碳中和背景下公共建筑领域供热供冷节能降耗技术路径探讨
一、我国公共建筑能效提升的发展趋势
建筑能耗主要指供暖、空调、热水供应、照明、电器、办公、电梯、通风等方面的能耗。我国建筑能耗在总能耗中所占的比例已经达到20%以上。建筑节能对应对全球气候变化和实施可持续发展战略具有重大意义,是实现城市碳达峰成功的关键因素。
有关统计数据显示,2018年,我国公共建筑面积128亿平方米左右,公共建筑能耗(除北方采暖)为3.32亿吨标准煤,公共建筑面积占建筑总面积比例为21.3%,而能源消耗却占建筑总能耗的33%。公共建筑能耗强度高、节能潜力巨大,是建筑节能工作的重要领域。
二、智慧供能系统能效提升技术路线
1、供能系统的水力/热力平衡调控技术
①流量调解依据(水力):使系统流量合理分配、设备合理分配。循环水泵加装变频调速控制装置,随热负荷的变化调节流量。区域能源系统的水力工况尤为重要。
②热量调节依据(热力):将供热/冷负荷调节方式由传统的质调节改变为随气候变化和用户需求的“热量调节法,实行总量控制、量化管理”。
2、输配系统改造措施
平衡调节(安装调节阀),解决一二次管网水力失调问题,使系统流量合理分配。所有末端用户流量分配合理就可以大温差运行;合理匹配循环水泵与管网系统,使其高效率运行;变流量动态运行(总量变频控制技术);对一二次管网进行分布式变频系统改造(多级泵系统);使输送能耗降到0.5-1kwh/㎡.a(有功功率)。
3、智慧热量调节法(非温度调节法)
热量调节法是根据室外气象条件和用户需要,采用监测系统(热表)按需供热,根据气象台站预报室外日平均温度,控制热负荷和供热量。
4、智慧热源系统监管平台
5、智慧供热系统量化管理节能技术
随着科学技术的发展和供热市场的需求,我国热量计量仪表和自动控制产品逐步形成了市场,从而为供暖系统实现供热调节量化管理提供了可靠保证。
三、清洁能源发展机遇与挑战
国家能源战略发展清洁能源,“能源革命”是建筑行业能效提升、节能减碳、绿色发展的良好机遇;能源与环境的双重压力:化石能源(煤气油)燃烧雾霾频发,促进可再生能源大力开发利用;发展趋势:建筑智能化,用能电气化;供热/冷行业数字化转型,智慧供能技术应用是建筑行业必然的发展方向;从业人员专业化,专业的事专业人做,发扬工匠精神;实现双碳目标:2030年碳达峰,2060年碳中和。
四、公共建筑节能绿色发展技术路径
建筑节能→能效提升→绿色建筑→超低能耗建筑→近零能耗建筑→零能耗建筑→产能建筑→保温隔热→高效供能系统→可再生能源→新风热回→供暖供冷→智能控制→室内环境→舒适健康→零碳建筑→绿色发展→绿色城区→绿色城市。
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