,是一種高效的可再生能源使用技術(shù),可滿足供暖、供生活熱水、供冷等多種供能需求。


分布式光伏單元

光伏發(fā)電太陽能轉(zhuǎn)化為電能,是太陽能間接利用的主要方式,光伏發(fā)電技術(shù)核心元件是光伏組件,隨著光伏發(fā)電技術(shù)的成熟應(yīng)用,近些年光伏組件產(chǎn)量逐年增高,價格大比例下降,特別在我國提出“雙碳”政策,大力發(fā)展綠色可再生能源后,光伏技術(shù)在我國得到了高速發(fā)展。將分布式光伏發(fā)電接入微電網(wǎng),以大電網(wǎng)為依托,進行統(tǒng)一調(diào)控、一體化運行,使光伏在整個能源系統(tǒng)中得到最優(yōu)化利用,提高光伏系統(tǒng)的利用率,為實現(xiàn)國家“雙碳”目標做出貢獻。

 

分布式風(fēng)電單元

風(fēng)力發(fā)電就是將自然界的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為人們可利用的電能,是清潔能源利用最為直接的方式。由于風(fēng)能是自然界長期存在的能源,風(fēng)能綠色可再生能源領(lǐng)域有著很強的競爭力,其在能源戰(zhàn)略、能源供應(yīng)、能源安全等方面有著重要作用,在節(jié)能減排、保護環(huán)境方面起著特殊作用。建筑小型風(fēng)電機組是風(fēng)能分布式利用的有效方式,雙饋風(fēng)電機組和直驅(qū)永磁風(fēng)力機組是現(xiàn)在兩種常見風(fēng)力發(fā)電機組。

 

綠色可再生能源將是未來建筑供能的重要來源,解決綠色可再生能源在建筑供能領(lǐng)域的消納及安全供能問題,是地大熱能以后研究的重點方向。


綜合能源多能互補在建筑節(jié)能中的應(yīng)用-地大熱能