陕西可再生能源应用概况

第４１卷第１０期　２　０　１　５年４月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖｏ１．４１　Ｎｏ．１０　Ａｐｒ．２０１５　・ｌ８５－　文章编号：１００９－６８２５（２０１５）１０・０１８５—０２　陕西可再生能源应用概况　牵律平　（１．陕西土木学会建筑能源专业委员会，陕西西安７１００００；２．陕西宏基设计院，陕西西安７１００６５）　摘要：结合陕西地理环境概况，介绍了陕西可再生能源的分布情况，阐述了陕西近年来在建筑领域可再生能源使用方面取得的　成果，并指出所存在的问题和今后发展的方向。　关键词：可再生能源，地理环境，分布情况，利用　中图分类号：ＴＫ０１８　０　引言　可再生能源的利用在我国已有几十年的历史了，发展到今　天。已取得了可喜的成果。水／地源热泵技术的发展、太阳能光　热、光电的利用、污水源利用、能量桩技术、风能、冷、热、电联产等　新技术已在我国遍地开花，并取得了丰硕的成果，而且，可再生能　源在建筑领域中的应用也越来越多、越来越广泛，并可以预见，可　再生能源利用新一轮热潮即将来临，这对我们每一位从业者，都　是一种激励和挑战。　１　陕西的地理环境等状况　１）陕西的地理状况。　陕西南北长、东西短，南北纬度近１０。，东西在关中自古有“八　百里秦川”之称，也号称风水宝地长久平安，故称长安，建都有十　三朝，可谓帝王之都、人杰地灵。从我们暖通专业的角度来看，陕　西又分为陕北、关中、陕南，从采暖角度又划分为严寒地区、寒冷　地区、夏热冬冷地区，这给可再生能源的利用提供了自然条件和　诸多的挑战。例如，从水／地源热泵的使用来讲，陕南是水源热泵　的理想之地，汉中、安康、商洛地处秦岭山脉之中，地下水、地表水　丰富，打井２０　ｍ一３０　ｍ即碰到基岩，出水量和回灌都因是砂砾层　而较为可靠，所以陕南近年来水源热泵的项目特别多。而陕西的　关中这些年气候变化和退耕还林的效果，不但雨水增加了　２００　ｍＬ／年，且八水绕长安的情景将再现当今，东有沪灞，北有泾　渭，西有沣皂，南有镐橘，关中水源热泵和地源热泵的使用根据地　理条件而因地制宜，使很多项目获得成功，如杨凌开发区，几十万　平方米的住宅区，因地处渭河边，采用的水源热泵系统，并引入合　同能源管理的模式，已被列入国家可再生能源的示范项目；举世　闻名的世园会，多个项目工程都是采用的水源热泵，还有佛教圣　地法门寺，则采用的是地源热泵，运行稳定良好。在陕北，总体上　多采用地源热泵，但在地下水勘探有保证的前提下，水源热泵也　有成功的案例，而在陕北太阳能资源丰富，利用太阳能制备热水　和采暖正在广泛推广热潮中。２０１２年，延安党校采用了数百　平方米的太阳能热水制备系统，推动了陕北太阳能利用项目的进　一步推广和发展。　２）陕西的气候环境。　陕西过去干旱少雨，年降水量不足４００　ｍＬ，这几年营造山川　秀美工程，陕西降雨量达６００　ｍＬ／年以上，２０１４年５月份，西安半　天的大暴雨，降雨量达到了ｌ３个杭州西湖水总量，并且西安的年　晴好天气日，从过去的１６０　ｄ增加到近些年连续超过了３００　ｄ的　可喜记录。这些变化，有导向做出的很大努力，也有我　们科技工作者，可再生能源推广利用工程师们的辛勤汗水。　收稿日期：２０１５一Ｏ１－２６　作者简介：李建平（１９５３一），男，教授级高级工程师　文献标识码：Ａ　２陕西可再生能源的分布概况　２．１　行业的有效探索　前面已介绍了陕西的地理环境状况，由于其特殊的地理条　件，我们业内专家也早把陕西的水源热泵的可利用资源分布做了　详细的研究，其中交大的曹琦教授在论述陕西水源热泵应用时，　就陕西的客观情况，对陕北、关中、陕南的水资源和水源热泵的应　用做了详细的分析论证。西安工程大学的狄育慧教授就蒸发冷　却在我国的区域分布图将我国划分了应用蒸发冷却技术的四个　不同区域。这些研究都是可再生能源利用的最基本的科学分布　图。而且，从太阳能、风能、地热等方面都应有一个详细的可再生　能源利用分布图。　２．２全球可再生能源地图　２０１３年１月１３日国际可再生资源组织发布了全球首个清洁　能源地图，内容为一些国家的潜在可再生资源。这个可再生能源　地图集依据全球一些研究所和私人公司提供的数据和地图，有助　于一些国家和地区获知和了解它们的潜在可再生能源。　“地图集”目前仅提供太阳能和风能信息，２０１３年＿＿２Ｏ１４年　期间将扩展到其他一些形式的可再生资源，如生物能源、地热能　源和海洋河流能源的信息。该地图集使一些寻求投资新市场的　公司在今后１Ｏ年大幅增加，有助于相关国家、及相关公司在　重大项目能源利用中做出正确决定。并且，“地图集”有助于全球　可再生能源使用比重在２０３０年前增加一倍。现已有２２个国家参　与绘制地图集。更多国家预计在今后几个月内加入。　２．３陕西可再生能源分布情况　陕西建筑能源专业委员会已着手研究陕西可再生能源地图　（简称“陕能图”）。其大概情况如下：　陕北地区：属寒冷Ａ区，有丰富的风能、太阳能（光热、光电）、　地源热泵、空气能（蒸发冷却与空气温湿度有关的技术）、地热资　源。尤其是风能、太阳能、空气能的利用应加大力度。　关中地区：属寒冷Ｂ区，有风能、太阳能（光热、光电）、温泉地　热、空气能、地下水、雨水、污水资源（针对大城市）、水源／地源热　泵。一般地源较多，近水域则水源热泵较多。　陕南地区：属夏热冬冷地区，有风能、太阳能（光热、光电）、空　气能、地表水、雨水。尤其水源热泵因其丰富的地表浅层水源而　广泛应用。　“陕能图”正在研究绘制过程中，陕西省建筑能源专业委员会　将集３００多会员教授专家们的意见，尽快制出“陕能图”，完善后　将提交相关部门，以利推动陕西的可再生能源在各个工程项　目中的利用。　・０期　１８６・　第４ｌ卷第１２　０　１　５年４月　山　西　建　筑　１）抽水量越来越少，尤其是冬季江河枯水季节，水井的抽水　３陕西可再生能源利用　科技综合实力在全国第三，不乏科技人员，在国家公布的可再生　能源示范项目中，陕西榜上有名的第四军医大学污水源热泵；紫　薇风尚太阳能供热制冷；长安大学土壤源热泵；商洛市江南小区　有时是严重不足；　１）陕西可再生能源利用在全国的应用创新榜上有名，陕西的　量不足，２）回灌不畅，这与水井的供、回数量比例，以及不倒井有　关系；　３）冬季采暖时水温偏低，低至９℃。还有一些是布井间距太　水源热泵；杨凌示范区的　地源综合供冷供热；西安都市之门　小和成井工艺的一些问题。这些问题经过技术人员采取了一系　利用水　水／地源综合利用等项目。这些项目仅是在陕西可再生能源总数　列行之有效的措施，都将问题妥善解决。如水量不足时，对每一水井实行轮换抽与灌；太阳能参加冬季　中的一小部分，由于申报的原因还有大量的工程实例没有在统计　池的水进行循环，　中反映出来，如西安旺座的能量桩已正常使用四年了，陕南的大　的系统水温加热等等有效措施。量水源热泵项目，今年获全国鲁班奖的延安干部学院，获国家三　４．２地源热泵　地源热泵的应用主要是陕西关中和陕北地区。总的来讲，只　星级绿色建筑（９３分）的陕西科技厅项目等，让陕西的可再生能　源利用走向一个新的高潮。　要是成井工艺没有问题，地源热泵的应用是比较稳定的。陕西许　多大的项目都采用了地源热泵这一技术。建设部可再生能源建　２）陕西的设计创新。　２万ｍ　）、西安都市之门　陕西的建筑勘察设计总人数有６万多人，其中专业技术人员　筑示范项目中，陕西杨凌示范区（３７．１　有４万多人，高级职称以上的有１万多人（大专院校的不计在　（１０．１万ｍ２）榜上有名。内），年创造产值从过去的１Ｏ万　（人・年），达到现在人均　西安市在５年前还尝试过“能量桩”的应用。西安的旺座大　５２万元／（人・年）。陕西有全国设计大师２８名，为进一步推广可　厦就是将Ｕ形管放在基础桩内，由桩基和地层换热，并取得了很　再生能源的利用，陕西住建厅、西安市建委、各地市都成立了专门　好的效果。应用至今仍在正常使用。现在的“能量桩”已发展为　但在陕西应用较少。　对口的节能办或资源办，陕西也成立了节能协会、建筑能源专业　“螺旋盘管桩”，西安近日有能源公司尝试打深井，一般地源换热孔打１００埘ｔ　委员会，这些组织机构为可再生能源的进一步推广利用创建了组　并在多项技术　织保障，在陕西许多大专院校还增设了相对应的热响应测试等热　左右，而深井孔能打２　０００　ｍ，充分与地层换热，工测检机构，有些设计院企业与学会联合成立了可再生能源应用　上进行了突破。这也是将地源热泵技术向纵深发展的一个　　工作站，配备专业人员，专门从事研究设计可再生能源的利用工　创新。程项目，并且已取得了可喜的成果。　我们陕西的部分设计人员和企业在可再生能源利用方面　４．３复合式能源　陕西一些大型项目的冷热源方案中，考虑了复合式能源的内　而不是单一的能源选择。如有水源热泵，也有地源热泵，还考　正在默默无闻并大踏步地向前迈进，如集合大型污水处理，将　容，还有的采用雨水收集、污水源热泵，这种综合　全面采用污水源热泵技术；水源热泵与建筑水箱的综合利用；　虑了太阳能的应用，使不同的能源之间具有互补、互备性，并充分地　地源热泵与螺旋式能量桩的综合利用；主动式太阳能热水及　利用能源的方式，采暖的应用；特伦布热墙通风及呼吸式幕墙；冷、热电联产分　利用可再生能源，尽量少的使用不可再生能源。在这方面，我们　　布式能源系统；太阳能地方法规的编制；太阳能应用图集的企　还有广阔的探索领域。业标准编制等等，大量的新的科研创新项目在陕西不断涌现　５陕西的发展　和推广开来。　陕西与全国发达省份相比，仍属落后，但陕西正在奋力追赶，　４　陕西可再生能源利用所存在的问题及对策　４．１　水源热泵　陕西的水源热泵的应用大部分在陕西南部，即秦岭以南的　就我们行业而言，我们广大业内人士正在努力，国家科技发展七　大类：　１）节能环保；２）新信息产业；３）生物产业；４）高端制造；５）新　６）新材料；７）新能源汽车。其中；节能环保、新能源、新材料　地区，也称之为“陕南”，陕南由于多雨、地下水丰富而适合于水　能源；源热泵的应用。尤其是水层在地下２０　ｍ以内，而且是沙土层，　与我们行业就有很大的关联。我们应向先进学习，发挥科技创新　将科学技术领先转化为市场领先。同时，我们还应认识和　水源丰富，回灌较为顺利。加之国家的奖励，使陕南的水源　优势，迎头赶先进。我们陕西建筑能源专业委员会已　热泵应用越来越广泛。陕南商洛的江南小区（６１万ｍ　）应用的　纠正存在的不足，太阳能设备商、集成商十佳企业，在全国　水源热泵，是国家公布的可再生能源建筑应用示范项目。所以，　评选出陕西的水、地源、有一半与陕西企业有关联。也希望陕西在发展过　汉中、安康、商洛等陕南地区，近年应用水源热泵的工程项目越　的十佳评选中，来越多。　程中，得到全国业内人士的广泛支持和帮助，使陕西三强一富一　美的秀丽山川早日实现。　但是，水源热泵在陕南的应用也存在一定的问题：　Ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｇｅｎｅｒａｌ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｈａａｎｘｉ　ｒｅｎｅｗａｂｌｅ　ｅｎｅｒｇｙ　Ｌｉ　Ｊｉａｎｐｉｎｇ。’　（１．Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ，Ｓｈａａｎｘｉ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｅｅｎｒｉｎｇ　Ｓｏｃｉｅｔｙ，Ｘｉ’ａｎ　７　１００００，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｓｈａａｎｘｉ　Ｈｏｎ￣ｉ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，　’ａｎ　７１００６５，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｇｅｎｅｒａｌ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｈａａｎｘｉ　ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｔｈｅ　ｄｉｓｔｉｂｕｔｉｒｏｎ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｅｎｅｗａｂｌｅ。　ｅｎｅｒｇｙ　ｉｎ　Ｓｈａａｎｘｉ，ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ　ｔｈｅ　ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｒｅｎｅｗａｂｌｅ　ｅｎｅｒｇｙ　ｕｓｅ　ｉｎ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｆｉｅｌｄ　ｉｎ　Ｓｈａａｎｘｉ　ｉｎ　ｒｅｃｅｎｔ　ｙｅａｒｓ，ａｎｄ　ｐｏｉｎｔｅｄ　ｏｕｔ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ；　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ａｎｄ　ｆｕｔｕｒｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｒｅｎｅｗａｂｌｅ　ｅｎｅｒｇｙ，ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ，ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ