前言
據預測,2050年世界人口將增至89億,屆時的能源需求將是目前的3倍,而可再生能源要占50%,絕對地說, 2050年可再生能源供應量將是現在全球能耗的2倍。能源界的權威人士預測,到2050年,能源消費中煤只能提供總能耗電的30~50%,其餘50~70%將靠石油、天然氣、水電、核電、生物質能和其他可再生能源。由於油氣資源、核電和水力資源都十分有限,直接地大量燃燒生物質能也將逐漸淘汰。因此如何評價可再生能源源與利用新能源,對世界能源發展戰略有舉足輕重的關係,國際上普遍認為,在長期的能源戰略中,太陽能光伏發電在太陽能熱發電、風力發電、海洋發電、生物質能發電等許多可再生能源中具有更重要的地位。這是因為光伏發電有無可比擬的優點
(1)充分的清潔性。
(2)絕對的安全性。
(3))相對的廣泛性。
(4)確實的長壽命和免維護性。
(5)初步的實用性。
(6)資源的充足性及潛在的經濟性等。
所以當世界上塊實用的矽太陽電池與座原子能電站於1954年同時在美國誕生後,終受到世人矚目。但由於太陽能本身的分散性、隨機性和間歇性等特點,也由於太陽能光伏電池的理論、材料和器件研究的難度,使其在近50年的發展中與原子能發電拉開了距離。但是僅美國能源部每年投入約1億美元光伏研究發展基金,日本"新陽光計畫",歐盟"可再生能源白皮書”都把光伏作為首先發展專案。世界經濟研究所早在十年前就預言光伏是21世紀高新技術角逐的前居之一。
考慮到核能的不安全性,德國和美國以及歐盟中的7個國家聲明自1999年開始不再興建新的核電站,德國有計劃地逐個關閉現有的20座核電站,歐洲一些高水準的核研究機構開始轉向可再生能源,因而難怪有人認為世界已進入“核冬天”時代。 1998年在維也納召開了“第二屆全球光伏大會”,世界太陽能專家施密特教授作為大會主席,面對2000多名與會代表,滿懷信心地指出:“太陽能將在21世紀中取代原子能作為世界性能源,的問題是在2030年實現,還是在2050年實現。”
房地產業作為一個能源消耗的大戶,迫切需要從傳統的開發模式進行改變,就是大量地、盡可能地利用太陽能。這種能源的利用可以為社會和消費者節省更多的能源方面的支出,也能從實際上落實構建和諧社會的要求。因此,房地產貫徹節能住宅的思想其中一條最重要的就是採用節約能源,除了通過對建築應用有效的手段節能外,節能的重要管道是開發利用太陽能。
當前房地產市場的競爭已經進入品質競爭時代。依託技術進步,全力提升住宅的性能、功能、環境乃至物業管理水準,是開發商在市場競爭獲勝的法寶。因為唯有高品質的住宅才能讓人們真正享受到環保、節能、安全、舒適的健康生活。
隨著生活水準的提高,人們對生活環境的舒適度的需求也越來越高,其中空調、採暖和熱水是三個主要方面。這三方面目前消耗著大量常規能源,並嚴重污染環境。同時由於城市中採用常規空調越來越多,排出大量熱氣而形成熱島效應,對城市氣候也產生不良影響。
大力推動建築結構設計中加入太陽能利用技術既考慮對太陽能的“光熱應用”也考慮“光電應用”。一是利用現在的太陽熱水器的分體技術設計乙太陽能真空管為元件的屋頂和外掛牆壁進行熱水供應。二是把太陽能光伏電池板設計為窗戶和牆體建材提供電力和照明三是生產乙太陽能集熱保溫板為主的供暖系統。在一些示範大樓上這些技術已經得到良好的應用,北京某建築集太陽能製冷、供暖、熱水、發電於一體,空調、採暖和製冷都可以靠太陽能來實現,大樓的太陽能空調製冷、採暖和熱水綜合系統主要由管式真空管集熱器、溴化鋰吸收式製冷機、儲熱水箱、儲冷水箱、生活用熱水箱、開水箱、冷卻塔、風機盤管、自動控制系統等組成。夏季,真空管集熱器向溴化鋰製冷機提供高達88攝氏度左右的熱水,通過製冷機產生8攝氏度左右的冷水,冷水流經風機盤管向房間提供冷風。冬季,集熱器將水加熱到40~60攝氏度,再通過風機盤管向房間提供熱風。大樓內還局部使用了地板採暖系統。樓上集熱器提供的熱水,直接流經預置在地板下的管路,為房間供暖。過渡季節,這個系統作用太陽熱水器可提供大量生產和生活用水,同時,這個系統可全年提供開水。該系統經近半年的試運行,各方面正常,冬季室溫保持在22攝氏度左右,滿足規定的採暖高於18攝氏度的需求。
現在的太陽能利用技術已經相當成熟,以往太陽能建築不能大面積推廣,主要是晶矽太陽能電池板價格居高不下,每平方米售價也要8000多元。現深圳貝爾照明公司開發的非晶矽太陽能玻璃幕牆是將晶矽氣體噴在玻璃上,製造出非晶矽太陽能薄膜電池,因此成本大大降低。一開始這種太陽能玻璃幕牆每平方米售價3000元,市場規模擴大後,很快會下降到2000元,已經到了大眾可以接受的程度。非晶矽太陽能玻璃用作住宅的窗戶效果很好。由於這些產品是太陽能與建材有機結合,發電而且保溫、隔音效果好,可綜合節能50%以上。
在社區,屋頂上面鋪了一層太陽能光熱瓦,收集太陽能熱量。晴天陽光的熱量儲存一次,夠社區連續用上三天。在這基礎上,社區又大膽採用賓館式的集中24小時熱水供應,建築內部鋪設有專門的熱水管道,這些管道像自來水管一樣,接入各家各戶,這對居民來說,使用熱水就顯得十分方便,居民隨時打開水龍頭,就會有恆溫45攝氏度的熱水湧出,這是原來普通熱水器無法媲美的。裝上太陽能光熱瓦後,一平方米增加70元左右的成本費。這麼看,房子確實貴了,但我們還要算一筆賬,那就是運轉後熱水的價格。賓館式集中供水、普通太陽熱水器、燃氣熱水器、電熱水器每噸熱水價格分別是:25元、28.7元、32.06元、44.98元。一個家庭如果按每月用4噸熱水計算,賓館式的集中供水一個月只需花費100元,而一年時間,就能比其他方式節約200~1000元不等。同時,集中供熱水的及時、舒適也是其他方式望塵莫及的。對整個社區來說,環境不但沒有受到破壞,而且還為其開發的樓盤增加了一大賣點。
現在空氣源熱泵熱水器已經進入市場,它不僅可以吸收太陽能,還可通過溫差吸熱吸收空氣中的熱量,大大提高了熱效率,能夠不分季節,不論白天、夜晚,晴天還是陰雨天氣,都能全天候為居家、賓館、洗浴中心、集體宿舍提供持久、高效的熱源,在炎熱的夏天還具有降低室內溫度的功能,設備工作的同時排出冷氣,可以降低室內溫度。反復地測試和實驗證明,空氣源熱泵熱水器的使用成本是電熱水器的四分之一,是燃氣熱水器的三分之一,就算是跟普通太陽熱水器相比,它的使用成本也只有其二分之一。
在日本,有人利用樓房外牆中部向陽面,設置了太陽能集熱器,形成一個“太陽能幕牆”,解決了只有平頂房屋才適宜安裝集熱裝置的局限性。日本輕金屬公司為太陽能住宅設計了一種特別的窗簾,它是雙層玻璃中的一組百葉簾,顏色是黑色的,易於吸熱。白天靠它採光吸熱儲存起來,到了晚上再向室內施放暖氣,使室內的晝夜溫差縮小。
德國設計的應用燃料電池的住宅,屋頂上除裝有太陽能矽電池外,整個建築物都採用高效熱交換材料,屋外砌有大塊的矽磚,此外,還安裝了氫氣發生器,把產生的氫氣儲存在燃料箱中,可用作燃料電池的燃料。
美國科學家發明瞭一種專供太陽能住宅使用的化學藥品,把它們密封進百葉窗的夾層中,白天太陽照射,它會熔解,到了晚上,這種熔解了的化學藥品又重新析出凝固起來,從而散發出能量,使室溫上升。
瑞士科學家也發明瞭一種利用太陽能發電的住宅用戶玻璃,其發電原理類似植物綠葉的光合作用,其結構也像樹葉,是夾心式的,含有捕捉光能的染料和半導體物質,光線激發染料層中的電子,經過定向傳遞產生電流,光電轉換率達10%以上,每平方米可發電150瓦左右,與普通太陽能電池差不多,而成本卻只有太陽能電池的1/5。
太陽能建築能改善居住條件和市容衛生,將成為21世紀住宅的主旋律,成為市場的大熱點,是未來最重要的新興產業。同時,太陽能建築的普及將有力地推動傳統建築業和建材業的革新。對廣大百姓來說,能夠享受到清潔能源帶來的舒適生活,也是“福音”。
太陽能住宅不但將是今後樓盤的一個極佳“賣點”,而且還將是推進住宅產業現代化的驅動器。發展太陽能住宅商機無限。
卓群國際(香港)有限公司
深圳貝爾照明設備有限公司
總經理--宋東
7/25/2007