多途径提高用能效率——中国建筑科学研究院空气调节研究所所长、中国建筑学会暖通空调分会理事长徐伟谈建筑空调节能
随着国民经济的快速发展,人民生活水平的不断提高,人民对生活环境和舒适度要求越来越高。空调系统及相关设备已成为人们日常生活的一部分,其中建筑空调已成为创造室内舒适环境,提高工作效率和发展生产力的重要保证。然而,空调在营造舒适环境的同时,也在消耗大量的能源,并对周围环境造成了损害。
中国建筑科学研究院空气调节研究所所长、中国建筑学会暖通空调分会理事长 徐伟
中国建筑科学研究院空气调节研究所所长、中国建筑学会暖通空调分会理事长徐伟给出的一组数据显示:从建筑能耗在社会综合能耗所占比例来看,目前已达到27.5%,2020年将会增加到40%,再加上原材料运输和损耗等,建筑能耗可能高达50%。我国现有超过400亿平方米的高耗能建筑,不但对常规能源依赖性巨大,而且隐含着难以估计的能源浪费。其中,空调能耗约占建筑能耗的20%~30%,空调能耗问题已经逐步成为影响我国建筑发展的突出问题。
空调能耗在快速增长
目前,空调在我国建筑物中普及率的不断提高使得我国已经成为继美国、日本之后世界第三大空调市场,占全世界空调市场利用率的12%。这主要得益于我国房产市场的蓬勃发展和人民生活水平的迅速提高。
在大城市中,房间空调器发展迅猛,相比之下,中小城市以及农村的发展相对滞后,但发展空间广阔,很可能在短时间内达到接近大城市的普及率。与房间空调器相比,由于气候条件不同和经济发展的不平衡,各地中央空调发展也不尽相同:南方中央空调的普及率为60%~70%,长江流域大城市为40%~50%,华北地区大约为20%~30%。据统计,各地普及率发展还在进一步提高。
徐伟指出,由于我国空调基本上用电力驱动,空调的快速普及使得总用电量呈现快速增长趋势。
高度冲击电力负荷
“由于家用空调具有使用时间集中,季节性负荷大的特点,加重了峰谷电量差距的矛盾,使得电力系统负荷特性恶化,电网负荷率下降,造成电力设施一定程度上的资源浪费。” 徐伟指出,空调耗电对电网峰值负荷的冲击是当前最突出问题。
据了解,我国新建电厂电网仅仅能满足电力空调1~3个月使用。目前,全年共有2000多万千瓦的电力设备专为空调服务,其利用率仅有10%。相当于国家投入的2000亿投资,却有90%在闲置。短期使用的高峰和能耗相对小的矛盾没有解决,给电网和电力的生产带来新的压力。2006年,北京夏季温度最高达42.2度,高峰电量是607万千瓦,而平日则400万千瓦,峰谷电量差距比较大。
徐伟同时强调,我国采用中央空调的新建工业建筑中普遍存在着中央空调的高能耗问题。据重庆、上海的统计,中央空调的用电量占全市总用电量的23%和31.1%,中央空调的高能耗问题给各城市的供配电带来了沉重的压力。
三因素影响空调能耗
从总体而言,我国建筑空调能耗仍比较高。徐伟认为,这种现状是一个综合因素影响的结果。
从技术因素而言,包括空调设计、安装、维护、运行等多方面,主要表现在空调系统设计不合理,由于目前我国建设规模大,建设周期短,空调系统的设计很难做到精心、合理、优化。徐伟告诉记者,北京一政府办公楼着力打造节能型建筑,采用了最先进的技术,各种节能技术举措都得到了应用,但由于中央空调系统设计不合理,最终空调耗电仍高而不下。
从行为因素而言,主要是节能举措应用还不普遍,业主、投资方对采用新型节能措施仍极积性不足。
从管理因素而言,投资费用有限、运行管理水平低等因素也制约了节能效果。徐伟指出,具有良好的运行管理的中央空调系统可轻松节能10%~20%。
空调产品应理性节能
徐伟认为,空调节能并不是以丧失舒适度来换取能源节约,主要是提高用能效率。在空调产品节能举措上,需要通过自动化手段来优化空调管理策略,但更需要注重节能空调产品的应用。降低电力空调的能耗,提高其能效比仍是目前空调节能的重点工作。
空调产品的节能要分民用空调与中央空调两部分的举措。对于家用空调需要提高设备的能效比。目前来看,制冷设备制造厂家通过加大科技投入和科技创新,使家用制冷设备能效比得到了不断提高。
对于中央空调,关键在于提高空调系统设计合理性,在投资性能价格比合理的情况下尽可能采用各种节能措施。空调系统安装之后,一定要有专业人员进行系统调试,制定经济合理的运行方案和节能运行策略,加强运行维护保养,减少设备和系统的能耗,使中央空调系统达到最优的运行水平。
同时徐伟也指出,空气源热泵以及空气源热泵与其它热泵、采暖形式相结合技术、为解决电力峰谷差距加大的问题所采用的蓄能及蓄冰技术、非电空调技术等,都是解决空调节能的有效技术手段。