中国建筑节能的技术路线发展和趋势 主题 2015 2020年 中国建筑运行能耗上限 为了实现这一目标所分解出的各分项目标怎样才能达到这一目标 要实现各分项目标的途径 技术与政策 目前中国建筑能耗状况 2000年到2010年 建筑总能耗从2 89亿tce 增长到6 77亿tce 超过2倍 建筑面积从277亿m2增长到453亿m2 大量新建建筑落成 2000年后建成的建筑占已有建筑的近40 生物质能使用量从2 43亿tce 2000 下降到1 39亿tce 2010 在建筑总能耗中比例从46 下降到17 中国建筑能耗持续增长 人均建筑能耗不能达到美国水平 2008年 世界用能总量为177 3亿tce EIA InternationalEnergyOutlook2010 July2010 国内外建筑能耗比较 世界上几个主要国家的建筑运行能耗状况 2008年 1 D 3 TheEnergyDataandModelingCenter HandbookofEnergy EconomicStatisticsinJapan 2011 巨大的碳减排压力 2010年 世界能源使用碳排放总量为304 9亿吨 1 IEA WorldEnergyOutlook2011 2 IEA CO2emissionsfromfuelcombustionhighlights2011 3 EIA InternationalEnergyOutlook2010 July2010 4 清华大学气候政策研究中心 2010年中国低碳发展报告 2011 建筑运行碳排放约占总排放的28 巨大的碳减排压力 为实现这一目标 应逐步控制碳排放总量 1 到2020年 CO2排放总量达到峰值400亿吨 能源使用排放约为320亿吨 在现有能源结构下 约为200亿tce一次能源 2 到2050年 CO2排放总量应减少到2000年的48 72 全球建筑能耗不可能超过60亿tce 除非调整能源结构 大量使用可再生能源或核能 世界人口将达到80亿 人均建筑能耗为0 75tce 地球表面平均温度升高应控制在2 以内 IPCCAR4 1 IPCC WorkingGroupIIIFourthAssessmentReport 2007 2 IEA WorldEnergyOutlook2011 3 JosephAlcamo ChiefScientistUNEP HowCloseAreWetotheTwoDegreeLimit 4 MalteMeinshausenetc Greenhouse gasemissiontargetsforlimitingglobalwarmingto2 Nature 2009 我国能源供应能力 到2015年 我国可获得全部一次能源供应能力为43亿吨标煤 消耗上限为41亿吨标煤 考察我国煤炭 石油 天然气 水电 核电 风能 太阳能 生物质能和其他可再生能源的供应能力 加上进口石油 天然气等能源 中国工程院重大咨询项目 中国能源中长期 2030 2050 发展战略研究 2011 中国建筑用能的 红线 我国目前用能分布 工业70 交通10 建筑20 维持工业用能在目前基础上增长不超过20 交通用能再目前基础上增长不超过30 剩下的建筑用能只能在10亿吨以内 如果能做到8亿吨 可以更好地支持工业和经济发展 从全球人均建筑用能看 中国建筑用能上限为 11亿tce 从我国可以得到的能源看 中国建筑用能上限 10亿tce 实现我国建筑节能目标的技术路线图 北方城镇采暖 农村建筑用能 商业建筑与公共建筑系统 住宅用能 不包括北方采暖 长江流域室内环境 住宅设计生活方式 新型空调优化运行 建筑设计理念 发展新的能源系统 建筑形式保温方式 高效热源工业余热CHP 供热改革末端调节 未来600亿m2 目前453亿m2 98亿1 63亿tce 230亿1 77亿tce 79亿1 74亿tce 144亿1 64亿tce 150亿1 5亿tce 240亿1 0亿tce 120亿2 4亿tce 240亿3 5亿tce 仅为商品能 关键技术 目前建筑运行商品能耗总量为6 77亿吨 希望在未来不超过8 4亿吨标煤 实现我国建筑节能目标的技术路线图 分类用能总量 分类用能强度 控制建筑量的高速增长 建筑能耗与建筑量密切相关 考虑未来中国人口增长 城市化率提高与土地资源 中国不可能按照美国 欧洲的模式发展 只可能相似于日本 香港等亚洲国家或地区 应控制人均建筑面积在40m2左右 中国未来人口峰值将达到15亿 建筑总量应控制在600亿m2 1 D 北方城镇采暖节能规划 建筑热需求 输送与分配 热源 现状 目标 60kWh m2 120kWh m2 不均匀损失 15 30 输配泵电耗 1 3kWh m2 CHP 150 180 35亿m2 36 锅炉 60 80 40亿m2 41 其它 35 120 23亿m2 23 CHP 260 占热源50 工业余热 占热源30 其它 80 占热源20 不均匀损失 10 45kWh m2 90kWh m2 改善保温 降低采暖需热量 关键技术 改善外墙保温改善外窗保温 双玻Low e 窗框隔热下工夫解决通风换气问题引进定量通风窗引进高效的带热回收的换气装置目标 山东 45kWh 北京 60kWh 哈尔滨 90kWh已有的新建工程案例 沈阳 满足18 要求 耗热量 65kWh m2北京 满足18 要求 耗热量 50kWh m2 落实热改 消除过热现象 目标 把由于调节不当造成的过热损失控制在15 以内 途径 通过增加末端调节装置 使得房间温度可以调节 通过改变收费计量方式 激励使用者自觉调节 已有案例 长春一汽车城名仕家园小区末端通断热计量系统改造 北京陶然北岸住宅小区供热节能改造 大幅度提高热源效率 关键技术 基于吸收式热泵的热电联产供热方式 提高30 50 燃气锅炉的排烟的冷凝回收 提高10 15 各类工业低品位余热作为集中供热热源 零耗能推广规模 热电联产 为100亿m2建筑提供30W m2热量工业余热 为50亿m2建筑提供30W m2热量各类锅炉 解决热电联产的工业余热的调峰热泵 地热 其它方式 解决无法集中供热的区域已有案例 大同 阳泉等地的热电厂的吸收式改造赤峰的工业余热利用 实现北方供热节能目标的前提条件 机制和体制改革供热企业划分方式经营模式必须改革引进合同能源管理全面落实热改供热末端的改革全面实现地板供热和其它的低温供热方式设计标准的改革末端参数 管网参数 热源方式 城镇住宅除采暖外能耗 现状 中美住宅户用能对比关键问题 长江流域住宅冬季采暖方式我们未来追求什么样的生活方式 MikeGrinshpon AComparisonofResidentialEnergyConsumptionBetweentheUSAandChina 2012 城镇住宅除采暖外能耗 长江流域住宅的采暖空调方式 目标 全年采暖空调用能 10公斤 m2 或30kWh m2电力集中供热 集中供冷 目前最好的大型热泵案例 40kWh m2电力热电冷联产 20公斤 m2热电联产供热 分散空调 10公斤煤 10kWh电分散的空气源热泵型方式 实现 部分时间 部分空间 采暖空调有可能把用电量控制在25kWh m2以内 城镇住宅节能 引导绿色健康生活方式 控制目标 在满足居民生活水平不断提高的前提下 维持其用能量为目前水平 途径 1 提倡和维持节能型生活方式 反对 全时间 全空间 恒温恒湿 提倡 部分时间 部分空间 随外界气候适当波动 营造室内环境 2 发展与生活方式相适应的建筑形式 反对那些标榜为 先进 节能 高技术 而全密闭 不可开窗 采用中央空调的住宅建筑型式 大力发展可以开窗 可以有效的自然通风的住宅建筑型式 尽可能发展各类被动式调节室内环境的技术手段 3 鼓励推广节能家电器具 并通过市场准入制度 限制低能效家电产品进入市场 4 大力推广节能灯 对白炽灯实行市场禁售 5 限制电热洗衣烘干机 电热洗碗烘干机等高能耗家电产品 6 真正推行 落实住宅梯级电价制 并逐步拉大级差 使其能更好地产生调控功能 非住宅类城镇建筑 除北方采暖外 的节能目标 目前状况美国某高校 校园150座建筑平均240kWh m2关键问题 能否仅建几座标志性建筑 装点市容就足以 不能到处都建 不能在商业建筑上强调 和国外接轨 多少年不落后 实现节能减排和可持续发展是城市建筑的主要追求目标 非住宅类建筑 除北方采暖外 的节能目标 控制目标 办公建筑 70kWh m2 学校建筑 40kWh m2 大型商场 120kWh m2 一般商场 40kWh m2 旅馆 80kWh m2特殊的高能耗标志性建筑不超过总量的5 基本维持目前用能强度 但通过技术创新改善室内环境主要途径对新建建筑实行以用能总量控制为目标的全过程管理对已有建筑实行用能定额管理 梯级电价发展和推广先进的创新技术推广合同能源管理制度 避免商业建筑能耗上涨 充分利用自然通风 自然采光 提倡 部分时间 部分空间 的室内环境控制 关注农村的建筑节能 驱动农村建筑用能增长的原因 生物质能逐渐被燃煤替代 并村 运动 农民进小区 上楼 改变生活方式 农村建筑用能是最大的不确定因素 目前农村用商品能1 77亿吨 生物质能1 37亿吨 包括生物质能 目前农村建筑单位面积用能已超过同气候带的城镇住宅用能但目前建筑提供的服务水平远低于城镇住宅假设随城镇化推进 农村建筑总量不再增加如果按照目前模式发展 未来有可能达到3 4亿吨标煤 严重突破我国建筑用能底线 新农村建设 无煤村与生态村 控制目标 发展以生物质能源和可再生能源为主 辅之以电力和燃气的新型清洁能源系统 解决农村生活用能 使得在大幅度提高农村生活水平得前提下 燃煤等常规商品能源的消耗总量在目前的水平上进一步降低 途径 1 北方发展 无煤村 南方发展 生态村 2 北方农村无煤村的技术途径 a 房屋改造 加强保温 加强气密 从而减少采暖需热量 发展火炕 充分利用炊事余热 b 发展各种太阳能采暖 太阳能生活热水 c 秸秆薪柴颗粒压缩技术 实现高密度储存和高效燃烧 新农村建设 无煤村与生态村 途径 3 南方农村 生态村 的技术途径 a 房屋改造 在传统农居的基础上进一步改善 通过被动式方法获得舒适的室内环境 b 发展沼气池 解决炊事和生活热水 c 解决燃烧污染 污水等问题 营造优美的室外环境充分开发可再生能源 充分利用生物质能源 结合电力 燃气供应 形成清洁 高效 提供最好服务的新型农村能源系统 营造清洁 优美 高生活水平的新农村 新农村建设 无煤村与生态村 农村新能源利用技术户用太阳能热水系统太阳能空气集热采暖系统太阳能光电照明生物质固体压缩成型燃料加工技术生物质压缩成型颗粒燃烧炉具SGL气化炉及多联产工艺低温沼气发酵微生物强化技术风力致热技术 辽宁省 四位一体 生态模式实践案例 生物质颗粒燃烧炉具 SGL气炉示意图 谢谢