住宅空調(diào)能源發(fā)展論文
時間:2022-07-15 06:43:00
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摘要本文在對上海市住宅能耗現(xiàn)狀及空調(diào)使用情況調(diào)研的基礎(chǔ)上,分析了上海市住宅空調(diào)及住宅能耗的發(fā)展趨勢及其對城市能源和環(huán)境造成的影響,指出今后住宅空調(diào)的能源和形式將日趨多樣化。新建集合式住宅或住宅小區(qū),將以DHC和BCHP為主,以天然氣為燃料或以電力蓄能技術(shù)平抑負荷峰谷;獨立式住宅將以燃氣發(fā)動機驅(qū)動熱泵或多聯(lián)變頻熱泵的戶式空調(diào)為主;而在單生公寓、SOHO住宅和舊有住宅中還會以房間空調(diào)器為主。從住宅能源的綠色化做起,促進"綠色住宅"的發(fā)展。
關(guān)鍵詞住宅空調(diào)能源區(qū)域供熱供冷(DHC)冷熱電聯(lián)供(BCHP)
1上海住宅建設(shè)的現(xiàn)狀與前景
上海是中國發(fā)展最快的城市之一。2000年,中國的城市化水平為36.9%,而上海已達到88.3%,為全國城市化水平最高的地區(qū)。在2000的全國第五次人口普查中,上海的戶籍人口為1321.63萬人,而實際人口(加上常住外來人口)為1673.77萬人。1999年,上海在世界十大城市中名列第六位(世界十大城市分別是:東京、墨西哥城、孟買、圣保羅、紐約、上海、拉各斯、洛杉磯、漢城、北京)。但上海在城市形態(tài)上有許多先天不足:
(1)2000年,上海總面積只有6340.5km2,不到北京市的零頭(北京面積約16800km2),發(fā)展空間較小;
(2)2000年,上海人口密度全市平均3296p/km2,市中心的黃浦區(qū)(CBD地區(qū))高達53326p/km2。
(3)由于人口密度大,用排放密度、人均負荷和大氣污染指數(shù)來衡量區(qū)域環(huán)境水平,上海排在全國各省市的最后一位。
為如此高密度的城市居民解決住房問題成為歷屆上海市人民政府的頭等大事。上海曾經(jīng)以其居民住房狹小而聞名全國。現(xiàn)在,上海市區(qū)人均居住面積已經(jīng)從1978年的4.2m2提高到2000年末的11.8m2。人均公共綠地面積1999年還只有3.62m2,2001已經(jīng)提高到5.5m2,上了一個很大的臺階。
居住條件的改善得益于經(jīng)濟的發(fā)展。上海經(jīng)濟近年一直保持兩位數(shù)的經(jīng)濟增長率,2001年人均GDP已經(jīng)達到4500美元。有經(jīng)濟學(xué)家按購買力平價PPP(purchasingpowerparity)計算,1999年上海人均GDP為15516美元,明顯高于中等收國家平均水平(8320美元)。因此,上海每年竣工的住宅面積一直保持在全國各城市之首,"九五"期間共建成住房7810萬m2。同時,住宅質(zhì)量有了明顯提高,住宅功能有了明顯改善。
上海市政府制定的住宅建設(shè)發(fā)展目標(biāo)是:2005年人均居住面積13.8m2,實現(xiàn)戶均一套房;2015年人均居住面積18m2,實現(xiàn)人均一間房;同時要有優(yōu)越的居住環(huán)境(室內(nèi)環(huán)境和室外環(huán)境)和完善的功能,還要實現(xiàn)"四化",即投資多元化、建設(shè)工業(yè)化、管理現(xiàn)代化和住宅生態(tài)化。房地產(chǎn)業(yè)將成為上海的支柱產(chǎn)業(yè)之一,在GDP中的貢獻率將由4%~5%提高到10%左右。普通住宅將成為房地產(chǎn)業(yè)中的投資主體。
我們在考慮上海住宅空調(diào)今后發(fā)展時,不能離開上海的現(xiàn)狀和條件。可以預(yù)測:
(1)由于人口密度大、土地資源緊缺,上海的住宅建設(shè)還將以"三高(即高層、高密度、高容積率)"集合式住宅為主。獨立式住宅(俗稱"別墅")或聯(lián)體住宅(townhouse)會有一定程度增長,以滿足一部分富裕人群的需求。但任何時候都不會像美國那樣成為住宅建設(shè)的主體。
(2)隨著居民經(jīng)濟收的增長和生活質(zhì)量的提高,住宅消費的重點將從"硬件(裝修和耐用消費品)"消費轉(zhuǎn)向"軟件(功能和環(huán)境品質(zhì))"消費。上海的氣候特點決定了僅靠自然能源不可能完全解決室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)問題。因此,保障室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)所需要的能耗(空調(diào)、通風(fēng)、采暖、熱水供應(yīng))將會迅速增長。
(3)2000年上海60歲以上人口已經(jīng)占到17%,平均期望壽命達到78.77歲,超過中等發(fā)達國家的平均水平。說明上海已經(jīng)率先進入老齡化社會。因此,在研究住宅空調(diào)時,必須考慮老年人的需求和特點。另外,隨著社會就業(yè)結(jié)構(gòu)的變化,新的自由職業(yè)的SOHO族和單向族的興起,也是必須認真對待的特點。
2上海住宅能耗的現(xiàn)狀與前景
住宅能耗,主要指運行能耗或終端能耗(enduseenergy)。運行能耗中又可分為使用能耗和固有能耗(standbyenergy)兩部分。
圖1中的橫坐標(biāo)表示"需求",縱坐標(biāo)表示"能耗",余線稱為"服務(wù)曲線"。很明顯,需求越大或提供的服務(wù)越多,能耗就越大。提供服務(wù)的能耗就是使用能耗。如果我們能夠提高能源轉(zhuǎn)換效率,即減小服務(wù)曲線的斜率,使服務(wù)曲線更平坦,就能夠以較小的代價(能耗)提供更多的服務(wù)。服務(wù)曲線并不是從原點出發(fā)。其起點與原點之間的距離即固有能耗。在建筑物里,固有能耗就是通過圍護結(jié)構(gòu)的冷熱損失以及各種耗能以及各種耗能設(shè)備(如電腦、電視機等)的待機損失。我們應(yīng)該盡量減少固有能耗,最好達到零損失。
圖1使用能耗與固有能耗
研究住宅能耗,也應(yīng)從使用能耗和固有能耗兩方面著手。在使用能耗中,占比例最大的當(dāng)數(shù)空調(diào)耗電。目前上海住宅空調(diào)使用的能源百分之在是電力。而在電力空調(diào)中又以分體熱泵型家用空調(diào)占絕對主導(dǎo)地位。根據(jù)國家統(tǒng)計局的統(tǒng)計,2000年上海每百戶家庭擁有的空調(diào)器臺數(shù)已經(jīng)接近100臺如圖2所示。上海共有400萬個家庭,就是說,按國家統(tǒng)計局數(shù)字,上海居民擁有400萬臺空調(diào)器,裝機功率為350萬kW。
圖2上海每百戶居民擁有空調(diào)器臺數(shù)的增長
我們在2001年夏季動用80余名學(xué)生在上海780戶家庭進行了一次隨機意味著調(diào)查。調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計如下(國統(tǒng)局是抽樣調(diào)查500個家庭的2000年數(shù)據(jù)):
上海每百戶家庭的主要耗能設(shè)備擁有量(有效數(shù)據(jù)780戶)表1
設(shè)備名稱每百戶擁有量(臺)設(shè)備名稱每百戶擁有量(臺)設(shè)備名稱每百戶擁有量(臺)
同濟數(shù)據(jù)國統(tǒng)局同濟數(shù)據(jù)國統(tǒng)局同濟數(shù)據(jù)國統(tǒng)局
電熱水器34.963.6
(熱水淋浴器)微波爐88.778烘干機10.9-
燃氣熱水器74.1電飯煲94.5-除塵器61.3-
太陽能熱水器2.7脫排油煙機92.8-音響66.231.8
電熱飲水機81.9-燃氣灶93.2-臺式電腦65.925.6
冰箱104.3102.2洗衣機10193.4筆記本電腦14.2-
空調(diào)器18196.4電視機177.7147
我們調(diào)查的空調(diào)器擁有量遠高于國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)。這可能是因為我們的調(diào)查對象主要是新建小區(qū)和收相對較高的白領(lǐng)。在780戶家庭中,沒有空調(diào)的僅21戶,即空調(diào)的普及率達97.2%;安裝家庭中央空調(diào)(即戶式空調(diào))的只有兩戶,占總數(shù)的0.26%;而擁有家用空調(diào)最多的一戶有7臺(獨立式住宅)。將調(diào)查情況與美國能源部1997年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)(見表2)做比較。
1997年美國住宅空調(diào)的普及率表2
地區(qū)電力空調(diào)平均
年能源費用支出(美元)每百戶家庭電力空調(diào)
的普及率(%)有中央空調(diào)的
家庭百分比(%)
全美1407247.1
東北部746322.2
中西部817851.4
南部2019369.7
西部1284127.6
南大西洋地區(qū)19593
如果單從住宅空調(diào)的普及率來看,上海超過美國的任何一個地區(qū)。而美國由于是以獨立式住宅為主,因此中央空調(diào)(戶式空調(diào))普及率要遠高于上海。上海很多家庭還僅限于只有一個房間安裝房間空調(diào)器(RAC),解決"有"和"無"的問題,還談不追求更舒適的室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)。
另一方面,上海很多家庭空調(diào)使用時間很少。圖3和圖4是調(diào)查得到的空調(diào)使用情況。
圖3夏季空調(diào)使用情況調(diào)查(748戶)
圖4冬季空調(diào)使用情況調(diào)查(726戶)
按表3的條件判別,并按上述調(diào)查結(jié)果加權(quán)平均,可以估算出上海住宅空調(diào)的全年平均使用小時數(shù)為800~900小時。
判別空調(diào)開啟與否的溫度頻段和同時使用系數(shù)表3
夏季(同時使用系數(shù)0.5)冬季(同時使用系數(shù)0.4)
有人即開感覺熱才開很熱才開有人即開感覺熱才開很熱才開
室外氣溫頻段(BIN)℃2628321062
2000年上海人均耗電量為4004.4kWh,是1998年經(jīng)合組織(OECD)國家人均水平的86.4%,是世界人均水平的2.44倍。但上海人均生活耗電量只有402.53kWh,占總耗電量的10%,約為香港人均生活耗電量的30%。上海家庭平均人口數(shù)為2.8人,2000年上海家庭平均年用電量應(yīng)為1127kWh.如果每臺家用空調(diào)平均功率為0.8kW,啟停系數(shù)為0.7,可估算出上海每個家庭空調(diào)耗電量為450kWh,為家庭總耗電的40%。每個家庭花在空調(diào)上的電費為275元。可以將上述情況再同美國相比較(見表4)。
1997年美國家用空調(diào)使用情況表4
地區(qū)從不開少數(shù)白天以及夜間相當(dāng)多整個夏季
全美2.451.225.121.3
東北部3.661.521.510.4
中西部2.953.729.613.7
南部0.333.326.240.1
西部3.759.821.814.7
南大西洋地區(qū)54
如果把上海調(diào)查中"有人即開"對應(yīng)于美國的"相當(dāng)多"一項,而把"感覺熱才開"和"很熱才開"兩項對應(yīng)于"少數(shù)白天以及夜間"一項。則可發(fā)現(xiàn),上海的空調(diào)雖然普及率高,但應(yīng)用并不廣泛。
從圖5可以看出,廣州的人均居民用電量一直是四城市中最高的,這明顯地與廣州空調(diào)使用頻繁有關(guān)。面北京的居民用電量后來居上,2000年超過上海。這可能是由于近年來北京夏季多次出現(xiàn)持續(xù)高溫,同時北京的居民電價要明顯低于上海(0.39元/kWhvs.0.61元/kWh)。圖6是我們調(diào)查得到的居民反映家庭能源費用開支最大項目的百分比。
圖5國內(nèi)四城市人均居民用電量比較
圖6家庭能源消費開支最大的項目(691戶)
有待機損失方面,根據(jù)美國LBNL在北京和廣州157戶家庭的調(diào)查,平均為37W。上海家庭的家電擁有量與北京和廣州基本相同,因此可以認為待機損失也在37W左右。就是說,每個家庭每天有近0.9kWh、每年約320kWh的電是白白浪費掉了。上海全市每年浪費掉的電力達12.8億kWh,是2000年上海全年用電量的2.3%。
根據(jù)上述分析,可以預(yù)測今后上海能耗趨勢:
(1)家用空調(diào)擁有量將進一步提高,從一戶一機向一室一機發(fā)展。以"十五"期間新增住宅面積7000萬m2計算,假定入住率為70%、每平方米裝機冷量50W、家用空調(diào)平均COP為2.5,可以估計約需要50萬kW裝機功率。再假定現(xiàn)有家庭每百戶空調(diào)器擁有量以平均每年10臺的速度增加,5年后可達150臺(按國統(tǒng)局數(shù)據(jù))。則約需增加200萬臺RAC,裝機電功率約160萬kW。就是說,5年后僅居民空調(diào)就需要增加電力供應(yīng)200萬kW。
(2)上海是典型的夏熱冬冷氣候。計劃經(jīng)濟時代沒有采暖,北方采暖地區(qū)的人冬天很不情愿到上海,因為忍受不了室內(nèi)溫度比室外還要低的環(huán)境。我們的調(diào)查發(fā)現(xiàn),冬季基本不用空調(diào)的家庭比例占28%以上,多數(shù)人還是靠增加穿衣量來保暖御寒。這種狀態(tài)可以解釋為一種生活習(xí)慣或適應(yīng)性,但可能更重要的原因是能源費高(上海的居民電價基本與美國的平均水平相同)。如果考慮到冬季是各種老年性疾病的高發(fā)時段,老年人冬季死亡率也較高,可以認為,隨著人們生活水平的提高和老齡化社會的到來,上海冬季采暖的能源需求逐年上升。而目前普遍使用的熱泵型分體空調(diào)在嚴(yán)寒條件下很難使室溫達到舒適標(biāo)準(zhǔn)。因此必須關(guān)注上海住宅采暖問題。
(3)人們的健康意識和環(huán)境意識是社會文獻程度和經(jīng)濟水平的標(biāo)志。目前沒有新的RAC不可能保證良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)。假定一間全密閉的15m2的雙人臥室,CO2初始濃度600ppm,經(jīng)過一夜會使?jié)舛壬叩?200ppm。而上海地區(qū)夏季溫度和相對濕度都較高,不可能完全利用自然通風(fēng)。國外有部分學(xué)者認為,解決住宅室內(nèi)空氣品質(zhì)的根本措施只能是機械通風(fēng)。因此,今后上海住宅夏季空調(diào)能耗趨勢必然是:使用時間處長、空調(diào)負荷增大、帶有新風(fēng)和空氣凈化裝置。
(4)近來"戶式空調(diào)"逐漸成為消費時尚。為了迎合消費者節(jié)約一次投資的需要,現(xiàn)在的戶式空調(diào)(尤其是末端用風(fēng)機盤管的水-空氣形式)由于多了一道換熱程序,又沒有自控,其系統(tǒng)能效比只會低于RAC。戶式空調(diào)比較適合美國的獨立式住宅,如果輔以自控和新風(fēng),是能夠得到較好的室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的。但它并不完全適合中國的高密度住宅和目前的經(jīng)濟水平。2000年夏季,我們曾在深圳某高檔住宅樓(安裝風(fēng)機盤和加新風(fēng)的戶式空調(diào))進行調(diào)查,盡管室內(nèi)熱環(huán)境遠未達到舒適標(biāo)準(zhǔn),但平均耗電量卻仍為0.279kWh/(人·m2),高昂的電費(平均月電費1280元)使這些高收住戶都感到難以承受。多數(shù)人家與上海普遍情況一樣,在感到很熱時才開啟空調(diào)。戶式空調(diào)并未達到改善室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的初衷。
3上海住宅空調(diào)對城市能源和環(huán)境的影響
上海同中國其他沿海大城市一樣,電力供應(yīng)主要依靠自有火力發(fā)電能力,不足部分從華工電網(wǎng)購入。上海的發(fā)電效率較
高,2000年發(fā)電煤耗332g標(biāo)煤/kWh,如果算上廠自用電和線損,供電煤耗約372g標(biāo)煤/kWh,效率為33%。由于夏季空調(diào)的大量使用,近幾年高峰負荷和峰谷差不斷加大。2000年用電高峰為1042萬kW,2001年更達到1089萬kW。2000年最大電力峰谷差434.6萬kW。
從表5可以看出,以煤為燃料的火力發(fā)電廠會給大氣質(zhì)量和地球環(huán)境帶來很大的破壞。因此,在考慮住宅空調(diào)能源時,一定要把環(huán)境影響考慮在內(nèi)。在上海等沿海大城市中,無節(jié)制地發(fā)展風(fēng)冷型的電力會造成嚴(yán)重的電力供應(yīng)緊張和環(huán)境污染。
火電廠每發(fā)電1度所產(chǎn)生的污染表5
燃料SO2
(g/kWh)NO2
(g/kWh)TSP
(g/kWh)CO2
(kg/kWh)灰渣
(g/kWh)
燃煤9.143.320.571.58663.01
燃油6.750.680.300.8600
燃氣00.400.060.6050
2000年以來,美國加州出現(xiàn)了電力危機。我們可以注意到,加州三次大范圍分區(qū)停電,都是出現(xiàn)在氣候反常的當(dāng)口,或是寒流、或是熱浪侵襲。這說明,空調(diào)或電力采暖給電網(wǎng)帶來的不均衡負荷或沖擊性負荷,是造成加州電力危機的主要原因之一。所幸今夏加州并未出現(xiàn)人們所擔(dān)心的高溫,使加州電力供應(yīng)躲過一劫。"9·11"以后,媒體和公眾的注意力轉(zhuǎn)移,加州電力危機的陰影似乎已被淡忘。但必須指出,加州出現(xiàn)電力危機的條件,如家庭和樓宇空調(diào)的日益普及、高新技術(shù)企業(yè)對建筑環(huán)境依賴性的增加等,在上海都是存在的,只不過上海的經(jīng)濟發(fā)展和居民收入還沒有達到加州的水平,因此這種危機對上海還是潛在的,但又是可望而可及的。
以上海市現(xiàn)在的家用空調(diào)器擁有量估算,其總功率已占上海自有發(fā)電能力的37%。如果這些空調(diào)器按年平均滿負荷運行1000小時計算,則將產(chǎn)生3萬噸二氧化硫,占2000年上海全年排放總量的6.4%,幾乎是1997年海地全省一年排放量的一倍;并將排放510噸CO2,相當(dāng)于格魯吉亞或波黑一個國家1998年全年排放量。家用空調(diào)器成為家庭中最大的溫室氣體排放源。
4上海城市能源綠色化前景
2001年是"中國年",北京申奧成功、上海舉辦APEC會議、中國入世,給上海帶來前所未有的發(fā)展機遇。東部地區(qū)能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整,成為國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中的重要一環(huán)。西氣東輸、西電東送,上海都是受益者。清潔的天然氣、清潔的水電資源將源源不斷供應(yīng)上海,同時也會推進我國西部地區(qū)的發(fā)展。2000年末,東海天然氣日供氣量已達到120萬m3,浦東地區(qū)已經(jīng)普及天然氣。城市能源的綠色化已成為不可逆轉(zhuǎn)之勢。
作為住宅空調(diào)的能源,今后的發(fā)展第一是要增加燃氣空調(diào)的比例,充分利用天然氣;第二是要平抑電力負荷峰谷,第三是要逐步推廣所謂"第二代能源系統(tǒng)"。
燃氣負荷與電力負荷正好出現(xiàn)顛倒的峰谷(見圖7)。可以實現(xiàn)互補。燃氣空調(diào)的應(yīng)用形式有很多,但最適合戶式空調(diào)使用的燃氣發(fā)動機熱泵(GHP)在我國還是空白。所以目前燃氣空調(diào)的主流形式還是直燃機。家用直燃機還處在研制階段。因此以直燃機為冷熱源的燃氣空調(diào)比較適合的應(yīng)用方式是小區(qū)集中供冷供熱(供熱水)。
圖7上海2000年供氣供電趨勢
有人提出用天然氣發(fā)電再用電力空調(diào)的方案。這確是解決平衡燃氣和電力負荷峰谷、改善城市環(huán)境的途徑之一。但從經(jīng)濟角度分析,天然氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的供電效率可達43%~46%,如果末端用風(fēng)冷熱泵(COP=2.5),則制冷的一次能效率約在1.2左右,基本與直燃機持平。但聯(lián)合循環(huán)電廠的投資為8000元/kW,風(fēng)冷熱泵冷熱水機組的投資6000元/Rt,折算每kW冷量投資約在5000元左右。而直燃機的投資僅為每kW冷量1500元(包括冷卻塔,均不包括輸配管投資)。有人可能會產(chǎn)生疑問:建電廠并不需要建筑業(yè)主直接投資,為什么要算在冷量投資之中?的確,電廠的投資并不直接體現(xiàn)在業(yè)主一次投資中,但會以電價形式體現(xiàn)在運行成本即二次投資中。天然氣與優(yōu)質(zhì)低硫煤的能量成本比大約是3.47。這種高成本的電力很難被傳統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)業(yè)接受,只能由電力的高端市場,即建筑空調(diào)來消化。而這樣一來又解決不了空調(diào)所造成的不均衡電力負荷問題,使發(fā)電設(shè)備年利用小時數(shù)進一步下降(1999年全國平均為4350小時),制冷效益更差。與其這樣,不如直接用天然氣實現(xiàn)空調(diào)和采暖。因此,用直燃機實現(xiàn)集合式住宅小區(qū)或住宅樓的集中供冷供熱是上海住宅空調(diào)能源綠色化的可行方向之一。
當(dāng)然,無論今后燃氣空調(diào)怎樣發(fā)展,電力始終還將是住宅空調(diào)能源的"半壁江山"。夏季用蓄冰空調(diào)是平抑晝夜電力負荷峰谷的有效措施。同樣,目前家用蓄冰空調(diào)裝置還沒有進入市場。所以蓄冰空調(diào)也只能用于小區(qū)或樓宇的集中供冷。還可以將制冷機的冷凝熱回收作為衛(wèi)生熱水供應(yīng)的熱源。
電力直接加熱采暖是不合理用能方式,不能提倡。但一旦西部優(yōu)質(zhì)的水電成為上海電力供應(yīng)的主要來源,而且價格也低廉時,住宅中可以考慮輻射式電采暖等有利于改善室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的采暖方式。在目前情況下,蓄熱式電采暖(水蓄熱或相變材料蓄熱)可以起到平抑電力負荷的晝夜峰谷差的作用,是正在研究發(fā)展中的技術(shù)。另外,提高風(fēng)冷熱泵在冬季的運行效率和季節(jié)能效比,也是利用電力在冬季采暖的可行方法。例如,利用燃氣燃燒加熱熱泵室外機,可以提高熱泵的效率。
第二代能源系統(tǒng)是以氣態(tài)燃料為主、以可再生能源為輔,實現(xiàn)能源供應(yīng)的小型化、分散化和綜合化。第二代能源系統(tǒng)在建筑中的應(yīng)用就是實現(xiàn)建筑冷熱電聯(lián)供(BCHP或Trigeneration)。由于將發(fā)電過程中的排熱加以回收利用,經(jīng)余熱鍋爐供熱(供熱水)、經(jīng)吸收式制冷機供冷,因此BCHP的綜合一次能效率可以達到80%以上。較之常規(guī)火力發(fā)電效率高一倍數(shù)多。由于是就地發(fā)電輸電,大大減少線損。還有人提議將余熱鍋爐最后排出的100℃左右的低品位煙氣通入植物暖房,其熱量供暖房加熱、CO2供植物光合作用、氮氧化物和水蒸汽供植物吸收,最終實現(xiàn)污染物的零排放。
用于BCHP的形式主要有三種:內(nèi)燃機、微型燃氣輪機(Microturbine,MTG)和燃料電池。
三種BCHP方式的比較表6
100kW機組電效率
(%)熱效率
(%)溫度范圍
(℃)系統(tǒng)效率
(%)熱電比
T/E燃料消耗比
熱電分供/熱電聯(lián)供
內(nèi)燃發(fā)動機355590~120熱水、低位蒸汽901.571.65
燃料電池453580~100熱水800.781.97
微燃機3050>500中位蒸汽801.661.67
建設(shè)以天然氣為燃料的燃氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng),以替代常規(guī)的鍋爐采暖和電力空調(diào)制冷系統(tǒng),不僅一次能效率高、實現(xiàn)能量的梯級利用、緩解夏季制冷用電高峰、大大減少污染物和溫室氣體排放、有利于環(huán)保,而且從能源安全的角度看,無論是北約轟炸南斯拉夫還是臺灣大地震都證明了分散的"微電力"是提供不間斷電源最有效的方法。1997年2月,由日本"創(chuàng)造生活價值的住宅開發(fā)項目"研究組開發(fā)的60kW燃氣發(fā)動機熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在一個有132個住戶、平均面積78m2/戶的住宅小區(qū)建設(shè)完畢并開始運行。勿庸置疑,冷熱電聯(lián)供是上海集合式住宅空調(diào)冷熱源的發(fā)展方向。
5結(jié)論
上海住宅空調(diào)發(fā)展空間很大,環(huán)境能耗需求還會進一步增加。今后,清一色用電力房間空調(diào)器的住宅空調(diào)格局將被打破,住宅空調(diào)的能源和形式將日趨多樣化。新建集合式住宅或住宅小區(qū),將以DHC和BCHP為主,以天然氣為燃料或以電力蓄能技術(shù)平抑負荷峰谷;獨立式住宅將以燃氣發(fā)動機驅(qū)動熱泵或多聯(lián)變頻熱泵的戶式空調(diào)為主;而在單身公寓、SOHO住宅和舊有住宅中還會以房間空調(diào)器為主,但RAC的能效比、自控水平、可靠性等應(yīng)有較大提高。
住宅能源綠色化是"綠色住宅(又可稱生態(tài)住宅、可持續(xù)住宅、環(huán)境共生住宅等)"的重要一環(huán)。我國的住宅正從"生存"型向"舒適型"和"健康型"轉(zhuǎn)化,這是發(fā)達國家走過的老路。我們能不能跨越式發(fā)展,直接向"綠色住宅"轉(zhuǎn)化呢?希望能從上海住宅空調(diào)發(fā)展的現(xiàn)狀和前景中做出理發(fā)的判斷,從住宅能源的綠色化做起,盡早實現(xiàn)住宅的"綠色化"。
參考文獻
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