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太阳城:剑走何方

2010-03-05 14:14:48 中国建设报   作者: 韩戴男  

随着节能减排战略的不断推进,“太阳城”建设将太阳能与建筑一体化规模发展的模式进入大众视野。今年9月,山东省德州市将承办“第四届世界太阳城大会”,该市政府还准备用50多亿元扶持该地区太阳能产业,希望把德州建成国内一流的太阳能利用产业技术创新中心、知识创新中心和示范基地。德州这种发展模式代表着太阳能与建筑一体化将规模化发展。那么如何使这种模式健康发展呢?“太阳城”的建设应该朝哪个方向发展呢?

国外“太阳城”模式重在可持续

当今世界各地已建和在建的“太阳城”达数十个,其中美国有25个、澳大利亚有7个、新西兰有1个。这些城市有一个共同特点,就是充分挖掘本地的太阳能以及风能、地热能等可再生能源,并建设各种利用设施为城市生产、生活供能。其中,英国萨顿市贝丁顿社区与荷兰雨果低地城市是最具特色的两个城市。

英国贝丁顿社区“零能耗发展”的理念是在不牺牲现代生活舒适性的前提下,建造节能环保型和谐社区。贝丁顿社区之所以能实现居住“零能耗”,得益于整合建筑节能、热电联产系统和绿色交通系统等各环节,形成了节能型整体规划。他们通过节能建筑与可再生能源来实现“零能耗”。具体实施方案分为两步:第一步,建筑师通过各种措施减少建筑热损失,并尽可能使用太阳能获得热量;紧凑建筑物排列,以减少建筑的总散热面积;楼顶、外墙和楼板都采用300毫米厚的绝热外层;窗户选用内充氩气的3层玻璃窗;窗框采用木材以减少热传导;采用自然通风系统将通风耗能最小化;风力驱动的换热器可随风向的改变而转动,一边排出室内的污浊空气,一边利用废气中的热量来预热室外寒冷的新鲜空气。第二步,热电联产系统满足必需的能源需求,整个社区有一片3年生的70公顷速生林,每年砍伐其中的1/3,并补种上新的树苗,以此循环利用木材为燃料,同时树木在生长过程中吸收二氧化碳等污染物。

而荷兰雨果低地市的太阳城是目前世界上最大的二氧化碳“零排放”的住宅区,是首个符合《京都议定书》的区域。“太阳城”从设计到建成的整个过程都体现着可持续性。整个“太阳城”所需用电主要来源于绿色电力,它使“太阳城”实现了二氧化碳“零排放”,即在屋顶与外墙设太阳能板和各种相关设施,该社区太阳能发电系统除了满足自用,还能有44%的剩余电量输送到电网。该社区的风力发电也是绿色电力来源之一。此外,“太阳城”还大量建造节能型住宅。

国内“太阳城”分两种模式

根据国际太阳城大会的定义,“太阳城”是指以太阳能为代表的可再生能源为主要能源的可持续城市。通俗一点说,“太阳能”就是一个城市的主要能源来源。

据复旦大学城市环境管理研究中心秘书长孟立慧介绍,国内已经打出“太阳城”建设旗号的城市近10座,但从实际情况看,以无锡和敦煌为代表的“产业发展型”属于打造“光伏产业之城”和发展太阳能发电工业。国内符合“太阳城”定义的城市是以昆明和日照为代表的“建设应用型太阳城”,以及以德州、保定、邢台为代表的,以太阳能产业和城市建设互动的“产业+建设应用型太阳城”。前者以大面积普及安装太阳能热水器为主要建设内容,后者则在各自产业发展的基础上,有的大力推广以独立光伏发电系统为主的太阳能光电建筑一体化(如保定)或以太阳能热水器为主的太阳能建筑一体化(如邢台),有的则光电、光热、风光一体多管齐下,如建设“百万屋顶”工程、“百村浴室”工程、“道路照明”工程和“太阳能小区”(如德州)。

孟立慧认为我国的“太阳城”应朝着3个目标努力:全球最大的太阳能应用技术集散地和应用城市、国内太阳能与建筑一体化示范城市、享有国际声誉的太阳能应用型低碳城市。“太阳城”,城市建设的主体是太阳能与建筑的一体化,在土地资源并不丰富的城市,应该着力推动太阳能与建筑结合,比如光热利用和薄膜太阳能。”他给出建议。

“太阳城”建设的困惑

众所周知,我国拥有数量极其众多的大中小城市,每年的能源需求和由此产生的碳排放量极其巨大。只要能够用太阳能及其他可再生能源部分替代化石能源消耗(比如20%%),其数量将是十分惊人的。如果将这种太阳能与建筑一体化的建设方式普遍推广,那么把“太阳城”建设视为我国城市建设新方向也大无不可。但需要指出的是即便在昆明、日照、德州、保定、邢台这些“太阳城”先行城市中,“太阳城”建设也存在着不少困惑。

首先的问题就是“太阳城”没有标准。客观地说,要完全按照国际太阳城大会的定义来建设“太阳城”,以我国目前的太阳能技术和产业发展水平难以做到。但如果一直没有一个客观评价的标准,很快“太阳城”城市建设方向将流于概念炒作。

其次,技术和产业发展水平尚不能对“太阳城”建设提供有效支持。虽然太阳能利用技术已经有了很大、很快速的进步,但很多技术尚未进入实质性应用阶段,其可用性、可靠性、经济性都需进一步证明。效率、成本这两个关键因素都还存在着亟待解决的问题。更重要的是没有系统性解决方案。而要获得解决方案,只靠太阳能产业内部资源是不行的。

最后,无论是标准,还是技术和产业发展,都离不开有效的政策支持与推动。尽管国家和各地政府都有不少和太阳能利用相关的政策措施,但截至目前为止,还没有一个针对“太阳城”建设的系统化政策保障体系。“从严格意义上讲,目前全球尚没有一个完全建成的‘太阳城’,多以太阳能电池板在城市的照明、供能等应用为主,少数同时建有一定量太阳能热水系统”,孟立慧说。
 




责任编辑: 中国能源网

标签:太阳城