可再生能源建築採暖技術和實施戰略研討會總結

2021-02-24 太陽能光熱產業技術創新戰略聯盟

2016年1月13日下午,在張家口市崇禮縣香雪假日酒店召開的可再生能源建築採暖技術和實施戰略研討會在參會代表們熱烈的掌聲中成功閉幕。本次會議由國家太陽能光熱產業技術創新戰略聯盟,張家口市人民政府,中國可再生能源學會,中國工程熱物理學會,中國太陽能熱利用產業聯盟,住房和城鄉建設部康居認證中心,住宅科技產業技術創新戰略聯盟和科技部「十二五」863計劃可再生能源技術主題專家組主辦,國家太陽能光熱產業技術創新戰略聯盟和北京那日達新能源投資諮詢有限公司承辦,北京四季沐歌太陽能技術集團有限公司協辦。

研討會為期兩天。開幕式現場參會人數近170人。來自30餘家當地政府部門、大學和研究機構及企業的領導和專家圍繞太陽能、風能、地熱、生物質能等多種可再生能源建築採暖技術進行了深入地交流與探討。

開幕式由國家太陽能光熱產業技術創新戰略聯盟理事長王志峰主持,張家口市委常委、市政府副市長張遠,國務院參事、中國可再生能源學會理事長石定寰,挪威王國駐華大使館項目經理高鵬博士致開幕式辭。

隨後30餘場主題報告展開。

崇禮縣縣長白銀海對崇禮縣資源條件、可再生能源利用情況及對奧運建築採暖的設想進行介紹。他介紹說,崇禮縣可再生能源資源豐富,主要擁有風能、太陽能以及生物質資源三大類。近年來,崇禮縣按照「低碳、環保、可持續」的發展思路,積極推廣利用可再生能源,目前在汽車、照明、採暖等多個領域已初步推廣使用。為加快推進可再生能源利用,全面打造「零碳奧運專區」,崇禮縣於2013年委託國家太陽能光熱產業技術創新戰略聯盟、國家「十二五」863可再生能源主題專家組科學家編制了《崇禮縣第24屆冬季奧運能源規劃建議書(零碳智慧能源城鎮規劃研究報告)》,謀劃建立「兩大平臺、兩大網絡」,從2015年至2020年,重點結合崇禮可再生能源特點,通過氣象學技術、信息技術和儲能技術對可再生能源時空調配,使得在經濟最優的條件下,崇禮縣城用能實現零碳。目前來看,崇禮供熱仍以煤炭作為主要能源形式,主城區採用大型燃煤鍋爐進行集中供熱,而在郊區、農村存在大量的小型煤爐,冬季燃燒較為汙染嚴重,亟需改進。而崇禮縣作為冬奧會雪上賽事的主要承辦地,無論是上級要求,還是未來發展,均需在整個縣域內推廣使用可再生能源採暖技術。按照上級要求,崇禮縣將依託以風電、光伏發電為主的電力平臺和太陽能跨季節儲熱技術,謀劃建立以電能採暖為主的可再生能源奧運建築採暖體系。主要實施5項工程:既有建築圍合結構改造工程、清潔電力採暖改造工程、配電網配套設施建設工程、農村建築可再生能源採暖工程、太陽能採暖熱力工程。

中國科學院院士徐建中介紹了高效率新型風電採暖技術以及分布式可再生能源奧運採暖系統,他強調風能熱利用技術的研發對提高電網消納能力,減少棄風,改善我國的能源結構,控制溫室氣體排放將起到重要作用,風能熱泵技術可以實現冷熱電聯供,符合「溫度對口利用」的用能思想,經濟性高,具有廣闊應用前景,複合熱源風能熱泵技術,可以實現風能與太陽能等其它可再生能源互補利用,能夠支撐崇禮冬奧會供暖需求;

北京工業大學教授,熱泵專家馬重芳介紹了適合嚴寒地區的地源熱泵採暖技術,其中包括熱泵原理與技術,適合嚴寒地區的空氣源熱泵技術,空氣源熱泵的製冷壓縮機技術,單螺杆空氣源熱泵技術。他認為補氣增焓空氣源熱泵是一種可再生能源供暖技術,在嚴寒地區具有很好的應用前景,空氣源熱泵系統的運行費用比燃氣壁掛爐節省15%以上,比電採暖節省60%以上。壓縮機是空氣源熱泵的關鍵部件和核心技術,大中型空氣源熱泵壓縮機被國外壟斷,急需發展自主品牌空氣源熱泵壓縮機技術。單螺杆壓縮機具有受力平衡、壽命長、壓比高、容積效率高的優勢。他還介紹到北京工業大學實現了螺杆和星輪的低成本高精度批量生產,首次將補氣增焓技術用於單螺杆製冷壓縮機,正在研發用於20匹以上的補氣增焓空氣源熱泵壓縮機,將填補20~50匹空氣源熱泵沒有旋轉壓縮機的空白。

北京四季沐歌太陽能技術集團有限公司總裁李駿對太陽能跨季節蓄熱採暖在中國的應用進行了介紹,他認為將春夏秋三季的太陽能儲存起來,在冬季用於大規模區域性集中採暖和熱水供應,是國內外最先進的太陽能集中供熱新模式,可極大節約能源,減少排放,特別是減少冬季因燃煤採暖造成的霧霾危害。四季沐歌還對崇禮的環境進行了可行性分析,並得出結論崇禮縣採用太陽能跨季節蓄熱採暖是即經濟又環保而且又符合當地自然資源的綠色節能解決方案。

住建部科技與產業發展中心副研究員梁浩對住建部科技計劃項目:基於分布式能源和可再生能源的建築智慧能源發展路徑以及在崇禮低碳奧運示範區建設中的適用性進行了分析。他在報告中介紹了城區能源規劃的作用,並且對綠色冬奧基礎設施進行了能源需求分析,同時探討了綠色建築技術在冬奧基礎設施上的應用,並引入了能源微網的概念。

丹麥Arcon-Sunmark A/S 國際部總裁Hans GrydehØj先生介紹了阿康-桑瑪克公司在國際上安裝的大規模太陽能採暖系統經驗與案例。

北京那日達新能源投資諮詢有限公司楊俊總經理對崇禮可再生能源採暖路徑進行了探討。他的報告總共分為四個部分,對崇禮集中供熱需求與可再生能源資源的進行了匹配性分析,研究了丹麥實現可再生能源集中供熱的啟示以及太陽能與風電供熱採暖的經濟可行性分析,並對在崇禮實施太陽能供熱採暖的政策與商業模式進行了探討。他認為崇禮發展太陽能採暖供熱的主要障礙是成本較高,探討在崇禮發展太陽能採暖供熱問題,其實質是如何消化太陽能採暖成本高出現有採暖定價的問題。政策層面,按「受益對應補償」的原則,採用太陽能代替燃煤採暖,是北方治理冬季霧霾的重要舉措,又是「零碳奧運」的重大專項行動。主要的受益方是自然環境和公共社會。由政府出面補償則順理成章。商業模式層面,從鼓勵民間參與治理環境及社會共同辦奧運的理念出發,要充分調動社會資本積極參加到專門項目的建設中來;同時對項目的綠色金融扶持與實施方案提出了建議。

中國建築設計院副總建築師,國家住宅與居住環境工程技術研究中心主任仲繼壽對跨季節儲熱技術進行了介紹,他提到太陽能建築採暖需求很大,並對農村太陽能建築採暖進行了反思,認為太陽能建築採暖在有沒有錢、有沒有敷設面積的前提下不蓄熱不可為,降低建築運行負荷是前提。並對跨季蓄熱設施進行了介紹,同時分析了關於崇禮縣城百萬平米級太陽能供暖工程,提出對採暖建築進行被動式節能改造,降低建築能耗,大幅降低採暖能耗需求的建議。

清華大學建築學院楊旭東教授就嚴寒地區農村建築採暖相關問題進行了報告,報告中分析了農村能源的現狀,探討了農村可持續發展的對策,並介紹了北京地區的太陽能採暖示範工程,提出「無煤村」的解決方案,以及生物質能作為一種替代能源的運行方案。

新奧集團董事局副主席,,973計劃項目首席科學家甘中學介紹了用於奧運建築的泛能網,提倡大力推廣可再生能源,打造綠色奧運;充分利用「網際網路+」技術,打造智慧奧運;著眼長遠,實現可持續發展,借力冬奧壯大產業,真正讓老百姓富起來、讓生態環境美起來。他介紹了奧運專區泛能網綜合解決方案,建議建立可再生能源優先、氣體能源支持,因地制宜的多元能源結構,同時以分布式為主、集中式為輔,相互協同的可靠供應模式,構建需供互動、有序配置、節約高效的平衡用能方式。

皇明太陽能股份公司董事長黃鳴現場介紹了全息生態太未系列採暖建築。「全息生態」是一種潔能化能源利用解決方案,也是生態時代的一種生活方式。其整合太陽能發電、太陽能熱水、太陽能採暖/製冷、太陽能飲食、節能門窗等以太陽能為主的潔能化解決技術,全方位覆蓋社會生產中的綠色環保需求,縱深零能城鎮建設、綠色旅遊開發 、生態觀光農業、節能建築改造等各生活多領域,包含太樂宮、未疏棚、未牲棚、未棚墅、微排牆、草沙樂園等具體方案,並進行節能改造與管理,解決「能源,能耗,汙水,廢棄,塵霾,商害,心霾」的問題,最終實現「天更藍,源更長,水更清,地更潔,家更寧,人更安,心更純」的生活狀態。「全息生態」是對氣候變化的憂心,和對未來美好生活的希望、探索。太未系列產品則是皇明微排地球戰略落地實施的解決方案,是「城市爆炸」和「環境汙染」的時代召喚,在滿足人們「鄉愁」的同時保護環境,倡導綠色時尚生活方式。

北京大學教授,北京市熱管理工程技術研究中心主任張信榮就利用天然工質的可再生能源採暖技術進行了探討,介紹了跨臨界二氧化碳熱泵建築採暖技術,超臨界二氧化碳發電採暖聯供技術,二氧化碳太陽能全天候採暖技術,並介紹了奧運場館超/亞臨界耦合二氧化碳冷熱聯供系統。

中國科技大學教授,「十二五」863計劃可再生能源技術主題專家組成員季傑對基於太陽能炕的主被動複合採暖研究與示範應用進行了介紹。他提到未來的工作將進一步優化系統的結構,利用太陽能光伏水泵進行驅動,使系統運行不需要外界供電,系統運行條件更為簡易;進一步提高太陽能的利用率,減少對於輔助能源的需求。將多功能光伏光熱集熱器應用於實際民居中,檢驗實際的運行情況和太陽能利用效率;同時設計更為合理的運行模式,優化系統的運行控制,減少運行的人為操作,這樣也更複合系統的市場化需求;建立更為嚴密的理論模型,為進一步實驗做更為嚴密的理論指導,使系統的採暖效果得到進一步的驗證。

中國建築科學研究院教授級高級工程師何濤介紹了太陽能熱與建築集成技術在奧運中的應用,其中包括建築能耗與太陽能供熱空調技術,太陽能為主的供熱空調在超低能耗建築中的應用,太陽能為主的供熱空調系統設計方法,並對典型案例進行了分析。

中國太陽能熱利用產業聯盟執行理事長張曉黎介紹了太陽能採暖應用現狀與案例分析,分析了採暖需求與技術發展,同時介紹了北方低層建築太陽能多能互補供熱採暖系統,東北寒冷地區太陽能熱水工程,工廠採暖,高寒地區太陽能溫室大棚採暖。在報告最後,他引入了對崇禮太陽能採暖幾點思考,強調要因地制宜,發揮多種可再生能源各自特點的整體系統設計,與地方產業發展和精準扶貧相結合,重視應用技術的實踐總結。

中國科學院電工研究所研究員,, 「十二五」863計劃可再生能源技術主題專家組召集人王志峰介紹了一種適合於嚴寒條件下的高效集熱技術。他首先分析了崇禮目前採暖的主要參數,並對崇禮太陽能、電力、燃氣供暖方式的經濟性進行了比較。並對各種太陽能集熱器在崇禮的出力進行了理論分析,提出了一種適合嚴寒地區和山地地形的太陽能高效率集熱系統。

加拿大木業協會總監毛林海對現代木結構建築在中國和世界發展情況進行了介紹。他從分析國內外木建築的發展開始,引入發展木結構建築的意義,並系統介紹了木質建築體系和現代木結構的優勢與顧慮。

清華大學熱能系工程熱物理所所長,長江學者,十二五」863計劃可再生能源技術主題專家組成員姜培學教授介紹了以CO2為工質的熱泵系統與深層地熱採暖技術,包括以CO2為工質的熱泵技術,深層乾熱型地熱供暖技術和超臨界壓力流體對流換熱。他認為跨臨界循環特性使得CO2逆循環在用於熱泵熱水系統時可獲得優於其他工質的性能,而在製冷和室內供暖方面性能稍有遜色,但是可以在零下30度低溫下制熱。採用梯級用能的形式可提高性能。內部換熱器對系統性能的影響取決於熱源溫度,一般來說,熱泵熱水器不宜採用內部換熱器,而製冷和供暖系統採用內部換熱器可提高性能。放熱過程的高壓力使得採用噴射器回收部分膨脹功得以實現,並較大地提高了系統的性能。壓縮機排氣壓力對系統的初投資和運行費用皆有影響,以經濟性為優化目標可得到更有意義的結論。

河南省生物質能重點實驗室教授級高工朱金陵介紹了中國生物質供熱技術發展現狀,其中包括生物質及燃燒利用預處理技術,戶用生物質供熱技術,生物質集中供熱技術,生物質熱電聯產技術,生物質氣化燃燒集中供熱技術。她認為我國有豐富的生物質資源,生物質成型燃料生產技術已日趨完善,生物質成型燃料供熱是低碳、清潔、環保、經濟的分布式可再生能源熱力,是落實國務院大氣汙染防治行動計劃、替代燃煤鍋爐供熱的重要途徑,生物質成型燃料供熱已具備產業化的基礎和條件, 發展潛力較大。

天津大學教授,地熱中心主任朱家玲介紹了地熱耦合供熱優化設計與工藝技術的發展,報告首先分析地熱資源的分布與適宜性,中國地熱資源的發展現狀,並對地熱供熱案例進行了分析,引出地熱資源在建築節能分布式能源上已經做出突出貢獻,總供熱面積已達近5億平米,目前仍以每年10%速度遞增的結論。

清華陽光太陽能公司副總裁,清華陽光研究院副院長李旭光介紹了多種可再生能源複合採暖,其中包括清華陽光單戶、樓宇、區域供能系統。

中海陽能源集團股份有限公司技術總監陸鈞探討了槽式太陽能供熱技術及其應用形式,並介紹了槽式聚光太陽能技術,槽式太陽能熱電聯供和小開口槽式太陽能供熱系統。在報告最後他提出了對智能化區域能源供給網絡設想。

深圳市建築科學研究院研創中心總監,教授級高級工程師郝斌介紹了太陽能生活熱水系統能量平衡探究,他首先介紹了太陽能熱水的現狀,其次介紹了工程測試與用水調查,最後引入了他的評價與設計,提出了確定太陽能與常規能源之間的「主從」關係的設計方針,跟蹤常規能源還是太陽能路徑進行測試,應「以減少輔助能源為導向」,太陽能保證率,利用率還是替代率為評價標準等理念進行發散式思考。

上海交通大學教授,「十二五」國家科技支撐計劃太陽能中溫項目負責人代彥軍介紹了太陽能輔助熱泵分布式採暖技術及其應用。他系統介紹了太陽能熱泵的技術形式,部分工程案例,對經濟性進行了對比分析,優化分析。在報告最後他對太陽能熱泵的規模化應用前景進行了總結,提出任何形式的能量系統都應該和當地資源條件,技術發展水平以及用戶的需求相結合,他認為太陽能輔助熱泵暖技術是未來主要的高效節能建築能源設備,太陽能與熱泵技術結合應用將大大推動太陽能供暖技術的普及和應用。

廣東五星太陽能股份有限公司營銷總監江濤介紹了平板太陽能集熱器在北方採暖研究與運用,其中包括平板空氣集熱器供暖,平板集熱器供暖系統和適合於跨季節的平板太陽能集熱器。

大連希奧特陽光能源科技有限公司董事長助理程英介紹了張家口地區分布式太陽能供熱採暖系統,報告首先談及張家口地區太陽能資源利用情況,隨後對希奧特太陽能建築聯供系統/太陽能熱水器技術進行了介紹。

藍色海洋太陽能有限公司董事長李博峰就防凍型高性能平板太陽能光熱系統在冬奧會中的應用做了相關報告,包括對崇禮太陽能採暖技術路線戰略思考,並介紹了BOSOLAR高性能平板集熱器以及BOSOLAR太陽能+毛細管網採暖技術的實踐。

內蒙古綠能新能源有限責任公司代表介紹了內蒙古風電採暖情況,並對綠能已建成的風電供熱項目分布進行了介紹,同時對風電供熱技術進行了分析,總結了風電供熱的特點,對比了風電供熱收支費特性,但也對風電供熱提出了一些問題,如供熱電價高,供熱售價偏低;超發小時無保障,風電場盈利受損。他對風電供熱未來發展提出了建議,倡導高品質供熱對應高品質熱價,給予風電供熱風電場更合理的調度運營方式。

常州龍騰太陽能熱電設備有限公司銷售總監張磊介紹了分布式太陽能供熱採暖技術,並對龍騰德國公司太陽能中溫技術、產品與服務進行了系統介紹,並做了案例分析。

內蒙古國暖熱力有限公司董事長李春學就讓清潔電能變綠色產能相關主題做了主題報告,他對國暖熱力的節能電熱膜技術、技術與服務進行了介紹,並分析了國家基本情況及利好政策,提出了國暖熱力的願景。

可再生能源供暖是國家實現綠色能源供應,對抗霧霾,實現低碳奧運的必由之路!在2022年冬季奧運會舉辦地崇禮舉辦可再生能源建築採暖技術和實施戰略研討會為在可再生能源領域耕耘的眾多同仁提供了一個高端交流與學習的契機,為能更快更好的推動可再生能源大規模應用打下了技術與市場對接的基礎。 (聯盟記者楊釗睿 整理報導)

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