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文檔簡介

前 產能建筑、社區定義研 產能建筑發展歷 產能建筑起 德 中 產能建筑、社區定義影響因 物理邊 能耗計算范 衡量指 平衡周 產能建筑、社區定 產能建筑定 產能社區定 不同氣候區產能建筑應用潛力及技術指標分 模型建 基準建筑模型建 基準建筑參數設 建筑圍護結構對負荷影響研 高性能外墻、外窗性能研 嚴寒地區負荷特性研 寒冷地區負荷特性研 夏熱冬冷地區負荷特性研 夏熱冬暖地區負荷特性研 溫和地區負荷特性研 綜合分 建筑能耗分析研 嚴寒地區建筑能耗模擬研 寒冷地區建筑能耗模擬研 夏熱冬冷地區建筑能耗模擬研 夏熱冬暖地區建筑能耗模擬研 溫和地區建筑能耗模擬研 綜合分 光伏系統產能與建筑用能匹配研 模型設 建筑屋頂光伏系統傾角、朝向分 建筑屋頂光伏系統傾角、朝向分 嚴寒地區建筑光伏系統能源匹配分 寒冷地區建筑光伏系統能源匹配分 夏熱冬冷地區建筑光伏系統能源匹配分 夏熱冬暖地區建筑光伏系統能源匹配分 溫和地區建筑光伏系統能源匹配分 結 產能建筑技術指 圍護結構參數指 建筑能源系統選 建筑光伏系統技術指標及潛力分 產能社區指標體系研 產能社區典型案例及可行性研 產能社區典型案 江蘇省產能社區適用性分 產能社區控制指標研 產能社區控制指標體 產能社區控制指標體系分 主要技術措 外圍護結構節能技 非透明外圍護結構保溫隔熱技 高能效外門窗系統集成技 斷熱橋技 提高建筑氣密性技 熱回收技 高效熱回收新風技 冷凝熱回收技 可再生能源技 太陽能光熱利用技 太陽能光伏發電技 熱泵技 中深層地熱能利用技 生物質能利用技 風能技 微電網和儲(蓄)能技 微電網技 儲能技 街區微熱氣候與通風技 城區規劃布 空間界面設 人為排放控 區域能源綜合利用及管理技 區域能源規劃的背景和作 區域能源規劃的原則和主要任 區域分布式能源梯級利用技 多能源互補與綜合利用技 區域分布綜合能源系統的城市設 能源智慧管控技 能源智慧運維技 關鍵技術成 關鍵技術應用案 結 產業支撐與發展分 建筑圍護結構能效提升技術產業支 可再生能源技術產業支 未來產業發展趨 政策建 總體政策建 強化頂層設計,分區域指 加強技術攻關與創 完善標準體系,規范產能建筑和產能社區的建設和運 完善體制機制建設,激發市場活 培育壯大近零能耗建筑新興產 加強教育宣傳和人才培 統籌規劃適合我國產能建筑和產能社區發展的路線 不同氣候區配套政策建 嚴寒與寒冷地 夏熱冬冷地 夏熱冬暖地 參考文 圖2.14土壤源熱泵系統TRNSYS模型 圖3.5德國Esslingen新西城區位 圖3.7德國居住社區Stuttgart- 圖4.43Graz-Süd太陽能熱站全景 圖4.44Vojens太陽能熱站全景 前言而化石能源在使用的過程中不可逆轉地消耗。世界范圍內能源短缺及環境問題日益顯著,降低化石能源使用、2030年前二氧化碳排放達到峰值,努力爭取20605個方面進行研究,確定110%。620個二級指標。產能“零能耗建筑”(eoenergybuilding)一詞,可以最早追溯到1976orbenV.Esbensen教授等人通過理論計算和實驗測試研究了丹麥地區一棟單層獨戶居住建筑太陽能冬季供暖綜合利用過程,首次20000kWh/a2300kWh/a1992德國raunhofer太陽能研究所的Karstenoss教授等人通過使用太陽能光熱光電技術對德國一棟建筑物進行供熱3年的檢測研究發現:在氣候較為溫和的歐洲部分地區,通過精心設計可以使建筑物全年10kWh/m2Karstenossnergyutonomousouseelf-sufficientolarouse),即無需和外界能源基礎設施相連,通過太陽能光熱光電系統與蓄能技術集成應用,保證建筑所有時段能源供應的建筑。“無源建筑”要求建筑物在以年[1]。:自身可發電,通過與公共電網相連既可以將建筑物發電上網也可以使用電網為建筑物供電,在[2]。隨著建筑能耗逐漸降低,“產能建筑”走進人們的視野,最早的產能建筑是20002-3光伏板產生的電量超過居民所需,多余的電量并入了國家電網,具大學研究人員統計,小區每年產生多余電量36kWh/m2。2007年,德國聯邦環境、自然保護、建筑及核安全部(BMUB)提出“產能建筑”——未來建筑研究計劃,[3]。在德國政府的支持下,達姆施塔特工業大學(TUDarmstadt)推出的產能建筑首次在世界嶄露頭角,并贏2007年美國華盛頓州舉行的“太陽能十項競賽”,這個建筑是一個功能齊全的輕質結構建筑。2011130m2究人員在這個項目中運用了更多的建筑節能技術及智能技術。20123401-1.2萬棟,因此這個項目采用150m9m8層。其通過優化建筑圍護[3]。由德國聯邦交通、建設與城市規劃部(BMVBS)修建的第一個“產能建筑和電動汽車”試點項目位于柏(1.1所示20113個月(201112-20122月該項目作為展示建筑開放參觀,為采集更真實的研究數據,20123415個月的體驗入住,20136[3]。德國建筑能耗不斷降低,產能建筑不斷推進,離不開建筑能源標準的支持。德國對建筑物保溫法規源自19772070年代的石油危機,希望增加能源獨立性,降低能源進口需求。該198419952002nV取代,nV2014/162050年目標。nV在評估建筑能源性能是包括能源設備與一次能源25%。并且調整了能源傳輸過程中的熱損失限值,并在特定技術標準中進一步規定一次能源需求評估。在產能建筑的評估中,對nVnV但對于產能建筑,需將建筑周邊區域產生的可再生能源也包括在內。德國弗萊堡的沃邦新區、Esslingen新西城、居住社區Stuttgart-Heumaden、德國維爾德波爾茨里德鎮均為產19961980~198120031980~198150%2010年1980~198165%,并推廣建筑能效標識、綠色建筑、201910月頒布實施《近零能耗建筑技術標準》,該標準首次界定我國超低能耗建筑、近零能耗產能建筑及產能社區強調氣候適宜性和以性能目標為導向,產能建筑的定義應對建筑的本質特征、內涵和外延做確切而簡要的說明,并對能效或能源消耗量等關鍵特征進行量化要求。產能建筑的本質是使建筑達到極高的建筑能效,建筑能效反映在建筑物能源消耗量及建筑圍護結構熱工性能、關鍵用能設備能源效率等性能指主要有物理邊界、能耗計算范圍、衡量指標與平衡周期。例如建筑自身的光伏發電、地源熱泵,利用清潔能源的電網的電力。AnnaMarszalNetZeroEnergyBuildings[4]1.1所示。我國居住建筑以小區形式的多棟建筑居住區為主,土地所有權實際上以建筑小區作為整體進行確定,《國[5]因此現階段產能建筑實際都僅考慮建筑本體的可再生能源應用。居住小區建筑之間的遮擋會影響建筑的能耗和采光效果,小區內的建筑一般共用統一的能源系統,便于采用集中式的熱泵、蓄能等系統形式,并且通常由相同的物業公司管理,因此從定義上來講,以建筑地塊的物理邊界定義產能建筑或商業地塊具有邏輯合理性,也[6]。EN15603:2008中規定建筑能耗必須包括不依賴用戶行為、實)()的能耗。在我國建筑節能領域用于建筑合規性判斷的建筑能耗的范圍一般為供暖、空調、20建筑主要能耗來源于建筑供暖和生活熱水。因此,當時提到的主要是指零熱量消耗。例如丹麥定義的零能耗建[8]。也有研究認為產能[9]。將建筑總能耗劃分為建筑服務相關和使用相關兩部分,現階段主要例如美國的近零能耗建筑定義、德國的被動房概念等即采用建筑總能耗作為考量的范圍,歐盟批準的《建筑能效指令》(nergyerformanceofuildingiectie,EPBD)則采用與建筑服務相關的能耗,我國現階段也采用與建筑服務相關的能耗。采用與建筑服務相關能耗的主要原因是,第一與現有標準和法規的能耗范圍一致,第二采用建筑總能耗的優勢為,第一,建筑總能耗更接近建筑實際能耗,節能效果更直觀;第二,核算建筑總能耗4類指標可以用于衡量零能耗建筑:終端用能、一次能源、能源賬單、能源碳排放。4類指標的[10],但用“火用”作為指標進行計算,相對復雜且普及度低。由于我國氣候區多,南北氣候差異大,根據我國實際情況來看,對于衡量指標,是確定一個,還是可以選PV系統發電,冬天需要靠燃燒生在系統相對簡單的情況下,使用終端用能作為計算單位更便于各方就定義達成一致以及系統模擬計算,便于工作推廣。技術指標的合理性必須考量本國的建筑特性、氣候特征、相關產業情況等。各國的技術指標并不具有可比性,只要因地制宜、適應本國國情即為合理。30503050年時,建筑物會進行一次大修,每次大修都會對建筑物有[12]。100110%的一類建筑。產能建筑中可再生能源產出量不僅滿足建筑自身需求,還可向外部供能。在不考慮可再50kWh/m2a。110%的一類集產業發展、配套服務、人口居住于一體的綜合區域。產能社區相對于產能3km內土地可再生能源產量。3種基本技術措施,一是通過提高圍護結構性能降低建筑負荷,二是采用高性能設備降低建10個基準建筑模型,對建筑全年的冷熱負荷進行動態模擬,確定在不同地區、不同類型建筑的圍護結構性能提升帶來的建筑全年冷熱負荷的變化情況。建筑類型分為居住建筑和公共建筑:農村住宅建筑、4層、8層、153種大小不同的城鎮2種類型[13]5個氣候分區:嚴寒地區、寒冷地ABCDE1~104815012”代表使用高性能圍護結構和高效能源系A10表示基于國家現行標準和調研得出的哈爾濱地區農村建筑基準模型。85%以上,所以其國家的基準建筑模型建立中,主要考慮三層及以下的居住建筑,而將三層以上的居住建筑和單層農村居住建筑、4層、8層、15層居住建筑為代表,分別建立居住建筑典型模型。考慮我國公共建筑分布2.1。建筑高度2.28m2/50m2/人;商場按照高檔商店4m2/50/間取值,會議室和輔導間按照辦公室進行選取。(m2/人/為了滿足室內衛生要求,室內必須設置一定量的新風,公共建筑新風量見表2.3。住宅建筑一般使用分體2.4。辦公室按高檔辦公室取18W/m2,走廊和設備夾層以及地下5W/m219W/m213W/m218W/m2。住宅7W/m2,18:00~24:00亮燈。溫度相對濕度≥30通過1977、1984、1995、2002年四次修改建筑節能設計規范,提升外墻保溫性能,建筑年供暖能耗已經由15kWh/(m2a)。35mm0.12W/(m2K),嚴寒地300mmXPS300mmEPS0.10-0.15W/(m2K)。外窗是外圍護結構中保溫最薄弱環節,通過外窗損失能源約占建筑外圍護結構能耗的40%,近年來,隨著產業結構調整和行業升級,我國建筑外窗節能水平的逐步提高,但仍與發達國家存在明顯差距。以在全國75%2.0W/(m2K),事實上,目前北京的綜合借鑒目前國際國內的超低能耗建筑最佳案例高性能圍護結構性能水平,考慮到課題研究的前沿性,本0.12W/(m2K)0.8W/(m2K)地區代表城市進行模擬研究。按照《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB50736-2012,哈爾濱設計計1017410615815日,其他由圖2.1可以看出,基準建筑:嚴寒地區冬季的熱負荷占全年負荷的大部分,其中農村住宅為88.1%,492.6%,888.7%,1593.4%89.1%,小型辦公94.6%88.3%92.9%84.2%92.1%。對于高性能圍護結構建筑,建筑熱負荷在全年累計負荷所占的比例有所下降,農村住宅為53.1%,4層居住建筑為53.1%54.8%49.7%71.3%,其中小型辦公建筑和學校建筑的熱負荷比例依然高達70%。學校建筑熱負荷依然比例較大原因:由于夏季冷負荷需求較大時,學校處于以北京為寒冷地區代表進行模擬研究,按照《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB50736-2012,58%,455.3%,850.8%,15層居住建筑61.5%45.8%65.5%57.9%62.1%,商50%38.8%。以上海作為夏熱冬冷地區代表城市進行模擬研究。按照《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》2.3可以看出,基準建筑中建筑熱負荷約占全年累計負荷的60%~80%62%,470%,875%,1562%82%66%66%56%84.4%78%17%10%。段的模擬計算參考《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB50736-2012廣西桂林地區的設計計算時間,2.490%94.8%,4層96.7%,896.2%,1594%97.6%,小型辦公建筑為93.4%91%86.9%99%98%。34.4%,其余建筑的負荷下降不是特別明顯。農村住宅冷負荷下降較為明顯模擬計算參考《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB50736-2012廣西桂林地區的設計計算時間,設置2.5給出溫和地區基準建筑和低能耗建筑的負荷對比圖,從圖中可以看出,我國溫和地區冷熱負荷都相對五個氣候區典型的十種建筑類型在基準條件下和高性能圍護結構條件下的冷熱負荷累計值進行了匯總分析,可以得出高性能圍護結構對負荷累計值的影響在嚴寒地區和寒冷地區最大,嚴寒地區建筑全年累計熱75%70%50%以上,累30%-40%80%20%-30%和地區常年氣候適宜,該地區冷熱負荷終年較低,高性能圍護結構對降低負荷作用基本可以忽略。2.6析,可以看出:(1)使用了高性能圍護結構的建筑其全年供暖需求大幅度降低,供冷需求變化不大,但供暖(22.6所示,此劃分方法普遍適用于全部由冷熱2.7。kWh/kgcekWh/kgcekWh/kgcekWh/kgcekWh/kgce選擇哈爾濱地區15層居住建筑模型為例,作為需求為“供暖為主”的建筑代表進行研究,在基準條件下行行業標準《嚴寒和寒冷地區居住建筑節能設計標準》JGJ26取值,計算鍋爐耗煤量最終折算為耗電量。根據TRNSYS2.7。末端全年逐時負荷作為外部數據引入3602臺,熱水泵與鍋爐一一對應。空調冷熱源系統按照末端全年逐時負荷進行運行,滿足末端負荷要求。鍋爐等主要設備性能參數根據運行工況的隨時變化而變60%以上開啟。相應的水泵隨著設備的啟停而啟停。2.822臺熱水泵。末端全年逐時負荷作為外部數據引入到系統能耗計算模型,分體空調共3602臺,熱水泵與板式換熱器一一對應。空調冷熱源系統按照末端全年逐時負荷進行運行,滿足末端負荷要求,板式換熱器等主要設備性能參數根據運行工況的隨時變化而變化調整,板式換熱180682制熱工況設定建60%以上開啟,相應的水泵隨著設備的啟停而啟停。50%5.82kWh/m2,照明與其他能耗總和50kWh/m250%,同時照明57.88kWh/m248.4%。采用高建筑能耗基準建 低能耗建供暖能耗空調能耗照明能耗其他設備供暖能耗臺數及比對建筑單臺機組部分負荷性能系數綜合確定。根據現有設備以及系統,在TRNSYS軟件中建立系統2.10。177.5℃以下機250%12.11。冷熱源采用太陽能空調與地源熱泵聯合運行的模式。夏季制冷采用地源熱泵系統,陽能轉化效率達65%以上。冬季由太陽能補充部分熱量,過渡季由太陽能向土壤蓄熱,補充由于冬季吸熱過2.122.9。從圖中和表中可以看出,寒冷地區基準建筑中供暖能耗相對于嚴寒地區有明顯下降,同時空調能耗上升明顯,占總能耗30%15.8kWh/m224.6kWh/m232.4kWh/m216.7kWh/m29.7kWh/m212.7kWh/m2,最終總47.4kWh/m248.5%,可見寒冷地區在采用高性能圍護結構與高效能臺數及比對建筑單臺機組部分負荷性能系數綜合確定。根據現有設備以及系統,在TRNSYS軟件中建立系統2.13。末端全年逐時負荷作為外部數據引入到系統能耗計算模型,冷水機組和鍋爐機組各兩臺,冷凍水泵、熱水泵、冷卻水泵與冷卻塔與冷水機組和鍋爐一一對應。空調冷熱源系統按照末端全年逐17℃,7.52制冷工況在建筑冷負荷在總負荷50%1制605422.14。2.14TRNSYS50%13.4kWh/m222.3kWh/m2,低能耗建筑中照明能耗8.8kWh/m212.7kWh/m238.8kWh/m2,相比于基準建筑而言,能耗46%,可見夏熱冬冷地區在采用高性能圍護結構與高效能源系統后節能效果比較明顯。基準建筑冷源采用冷水機組,不同負荷區間內的機組性能系數應根據標識建筑機組設置臺數及比對建筑單臺機TRNSYS2.16。2臺冷水機組提供,冷凍水泵、冷卻水泵與冷卻塔與冷水機組一一對應。末端全年逐時負荷作為外17.5250%2.16。基準建筑與低能耗建筑全年各項建筑能耗對比見圖2.17與表2.11。從圖中和表中可以看出,夏熱冬暖地30%21.5kWh/m214.5kWh/m220.5kWh/m29.1kWh/m210.6kWh/m241.2kWh/m2,相比于基準建筑而言,能耗下降40%,夏熱冬暖地區雖然高性能圍護結構并不會降低建筑能耗,但2.18。末端全年逐時負荷作為外部數據引入到系統能耗計算模型,空調冷熱源系統按照末端全年2.19。冬季夏季供熱供冷由每個房間的分體空調提供,室內機與室外機一一對應。空調冷熱源系2.202.12。從圖中和表中可以看出,溫和地區供暖7.3kWh/m210.8kWh/m24.5kWh/m27.7kWh/m214.2kWh/m215.8kWh/m210.148.4%48.5%,夏熱冬冷地區全年能耗降46%40%30%。(m2·K)0.8W/(m2·K)+70%的排風熱回收+4層、8152.1現階段光伏領域主要有三類材料:單晶硅、多晶硅、薄膜。由于不同材料光電轉換效率不同,單晶硅效率10%15%20%單晶硅光伏組件。本研究首先針對屋頂光伏系統與立面光伏系統進行優化,再對整體光伏系統產能與建筑用能[14,15]。屋頂光伏系統作為建筑光伏應用最為廣泛的一種系統形式,其有著太陽能利用率高、安裝方便等特點。由于一年四季太陽高度不斷變化以及各地所處地理位置的差異,屋頂光伏系統最佳傾角也各不相同。夏季太陽高度角較高,而冬季太陽高度角偏低,當光伏系統南向傾斜布置時,可以增大冬季太陽輻照量,但相應夏季太陽輻照量也會有所降低。不同光伏系統對應的最佳傾角也有所不同,并網光伏系統中,系統追求最大發電量,因此最大發電量所對應的傾角即為最佳傾角。本研究不同地區不同傾角和朝向進行優化分析,傾角范圍為0~9010(-90°(90°-90-45-300(正南、150%,東西立面為17.11%(高層)2.13。光伏容積率:20.45%(低層)、18.15%(中層)、17.11%(高層 北 上 哈爾 廣e2.21540°(北京)、海)、50°(哈爾濱)、20°(廣州)、20°(昆明)5個城市的結果可以看出,各個城市建筑光伏系統[16]1010%以內。當建筑 北 上 哈爾 廣 2.225個不同城市屋頂光伏系統朝向優化方案。5個城市的總體變化趨勢都相同,屋頂光伏系光伏發電量相對較少。我國大部分地區,當朝向在南偏東30°至南偏西30°之間時,發電量與正南方向發電2.231kWh/m2a這是因為南方夏季太陽高度角較高,南立面接收太陽能相對較少,但在上午和下午,東西立面接收的太陽直射[19]。但在我國北方地區,南立面對建筑光伏系統發電量有著較大影響,東北地區發電量隨著南立面光伏面積的減少而2330kWh/m2a317%,可見朝向對2。 北 上 哈爾 廣 發電量受建筑層數影響相對較小。由于嚴寒地區建筑能耗較大,當采用較低光電轉換效率(10%薄膜)的組件[20-22]20%時,我國嚴寒地區低層建筑基本可以實2.5m22m2建筑能耗,當光20%(單晶硅)4.9m2建筑能耗,單位面積屋頂光4m2建筑能耗。 2.25量相對較多[23-25]15%20%時,我國寒冷地區低層居住建筑與中層居住建筑基本可以實現建筑產能,高層居住m22m220%(單晶硅)時,5.4m24m2建筑能耗。 圖2.26高層建筑單位面積的建筑能耗差距很小。上海地處我國南方,全年太陽高度角較大,因此南立面于東西立面全年所接收輻射量相差不大。當光電轉換效率較小時,我國夏熱冬冷地區較難實現產能建筑的要求,但綜合能耗20kWh/m2a15%,低層居住建筑接近實現建20%時,我國夏熱冬冷地區低層居住建筑可以實10kWh/m2a以內,相對北方地區而言,夏熱冬冷地區實現產能建筑的難度較大。低光電轉換效率下10%)2.6m21.6m220(單晶硅時,單位面積屋頂光伏系統最多可以承擔5.2m23.2m2 圖2.27給出了夏熱冬暖地區居住建筑光伏系統產能與建筑用能全年匹配分析。廣州地處我國南方,全年30kWh/m2a15%,低層居住建20kWh/m2a以內,可(10%),2.2m2建筑能耗,單位面積南立面光伏系統最多1.3m220%(單晶硅)4.4m22.6m2建筑能耗。 2.28給出了溫和地區居住建筑光伏系統產能與建筑用能全年匹配分析。溫和地區地處我國南方,全年太15%,低層居住建筑與中層居住建筑可以實現建筑產能,高層建筑也可以達到零能耗的標準,當光電轉換效率達到20%時,我國溫和地區三種不同層數的居住建筑都可以實現建筑建筑產能,由于溫和地區氣候條件相5.2m2建筑能耗。 :我國西南地區是實現零能耗建筑的最佳區域。當采用較高的光電轉換效率的材料時(20%),我國大部分地區都可以達到建筑能源的自給自足。當光電轉換效率較低(10%)時,我國只有西南地區有可能實現建筑零能耗。受到太陽能資源的限制,我國東南部地區只有在低層和中層建筑中才有可能實現能源產需平衡。當采用光電轉換效率較高的組件(20%)時,我國各地低層、中層和高層建筑的建筑能耗綜合值都15kWh/m2a,各地典型居住建筑都可以達到近零能耗建筑的標準,溫和地區地區典型高層居住建筑130%50%后,我國全部地區各類建筑均可達到產能建筑的要求。提升光伏材料性能對實現產能建筑意義重大。m2~4.9m2、2.7m2~5.4m2、2.6m2~5.2m2、2.2m2~4.4m2、4.2m2~8.5m2,單位面積南立面光伏系統最多可以2m2~4m2、2m2~4m2、1.6m2~3.3m2、1.3m2~2.6m2、2.6m2~5.3m2。各地區不同建筑光伏貢獻率見表2.14,光伏貢獻率為建筑光伏系統發電量與建筑能耗比值,建筑能高性能外墻、屋頂、地面保溫是建筑節能最有效、綜合成本最低、可行性最高的節能手段,傳熱系0.10-0.15W/(m2K)0.8W/(m2K)的高性能外窗是外圍護結構未來的發展方向和目標,對我國北方及夏熱冬冷地區實現產能建筑有著重大意義。75%70%;寒冷地區建筑全年50%30%-40%;夏熱冬冷地區建筑全年累計熱負荷降低率可達80%,累計冷熱負荷可降低20%-30%;由于夏熱冬暖地區建筑負荷基本為冷負荷,高性能圍護結構對夏熱2.15。30°。m2~4.9m2、2.7m2~5.4m2、2.6m2~5.2m2、2.2m2~4.4m2、4.2m2~8.5m2,單位面積南立面光伏系統最多可以2m2~4m2、2m2~4m2、1.6m2~3.3m2、1.3m2~2.6m2、2.6m2~5.3m2。2.16A(易于實現):光伏貢獻率>100%C(較難實現):60%≤<80%D(難以實現):高,實現建筑產能難度相對較大。從整體而言,大部分地區建筑都可以實現近零能耗(B級及以上),在未來表可以看出,我國溫和地區可優先開展示范項目工作,其次,寒冷與夏熱冬冷地區的低層(4層)住宅建筑也50%2.5100%[26]。分布式能源系統是一種以能量梯級利用為核心理念的多聯匯總不同消費者的熱量需求,達到可以利用可再生能源的規模。產能建筑單體要求高性能的保溫隔熱外圍護結構以確保建筑物能效最大化。此外,通過集合高能效的家用電器、創建低溫加熱系統、縮短加熱和通風系統的運作時間等,來最大限度地減少能源需求。單體建筑需要在低層、低密度、低容積率和小規模的建筑形態條件下才能實現產能建筑目標,這在當前“寸土寸金”的“高密度、高容積率、緊湊型”的城市形態下,是很難實現的。而產能區域可以保持緊湊的城市形態,可以有部分較高樓層的建筑、一定的容積率和適當的規模,從而獲得較高的經濟效益。實現負荷平準化,在降低常規能源峰值負荷的同時提高可再生能源消納能力。產能社區可以集成和共享區域的太陽能、風能等可再生能源資源和儲能系統,提供大量有意義的電網服務,從而提高可再生能源發電對電網的友好性,增強電網的柔性。儲能系統可以通過很多方式輔助可再生能源接入電網,如:通過移峰填谷使發電和負荷相匹配、通過輔助服務平衡電網供需、負荷跟蹤和負荷校平、通過備用管理可再生能源發電的不確定性以及可再生能源發電出力平滑等。產能社區的區域分布式能源系統規劃中實現供需平衡、能源互聯互通是重點,通過對需求側能源分析、能源系統設計,最大限度地利用系統的特性,提高供能系統的整體效率,達到最大程度的節能減排效果。產能社區的能源供應,可以通過分散的智能微電網進行組織。這在大規模實施時可以為整個區域提供分散的各種類型的能源,其中各個建筑物又可以以過剩的能源相互支撐協同。同時可結合社區儲能技術彌補可再生能源利用的不穩定性和季節波動性。徑外,也能充分發揮連入區域的能源設備,提高整體的能源利用效率。例如利用大容量儲熱設備,供冷/熱需求可以以小時、日甚至月為跨度轉移,使是生產側負荷曲線更為平緩,減低供冷/熱成本。熱電聯產機組在有3km5100位居民,在被法軍遺棄后成為貫徹可持續發展進行規劃的一個新區。2004598000m2)和一座同樣符合產能建筑標準的擁6000m2919951996年進行集19971996年人居大會上并成為最佳實踐案例。5911,00091677,850700家庭的用電需求。太陽船是弗萊堡太陽能解決方案的服務中心,也是產能社區中的第一座商業建筑。它沿著一條通道延伸超125m,并充當后面的建筑的隔音板。共三層樓高,在北端建有五層樓。嵌入屋頂花園景觀中,建造了三層138個停車位的地下停車場位于兩個地下室。它實現了迄今為止的一般商業建筑所無法達到的能量平衡,使得這里使用的概念首先相對容易適應德國和全球各地的商業建筑和其他建筑;100暖氣的輸送和隔斷送暖裝臵甚至可以達到全自動的程度;使用植物油驅動馬達的工作效率也極高。將生物能和太陽能配合使用后,可使整個企業、學校或社區擺脫傳統能源的制約。Esslingen10公頃的新區,其前身是貨運站和工業區,在對其改造的基礎上201295601000~1200居民,此外還有66000m2左右的商業空間。StuttgartUlmEsslingen15個建筑體塊組成。根據該設計,南面面向鐵路()()都很近,不需要乘坐交通工具,因而對總體能量平衡起筑間距,保證建筑北側也能得到良好的日照[27]。當地政府要求在該新區全面實現產能標準,并要求新區內的建筑實現CO2中和。考慮到電力日益重要的作用,在新區設計中將光伏設備、沼氣驅動的樓宇熱電聯產系統以圖3.5Esslingen35%。由于商業建筑中用戶特殊用電比例較大,且本項目的50%2/3在建筑中直接使用,其中一半用于建筑運行,另一半用于用戶特殊用電需求。輸送到電網的光伏電量只占1/3,從而緩解了公共電網123kWp50kWp(35%),總計173kWp885kWh/kWp,34kWh/m2a10°的坡屋頂相比,其光30%。天然氣網供應沼氣(在周邊村莊生產沼氣供應到城市)以及約10%的氫氣(由太陽能供電的集中電解產生)這種“綠色天然氣”通過分散式樓宇熱電聯產系統轉化為熱量。此外,該區塊也可以用電動熱泵代替樓宇熱電聯產系統提供冬季供暖和夏季制冷。建筑屋頂及立面的光伏發電量絕大部分直接用于建筑自身。1/3的光伏電量輸入電網。通過光伏設備與沼氣驅動的樓宇熱電聯產系7828400m2圖3.7Stuttgart-(550m2)75kW電量。建筑的太陽能系1/550%35kW?h100kW?h/Gel電池//(200/400kW?h)建筑由能量中心通過雙路低溫本地集中供暖系統(55/30)供能。每戶住宅都配有過流式熱水器,用于生活熱水制備。所需熱量有三分之二通過電動熱泵提供,另外三分之一通過木料顆粒鍋爐制備。容積為500m350%以上的存儲容260043006207570多500%能源的城鎮。此外,其人均溫室氣體排放量是德國總體平均水平的一半。這是通過穩定和多樣化的微1999年,當時鎮議會制定了一份名為維爾德波爾茨里德鎮維爾德波爾茨里德鎮的可再生能源包括11電設施,3個小型水電系統和超過21002600名居民不依賴電網供能,4983kWp的光伏發電設備,112100所有公共建筑,1204家公司都連接到區域供熱系統。該系統的生物質全部來自當地森林的8.2MMBtu200戶家庭擁有屋頂920年購電協議(PPA),AüW。2011201320142018智能電網的關鍵是一個名為SOEASY的自組織自動化系統,該系統可以平衡供需關系以保持電網穩定。SOEASY在決定是將電力送入電網還是送入存儲時,會考慮天氣,電價,電能質量和其他因素。幫助平衡電網維爾德波爾茨里德鎮現在有32輛電動汽車出租給居民。當能量過剩時,車輛的電池將優先充電。未來的2000過濾系統和用于清除污泥的澄清池。iaLaoor(自然濕地)經過專門設計,具有兩個矩形襯砌的腐殖床,710100立方米的20維爾德波爾茨里德鎮建造或改建了許多新建筑,建議將木材用作建筑材料或能源。該村莊被1413公頃的在能源效率方面,維爾德波爾茨里德鎮遵循德國聯邦政府根據歐洲議會20082011-六合區,南臨長江,與南京市區隔江相望。根據總體方案要求,南京片區建3號樓(未來建筑)采用裝配式組合結構(+現澆混凝土剪力墻結構),是江蘇省第一棟裝配式組合結構的居住建筑。12號樓社光伏發電系統,實現了整棟建筑零能耗及零碳排外墻傳熱系數0.20-0.15-外窗傳熱系數91.48(一次能耗空調采用直流VRF空調,具有小型化、分散化、可調性高的優點,部分負荷能效高,實現直流供電。全65%以上,PM2.595%以上。新風機組納入建筑能源管理系統,LED燈嚴控照明功率密度,通過智能照明控制設置光照度傳感器,根光伏屋頂建筑頂部三個斜屋頂形成人工山丘的建筑形態,斜屋面上結合屋頂木屋架布置成片的太陽能板,26.9KWh。住宅社區結合的示范項目。借助直流供配電和蓄能技術,實現了可再生能源就地消納,減少了C-DC轉換次數,降低轉換損失,智慧運營管理提高了系統能效。直流建筑是指采用低壓直流配電系統(1500V以下)但是直流供配電技術無法獨立發展,離開光伏、儲能場景,缺少調峰需求,直流供配電技術在建筑中的優勢便無法體現,更不用說在交流壟斷的市場下生存。因此,單純推動建筑的直流供配電技術發展沒有意義,而必須同時推進直流配套產品的發展,構建圍繞直流的生態系統。新風系統設除霾段,PM2.595%PM2.535ug/m3。傳感器設置于各大空間內,監測的參數包括PM2.5、PM10、CO2和溫濕度,一層大廳智能化顯示屏實時發布室內空根據《近零能耗建筑技術標準》GB/T51350-2019,經過能效指標核算,零能耗目標核算結果表明單位8模為205萬㎡。能源中心位于蘇州市吳中區友翔路與旺山西路交叉口的西北角,東臨旺山西路,西臨西縱河,規劃指標LED(GB19761-2009)++++板式換熱器。太湖新一次側供冷參數:5.5/12℃,一次側供熱參數:80/50℃,每個建筑和高層建筑采用二次換熱形式。冬季供熱水。為了減少重復投資,管網按最大負荷進行計算和鋪設,主干網先進行鋪設,支線管網根據實際發展分階段鋪設。205.39m2,吳中太湖新城啟動區內,公共建筑486.42m2,區域能源中心冷熱電三聯供系統覆蓋的公共建筑面積比例占城區總的公共建筑面積的((供能量((設備優化調度計劃、實時運行優化、泵組優化等)和控制策略優化(可再生能源、清潔能源優先調配、峰谷調度等),結合多種建模優化技術動態調整關鍵設備運行參數,在保證能源站水力平衡、熱力平衡和輸配系統平衡的基礎上,實現不同時刻對應運行模式的選擇。80053新能源小鎮建設和周邊地區,遠景服務區域將覆蓋整個同里地區(吳江經濟技術開發區)176平方熱電聯產系統等。常規運行條件下有光熱蓄熱和放熱發電兩種工作模式。綜合能源利用效率可達36.41%,后43.5%。500千瓦時電力,夏季供冷2.9/4.4/250067%。效達到130%,滿足用戶冷熱電氣多種用能需求,有效支撐清潔能源大規模發展和能源互聯網建設,推進新一220152002801540027101077/千克,1.895%以上。發揮移峰填谷作用;使負荷跟蹤99.9999%6%。178kWp,采取磁場諧振耦合傳輸技術實現85%。智能管控和調度系統可對路況、車況、發電等數據進行全方位監測與綜合研判,并支持自動泊車、APP叫光伏、儲能、充放電的能量流向,實現清潔能源消納和電站的經濟運營,并可根據需要與電網靈活互動。利用實時視頻識別技術,為進站換電車輛提供自動導引。10003212071.3661072328.23EnEV2016,DGNB(德Esslingen100%201611日起生25%。德國可持續建筑評估體系DGNB而《綠色建筑評價標準》的評估對象為住宅和公共建筑。標準的制定主要是針對目前能耗量較大的幾類建筑。DGNBDGNB來說,評估的建筑類型較少,且劃分得不夠清晰,故有待進一步完善。目前江蘇省綠色生態城區的城市規劃、建筑形式、能源供應系統方面等還不符合產能社區的具體要求,可發展、推廣。2018872個省級綠色生態城區,實現了全省設區市全覆蓋。綠色建筑和綠色提質升級,推動綠色低碳發展。然而,目前建設實踐中,城區可再生能源利用率一般在10%左右,遠低于產能社區所要求的“100%由可再生能源供能”的指標目標值。因此,研究推廣城區節能與產能技術,擴大可再能光熱技術。太陽能生活熱水技術推薦在居住建筑和學校、醫院、賓館等需要大規模使用生活熱水的公共建筑中使用。為了便于后期管理,中國居住建筑太陽能熱水宜采用分戶太陽能。考慮到居住建筑多以高層為主,此時集熱器應布置在陽臺,同時需要解決建筑一體化并考慮樓體間遮擋問題。對于居住建筑,建議優先使用光熱技術解決生活熱水問題,根據剩余空間合理選取是否應用光伏技術。對于公共建筑建議即發即用或并網。適用于中國。中國所有氣候區的公共建筑和居住建筑均可使用熱回收。針對高濕地區,應選擇濕度熱回收功能。筑建議使用空氣源熱泵,便于方便管理及單獨控制。地源熱泵一般需要配置專職運維人員,適用于大型公共建筑,便于集中管理。產能建筑的重要組成部分就是樓宇自動化和控制技術。一方面便于自動控制和技術設備的監控,另一方面也用于收集運行和能耗參數。樓宇自動化的目標是協調樓宇內的各個部件和技術設備,電力參數、電梯系統數據的集中采集,可實現空調系統、水系統、配電系統、照明系統、電梯系統的手動與智能化控制。適用于中國。冷熱電聯產技術適合有電力、制冷和制熱需求的大型公共建筑。由于涉及到產電后電費計量和需要利用產生的熱能等限制不適合在居住建筑中推廣。熱電聯產是根據能源梯級利用原理,先將煤、天然氣等能源發電,發電后余熱用于供熱的能源利用形式。分布式小型發電設備可以彌補大型熱電廠的供熱不足,以及余熱、運輸和分配過程中的巨大損失。因此,小型熱電聯產設備適用于寫字樓、賓館、商場、醫院、銀行、學校等分散的公50%75%。適用于中國。在中國風力發電目前以大型區域集中發電為主。風力發電受風速影響較大,考慮到城市中一般風力較小,不適合在城市中建筑周圍布置風力發電。都已積極制定建筑物邁向更低能耗的中長期(202020302050)發展目標和政策,建立了適合本國特點的已有十四個省市開展了超低能耗建筑的試點示范工作涉及嚴寒、寒冷、夏熱冬冷和夏熱冬暖四個氣候區,最100多萬平方米,調研結果顯示,已建成、投入使用的超低能耗建筑取得了很好效果,能光伏系統,降低一次能耗,將社區可再生能源/控制指標體系設置強調從規劃建設環節提出高標準的準入要求,基于前瞻性和可操作性,設定620/規劃、建設、運營管理的全過程。其中,約束性指標是產能//可根據自身情況確定目標參考值的指標。產能社區/在規劃環節,應把相關指標要求貫徹到經濟社會發展、土地利用和城市建設等規劃中,落實到空間布局,分解至地塊、建筑和配套設施;在建設環節,應把相關指標要求體現在社區建筑、基礎設施等領域質量標準和項目管理中;在運營管理環節,應按相關指標要求,建立相應的制度規范、組織機構、管理體系和應用平臺。≤45kWh/m2?a≤70kWh/m2?a≤120kWh/m2?a≤60kWh/m2?a≤110kWh/m2?a能源輸出(產能100%[29]30%50%準》(GBT51350-2019)要求1①、②、③、④、⑤、⑥:在《近零能耗建筑技術標準》(GBT51350-2019)⑦、?、⑥:在《綠色生態城區評價標準》(GBT51255-2017)⑩?≥80%[30]≥80%[31]≥80%[30]100%[30]100%[29](GB19762-2007)節能評價值(GB19761-2009)節能評價值[30]有≥80%/由可再生能源提供的一次能源量大于全年總的一次能源需求量,產能社區對于社區能量收支平//能源供應盈余時,向市政能源網絡輸送能源,/能源供應匱乏時,從市政能源網絡獲取能源。/100%由可再生能源滿足,可采用的方法包括被動式建筑節能措施,主動式/一次能源消耗,提高一次能源輸出,是/110%。/相關指標要求,從設計、選材、施工全過程嚴格落實試點社區綠色建筑比重和標準要求。①⑥、⑦、?/內重點單位、//建(蓄)能技術(4.1)2040年代的歐洲,是復合于外墻外產能建筑外墻外保溫系統性能和保溫材料性能必須滿足近零能耗建筑技術標準要求(4.14.2)止水密封帶等(見圖4.2),以提高外保溫系統的保溫隔熱性、防水透汽性和連接安全性;對關鍵節點部位,如防火隔離帶(見圖4.3)、建筑地下室外墻、散水部位、建筑伸縮縫等部位需要合理的構造設計并進行精細外墻外保溫在我國有30多年的應用歷史,是比較成熟且適宜的技術,既適用于嚴寒、寒冷需要冬季保溫系統綜合性能對比情況見表4.3。在不同氣候區,外墻外保溫根據氣候條件、建筑類型、保溫材料種類采用不400-600/m2。SWOT優勢劣勢機會風險我國普通節能建筑屋面防水保溫系統多是倒置式屋面系統,缺少隔汽層,多工種交叉的干濕混合作業,在冬季室內外溫度梯度較大的情況下,有可能產生冷凝水集聚在保溫層,影響保溫層的熱工性能。產能建筑屋面性能指標需滿足近零能耗建筑技術標準GB/T51350-2019)要求(4.4),屋面防水保溫技術需采用面層+++++基層材料的系統(4.44.5),這種構造的優點出屋面管道等復雜節點部位的節點構造和精細化施工以確保屋面防水保溫系統的完整性和系統性。SWOT優勢劣勢機會風險產能建筑外窗性能指標需滿足近零能耗建筑技術標準(GB/T51350-2019)4.5。注:太陽得熱系數為包括遮陽(不含內遮陽)高性能外門窗窗框型材主要有PVC、鋁包木和斷熱橋鋁合金三種類型(4.6),PVC5-7(包K1.6W/(m·K)。外門占圍護結構比例較小,且承擔著重要的防火安全86級,水密性等4級,抗風壓等級應按現行國家標準《建筑結構荷載規范》GB5009計算確定。近零能耗建筑采用最多的安裝方式,它通過改善窗戶保溫方式,采用高效的防水密封材料,增強防水構造,顯著地提高了外窗的保溫隔熱性(4.7)和防水氣密性。外窗借助于左右兩側和上方的角碼固定于結構外墻外側,錨固件通過隔熱墊片進行斷熱橋處理,窗框與窗洞口之間凹凸不平的縫隙填充了自粘性的預壓自膨脹密封帶,窗框與外墻連接處采用防水隔汽膜和防水透汽膜組成的密封系統(4.8),窗框三分之二被包裹在10-15mm窗框可視面即可(4.9)。(包括透光幕)的綜合太陽得熱系數以減少供暖能耗,夏熱冬冷地區和夏熱冬暖地區應降低夏季綜合太陽得熱系數以減少1500-2500/m2。隨著超低能耗建筑和近零能耗建筑規模化推廣,市場需求大,成本趨于合理。SWOT優勢劣勢機會風險(90m以上的建筑時,應配置風速感應系統。一般情況下,64級,6~1151164等()5等級,具體安全測試壓力見下表。123456123456789b:安全測試荷載:1.5P。外遮陽技術適用于不同氣候區、不同建筑類型。選用外遮陽系統時,宜根據房間的功能采用可調節光線或全部封閉的遮陽產品。公共建筑推薦采用可調節光線的遮陽產品,居住建筑宜采用卷閘窗、可調節百葉等遮陽產品。建筑南向宜采用可調節外遮陽、可調節中置遮陽或水平固定外遮陽的方式。東向和西向宜采用可調節外對外遮陽產品使用增加更多的安全保障。板式等(4.11)。除固定遮陽外,也可結合建筑立面設計,采用自然遮陽措施。非高層建筑宜結合景觀設SWOT優勢劣勢機會風險1.0m1.5m陽臺熱橋節點為例,在增加包覆的保溫厚墻體外結構性懸挑、延伸等宜采用與主體結構部分斷開的方式,如女兒墻、陽臺板(見圖4.12)及空調室外機安裝板等;穿外墻和屋面管線應預留孔洞填塞保溫,同時將管道以保溫包覆,以降低熱橋(見圖4.13);遮陽4.144.154.16) 保溫厚度熱橋值熱橋值高能效建筑中的熱橋影響占比遠遠超過普通節能建筑,因此斷熱橋技術是實現建筑高能效目標的關鍵技術之一。在不同氣候區、不同建筑類型的高能效建筑節能設計中都必須對圍護結構熱橋進行處理。斷熱橋技術及SWOT優勢劣勢機會風險N50,即室內外50Pa壓差下換氣次數來表征建筑氣密性。氣密層是包括建筑采暖空調區域的密封平面,它可提高建筑氣密性的好處有:1)減少建筑通過圍護結構縫隙散失的冷熱量,提高建筑保溫隔熱的效果,從23減少“穿堂風”,減少室外噪音和空氣污染等對室內環境質量的影響。或管線。建筑設計人員通常需在建筑平面圖中標出包裹空氣調節(/制冷)空間的氣密層。對于分割不采封(4.17)。穿外墻的管道與電線采用防水隔汽膜系統進行氣密性處理(4.18)。管道與洞口之間填塞保溫材料,提高建筑氣密性技術是實現產能建筑關鍵技術之一,它適合于不同地區不同類型的高能效建筑。從20092019)對不同氣候區不同類型超低能耗和近零能耗建筑的氣密性做了不同規定(見表4.9),其中嚴寒寒冷地((SWOT優勢劣勢機會風險 置三檔風量調節;在溫度達到-15℃嚴冬季節,應有防凍防霜裝置確保進風口不結冰。室內進風過濾設備等級F7F4≤0.45W.h/m3。SWOT優勢劣勢降低供熱供(冷)機會風險(套管式冷凝器等)和蓄熱裝置(蓄熱水箱或者相變材料蓄熱箱)20%左右。空調冷凝熱回收主要是分為直接與間接兩種方式,直接式冷凝熱回收是指冷凝熱回收系統中制冷劑從壓縮機中噴出之后,制冷完成之后直接噴入熱回收器進行設備的使用。而間接式則是利用常規空調在制冷之后所排出的高溫空氣以及其中的熱水來對設備進行加熱。:一種是采用冷凝式燃氣鍋爐,一種是+尾部煙氣冷凝熱回收裝置。對于地區適應性方面,空調冷凝熱回收技術適用于使用空調時間較長的夏熱冬暖氣候區。尤其是該氣候50-60℃,基本滿足熱水需求。供暖燃氣鍋爐冷凝熱回收則更多適用于北方采用燃氣鍋爐供暖的地區。優勢劣勢機會風險20~50/m2SWOT優勢劣勢機遇風險100~150/m2SWOT機遇風險150~200/m2ⅦA-ⅦSWOT優勢劣勢機遇風險被動式太陽能暖房主要利用“溫室效應”原理,讓陽光穿過建筑物的南向玻璃()進入室內,經儲10%SWOT優勢劣勢機遇2009年以前,國內生產的太陽能電池組件絕大部分出口國外,國內應用很少;2009-2019年,隨著光伏屋190GW。22.5%21.5%,碲化鎘17%18%200W以上,這意味著同樣裝機容量要求下所需要的安裝太陽能光伏發電在建筑應用的標準體系不斷完善。隨著國家標準《建筑光伏系統-應用技術標準》(GBTSWOT優勢劣勢機遇風險國家對分布式光伏發電系統一直采取積極鼓GW大部分的還是工商業屋頂熱泵技術是用少量能源驅動熱泵機組,通過熱泵系統中的工作介質進行相變循環,把自然環境中的低溫熱(2070土壤源熱 空氣源熱50~100/m2第四系厚度含水層總厚度<3050~10~30~空氣源冷(熱)風冷冷水(熱泵)17。-水空氣源冷(熱)空氣源熱泵供熱水和采暖技術在我國絕大部分地區都適用(18)熱泵(冷)SWOT優勢劣勢機遇200-300090-近1010%/地方地勘隊或中石化等1000-3000/米。2020700040002000萬噸標準煤。根據我國資源條換熱條件佳的地區(換熱后水溫達不到供熱要求,需熱泵提升)。SWOT優勢劣勢機遇風險物質可以通過鍋爐直接燃燒、裂解氣化或沼氣化后再進行燃燒等方式進行供熱利用。目前,我國主要的生物質利用包括生物質的氣化技術及固體壓縮顆粒化技術。SWOT優勢劣勢機遇風險4.26。SWOT優勢劣勢機遇風險微電網和儲(蓄)[41-42]。以實現提高系統的供電可靠性的目的。儲能系統在微電網的運行方面所貢獻的功能包括:維持微電網運行的穩定。當微電網中間歇性能源存在電能質量問題或檢測到電網故障時,儲能設備可以為用戶提供短時備用能量,使機組出力與預測值相匹配,使具有間歇性的能源可作為可調度能源運行;Mannheim-Wallstadt/Milford施BaikampadyMangalore微電//SELCO基金會/–光中Francisco/美國能源部SPIDERS//美國國防LABEIN’sCommercialfeeder/Derio中/中國政府分布式電源多以直流形式產生電能,因此直流微網更加易于分布式電源的接入[43]。分布式電源主DC-DCDC-AC逆變環節。永磁風力發DC-AC逆變環節。飛輪儲能、超導儲能等形式。電池儲能和超導儲能以直流形式儲存電能,可以通過DC-DC變換器接入直流微DC-AC逆變環節。許多新型用電設備采用直流供電更方便。如計算機、家用電器、變頻器、開關電源、通信設備和電[44]。直流變換技術日趨成熟。隨著功率開關器件和DSP控制技術的發展,DC-DC變換技術更加成熟。PWMDC-DC變換中的應用使直流變換更加高效和可靠。沒有無功問題。直流系統中不存在無功電流分量,在提供同樣有功功率情況下,直流系統電流幅值DC-DC當然,直流微網也存在自身的缺點,如直流斷路器實現過程復雜、成本較高。除此之外,直流電網DC-C與交流電網互聯,形成交直流微網,這也增加了整體網絡控制的復雜性。SWOT優勢劣勢機遇并網運行模式下的電價制定與3類儲能(4.22)。50%[38]。能供熱系統(CSHPSS)100戶以上。跨季節蓄熱太陽能集中供熱系40%~50%[39]。CSHPSS12000m3(20m32m)。一期工程供熱23000m22700m2280戶住戶提供部分生活熱水和冬季供暖用熱。2004年,二期工程1101350m243%的熱量需求,2003-200724~33%幾點:(1)住戶建筑的冬季熱負荷比理論計算值要高出10%左右;(2)太陽能熱水管網的回水溫度比預期的偏高,熱交換效率沒有達到預期要求;(3)蓄熱水裝置的自身熱損失比預期的220MWh/a要高,實際蓄熱382-486MWh/a不等。30~100m該工程建設有雙U528口,而為了實現短期內系統換熱低谷與高峰時存在的不同要求,工程還配套26.7%~44.8%[40]。10010~100倍的功率密度。與靜電電容器相比其優點是能量密度非常高,但是他耐壓較低,10~10010kW/kg左右,可以可以采用大電流充電,能在幾十秒到數分鐘內完成充電過程,是真正意義上的快速充電。而蓄電池則需要數小時完成充電,即使采用快速充電也需幾十分鐘。使用壽命長。超級電容器充放電過程發生的電化學反應具有很好的可逆性,不易出現類似電池中活性物質那樣的晶型轉變、脫落、枝晶穿透隔膜等引起的壽命終止的現象,碳基電容器的理論循環壽命為無窮,10000010~100倍。低溫性能優越。超級電容充放電過程中發生的電荷轉移大部分都在電極活性物質表面進行,所以容70%。2017([2017]1701號)+”智慧能源的重2019([2019]176號電量平衡和負荷特性改善,優先在電網調節有困難、改造升級成本較高的地區投資建設。電網側,將儲能納入電網規劃并滾動調整,將電網側儲能視為電網的重要電氣元件和一種技術方案選擇,進行綜合比選論證。,能裝置是鋰電等電化學儲電,在逐漸形成規模化效應之后,將帶動整體造價降低,有的光儲項目電價達到僅1/度電。同時,有必要研究建立儲能產品的梯級利用與回收體系,以加強監管、減少污染。SWOT優勢劣勢機遇[45]。.從周圍區域引入涼空氣,利用涼風加速熱空氣和污染物的排放,積極改良局部“風一熱”氣候,實現降溫。通風廊道的布置,可以與街區的主要道路和綠地系統結合。在此基礎上,分析街區內建筑群、道路系統、綠地系統、街道等的形態對氣流升降、旋渦和繞流的影響。[46],包括土地、地形、濕度等方面,確定城市風源、風速、風向,結合風源、風向、風速[47];城市中可用于構建城市通風廊道的風源主要有四個方面:季風、城高層建筑可以降低密集開發地區的建筑密度,形成開敞空間,利于通風。低層建筑可以結合開敞空間布局,創造良好的通風效果。高低錯落,點式配置,使街區內相對封閉的區域也能形成良好的通風環境。有效利用地形環境形成的海水陸風、山谷風等局地環流,改善局部“風一熱”氣候。屋頂空間內可設置空中花園,讓居民能就近感受綠色和室外的清新空氣,有利于視野、風環境及與自然接觸界面的改善。條件下,人的舒適溫度底限在充足的陽光照射下是11℃,而在陰影下則是20℃,這意味著夏季遮陽效果好的夠提供道路及人行道的遮陽,在冬季則有利于更好地為道路及人行道提供太陽輻射[48]。中心廣場和戶外活動水是維持生命的元素,也是環境景觀的重要組成部分。由于其熱容量大,因此成為環境降溫的重要手段,同時也降低了水體底面對太陽熱輻射的吸收。如果自然環境中的水源可以利用,則景觀中的水體就可和自然環相比傳統建筑材料,安裝降溫一高反照率屋頂能有效減少屋頂的熱量吸收,在夏季用電高峰天氣,降低室內空氣溫度,減少空調的使用,節約電能,而且有助于防止高溫有關的疾病和死亡。建筑立面可以采用鄉土材料、傳統技藝或者新材料、新工藝,減少建筑與室外環境的熱交換,改善室外熱利用雕刻精美、圖案各異的門扇、窗格加強自然通風的效果利用高反照率的新材料、新工藝解決立面的色彩、質感對熱量的釋放和吸收問題。提高戶窗材料的熱阻,通過選用導熱系數較小的塑窗框以減少通過窗框部分的熱耗,并選用合適的玻璃品種,并加強窗的氣密性。其次,設置可調節的活動遮陽,減少夏季太陽福射熱。道路廣場和鋪地面積占到街區用地的很大比例,因此采用具有高反照率,水份蒸發能力強,或者經過其他方式改進的鋪裝材料,能有效緩解熱島效應。街區道路采用淺色路面與綠化遮蔭相結合為宜,避免采用黑色瀝青路面等深色材料。淺色路面雖然表面溫度相對較低,但由于較高反射率會將太陽輻射反射至行人以及周圍的建筑上如水泥路面等,因此淺色路面應與綠化遮蔭相結合,減少太陽反射。中心廣場和戶外活動場地的鋪地材或者將兩種硬質鋪地與草地結合使用。植被覆蓋鋪地不僅反射率低,在吸收太陽輻射的同時也不會增加空氣溫度如植草磚等,作為路面材料是較為理想的。停車場路面以植草磚鋪地為宜。在“精明增長”和“新城市主義”理念的指導下,發達國家提出在城市開發中必須事先制定能源規劃,試圖建立熱電聯產、地源熱泵等供冷供熱系統的項目需要進行更為詳細的能源規劃。而長期以來受能源管理體制及獨立經營模式的影響,我國尚未意識到制定區域能源規劃的必要性和重大意義。隨著社會各界對能源危機及“生態”新城新區建設中,紛紛嘗試以全新的科學理念和方法編制區域能源規劃,其作為各專項規劃的前提和基礎已被提上重要日程。區域能源規劃依據綜合資源規劃(IRP)的原理,對所開發區域的建成環境能源系統進行規劃,其主要內容包括平衡能源總量和能源品種的供需、提出能源系統建設和可再生能源開發利用的具體方案。現行區域能源規劃編制涉及了較多主體,要充分考慮各專業的需求與特點,注重專業之間的協作,把握方案的整體性與最終的可實施性。縣區供熱體系,社區可再生技術(太陽熱力收集器等———4.344.35所示。儲熱時,熱網供水管中的熱水從儲/流出水的質量流量,來保證儲熱裝置的可靠運行,防止儲熱罐內冷熱水層的混合,維持過渡層的穩定。[33]。系統借助燃料電池作為驅動裝置,利用氫氣或富氫燃料進行發電,將蘊含在燃料中的大部分化學能以較高的效率轉換成電能,另一部分化學(回收并加以利用,進一步向用戶提供采暖、制冷和生活熱水等。燃料電池冷熱電聯供系統一共包含四個系統:3-4所示。首先,燃料處理子系統將富氫燃料重整為氫氣,并輸送至燃料電池系統進行發電。然后,電力電子子系統將燃料電池產生的直流電轉化為交流電供建筑物使用或并入電網;最后,余熱回收子系統將燃料電池發電產生的余熱回收、儲存,通過吸收、吸附式制冷機制冷,或利用換熱器和供熱管網給用戶供熱及提供熱水。4.37V1-V7在冬季供熱時,供暖回水先通過熱交換器由燃料電池的高溫冷卻水預熱(此時熱交換器兩側冷、熱水溫差較大,換熱時傳熱速率較大),再由余熱鍋爐或燃氣鍋爐加熱至供水溫度,如此可充分利用燃料電池的低溫位熱能,將其與熱負荷需求匹配。當燃料電池不工作時,供暖回水直接由余熱鍋爐或燃氣鍋爐加熱。在夏季供冷時,吸收式制冷機的熱源回水可由燃料電池的高溫冷卻水或余熱鍋爐直接加熱至熱源進水溫度。熱能,大大提高太陽能的利用率。PV/T技術還處于發展的初級階段,技術還不成熟,現有的設計方案都存在[34]。如果單獨使用土壤源熱泵系統對建筑進泵系統的COP值也會逐漸下降。土壤源熱泵系統具有清潔、高效、節能等優點;太陽能具有儲量巨大和利用2種清潔能源。2種情況:第一種串聯模式為循環介質先流經地埋管換熱器,再進入太陽能集熱器,如下圖所示。這種情況下,太陽能集熱器可以將被地埋管換熱器加熱過的循環介質再次加熱,然后直接將高溫介質輸筑冷負荷不高,機組滿負荷運行時間較短;冬季,熱負荷遠大于夏季冷負荷,且地下土壤溫度較低,為提高太陽能與土壤源熱泵的混合連接方式可以有多種。下圖所示為太陽能與土壤源熱泵混聯系統中加入了空氣2個蒸發器,一個以太陽能和土壤COP(30℃就可以直接對房間進行供暖,暫時不啟動土壤源熱泵[35-36卵石層總厚度含水層總厚度<><3050~><城市設備是城市能源規劃中的重要內容,區域分布式能源系統的城市設備包括區域分布式能源站、區域供冷站、熱水制備站、輸送管道等。區域分布式能源的建設具有建設周期長、工程量大、存在較大變更可能性等保障能源系統建設整體有序協調推進。熱電廠)可以利用時,宜就近建立能源站,利用熱電廠的蒸汽制冷制熱;最后,新建能源站站房設置布局應考慮遠景規劃,以滿足日后區域發展需要。此外,在能源站具體選址布局時可通過圖論及多中位原理、遺傳算法等方法,進行能源站選址和布局推算,得到最佳的能源站數量及位置。范,5-1210m21.5km。與常規空調系統相比,確定(1萬人設置一個熱水供應子站),其占地小、投資低、方式靈活多樣,可以根據需要隨時擴充子站1km。酒店、住區或其他熱水用戶端在規劃設計階段,就應把熱水按管網形狀來分,輸送管網通常分為樹枝狀和環狀兩種類型,具體采取哪種形式應按照實際情況的需求及輸配介質的可靠安全性進行分析確定。管道的建設應以盡量減少管網長度為目標,主干管要盡量穿越冷負荷較為集中的區域。上述三類管道采用直埋保溫管道沿著市政工程的管道路徑進行敷設,由于需要考慮隔熱、保溫與防DES/CCHP(供商業炊事使用)管網一同納入城市道路共同管溝進行建設。在產能社區需建立智能化設備監測與控制系統,有條件的統籌建立能耗信息監管系統,實現對產能社區/[37]。借助計算機信息處理技術等能量設備的管理當中提高能量設備使用的便捷性和靈活性是管理的重點,通過USB接口對小型能量設備進行10MW60%。但隨著相關產品技術進步以以技術相對成熟的拋物面槽式CSP27.6/W-55.2/W之間,2045/平米。(/千瓦時2020(/千瓦時5000平米集熱器。20142016275056種高溫平板型集熱器,整個系統沒有設置儲熱裝置,太陽能集熱系統直接與區域1.9MWth1300MWh。圖4.43Graz-SüdVojens(Vojens),201217500m2,建成儲熱水3000m;201452500m2。集熱場在地面安裝平板型太陽能集熱器,總543970000m2203000m3;年太陽能保證率達45%49MWth28000MWh。儲熱水池與區域熱網沒有直接相連,采用熱交換器10MW電鍋爐、一個吸收式熱泵和一個燃氣鍋爐。圖4.44Vojens氣輪機的排氣溫度最高為320℃,制冷部分采用了我國遠大公司生產的煙氣余熱型單效溴化鋰吸收式制冷機,70kW0.760%。/Eicker等研究了一種既能發電又能制冷的新型太陽能光伏/光熱發電系統,該系統結合了熱泵,太陽能光/光熱發電系統所發的電被用來驅動一個熱泵系統。這種系統可以調節制冷和取暖的溫度,可以應用于需求以及后建的磁懸浮車站。上海浦東國際機場能源中心是地上獨立建筑物,面積己考慮遠期需求。能源中心總121t/h85800kW(24400冷噸),采用了冷、熱、電三聯供技術。配置一套發電功率4000kW10.5kV11t/h0.9MPa蒸汽余熱鍋爐,外配總110t/h64700kW(18400Rt)21100kW(6000Rt)的我國傳統節能建筑對于斷熱橋技術和氣密性技術重視不夠,缺乏足夠的措施、構件、材料來降低建已愈來愈受重視,成為建筑必需的關鍵技術。隨著設計和施工人員對于斷熱橋技術和氣密性技術的認識逐漸深入,相應的設計優化措施、斷熱橋措施和構件、提高建筑氣密性的措施和材料也得到廣泛地應用,但部分核心技術和產品,如結構安全的高強度低導熱系數的斷熱橋構件、氣密性配套部件等國內研發還處于初級階段,與國外相比,我國同類產品存在類型單一、品種缺乏、性能與質量欠缺等特點。高效熱回收的新風系統是超低能耗建筑、近零能耗建筑和產能建筑在冬季和夏季以及不適宜開窗季節降低建筑能耗損失且保持室內健康空氣質量所必須的適宜技術,適用于不同氣候區和建筑類型。隨著高能效建筑對新風系統性能要求的大幅度提升,在我國新風系統技術也在快速轉型升級中,升級的重點在于高分子熱交換芯的研發國產化,智能化控制和除菌功能的提升。技術方面,產能建筑應優先采用太陽能光伏發電和儲能裝置結合的系統,實現電力自給自足,應用-----儲”一體化運營模式。有條件的地區,通過使用風電、光電富裕電力,消納一定比例可再生電力,實現區域產能目標。產能建筑和產能城市需加大對以上可再生能源利用技術中關鍵設備、核心技術的研發力度,鼓勵技在產能社區和產能城區建設中,要依托信息技術,實現能源互聯。以能源互聯為準則,將傳統的化實現多種能源在建筑上的互補利用和協同供應。2009年-201914650萬m2201616個省、直轄市、自治區和地級市相繼出臺了經濟激勵政策,對超低能耗建筑給予了根據住房和城鄉建設部科技與產業化發展中心“被動式低能耗建筑產業技術創新聯盟”自20162016515.1江蘇臥牛山保溫防水有限公司、上海華豐普恩聚氨酯有限公司、北京金隅砂漿有限公司等哈爾濱森鷹窗業股份有限公司、河北奧潤順達窗業股份有限公司、河北新華幕墻有限公司等90%以上,其中發展速度較快的是外門窗及輔材企業、外保溫系20192016究其原因,在于我國原有的此類產業基礎較好,產品供應商數量較多,近零能耗建筑對這些節能技術的旺盛需求催生了產品的更新換代和產業的急速發展。通過對獲得國際被動房研究所(PHI)被動房組件認證的國內供應商及產品類型的統計,截止到20191070PHI組件認證,涵蓋外圍護結構的外墻系統、外窗、幕墻系統、入戶門、推5.2)58PHI80%以上,可見國內外窗行業正在保溫材料和真空設備等相關行業的發展。科技進步也取得一些成績,體現在以下幾個方面:低溫熱水向高效、150280400-4504熱管式集熱體科研。太陽能熱水技術在建筑上的應用面積規模不斷擴大,截至2018,太陽能光熱建筑面積近503.9億平方米。自200620121000降低,自2014年以來太陽能熱水器市場一直呈下滑態勢。生產企業從鼎盛時期的50001000100500020家左右。國內應用需求偏于疲軟,空氣源熱泵熱水器逐漸占據市場份額,太陽能生活熱水應用主要來自農城鎮更新需求。目前,太陽能光熱行業雖然企業數量減少,但集中度在不斷提高。國內生產企業達到2007太陽能光伏發電技術的產業鏈總體上分為三個層次。上游產業是對以硅礦石和高純度硅料的開采、提煉和//下游產業是包括太陽能并網發電工程、太陽能電池組件的生產及安裝、光伏集成建筑等在內的光伏產品系統集成與安裝。展速度最快、技術最成熟、產業化規模最大的一種太陽能電池。全球光伏發電中的太陽能電池仍以硅基太陽能90%22.5%21.5%。此外,

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