雅克设计有限公司绿色建筑与节能中心 ■ 张逊宝 吴庆辉 宁传科
海南省地处我国最南端,太阳能资源丰富,具有利用太阳能资源的天然条件。海南省也出台相关政策促进太阳能建筑应用,目前已达到一定规模,同时也取得很好的成绩。本文对海南省近年来太阳能建筑应用进行分析,找出存在的问题,提出进一步强化太阳能建筑应用的措施,寻找新的应用方向。
南海诸岛属Ⅰ类日照丰富区,水平面上太阳辐射量≥6700MJ/(m2·a),全年日照量3200~3300h;西部(儋州、昌江、东方、乐东)、南部(三亚、陵水、保亭)地区,属Ⅱ类日照丰富区,水平面上太阳辐射量5500~6500 MJ/(m2·a),全年日照量3000~3100h;北部(海口、文昌、澄迈、临高、定安)、东部(文昌、琼海、万宁)地区,属Ⅲ类日照较富区,水平面上太阳辐射量5000~5400 MJ/(m2·a),全年日照量2600~2900h。海南省太阳能辐射分布及日照时数如图1和图2所示。
(1) 太阳能热水
海南省现有太阳能热水系统的建筑面积500万m2。海南省制定了《海南省太阳能建筑应用发展规划(2010-2015)》(以下简称《规划》),提出2010年将完成太阳能热水系统建筑应用600万m2,以后逐年增加,直至2015年实现4500万m2的总体目标。
(2) 太阳能制冷
海南省太阳能资源丰富,但太阳能制冷空调项目较少,目前只有海南大学图书馆采用了太阳能制冷空调。《规划》提出,海南太阳能空调发展的重点在于城镇公共建筑,特别是写字楼、学校、医院等公共建筑。
(3) 光伏发电
海南省光伏发电建筑应用很少,有一些用于道路照明。因此海南省的光伏发电应用薄弱。《规划》提出海南省光伏发电主要用于太阳能照明系统和太阳能集中发电系统。
海南省的太阳能建筑应用主要是太阳能热水系统的建筑应用,为此海南省制定了地方标准《太阳能热水系统与建筑一体化设计施工及验收规程》(DBJ 12-2009)和《海南省太阳能热水系统施工图设计文件编制深度规定》(试行)(2011年版)和《海南省太阳能热水系统施工图设计审查要点》(试行)(2011年版)的通知(琼建科[2011] 61号)。
《关于推广应用太阳能热水系统与建筑一体化技术的通知》(琼建设[2006] 243号)、《关于印发加快太阳能热水系统推广应用工作指导意见的通知》(琼发改交能[2008] 28号)、《关于推动海南省太阳能规模化利用的实施意见》(琼府办[2008] 135号)、《海南省太阳能热水系统建筑应用管理办法》、《海南省民用建筑应用太阳能热水系统补偿建筑面积管理暂行办法》、《海南省太阳能热水系统建筑应用财政补助资金管理暂行办法》(琼财建[2010] 460号)、关于印发《海南省太阳能热水系统建筑应用示范项目验收评估实施方案(试行)》的通知(琼建科[2011] 168号)、海南省财政厅、海南省住房和城乡建设厅《关于印发〈海南省可再生能源建筑应用专项资金管理暂行办法〉的通知》(琼财建[2010] 368号)、《海南省住房和城乡建设厅关于全省保障性住房安装使用太阳能热水系统的通知》(琼建科[2010] 38号)、《海南省可再生能源建筑应用示范项目评审办法》。
海南省太阳能建筑应用目前主要是太阳能热水系统,其应用方式单一,只针对住宅和酒店。而海南省的太阳能资源丰富,夏季炎热、冬季温暖。夏季空调需消耗大量电能,因此针对办公建筑、商场等公共建筑可充分利用太阳能来制冷。采用太阳能制冷空调系统,可降低夏季的空调电耗,同时海南相对湿度较大,可采用太阳能除湿空调以达到除湿的目的。
对于无太阳能热水需求的建筑也可采用光伏发电,国家目前极力推广光伏发电的建筑应用,同时天威英利光伏厂家在海南建厂,为海南利用光伏发电创造了条件。
由于海南目前太阳能建筑应用的主要类型是太阳能热水系统,2010年初,由海南省建设厅主导财政厅参与,设立了建筑应用太阳能热水示范项目财政补助资金。先后公示了四批共39个项目。对这39个项目的数据进行统计分析,结果如下:
(1) 省级示范项目申报资料不齐全。
(2) 申报材料的节能量计算严重偏离实际。
(3) 申报规模与实际施工规模不一致,施工的应用面积远远低于申报材料,而实际补助是按照申报材料领取。
(4) 无规范的太阳能应用设计、未安装配套计量检测用能装置。
(5) 太阳能保证率不够,夏季可满足要求,冬季保证率极低,导致冬季需要生活热水的季节无法保证生活热水,主要以辅助热源为主。
(6) 太阳能热水应用项目竣工后,无相关验收检测,实际使用效果如何,能否达到预期目标,无相关评估资料。
(7) 太阳能热水的检测手段和技术配套不足。
(8) 施工质量得不到保证。
(9) 项目运行管理水平低。项目投入运行后,基本没有运行维护,导致实际的使用效果差。在建筑能源审计中发现有些酒店的太阳能热水运行管理水平低,如图3所示。
(10) 产品进场未进行送检。
从太阳能热水示范项目的统计可以看出,在政策监管力度方面存在一些问题。
(1) 监管力度不到位
正是由于监管力度不到位,导致申报材料不齐全的项目能通过审核。
(2) 专家技术环节控制不严
申报材料中,节能量严重不符的完全可在申报得到阶段控制。
(3) 验收监管不严
太阳能热水项目完工后,验收把控不严,未通过第三方检测机构的评估,实际效果无法得知。
通过对海南省太阳能资源、太阳能建筑应用现状分析,发现目前太阳能建筑应用的主要方式是太阳能热水。海南省太阳能建筑应用发展的方向以太阳能热水应用成果为基础,继续扩大新建、既有居住建筑、酒店的太阳能热水建筑应用,在公共建筑中探索应用太阳能制冷空调技术;推广太阳能路灯、光伏电站的同时,推广光伏发电的建筑应用。
通过对海南省太阳能建筑应用的分析,为提高太阳能建筑应用技术水平,建议从以下方面着手:
(1) 太阳能建筑应用多样化,在总结太阳能热水系统建筑应用的基础上,探索太阳能制冷空调在公共建筑中的应用,同时发展光伏发电的建筑应用。
(2) 加强示范项目的申报监管,严格把控示范项目评审。
(3) 严格把控示范项目的验收环节。
(4) 加强省内检测评估企业的建设。
(5) 省内所有省级太阳能示范项目需建立监测系统,对实际运行效果进行监测,主管部门建立可再生能源数据监测中心,各示范项目向数据监测中心传输监测数据,根据监测数据进行运行优化和相关工作的研究。
(6) 制定合理的运行管理制度。
(7) 对于海南台风多发地带,太阳能热水系统、光伏发电需进行防台风和防雷设计。
(8) 所有产品施工进场前需进行工程送检,保证产品的性能满足设计要求。
通过以上分析,得出以下结论:
(1) 海南的太阳能资源丰富,太阳能热水系统建筑应用取得了很大的成果,有很多经验进行总结,为后期的推广提供经验。
(2) 海南省太阳能建筑应用需扩大应用范围,由单一的太阳能热水应用,发展太阳能制冷空调、光伏发电建筑应用。
(3) 通过太阳能建筑应用,带动海南太阳能产业链的发展。
(4) 海南省太阳能建筑应用有许多方面有待提高,需在实践中总结经验,提高利用和管理水平。
[1] 张旭飞, 林茂, 肖仁鹏, 等. 海南省太阳能利用现状及发展研究[J] . 农业科技与装备, 2010, (12): 35-37.