热泵机组、光导照明系统、多晶硅电池、并网逆变器等方面。
(4)标准规范逐步完善
可再生能源建筑示范项目的实施,促使国家和地方政府相关部门积极编写和制定太阳能光热、光电、地源热泵等方面的设计教程、设计规程、技术导则等。2009年国家制/修订的关于可再生能源建筑应用的国家、行业标准与规范有7项,如表3-1所示:
2008年地方制/修订的关于可再生能源建筑应用地方标准有41项,其中太阳能36项,地源热泵5项;开展科研项目达到23项。2009年地方新增标准、工法40余项,其中,太阳能超过25项,地源热泵15项左右。
表4-1 国家相关标准编制情况
三、南宁市可再生能源建筑应用状况
南宁市可再生能源建筑应用状况与全国的发展历程有相似之处,太阳能光热技术由于技术成熟时间早,而且造价较低廉,所以近十年来装机容量一直平稳增长。而太阳能光伏技术和浅层地能技术由于发展起步较晚,且造价高昂,在2008年以前,装机容量增长都较为缓慢。
特别是2011年南宁市出台《南宁市可再生能源建筑应用城市示范项目评审和资金使用管理暂行办法》之后,截止2013年南宁市城乡建设委员会先后审批了十一批(130个)可再生能源建筑应用示范项目,应用建筑面积645万平方米,折合示范面积489万平方米。并为130个示范项目配套建设了“南宁市可再生能源监测系统”,对130个示范项目的节能参数进行实时监测。在130个示范项目中41个是浅层地能和地表水能系统,87个太阳能光热系统,2个浅层地能耗合太阳能光热系统。
经过对节能服务行业从业人员和已经建设的太阳能光伏项目的调研,了解到南宁市太阳能光伏发电项目主要有用户侧并网光伏发电系统(装机容量在50kWP以上)和离网光伏发电系统(装机容量在50kWP以下,主要用于提供地下车库和楼道照明)两种类型。
用户侧并网光伏发电系统主要应用于具备大面积无摭阳屋面的大型公共建筑,其特点是投资规模大,单位造价低,节能效果明显。离网光伏发电系统主要和LED灯具配套应用于生活小居、办公建筑、商场等建筑的地下车库和楼道的公共区域照明,其特点是建设规模小,占用场地小,节能效果直观、明显。但由于离网光伏发电系统需配备畜电池组,导致其单位造价较高,并且由于蓄电池寿命较短,导致维护成本升高。
第五章 可再生能源建筑应用重点项目节能效益分析
一、太阳能光伏发电项目节能效益分析
(1)用户侧并网光伏发电系统: 序项目名称 号 广西城市规划建设展示馆太阳能 1 光伏发电项目 2 广西美术馆太阳能光伏发电工程 南宁富桂精密工业有限公司用户 3 侧光伏发电项目 振宁-现代鲁班小区幼儿园屋面太 4 阳能光伏发电项目 南宁-东盟经济开发区用户侧光伏 5 发电项目 广西体育中心二期太阳能光伏发 6 电项目 (2)离网光伏发电系统:
节能量 序建设规模 运行能耗 项目名称 (万kWh/年) (万kWh/年) 号 (kWP) 南宁市教育局地下车库/楼道太阳1 7.2 0 0.84 能光伏照明系统 广西壮族自治区地方税务局地下车2 4.8 0 0.56 库太阳能光伏照明系统 广西壮族自治区国土资源厅地下车3 16.8 0 1.95 库/楼道太阳能光伏照明系统 南宁华南城地下车库/楼道太阳能4 147.2 0 17.13 光伏照明系统 节能量 建设规模 运行能耗 (万kWh/年)) (万kWh/年) (kWP) 147.2 92 2500 52.08 30000 607.4 0 0 0 0 0 0 17.13 10.70 290.86 6.06 3490.31 70.67 由于130个南宁市可再生能源建筑应用示范项目中并没有太阳能光伏项目,故上述分析的太阳能光伏发电项目一部分属于“金太阳示范工程”项目,另一部分属于项目业主根据自己身需要建设的可再生能源建筑应用项目。
根据上述案例的分析可知,太阳能光伏发电系统在运行过程中,除了离网光伏发电系统在达到蓄电池寿命期时,因更换蓄电池而产生的维护成本外,不消耗其他能源,不产生直接的运行成本,节能效果显著。
二、太阳能光热项目节能效益分析
节能量 建设规模 运行能耗 (万kWh/(吨/天) (万kWh/年) 年) 13.44 22 8.5 53.66 系统COP 1.58 3.33 3.33 18.97 46.28 3.33 26.5 64.64 序号 项目名称 南宁麦尔顿酒店太阳能结合30 空气源热泵热水系统工程 天成一品太阳能热水系统工2 82.05 程 中国人寿广西分公司“凤岭3 居住小区”太阳能热泵热水69 系统工程 南宁市童乐嘉园1#、2#住宅4 楼太阳能热水与建筑一体化34 应用 注:运行成本主要是指辅助热源耗能费用 1 太阳能热水系统并不能满足一年四季的热水需求,在阴雨天时必须靠辅助热源进行加热。常用的辅助热源有空气能热泵和电热管,它们必须靠消耗电能做功。
在不同的太阳能热水系统中,由于受场地、建设规模和项目预算等因素限制,不同系统的太阳能集热器和辅助热源配置不尽相同,故其节能效果和运行成本也不相同。但目前市场上应用的太阳能热水系统中,运行成本主要是指辅助热源耗电费用,其中空气能热泵制取热水的成本约为9.9元/吨,电热管制取成本约为20.93元/吨(空气能热泵COP取2.0,电热管COP取0.95,电价0.57元/kWh),而太阳能集热器制取热水成本为零。
上述案例分析显示:太阳能+空气能热水系统能效比一般均达到3.33,而太阳能+电热管热水系统能效比只有1.58,由此可见太阳能+空气能热水系统是最佳组合,节能效果显著。
三、浅层地能项目节能效益分析
序号 1 运行能耗(万节能量(万系统COP kWh/年) kWh/年) 金质仙湖住宅小区水源热制冷: 5.36 泵中央空调及生活热水综空调面积4.8025万m2, 供暖:4.3 82.39 266 合节能系统(供暖、供冷、生活热水5.58万吨/年 热回收:4.3 供生活热水三联供) 2 南宁市金洲路35号院地生活热水30吨/天(热泵3.7 源热泵-冷却塔空调热水运行5个月,7个月回收4.2 35.3 冷热联供系统 空调余热) 3 南宁市第六职业技术学校3.7 生活热水100吨/天 25.65 72.7 地源热泵系统 4 制冷: 4.21 南宁喜相逢大酒店原生污空调面积1.6万m2, 73.62 25.4 供暖:3.99 水源热泵空调系统 生活热水134吨/天 热回收:4.59 注:运行成本主要是指机组耗能费用 项目名称 建设规模 根据上述案例分析,采用制冷、供暖和热水三联供地源热泵系统能效比均能达到4.0-5.0左右,而单纯的地源热泵热水系统能效比普遍为3.7左右。
当然不同的地源热泵系统受到各地不同地域地下/地表水、土壤成分、系统功能配置影响,其能效比会有很大差别。但我们可以依据上面的数据计算出大概的运行成本:
三联供系统制冷量成本:0.127元/kWh(COP4.5,电价0.57/kWh) 三联供系统供暖量成本:0.143元/kWh(COP4.0,电价0.57/kWh) 三联供系统制热水成本:4.64元/吨(COP4.3,电价0.57/kWh) 单纯的地源热泵制热水:5.39元/吨(COP3.7,电价0.57/kWh)
由此可见,在条件允许的情况下,采用制冷、供暖和热水三联供地源热泵系统其节能效果更加显著。