建筑節(jié)能領(lǐng)域的新寵——光電—地?zé)嵋惑w化建筑技術(shù)（GST-BIPV）

    所謂的建筑節(jié)能是指在建筑中提高能源利用效率，用 限的資源和最小的能源消費代價取得最大的經(jīng)濟和社會效應(yīng)。眾所周知，建筑能耗占已占到社會總能耗的30%—40%，成為耗能大戶，而且我國每年新增房屋20億平方米中，其中95%以上是高能耗建筑。面對日益增大的節(jié)能減排壓力，國家陸續(xù)出臺了相關(guān)的財政政策以扶持節(jié)能、綠色、低能耗建筑的發(fā)展，在國家相關(guān)政策的大力支持下，節(jié)能技術(shù)如地源熱泵技術(shù)的應(yīng)用面積從2005年的約3000萬平米，上升到了2010年的1.2億平米，LED照明、太陽能集熱器、光伏發(fā)電等一批綠色能源技術(shù)、節(jié)能設(shè)備得到了大力的推廣，節(jié)能 念也得到了很好的普及。

    但是，因為可再生能源技術(shù)本身存在的一些問題 也造成目前節(jié)能建筑在使用中出現(xiàn)以下幾個問題。比如：地源熱泵技術(shù)受地下熱能波動和氣候環(huán)境影響較大，部分地區(qū)不適合推廣；由于我國電力格局不平衡，峰谷電價政策不統(tǒng)一，導(dǎo)致蓄冷/蓄熱技術(shù)僅在南方部分地區(qū)使用；光伏發(fā)電技術(shù)由于難以并網(wǎng)導(dǎo)致造價較高，現(xiàn)階段不能大規(guī)模的推廣；太陽能集熱技術(shù)雖然相對成熟，但是完全取代市政供暖還為時尚早。更為突出的問題是：各節(jié)能技術(shù)廠家/各可再生能源技術(shù)各自為政、各自宣傳自身產(chǎn)品的優(yōu)勢，從根本上忽略了可再生能源建筑其實是一個系統(tǒng)性、復(fù)合型的系統(tǒng)工程，整體規(guī)劃、整體設(shè)計，從系統(tǒng)設(shè)計、工藝選擇、設(shè)備選型、工程施工直至后期的運行維護措施都是一個不可分割的整體。這也是無法實現(xiàn)建筑整體節(jié)能或可再生能源建筑整體應(yīng)用的最根本原因。

    因此，建筑節(jié)能領(lǐng)域急需一種系統(tǒng)性、復(fù)合型的綜合節(jié)能技術(shù)或節(jié)能系統(tǒng)。近年來，行業(yè)內(nèi)一些優(yōu)秀的企業(yè)不斷創(chuàng)新和完善，嘗試著去綜合解決可再生能源建筑的供暖、制冷、熱水和照明問題，以實現(xiàn)建筑的低能耗或微能耗。據(jù)悉，北京世能中晶能源科技有限公司分別與清華建筑設(shè)計研究院、同濟大學(xué) 筑設(shè)計院等科研院所深入合作、大膽創(chuàng)新，積極研發(fā)光電—地?zé)嵋惑w化建筑可再生能源技術(shù)。

    該技術(shù)將太陽能光電、太陽能光熱、地?zé)崮茏鳛榛A(chǔ)能源，配合能源高效利用技術(shù)（能源梯級利用、蓄冷、蓄熱）及能源存儲技術(shù)，將供暖、制冷、照明、生活熱水等常規(guī)建筑能源供應(yīng)、輸送作為一個整體的系統(tǒng)來開發(fā)，以實現(xiàn)建筑的能m供應(yīng)系統(tǒng)獨立于常規(guī)的市政能源系統(tǒng)，從而最終構(gòu)建建筑的可再生能源供應(yīng)系統(tǒng)。據(jù)世能中晶的技術(shù)人員透露，該技術(shù)系統(tǒng)包括基礎(chǔ)能源層、能源轉(zhuǎn)化層和能源利用層。基礎(chǔ)能源層由太陽能光電、太陽能光熱和地?zé)崮苓@三種可再生能源形式組成，根據(jù)不同的地理環(huán)境和可再生能源的條件，m地制宜進行有機的組合，如地?zé)崮芴貏e豐富的地區(qū)，在具體設(shè)計時可將大部分負荷由地?zé)崮軄沓袚?dān)，將太陽能光熱作為一個補充，在滿足建筑熱工指標(biāo)及空調(diào)負荷指標(biāo)的前提下，盡可能將某一種可再生能源優(yōu)勢發(fā)揮充分，達到最優(yōu)化的系統(tǒng)運行狀況，實現(xiàn)建筑的微能耗或零能耗。

    從09年開始，北京世能中晶能源科技有限公司就在該領(lǐng)域開始了小規(guī)模的應(yīng)用實驗，實驗項目取得了成功，供暖、制冷及生活熱水供應(yīng)滿足設(shè)計要求，實際S用效果得到了用戶的一致好評。2011年，北京世能中晶中標(biāo)國內(nèi)目前規(guī)模最大的節(jié)能建筑項目——內(nèi)蒙古國泰150萬平米光電-地?zé)嵋惑w化建筑項目。該項目總建筑面積約為150萬平方米，主要有2大部分組成，一為住宅小區(qū)，建筑面積約為80萬平方米；二是建材市場和車站等附屬建筑群，面積約為70萬平方米，要求實現(xiàn)冬季供暖，夏季制冷和全年熱水。世能中晶按照當(dāng)?shù)氐責(zé)豳Y源的特點，采用以地?zé)崮転橹鳎柲転檩o的工藝路線。利用熱泵技術(shù)與地?zé)崽菁壚眉夹g(shù)供應(yīng)住宅及建材中心冬季供暖、夏季制冷及熱水需求，地?zé)峤Y(jié)合熱泵負擔(dān)基礎(chǔ)負荷，燃氣鍋爐負擔(dān)尖峰負荷。生活熱水部分采用地?zé)嵛菜?，除鐵、錳、硫等元素后供入小區(qū)和建材中心。住宅小區(qū)囟瞬捎玫匕宸射采暖系統(tǒng)，建材中心主力店采用風(fēng)機盤管系統(tǒng)，冬夏均可用，建材中心無需供冷部分采用地板輻射采暖系統(tǒng)。置于建材中心屋頂?shù)奶柲芄夥嘘囂峁C房用電和整個項目照明用電。

    按照世能中晶的設(shè)計思路，該項目多出的投資在系統(tǒng)運行一年后即可收回，此后年收益約兩千萬元左右，按照25年的運行時間計算，項目投資方可獲近5億元收益。該項目將地?zé)崮芎吞柲艿呐浜贤ㄟ^DCS智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)有機的結(jié)合，最大程度上實現(xiàn)效率最優(yōu)、效果最佳的運營指標(biāo)，為今后的可再生能建筑設(shè)計和集成提供示范經(jīng)驗。

    光電—地?zé)嵋惑w化建筑技術(shù)系統(tǒng)本身不消耗常規(guī)能源，也沒有能源費用產(chǎn)生，是比較徹底的節(jié)能系統(tǒng)，非常適宜在建筑節(jié)能領(lǐng)域大面積推廣。十二五期間，建筑節(jié)能技術(shù)必將呈現(xiàn)出百花齊放、百家爭鳴的局面，相信光電—地?zé)嵋惑w化建筑技術(shù)必將成為其中的一朵奇葩"大放異彩。