中國建筑節(jié)能狀況與實(shí)現(xiàn)途徑

1、 2008年，世界用能總量為年，世界用能總量為177.3億億tce;EIA, International Energy Outlook 2010, July 2010 (1)D&R International, Ltd. 2010 Buildings Energy Data Book; (2)Eurostat;(3)The Energy Data and Modeling Center, Handbook of Energy& Economic Statistics in Japan.2011 2010年，世界能源使用碳排放總量為年，世界能源使用碳排放總量為304.9億噸億噸(

2、1)IEA, World Energy Outlook 2011;（2）IEA, CO2 emissions from fuel combustion highlights 2011;(3)EIA, International Energy Outlook 2010, July 2010;(4) 清華大學(xué)氣候政策研究中心，2010年中國低碳發(fā)展報(bào)告，2011 建筑運(yùn)行碳排放約占總排放的建筑運(yùn)行碳排放約占總排放的28%為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，應(yīng)逐步控制碳排放總量： 1）到2020年，CO2排放總量達(dá)到峰值400億噸，能源使用排放約為320億噸，在現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)下，約為200億tce一次能源; 2）到205

3、0年，CO2排放總量應(yīng)減少到2000年的48%72%；全球建筑能耗不可能超過60億tce, 除非調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，大量使用可再生能源或核能。世界人口將達(dá)到80億，人均建筑能耗為0.75tce；(1)IPCC, Working Group III Fourth Assessment Report,2007;(2)IEA, World Energy Outlook 2011; (3) Joseph Alcamo(Chief Scientist UNEP), How Close Are We to the Two Degree Limit?(4) Malte Meinshausen etc. Green

4、house-gas emission targets for limiting globalwarming to 2 ，Nature,2009 到到2015年，我國可獲得全部一次能源供應(yīng)能力為年，我國可獲得全部一次能源供應(yīng)能力為43億億噸標(biāo)煤噸標(biāo)煤,消耗上限為消耗上限為41億噸標(biāo)煤！億噸標(biāo)煤！ 考察我國煤炭、石油、天然氣、水電、核電、風(fēng)能、考察我國煤炭、石油、天然氣、水電、核電、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能和其他可再生能源的供應(yīng)能力，加太陽能、生物質(zhì)能和其他可再生能源的供應(yīng)能力，加上進(jìn)口石油、天然氣等能源：上進(jìn)口石油、天然氣等能源：煤炭天然氣石油水電核電風(fēng)電太陽能發(fā)電太陽能熱生物質(zhì)較大可能較大可能3

5、0億億噸噸2000億億m2億噸億噸10560億億kWh5250億億kWh2000億億kWh150億億kWh3000萬萬tce1億億tce加強(qiáng)開發(fā)加強(qiáng)開發(fā) 22002500億億m2.12.3億億噸噸6000億億kWh3000億億kWh300億億kWh1.45億億tce石油天然氣3億噸億噸 1000億億m中國工程院重大咨詢項(xiàng)目，中國能源中長期(2030、2050)發(fā)展戰(zhàn)略研究，2011 我國目前用能分布：工業(yè)我國目前用能分布：工業(yè)65%，交通，交通10%，建筑，建筑25%; 維持工業(yè)用能在目前基礎(chǔ)上增長不超過維持工業(yè)用能在目前基礎(chǔ)上增長不超過20，交通用能在目，交通用能在目前基礎(chǔ)上增長不超過前基礎(chǔ)

6、上增長不超過30，剩下的建筑用能只能在，剩下的建筑用能只能在10億噸以億噸以內(nèi)，如果能做到內(nèi)，如果能做到8億噸，可以更好地支持工業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。億噸，可以更好地支持工業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。 從全球人均建筑用能看，中國建筑用能上限為：從全球人均建筑用能看，中國建筑用能上限為：11億億tce； 從我國可以得到的能源看，中國建筑用能上限：從我國可以得到的能源看，中國建筑用能上限：10億億tce。 從中國社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展看，建筑用能努力目標(biāo)：從中國社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展看，建筑用能努力目標(biāo)：8億億tce北方城鎮(zhèn)采暖北方城鎮(zhèn)采暖農(nóng)村建筑用能農(nóng)村建筑用能商業(yè)建筑與商業(yè)建筑與公共建筑系統(tǒng)公共建筑系統(tǒng)住宅用能住宅用能（不包括北方

7、采暖）（不包括北方采暖）長江流域室內(nèi)環(huán)境住宅設(shè)計(jì)生活方式新型空調(diào)優(yōu)化運(yùn)行建筑設(shè)計(jì)理念發(fā)展新的能源系統(tǒng)建筑形式保溫方式高效熱源工業(yè)余熱CHP供熱改革末端調(diào)節(jié)未來600億億m2目前目前453453億億m m2 298億億1.64億億tce230億億1.77億億tce79億億1.74億億tce144億億1.64億億tce150億1.5億億tce240億1.0億億tce120億2.4億億tce240億3.5億億tce僅為商品能關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)目前建筑運(yùn)行商品能耗總量為6.776.77億億噸， 希望在未來不超過8.4億噸標(biāo)煤 建筑能耗與建筑量密切相關(guān)；建筑能耗與建筑量密切相關(guān)； 考慮考慮未來中國人口增長

8、、城市化率提高與土地資源，中國不可能按照美國、歐未來中國人口增長、城市化率提高與土地資源，中國不可能按照美國、歐洲的模式發(fā)展，只可能相似于日本、香港等亞洲國家或地區(qū)洲的模式發(fā)展，只可能相似于日本、香港等亞洲國家或地區(qū)，應(yīng)控制人均建筑，應(yīng)控制人均建筑面積在面積在40m2左右；左右； 中國未來人口峰值將達(dá)到中國未來人口峰值將達(dá)到15億，建筑總量應(yīng)控制在億，建筑總量應(yīng)控制在600億億m2；(1)D&R International, Ltd. 2010 Buildings Energy Data Book; (2)Eurostat;USA: kgce/m2.aJapan: kgce/m2.aC

9、hina current level建筑采暖需求家庭獨(dú)立采暖過量供熱損失建筑入口全樓集中采暖熱力站管網(wǎng)損失小區(qū)鍋爐房城市管網(wǎng)CHP區(qū)域鍋爐房管網(wǎng)損失循環(huán)泵循環(huán)泵0.35GJ0.03GJ0.01GJ0.38GJ0.5GJ0.01GJ樓間不平衡損失0.1GJ0.49GJ單位: 每平米建筑每采暖季的能耗建筑熱需求建筑熱需求輸送與分配輸送與分配熱源熱源現(xiàn)狀：目標(biāo)：60kWh/m2 120 kWh/m2不均勻損失：15% 30%輸配泵電耗：13kWh/m2CHP：150%180% 35億m2，36鍋爐：60%80% 40億m2，41其它： 35%120% 23億m2，23CHP: 260 占熱源占熱源5

10、0工業(yè)余熱：占熱源工業(yè)余熱：占熱源30其它：其它：80,占熱源占熱源20不均勻損失：不均勻損失：1045kWh/m290kWh/m2 關(guān)鍵技術(shù)：關(guān)鍵技術(shù)：改善外墻保溫改善外墻保溫改善外窗保溫：雙玻改善外窗保溫：雙玻 Low-e，窗框隔熱，窗框隔熱下工夫解決通風(fēng)換氣問題下工夫解決通風(fēng)換氣問題 引進(jìn)定量通風(fēng)窗引進(jìn)定量通風(fēng)窗 引進(jìn)高效的帶熱回收的換氣裝置引進(jìn)高效的帶熱回收的換氣裝置 目標(biāo)：目標(biāo)：山東：山東：45kWh/m2, 北京：北京：60kWh/m2，哈爾濱：，哈爾濱：90kWh/m2 已有的新建工程案例：已有的新建工程案例：沈陽：滿足沈陽：滿足18要求，耗熱量要求，耗熱量65kWh/m2北京：

11、滿足北京：滿足18要求，耗熱量要求，耗熱量50kWh/m2 目標(biāo)：目標(biāo)：把由于調(diào)節(jié)不當(dāng)造成的過熱損失控制在把由于調(diào)節(jié)不當(dāng)造成的過熱損失控制在15以內(nèi)。以內(nèi)。 途徑：途徑：通過增加末端調(diào)節(jié)裝置，使得房間溫度可以調(diào)節(jié)；通過增加末端調(diào)節(jié)裝置，使得房間溫度可以調(diào)節(jié)；通過改變收費(fèi)計(jì)量方式，激勵使用者自覺調(diào)節(jié)。通過改變收費(fèi)計(jì)量方式，激勵使用者自覺調(diào)節(jié)。 問題：問題：目前的目前的“分戶計(jì)量分戶計(jì)量”政策并不適應(yīng)中國情況，政策并不適應(yīng)中國情況，“熱力公司熱力公司”運(yùn)營機(jī)制也與運(yùn)營機(jī)制也與“熱改熱改”目標(biāo)不適應(yīng)，必須改變目標(biāo)不適應(yīng)，必須改變 已有案例：已有案例：長春一汽車住宅小區(qū)末端通斷式熱計(jì)量系統(tǒng)改造；長春一

12、汽車住宅小區(qū)末端通斷式熱計(jì)量系統(tǒng)改造；北京陶然北岸住宅小區(qū)供熱節(jié)能改造。北京陶然北岸住宅小區(qū)供熱節(jié)能改造。 關(guān)鍵技術(shù)：關(guān)鍵技術(shù)：基于吸收式熱泵的熱電聯(lián)產(chǎn)供熱方式：提高基于吸收式熱泵的熱電聯(lián)產(chǎn)供熱方式：提高3050燃?xì)忮仩t的排煙的冷凝回收：提高燃?xì)忮仩t的排煙的冷凝回收：提高1015各類工業(yè)低品位余熱作為集中供熱熱源：零耗能各類工業(yè)低品位余熱作為集中供熱熱源：零耗能 推廣規(guī)模：推廣規(guī)模：熱電聯(lián)產(chǎn)：為熱電聯(lián)產(chǎn)：為100億億m2建筑提供建筑提供30W/m2熱量熱量工業(yè)余熱：為工業(yè)余熱：為50億億m2建筑提供建筑提供30W/m2熱量熱量各類鍋爐：解決熱電聯(lián)產(chǎn)的工業(yè)余熱的調(diào)峰各類鍋爐：解決熱電聯(lián)產(chǎn)的工業(yè)余

13、熱的調(diào)峰熱泵、地?zé)帷⑵渌绞剑航鉀Q無法集中供熱的區(qū)域熱泵、地?zé)?、其它方式：解決無法集中供熱的區(qū)域 已有案例：已有案例：大同、陽泉等地的熱電廠的吸收式改造大同、陽泉等地的熱電廠的吸收式改造赤峰的工業(yè)余熱利用赤峰的工業(yè)余熱利用 機(jī)制和體制改革機(jī)制和體制改革供熱企業(yè)劃分方式經(jīng)營模式必須改革供熱企業(yè)劃分方式經(jīng)營模式必須改革引進(jìn)合同能源管理引進(jìn)合同能源管理全面落實(shí)熱改全面落實(shí)熱改 供熱末端的改革供熱末端的改革全面實(shí)現(xiàn)地板供熱和其它的低溫供熱方式全面實(shí)現(xiàn)地板供熱和其它的低溫供熱方式 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的改革設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的改革末端參數(shù)？管網(wǎng)參數(shù)？熱源方式末端參數(shù)？管網(wǎng)參數(shù)？熱源方式昆明昆明8.9貴陽貴陽5.7成都成都5.

14、8上海上海4.5長沙長沙5.5福州福州11.4南昌南昌5.9武漢武漢4.7合肥合肥3.0南京南京2.2城市城市kWh/m2.a北京北京24.3 區(qū)域供熱，不用電區(qū)域供熱，不用電蘇州蘇州31.2分戶用電采暖分戶用電采暖沈陽沈陽21.7區(qū)域供熱，不用電區(qū)域供熱，不用電In South China urban, energy for heating is between 68 kWh/m2.a三個城市住宅的年用電量三個城市住宅的年用電量0 01010202030304040kWh/m2.akWh/m2.a上海杭州杭州武漢武漢重慶14 14 部分時間，部分空間部分時間，部分空間16 16 部分時間，部

15、分空間部分時間，部分空間18 18 部分時間，部分空間部分時間，部分空間22 22 全時間，全空間全時間，全空間Heat pumps目前用能狀況目前用能狀況USA加拿大加拿大, 83希臘希臘, 20中國農(nóng)村中國農(nóng)村, 192德國德國, 112法國法國, 93荷蘭荷蘭, 27美國美國, 760日本日本, 126韓國韓國, 4101020304050600100020003000人均住宅建筑能耗人均住宅建筑能耗 : kgce/(ca.a)面積平均建筑能耗面積平均建筑能耗 : kgce/(m2.a)FrUSAJPChina, 167kWh/m2.year各座建筑夏季空調(diào)平均電耗: kWh/m2.年A

16、，分體空調(diào)B：分體空調(diào)C：分體空調(diào)E中央空調(diào)D戶式多聯(lián)機(jī)總量: 80億 m2 建筑面積能耗: 30% 的城鎮(zhèn)建筑總能耗特點(diǎn): 以單位面積分析，相互差別在10 倍以上 Electricity of Campus Buildings (A), kWh/m2.aAverage: 30Average: 64Average: 82無空調(diào)建筑無空調(diào)建筑分體空調(diào)建筑分體空調(diào)建筑中央空調(diào)建筑中央空調(diào)建筑Electricity of Campus Buildings (B), kWh/m2.aExcluding District Cooling Plant該校園有集中供熱（蒸汽）和集中供冷系統(tǒng)該校園有集中供熱（

17、蒸汽）和集中供冷系統(tǒng)建筑提供的服務(wù)建筑提供的服務(wù)建筑能耗建筑能耗發(fā)達(dá)國家兩種不同的節(jié)能路徑： 給定要求服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)和目標(biāo)，通過技術(shù)創(chuàng)新降低能源消耗 給定可以使用的能源上限，通過技術(shù)創(chuàng)新提高服務(wù)水平中國不同的途徑北方城鎮(zhèn)采暖北方城鎮(zhèn)采暖農(nóng)村建筑用能農(nóng)村建筑用能商業(yè)建筑與商業(yè)建筑與公共建筑系統(tǒng)公共建筑系統(tǒng)住宅用能住宅用能（不包括北方采暖）（不包括北方采暖）長江流域室內(nèi)環(huán)境住宅設(shè)計(jì)生活方式新型空調(diào)優(yōu)化運(yùn)行建筑設(shè)計(jì)理念發(fā)展新的能源系統(tǒng)建筑形式保溫方式高效熱源工業(yè)余熱CHP供熱改革末端調(diào)節(jié)未來600億億m2目前目前453453億億m m2 2150億1.5億億tce240億1.0億億tce120億2.4億億

18、tce240億3.5億億tce僅為商品能關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)目前建筑運(yùn)行商品能耗總量為6.77億噸， 希望在未來不超過8.4億噸標(biāo)煤凝汽器凝汽器供熱抽汽供熱抽汽129.8MW 35.1200t/h0.245MPa主蒸汽：480t/h，13.2MPa再熱蒸汽：56.4MW總熱量: 369.9MW104.0MW，28.112060161.2t/h134.1MW36.3向熱網(wǎng)的供熱空冷器空冷器供熱面積260萬m2可供熱200萬m2凝水129.8MW 35.1200t/h0.245MPa主蒸汽：480t/h，13.2MPa再熱蒸汽：56.4MW總熱量: 369.9MW12030161.2t/h234.1MW64向熱網(wǎng)的供熱空冷器改空冷器改為吸收式為吸收式熱泵熱泵供熱面積由供熱面積由260萬萬m2增加到增加到480萬萬m2，而燃煤量、，而燃煤量、發(fā)電量維持不變發(fā)電量維持不變836MW592MW592MW16.5萬萬 Nm3/h42