龙惟定:重新审视建筑能耗 增加居民舒适度

2016年01月19 13:53:00 来源:制冷快报

经济下行压力之下,房地产在2016年依然会作为拉动经济的重要动力。然而城镇化的趋势同样遭遇到了雾霾和建筑能耗高等环境压力,居民的舒适度似乎与环保不可兼得。全国暖通空调学会副理事长、同济大学博士生导师龙惟定教授对此有新的看法,他认为在拥有良好的能源规划和建筑保温之后,暖通可以为居民提供舒适享受的同时兼顾环保。

建筑能耗 需要重新审视

中国也是一个能源消耗大国,建筑能耗占所有能耗的比重大约在18%-19%,这是否意味着建筑能耗已经成为一个大问题,需要减少居民建筑内的耗能产品呢?龙惟定教授有自己的见解,他认为:建筑能耗问题需要重新审视,既要对现有建筑进行节能改造,同时对于建筑能耗的比重逐渐上升,应该更理性地看待。欧美、日本等国家,其工业产业比重较低、工业生产效率也更高,工业生产的能耗占比很低。而其居民的消费能力很强,住宅内广泛使用空调等舒适设备,使得欧美的建筑能耗普遍占到能耗比重的30%甚至更高。中国的工业生产效率还处于较低的状态,工业能耗较高,这个大前提早就了建筑能耗不可能占到非常高的比例。因此,以往建筑能耗占比达到24%左右的数据,在统计方式上有所误差,我们应该更理性地看待。哪怕是建筑能耗占比的确有所提升,我们也应该高兴,因为这代表着居民的消费水平在提升,舒适的温度、湿度、洁净度,包括年初老百姓赴日购买智能坐便器,这些都是合理的舒适需求。这些都有能耗,但与和工业能耗相比,所需的能耗并不高,不能因噎废食。

联合互联网+ 暖通产业大有可为

互联网+除了帮助住宅找到合理的暖通产品之外,与暖通还有许多结合点。

第一,从单一能源向多种能源转变。尤其是可再生能源和“未利用能源”(在热力学上是所谓“(Anergy)”的利用)。由于可再生能源的低能量密度,所以需要集成应用以及用少量外加能源,四两拨千斤,加以提升。这就需要热泵。需要“能源总线(EnergyBus)”。

第二,在未来社会里,每一幢建筑、每一个家庭,都可能产能(太阳能光伏或燃料电池),当然也需要用能。出现所谓“产销者(Prosumer)”。从过去能源系统的垄断性供应商(Producer)到垄断性传输转换(Utility)再到最底层的千千万万用户(Consumer)的P-U-C模式,到现在的千千万万的P+C互联互通,U只是提供平台的“淘宝”模式,确实是一个革命性的变化。

第三,能源互联网实现资源共享、通过蓄能平衡峰谷。水环热泵就是一个典型。而在互联的可再生能源发电系统和智能电网中,热泵起到关键性的作用,即通过热泵蓄热间接蓄电,从而平衡发电系统的峰谷和波动性。国外研究表明,热泵是成本最低的间接蓄电措施。

第四,暖通空调的控制,将从现在的逻辑控制,转向基于大数据的自学习控制。室内设定温湿度控制、设备运行策略、能源利用的优化,都将基于大数据,依托传感器物联网。

第五,资源的分享。例如,在集中系统中,负荷的叠加做“减法”,10栋每栋1000kW负荷的大楼,只需要7000kW机组,如果10栋楼有3栋酒店和7栋办公楼(混合社区),负荷还可以更小。这也是一种“负荷分享”。再如,一个园区可能有N片分散的零星土地可供敷设地埋管,就可以用“能源总线”将N组埋管互联,供分布式水源热泵分享。运行中还可以根据负荷需求和季节特点,将这N组地埋管实行“轮休”,以保持土壤热平衡。

第六,未来的设备管理系统,将不再是通过控制中心的单向分级垂直化管理,而将是通过移动终端,实现供需双方的双向管理,从而在满足个性化需求的基础上进行能效和经济性的优化管理。

第七,以区域建筑供冷供热为目的的分布式能源热电联产系统,除了就近利用余热之外,还可以通过直供电,驱动贴近用户端的分布式热泵,使高品位的电力物有所值。如果用户端只是COP=3.6的空气源热泵,那么整个系统一次能源效率也可以达到202%,而且机组容量可以减小、初投资可以降低、输送损失大大减少,热电联产机组的燃料消耗也大大减少,经济效益也可以成倍提升。如果用户端热泵可以通过能源总线利用低品位未利用能源,那么系统效率还可以进一步提高。这就形成了热网、电网、信息网三网合一的能源微网。

第八,我设想,在园区甚至城区范围,建立能源中心。但它的供冷供热不再通过管网,而是在能源中心制热水和制冰,用户可通过电子商务平台订购,通过物流以集装箱模式配送,到现场可通过快速连接为用户供冷或供热。用户完全可以按需订购,不会浪费。从而形成区域能源的电子商务。

第九,我还设想,在旧城改造中,将既有建筑中的制冷制热机房联网(联网管道可以通过共享平台或交通廊道连接),这样10栋楼的供冷供热可能只要5-6栋楼的机房便可以满足,而且可以使这些机组在高效率下运行。


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