1.低碳—循環經濟的發展意義
低碳—循環經濟作為一種可持續發展的經濟增長新模式,其理論意義和現實意義都是不容忽視的。第一,發展循低碳-循環經濟適應人類生存環境變化的要求,加快了產業結構調整、消費方式變革生活方式創新、經濟發展方式改革的步伐。第二,發展低碳-循環經濟適應現代社會發展的要求,通過整合社會、經濟、技術、生產等方面因素,解決供應、生產、消費、回收等環節的社會再生產低碳化問題。第三,發展低碳-循環經濟具有可持續性發展意義,低碳經濟的榮辱成敗關系到人與自然的和諧發展方向,關系到人類社會經濟的短期及長期發展結果,關系到組織管理及環境責任等一系列社會問題的解決與否。最后,發展低碳經濟適應我國科學發展觀的客觀要求,是一種體現以人為本、全面協調人與自然和諧發展的社會道德觀、科學發展觀。
2.我國發展低碳—循環經濟的策略選擇
2.1大力發展低碳能源,調整能源合理化結構
能源問題在新世紀受到越來越多的人的關注。隨著我國經濟技術的發展,能耗問題日益突出,能源危機和環境污染嚴重,已經成為全球發展所面臨的共同難題。第一,優先發展太陽能。太陽能沒有地域限制,無須開采和運輸,可以直接開發和利用,且開發利用之時不會污染環境,這在環境污染日益嚴重的今天是極其寶貴的。由此,政府部門應盡快對該產業進行整體規劃,積極探索創新技術,日趨完善產業鏈建設。第二,穩步推進風能和水能第三,積極發展核能。其中建筑能耗約占社會總能耗的30%以上,如何合理開發太陽能資源、提高光伏發電的效率具有非常重要的戰略意義。在建筑中充分利用光伏發電系統,實現新能源可再生能源的應用成為急需解決的重要問題之一。
在世界資源緊缺的環境下,太陽能作為最經濟、最清潔、最環保的可再生能源,一定會是未來幾十年甚至上百年里能源結構中不可缺少的一份。光伏發電的普及應用不僅可以緩解世界能源緊缺問題,生態污染嚴重也將得到改善。從社會經濟發展方面來看,光伏發電的增加將促進就業機會、制造機會、建設機會將擴大,對我國乃至世界經濟復蘇都有重要作用。
2.2提高公眾低碳環保意識,改變錯誤的生活方式和習慣
在低碳經濟的發展過程中,社會公眾的力量是不可忽視的。公眾的意識觀念與行為方式直接影響到低碳經濟的進程。首先,應提高社會公眾對低碳經濟的正確認識,不僅從思想上,更要從行為上讓其深刻感觸低碳經濟的重要性。另一方面,要倡導社會公眾從大眾媒體上獲取關于環境保護和低碳宣傳的知識,并掌握應對的技巧。其次,改變不良生活方式及習慣。人們在日常生活中養成的不合理生活方式和習慣,致使二氧化碳等溫室氣體的大量排放是值得重視的。這就要求人們要養成良好的低碳生活習慣,以點滴行動做起,以少聚多,為我國的低碳經濟發展做出應有貢獻。如出行選擇綠色交通方式,減少空氣中機動車尾氣的排放;多種植綠色植被,少開荒砍樹,增加森林碳匯,吸收二氧化碳等有害氣體電器閑置時,立刻切斷電源,防止待機產生的資源浪費,減少空調的使用或適當調節空調溫度等減少碳排放。此外,人們要改變各種不合理的便利消費、奢侈消費和面子消費,如自備購物袋,拒絕一次性餐具,使用環保型家電等,抑制不必要、不合理的消費,為我國低碳經濟的發展添磚加瓦。
3.國內外太陽能領域的研究現狀及發展趨勢
3.1國外發展現狀
聯合國能源機構最近的調查報告指出:太陽能光伏節能建筑將成為21世紀初市場的一個熱點,成為21世紀最重要的新興產業。同時,太陽能建筑的普及將有力地推動傳統建筑業和建材業的革新。西方的一些發達國家,特別是美國、德國和日本在光伏建筑一體化方面,已經有了相當成熟的設計經驗和技術。
絕大多數發達國家都非常重視發展光伏發電與建筑的結合應用,并且提出了“零能耗建筑”的概念。利用太陽能在建筑中的應用建設更適合的人居環境。
德國是太陽能光伏系統發展最成功的國家,它率先實施了“十萬太陽能屋頂計劃”等,德國的先進技術給我們提供了很多寶貴經驗。世界上最大的屋頂光伏系統就安裝在新慕尼黑貿易展覽中心,共1MW,與20kW電網相連,年發電100萬度,可供應340戶德國家庭使用。美國提出“百萬太陽能屋頂計劃”,2010年7月份美國向太陽能企業投入20億美元,
發展太陽能,創造就業崗位,促進經濟的發展;日本實施了“新陽光計劃”;印度政府2002年在全國推廣150萬套太陽能屋頂;西班牙2005年安裝了21MW光伏系統,2006年安裝了38MW光伏系統,西班牙政府大力推廣太陽光發電、風力和生物質發電,減少傳統能源發電,2010發展目標為128-400MW,以滿足60萬居民能源需求;澳大利業悉尼運動員村,2000年共安裝665套1kW的屋頂光伏系統,是目前世界最大的光伏住宅小區。
日本正大力普及太陽能的利用,企業從中捕捉商機,民眾也逐漸接受太陽能的使用。據統計,太陽能產品在日本的市場占有率已達到30%,僅次于德國的39%。日前,日本經濟產業省在東武伊勢崎線太田車站西北的一座小城進行太陽能開發試點。這里全部是新型住宅,房子都裝有太陽能電池板。各家除了太陽能發電設施以外,都有一般的電線,夜間、陰天太陽能發電不夠用的時候,電力公司可以供電。相反,陽光強烈,太陽能發電用不完時,又可通過電線把剩余的電輸送給電力公司。
3.2國內發展現狀
我國太陽能光伏發電技術起步較晚,但發展速度快。聯合國能源機構的調查報告顯示,太陽能光伏建筑一體化業將是21世紀最重要的新興產業之一。我國已認識到建筑節能的重要性,在國家發改委新近發布的《節能中長期專項規劃》中提出,在“十一五”期間,新建建筑嚴格實施節能50%的設計標準,其中北京、天津等少數城市率先實施節能65%的標準,太陽能光伏利用與建筑節能的技術結合將大幅度減少公用能源系統的能源供應。
隨著2006年1月1日《中華人民共和國可再生能源法》的實施,必將促進太陽能光伏建筑產業在我國的廣泛發展。城市和建筑必將是朝著綠色生態方向發展,這一點已經在各個國家對綠色建筑的日益重視中得到體現。
2008年北京奧運會提出“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”理念,光伏發電開始融入奧運建筑。據悉,各體育場館與運動員村等奧運建筑中將大范圍采用太陽能等綠色能源利用技術。以國家游泳中心館為例,采用國際最先進的光伏發電井網系統進行太陽能光電利用就是它的一大環保特點。
我國沿海城市如香港的科技園、深圳的園博會已在公共建筑上安裝光伏系統,其中深圳園博會光伏功率達到1MW規模,是目前我國最大的光伏并網發電系統。我們應該從德國和日本并網光伏發電和光伏建筑集成技術中學習并借鑒其發展經驗。
4.太陽能建筑在我國存在的問題及解決方法
4.1存在的問題
(1)太陽能光伏建筑在我國建筑總量中占比還比較低,而我國太陽能能源豐富,其發展潛力非常巨大,前景廣闊。
(2)由于光伏發電系統在綠色建筑中應用缺乏相關知識和指導,沒有充分發揮智能建筑集成平臺優化系統控制的作用,由于國內對光伏發電系統的研究力度還不夠,許多實際工程在設計時缺少理論依據,導致許多實際中的獨立光伏系統中光伏陣列、負載和蓄電池二者的匹配不合理,導致整體系統效率低。
(3)由于現在只有少數建筑采用太陽能光伏發電系統,再加上系統的發電效率不高導致整體系統的成本很高。
4.2解決方法
(1)在我國光照強度大和光照時間長的城市,利用太陽能的光伏發電來供電。根據太陽能輻射強度規律,進行供太陽能熱利用系統設計、性能分析以及系統方案論證的參考。
(2)為了解決建筑中光伏發電效率低成本高的問題,提出可以優化效率的措施,提出能夠優化并提高光伏發電系統的效率的控制方法,應用在樓宇建筑中。使得研究成果具有廣泛的應用前景,不但適用于高層建筑,減少能源污染與損耗,降低成本,而且可用于客運站照明控制、高速公路LED燈控制等領域,對推動建筑行業、機械制造、交通運輸等行業發展具有重要的應用價值。
5.總結與展望
在建筑中注入綠色元素已成為建筑發展的趨勢,開發綠色建筑,使光伏與建筑一體化,通過建筑物,主要是屋頂和墻面與光伏發電集成起來,有效地利用建筑物屋頂和幕墻的太陽光照,使建筑物自身利用綠色、環保的太陽能資源提供電力。代表太陽能尖端先進的光伏發電將成為綠色建筑的主角。潔凈能源,尤其是太陽能的合理、高效利用是未來建筑設計的重要內容。
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