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城市“体温调节”的低碳之路 ——重庆水源热泵与建筑节能的探索与创新


  重庆市地表水水源热泵系统高效应用关键技术研究与示范工程取得了良好的经济社会、环保效益,对切实解决重庆市建筑节能问题,促进低碳经济发展和两江新区建设以及特色重庆的全面可持续发展,并从整体上提高我国地表水水源热泵系统应用和产业发展能力具有重要意义。

  ■文 任丽平 张智 范功端

  低碳经济催生城市建筑节能新使命

  随着全球人口的不断增长,以及工业化进程的迅速推进和经济规模的空前扩张,人类对能源的消耗快速增长。以碳基能源为主的能源依赖,导致二氧化碳排放过度,带来温室效应,对全球环境、经济,乃至人类社会都产生巨大影响,严重危及人类生存。低碳的概念正是缘起于全球气候变化。随着国际社会对于气候变化的影响日益关注,国际气候制度的谈判不断向前推进,世界各国节能减排以应对全球变暖的共识以及承担二氧化碳减排任务也不断得到加强,中国作为世界温室气体排放大国正面临日益严峻的碳减排压力。

  目前,中国正处在快速的工业化和城市化进程中,在接下来的20年里有大量的基础设施和设备投入运营,在大规模投资的背景下,如果不采用先进的技术、设备和发展理念,一旦建成,在其整个生命周期内就会被锁定在高能耗、高污染、高排放的路径上。据统计,我国建筑总能耗约占社会终端能耗的20.7%,而采暖能耗为建筑能源消耗的最大组成部分。

  重庆地处我国夏热冬冷地区,其气候特点是夏季高温闷热,冬季潮湿阴冷,居住舒适性较差。长期以来由于经济和历史原因,重庆市3.38亿平方米既有建筑的95%以上未按建筑节能要求设计建造,属高能耗建筑,室内环境温度质量达不到最低的舒适度要求。随着生活水平的提高,居民普遍采用空调降温,电暖器采暖,能效比极低,能源浪费很大,造成建筑能耗急剧增长。据统计,重庆市住宅和公用建筑的窄调采暖能耗高达66.44亿千瓦时,约占重庆市全年总用电量的26%左右。在冬夏季供热和空调使用高峰期其用电量可达到全市用电量的40%左右。目前建筑用能排放二氧化碳占到全球二氧化碳排放总量的1/3,过高的建筑能耗和污染物的排放,已经开始对国民经济和环境造成不良影响。温室气体减排和碳控已成为建筑节能的基本动力。政府政策推动水源热泵绿色发展

  水源热泵是利用地球水所储藏的太阳能资源作为冷、热源进行转换的空调技术,即在冬季通过水源热泵机组把贮存在江河水、湖库水、地下水和污水等水体中的热能“提取”出来为建筑物供热;而夏季,则是将建筑物中的热量“取”出来,释放到水体中去,从而降低室温达到制冷的效果。

  水源热泵属于可再生能源利用技术,与常规空调技术相比,具有高效节能、应用范围广、运行稳定可靠、维护方便和环保效益显著等优点,是理想的绿色环保产品。利用水源热泵这一可再生能源,节约了煤炭和电能等高品位能源,同时减少了城市废热及二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、粉尘等污染物的排放。因此,大力推广水源热泵技术、推进能源结构调整是降低建筑能耗、改善居住环境、实现节能减排的重要手段。自2006年1月《中华人民共和国可再生能源法》颁布实施以来,可再生能源开发利用工作得到进一步的重视,在《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中,又把大力发展和规模化应用新能源和可再生能源作为能源领域的优先发展主题。国家从立法和发展战略的高度,对可再生能源的发展应用予以强力推动。国家财政部、建设部发文《关于推进可再生能源在建筑中应用的实施意见》以及《可再生能源建筑应用专项资金管理暂行办法》,明确指出“十一五”期间,可再生能源应用面积占新建建筑面积比例为25%以上,到2020年,可再生能源应用面积占新建建筑面积比例为50%以上,这为我国水源热泵的发展提供了良好的环境和强劲的动力。

  2007年,重庆市财政局与市建委联合发布了《重庆市可再生能源建筑应用示范工程专项补助资金管理暂行办法》,在2007-2010年分别投入2000万~3000万元专项资金用于对纳入国家和重庆市可再生能源建筑应用示范工程的项目进行增量成本补贴,并在此基础上出台了《重庆市可再生能源建筑应用示范工程管理办法》。清洁可再生能源的推广使用,在满足重庆市社会经济快速发展能源需求的同时,不污染环境,实现经济的可持续发展和生态文明。这些举措大力推动了重庆水源热泵的发展和低碳城市建设。

  应用研究及示范工程成效显著

  重庆市是典型的滨江城市,拥有开展地表水水源热泵系统得天独厚的水量、水温、水质基础条件和地理条件,是长江流域最适宜开展地表水水源热泵系统的城市。

  重庆地域内水资源总量年均超过5000亿立方米,其中绝大多数是江河为主的地表水,其中长江、嘉陵江等流经重庆地区的入境水形成的地表水约4600亿立方米,据两江汇合口朝天门下游7公里的寸滩水文资料统计,长江多年平均流量10930立方米/秒,年平均水位163.39米,江水年平均水温约18.3℃,如此巨大的水量为水源热泵的推广创造了十分良好的条件。

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