国内外节能减排现状、发展趋势与当前节能工作重点.ppt

国内外节能减排现状、发展趋势与当前建筑节能工作重点,江亿,建设生态文明，是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计。面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势，必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念，把生态文明建设放在突出地位，融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程，努力建设美丽中国，实现中华民族永续发展。中共十八大报告,生态文明是人类文明发展的新阶段,资源约束趋紧能源、水资源环境污染严重大气污染、雾霾气候变化、碳排放生态系统退化植被、水系、湿地物种,我国能源供应状况,碳排放的压力,由于碳排放增加导致地球气候变化明显目前全球碳排放量304.9亿吨，中国碳排放为全球第一，占22.3%，人均碳排放量已超过世界平均水平为了使地球温升不超过2度，到2020年，由于能源使用产生的碳排放不能超过320亿吨，约为156亿tce化石能源。2020年全球人口76.6亿，人均化石能源消耗约为2tce。而目前美国人均化石能源消耗为9.8tce，中国人均化石能源消耗为2.2tce，已超过人均上限我国人口14.5亿，化石能源消耗总量应在30亿吨以内,生态文明是人类文明发展的新阶段,农耕文明：敬畏自然（神灵），“天人合一”工业文明：榨取自然界的一切为人类文明服务，满足欲望人类无穷的欲望与自然界有限的资源与环境容量的矛盾“人定胜天”的后果是大自然对人类的惩罚生态文明：在“尊重自然、顺应自然、保护自然”条件下的发展，人类的可持续发展,生态文明发展模式,西方发达国家走过的路可行吗？能源代价碳排放代价以制造业的转移，“虚体经济”换来的生态环境,世界各国能源消耗状况(2005),Datasource:EnergyInformationAdministration.InternationalEnergyOutlook2008.,Percapita,发展中国家,发达国家,一些主要国家消费领域能耗比例,2006,美国60年来消费领域能耗比例的变化,美国六十年来消费领域能耗的比例持续增长，成为用能的主导部分,1949,2008,西方社会消费领域能耗状况,Would,USA,Canada,ER,JP,AU,Kr,Rus,CN,Ind,Af,Bra,Building,passengers,good,Industry,Non-OECD,OECD,几个主要国家消费领域人均能耗,2006,26,144,188,需要另一个地球,如何满足发展中国家消费领域的能耗需求？,OR,另一种生活方式,如果发展中国家人均消费领域能耗与发达国家相同的话,目前,预测,我们需要不同的发展模式：生态文明,USA,JP,De,Fr,UK,U.CN,Ind,Bra,生态文明发展模式,我国经济发展状况与能源消耗状况三类产业占GDP之比能源消费状况：制造业能耗与消费领域能耗两类能耗比例与发达国家的不同实现节能减排的途径提高制造业用能效率与产业结构调整消费领域的节能减排,中外主要耗能产品的能源单耗,世界各国的建筑能耗,(1)D(3)TheEnergyDataandModelingCenter,HandbookofEnergy&EconomicStatisticsinJapan.2011,案例:建筑A的空调能耗,ThemeasuredenergyconsumptionofACineveryunitsofaresidentialbuildinginBeijing,2006,splitunit,16,同一位置18层住户各家空调年耗电,ElectricityconsumptionbyACforhomeunitsatsamelocationbutdifferentfloorsinbuildingB,北京典型住宅空调电耗,5floors,1981,74m2/unitSplitunit,B.18floors,1996,103m2/unit,Splitunit,C.26floors,2003,141m2/unitSplitunit,D.26floors,2004,132m2oneoutdoor&multiindoorunits,E.26floors,2005,280m2/unitCentralACsystem,北京5座建筑的空调单位面积电耗,kWh/m2.year,Theaverageelectricityconsumptionfordifferentbuildings:kWh/m2.year,E为中央空调,我国长江流域的住宅冬季采暖能耗,Heatpumps,COP=1.9,Currentlevel,法国里昂,（II）上海地区居民行为调查,采暖设备开启方式,部分时间部分空间运行是采暖能耗较低的主要原因,几座办公建筑的能耗,Tsinghuaschool4650m2，34kWh/m2.a,Tsinghuaartschool64km2，65.7kWh/m2.a,GovernmentofficeB37km2，113kWh/m2.a,GovernmentofficeA16km2，70.1kWh/m2.a,TowelinShanghai287km2，215kWh/m2.a,OfficebuildingA,USA6425m2，364kWh/m2.a,Officebuilding,Lyon17km2，165kWh/m2.a,OfficebuildingB,USA30km2，356kWh/m2.a,中美校园建筑能耗比较,B,A,清华大学校园建筑用电量,ElectricityofCampusBuildings(A),kWh/m2.a,BuildingswithFanOnly,BuildingswithSplitACUnits,BuildingswithCentralizedACSystem,费城UPENN校园建筑用电量,ElectricityofCampusBuildings(B),kWh/m2.aExcludingDistrictCoolingPlant,ServedwithDistrictHeating/Cooling(DHC)System,能耗巨大差别的原因,建筑通风的风机能耗气密性非常好的建筑:70110kWh/m2.a全空气系统:3070kWh/m2.a自然通风:10kWh/m2.a一天中的运行时间空调系统结构与运行方式：再热,等,英国办公室建筑能耗统计,日本调查发现的不同生活模式住宅采暖能耗的巨大差别,2019/11/28,27,图表来源：HisashiMIURA,NationalInstituteforLandandInfrastructureManagement,EvaluationofAnnualEnergyConsumptioninResidentialHouseforJapaneseEnergyEfficiencyStandard,热泵式中央空调系统,电热式地采暖,电热热水地采暖,电动热泵热水地采暖,燃气热水普通锅炉地采暖,燃气热水冷凝锅炉地采暖,标准型空调热泵采暖,高效空调热泵采暖,标准性空调热泵,高效空调热泵,部分时间运行,部分时间部分空间,没有热回收带有热回收,28,消费领域的服务水平与能耗,Serviceprovidedbybuilding,BEC,中国,发达国家,Howtheservicelevelcanbequantified?Whatisthegoaloftheservicelevel?Paradise?Doestheearthcansupportthe“Paradise”?,世界各国人均住宅用电量与人类发展指数,生态文明的发展模式,“工业文明”下的发展模式先定发展目标，通过技术创新尽可能降低实现这一目标的生态代价“生态文明”下的发展模式先定生态约束，通过技术创新实现在不突破约束条件下人类的充分发展以自然界能够提供的上限为约束条件土地资源水资源能源资源环境容量,制约我们发展的资源环境条件,土地资源：我国人均耕地为世界平均水平的27%18亿亩土地的红线不能触动高层、超高层住宅比例世界第一水资源：我国人均水资源远低于全球平均水平北方是水量总量不足，南方是水质性缺水人应该“逐水而居”，而不应由水来适应人,世界上几个主要国家人均建筑面积,我国到2020年可能的能源供应状况,从可获得能源量看我国有较大可靠性的能源供应能力为39.340.9亿tce从碳排放容量看我国可用30亿tce化石能源，在发展10亿tce非碳能源,工业用能与工业生产总值的变化,我国2020年用能规划,用能总量：不超过41亿吨标煤制造业及农业用能：26亿吨标煤交通用能：46亿吨标煤建筑用能：不超过10亿吨标煤,我国建筑用能总量的发展变化,我国建筑用能总量控制规划,对消费领域能耗特性的认识,不仅与提供服务的技术有关，更与生活方式、文化习惯有关需求的不同是由不同的生活方式所导致；但是，满足不同需求的能耗与所产生的服务水平之间并非线性关系。在很多情况下，高需求与相应的高能耗所产生的并非更优质的服务（更健康，更高工作效率，相同出行距离下节省更多时间等），而只是一种“炫耀”或满足一种“文化需求”。在很多情况下这种“炫耀”和“文化需求”往往对应更差服务效果,对消费领域能耗特性的认识,提高人们生活水平是最终目的。然而，使社会幸福感提高的生活模式不是只有一种。因此，解决问题的关键在于找到一种合适的可持续发展的社会结构与发展模式，在实现社会文明和使人民生活幸福的同时，能源消耗最小。现行的西方生活方式显然不能满足这一目标。中国以及其它广大的发展中国家必须要找到一条全新的道路，通过采用与之不同的发展模式，实现我们的发展目标我国提出“建设资源节约、环境友好型社会”的发展目标，并以之为中国的发展和城市化的基本国策，找到一条新的满足中国进一步发展需要的道路是完全可能的，并能以之为其它发展中经济体，如印度、巴西、墨西哥与东南亚国家等的发展模式提供启发与参考,对消费领域能耗特性的认识,不同的生活方式和文化对应于不同的技术系统方式有些服务于“高能耗生活模式”的技术方案，尽管其能源利用率高，但如果它的使用促使人们从节约的生活模式“被迫”地转为“高能耗生活模式”，其结果反而使实际的能源消耗大幅度增加必须根据“节约型”生活模式，发展相应的技术系统，而决不能简单地拷贝国外在此领域的节能技术,案例：北京市办公建筑,根据调查可以分为三类按照西方模式设计，按照西方模式运行，5高能耗，150kWh/m2.a较好的室内舒适性按照西方模式设计，按照节约的模式运行新风机运行时间很短，空气不新鲜建筑内部分空间过冷，部分空间过热能耗较低，80kWh/m2.a可开窗的一般办公楼可局部控制，室内环境较好能耗低，50kWh/m2.a,案例：太阳能生活热水器,按照分析计算，太阳能生活热水需要电热辅助加热，供阴天使用，电热量占40实际居民几乎不用电热。天气好，全家洗澡天气不好，无热，不洗澡国外实际结果：与计算结果相近，电热40改为全楼统一的太阳能系统，加辅助电热，按照热量收费后，辅助电热量接近40不同的生活方式需要相应的技术支撑系统,依靠从国外引进的”高技术“建造”零能耗“建筑，能解决问题吗？清华大学中意节能环保楼宁波诺丁汉大学分校零能耗楼建筑节能依靠”提高可再生能源利用率”吗？