■陳講運

《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》（GB 55015—2021）（以下簡稱《規(guī)范》）為強制性工程建設(shè)規(guī)范，于2022年4月1日起實施?！兑?guī)范》對太陽能利用、空氣源熱泵、地源熱泵等可再生能源系統(tǒng)提出了明確指標(biāo)和技術(shù)要求。不少太陽能行業(yè)的人士十分興奮，近年來20多個省區(qū)市出臺新建建筑太陽能熱水系統(tǒng)強裝令，山東省更是推行“百米強裝”，使得太陽能光熱行業(yè)持續(xù)爆發(fā)式增長。于是，大家期待未來幾年，太陽能系統(tǒng)像10年前“家電下鄉(xiāng)”“惠民工程”“以舊換新”等補貼活動那樣迎來新一輪大發(fā)展，以較低成本走入千家萬戶。

3個多月過去了，當(dāng)前推廣情況如何？在實施過程中行業(yè)企業(yè)面臨哪些問題？太陽能企業(yè)又有哪些新措施？筆者帶著問題和設(shè)計院、研究機構(gòu)、太陽能企業(yè)等人員進行了溝通交流。多數(shù)人表示，“理想很豐滿，現(xiàn)實很骨感?！?/p>

綠色建筑利好政策頻發(fā)

當(dāng)前，我國建筑行業(yè)運行碳排放（含直接碳排放和間接碳排放）約為21億噸二氧化碳，占全國總量的20%左右。隨著我國城鎮(zhèn)化進程步伐的加快，人民生活水平不斷提升，使得采暖、空調(diào)、生活熱水、家用電器等終端用能需求和產(chǎn)生的碳排放也不斷上升。

建筑行業(yè)如何快速實現(xiàn)碳排放達峰并實現(xiàn)深度減排，不影響人居環(huán)境品質(zhì)的改善和人民群眾的幸福感和獲得感，是我國應(yīng)對氣候變化目標(biāo)中的重要議題。一位不愿具名的建筑設(shè)計師表示，目前，我國的建筑圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱和建筑設(shè)備低能耗等技術(shù)比較成熟，相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)已被新建建筑廣泛應(yīng)用。隨著建筑節(jié)能要求不斷提高，要達到要求，僅僅依靠保溫隔熱和低能耗設(shè)備實現(xiàn)難度比較大，同時增量成本必將大幅增加。而通過提升太陽能光熱、光伏等可再生能源在建筑上的應(yīng)用比例，將成為推動建筑節(jié)能率提升的重要途徑。

另外，國家相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)也紛紛出臺，促進了行業(yè)的發(fā)展。

2019年3月，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50378—2019），將可再生能源提供電量比例納入打分項；2020年7月，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部等七部門聯(lián)合印發(fā)《綠色建筑創(chuàng)建行動方案》，將推動超低能耗建筑、近零能耗建筑發(fā)展，推廣可再生能源應(yīng)用；2022年3月，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《“十四五”建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展規(guī)劃》，明確指出“十四五”全國將新增建筑光伏裝機0.5億千瓦以上，建設(shè)超低/近零能耗建筑0.5億平方米。

筆者了解到，目前，全國多城市已積極出臺政策并作了培訓(xùn)宣貫，要求新建建筑需安裝太陽能系統(tǒng)。根據(jù)中國建筑節(jié)能協(xié)會清潔供熱分會調(diào)查分析，今年4月起，多數(shù)設(shè)計院已著手準(zhǔn)備BIPV等建筑設(shè)計業(yè)務(wù)?？梢灶A(yù)見，一場轟轟烈烈的建筑可再生能源利用大潮即將到來，這無疑給設(shè)計院、太陽能企業(yè)注入了一針強心劑。

太陽能面臨的阻礙和困惑

興奮之余，面對現(xiàn)實情況，設(shè)計師和企業(yè)又有些落寞。

在過去3個多月的調(diào)研了解中，不少建筑設(shè)計師表示在執(zhí)行《規(guī)范》時有諸多困惑。如《規(guī)范》規(guī)定了“新建建筑應(yīng)安裝太陽能系統(tǒng)”，太陽能熱利用系統(tǒng)和光伏發(fā)電組件使用壽命要求是分別應(yīng)高于15年和25年，并沒有限制該系統(tǒng)的應(yīng)用場景。更為重要的是將太陽能系統(tǒng)功能定位成“為建筑物供電、供生活熱水、供暖或（及）供冷”。而太陽能系統(tǒng)可分為太陽能熱利用系統(tǒng)和太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。單一的光熱或光伏產(chǎn)品無法實現(xiàn)這三種功能。裝兩套系統(tǒng)增加投資不說，也不一定能滿足設(shè)計要求。再者就是建筑屋頂面積有限，該如何設(shè)計呢？

太陽能光熱企業(yè)相關(guān)人員表示，光熱行業(yè)經(jīng)過多年的摸索和技術(shù)創(chuàng)新，推出了與建筑結(jié)合的多種解決方案，如陽臺壁掛太陽能、集中集熱—集中供熱、集中集熱分戶儲熱等。但光熱系統(tǒng)涉及水、暖、電、力學(xué)等多個學(xué)科，系統(tǒng)需要管道、泵閥、控制系統(tǒng)保證運行，需要前期設(shè)計過程中，提前預(yù)留光熱產(chǎn)品安裝位置和管道布置。由于太陽能系統(tǒng)設(shè)計沒費用，不少設(shè)計院缺乏研究動力，企業(yè)要二次深化設(shè)計。此外陽臺壁掛系統(tǒng)需做平臺安裝太陽能集熱器，通過一定的傾角安裝達到最佳效果。設(shè)計師怕麻煩，建筑開發(fā)商不愿意為此增加成本。也許可通過增加太陽能設(shè)計的費用、設(shè)立建筑開發(fā)商可再生能源應(yīng)用補貼等措施來調(diào)動各方積極性。有關(guān)人士表示，通過近20年與政府相關(guān)部門、設(shè)計院、開發(fā)商等多方溝通，加上企業(yè)不斷技術(shù)創(chuàng)新，解決方案逐漸完善，這些問題基本得到解決。此次《規(guī)定》的出臺并沒有讓光熱人士很興奮，是因為很多地方仍在執(zhí)行新建建筑強裝令。還有就是地產(chǎn)商集中采購價格逐漸走低，拖欠款現(xiàn)象嚴(yán)重。

應(yīng)用于建筑的太陽能系統(tǒng) 陳講運/供

光伏行業(yè)一直以來多以地面電站為主，光伏建筑一體化（BIPV）市場多年來沒形成氣候。多年前制約BIPV的主要原因是價格，如今太陽能光伏電池成本大幅下降，提高了產(chǎn)品競爭力。

目前，分布式光伏主要圍繞屋頂展開，一方面因為屋頂受光照面積較大，可利用光資源豐富；另一方面也因為屋頂光伏改造和安裝難度較低。

“同一屋頂，我們不僅會糾結(jié)裝光伏還是光熱，還遇到了屋頂綠化規(guī)定。” 屋頂布局復(fù)雜，既有建筑本身的各種公用設(shè)施如冷卻塔、配電柜等，又要兼顧綠化面積，現(xiàn)在又提出加裝光伏，讓屋頂?shù)脑O(shè)計變得更為復(fù)雜。上海某設(shè)計師表示，到底該建綠化還是裝光伏，有些部門要求裝光伏，有些部門要求建綠化，設(shè)計院到底該怎么做？

一位前幾年居住建筑安裝光伏的用戶表示，由于不少城市是高層建筑，屋頂面積較小，電能產(chǎn)生量較少，正常家庭用電顯然無法滿足。屋頂安裝光伏系統(tǒng)不大，并網(wǎng)也是一大問題。若配儲能設(shè)備，成本會大幅增加，就算不過來經(jīng)濟賬。居住建筑應(yīng)用光伏將受制于光伏發(fā)電量和發(fā)電效率。

有關(guān)人士分析認(rèn)為，考慮到城市居住建筑的遮擋、美觀等諸多因素， 光伏應(yīng)用不會大爆發(fā)，而工業(yè)建筑和農(nóng)村建筑是光伏應(yīng)用的大市場。

需不斷創(chuàng)新開拓嶄新局面

盡管存在阻礙和困惑，行業(yè)在發(fā)展過程中仍取得了不小的成績。其中，各種技術(shù)創(chuàng)新有望為行業(yè)發(fā)展帶來新的生機。

近年來，光伏瓦、光伏幕墻、光伏玻璃、光伏窗、光伏遮陽等新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，與建筑外表面裝飾一體化成為太陽能光伏電池技術(shù)的發(fā)展方向。用好建筑外表面，使其成為建筑用電的重要來源，也將成為新建建筑和改造既有建筑的重要內(nèi)容。

目前，我國城鄉(xiāng)建筑總量超過600億平方米，建筑屋頂和可接收足夠太陽光的垂直表面超過100億平方米。清華大學(xué)江億院士表示，這些建筑表面若全部開發(fā)利用光伏的話，每年可發(fā)電約2萬億千瓦時，為我國目前全年總發(fā)電量的28%，超過了全國民用建筑的年耗電總量。

另外，“光伏+直流+智能充電樁”一體化建筑供配電系統(tǒng)，是電力系統(tǒng)應(yīng)對能源革命、實現(xiàn)新型用電模式的重要任務(wù)之一。該系統(tǒng)雖然增加了投資，但極大降低了中低壓電網(wǎng)輸配電的容量；不需要增加電網(wǎng)容量就可實現(xiàn)對建筑周邊充電樁系統(tǒng)的電力供應(yīng)。在此基礎(chǔ)上，有針對性地設(shè)置少數(shù)快充點，滿足緊急需求，就可以完善符合汽車電氣化要求的充電服務(wù)。

除此之外，太陽能跨季節(jié)儲熱耦合熱泵供熱系統(tǒng)實現(xiàn)采暖、制冷和熱水三聯(lián)供能夠充分利用清潔可再生的太陽能資源和高效環(huán)保的地?zé)崮苜Y源，充分挖掘系統(tǒng)節(jié)能潛力。英豪陽光（北京）節(jié)能科技服務(wù)有限公司多年來主推該解決方案。公司總經(jīng)理于良表示，在該系統(tǒng)中，太陽能輻射熱能被集熱器中的水吸收后，產(chǎn)生熱水，在非供熱季通過地埋管換熱把熱量儲存到土壤中，提高土壤溫度。在供熱季，使用熱泵從土壤中提取熱量，1千瓦時電能驅(qū)動可實現(xiàn)建筑供熱4～5千瓦時。該系統(tǒng)目前已經(jīng)在北京、河北等省市的學(xué)校、醫(yī)院、農(nóng)業(yè)大棚的項目穩(wěn)定運行多年。

筆者認(rèn)為，建筑節(jié)能減碳需要政策和技術(shù)創(chuàng)新并行。通過提升節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)來合理引導(dǎo)用能方式、降低用能需求，或者通過政策設(shè)計加快高效減碳技術(shù)產(chǎn)品的推廣。再者，建筑節(jié)能不能以犧牲室內(nèi)環(huán)境和使用功能為前提。要因地制宜，科學(xué)合理地進行規(guī)劃設(shè)計，充分考慮不同時間、不同空間的室內(nèi)環(huán)境營造和用能方式，研發(fā)新型圍護結(jié)構(gòu)和環(huán)境控制系統(tǒng)一體化新技術(shù)新產(chǎn)品，以推進供暖、空調(diào)、照明、通風(fēng)系統(tǒng)和建筑相關(guān)產(chǎn)品的全面變革。如農(nóng)村戶用屋頂?shù)葏^(qū)域具有足夠的空間，可以大規(guī)模發(fā)展光伏。第三是希望有關(guān)部門針對《規(guī)范》出臺細(xì)則，滿足不同區(qū)域、不同建筑和不同用戶的用能需求。

中國建筑科學(xué)研究院建筑環(huán)境與節(jié)能研究院院長徐偉在《規(guī)范》宣貫培訓(xùn)會上說，一分部署，九分落實?！笆奈濉蔽覈ㄖ?jié)能和可再生能源開發(fā)利用正處于大有可為的戰(zhàn)略機遇期，進一步抓好《規(guī)范》的貫徹落實，將為推動我國建筑節(jié)能、綠色建筑、可再生能源建筑應(yīng)用等領(lǐng)域技術(shù)進步，實現(xiàn)碳達峰碳中和目標(biāo)、建設(shè)美麗中國提供堅強保障。

（作者系中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會清潔供熱分會副會長）

本文原載于《中國建材報》8月1日5版

責(zé)編：丁濤

校對：和新龍

監(jiān)審：楊娜