北苑太阳能应用示范工程一

1、北苑太阳能应用示范工程 （一） 摘要：北苑太阳能应用示范工程集太阳能空调制冷、 采暖、热水工程、 太阳能光伏并网发电和独立发电于一身，是我国到目前为止太阳能利 用最全的一个示范工程，在规模上也堪称一流，故而称之为中国太阳 能第一楼。在中华人民共和国可再生能源法通过的今天，这个项目更 具有现实的意义。关键词：太阳能应用能源电力供应一、前言稳定可靠的能源和电力供应是关系国计民生的基础条件，是关系社会 安定、经济可持续发展的重大战略问题。北京市委八届四次会议提出了要 “加强环境保护领域的技术创新 ”，“扩 大环保产业规模，把北京建设成为环境保护模范城市和节能型城市， 实现首都的可持续发展 ”。在 2

2、000 年北京市申办 2008 年夏季奥运会的过程中，北京市太阳能研 究所积极支持申办行动，向北京奥申委捐资了五个太阳能电话亭和五 个太阳能庭院灯，分别安装在奥体中心、首都体育馆和工人体育场， 在国际奥委会的官员访问北京时，对这些太阳能利用的产品特别感兴 趣，中央电视台的转播节目中也给予了特别的关注。为了响应北京市委八届四次会议的号召， 特别是为 2008 年北京奥运会 的“绿色奥运、 科技奥运和人文奥运 ”提供一个良好的范例， 北京市太阳 能研究所根据北京市发改委的安排，先期启动了 “北苑太阳能应用示范 工程”。该工程正好处于设计中的 2008 年北京奥运会奥运公园的东侧， 重点安排了可安装

3、在奥运村、 奥运场馆和奥运公园的太阳能利用系统， 解决太阳能利用同建筑物结合，有效地利用建筑物和装饰建筑物的课 题，为在奥运场馆和奥运村中使用太阳能光伏发电和光热综合利用积 累经验和数据，同时也为我国今后推广应用太阳能于建筑做出示范。 太阳能应用示范工程项目主要包括 100 千瓦太阳能光伏并网发电系统 和 360 千瓦太阳能空调制冷、采暖和热水综合系统。示范项目的实施 充分可靠地展现了太阳能利用的魅力，为把首都建设成为环境保护模 范城市和节能型城市，实现首都的可持续发展做出贡献。 与此同时，该示范基地也将建成我国最大的太阳能专业孵化基地，配 备各种先进的研究、开发和产业化设备，为使我国太阳能利

4、用更上一 层楼作出更大的贡献。二、项目的意义及必要性1意义和重要性 常规化石燃料的无节制使用和二十世纪七十年代发生的两次石油危机， 使得人们越来越清醒地认识到化石燃料资源迟早会枯竭耗尽。根据我 国现已探明可丌采的化石能源储量的统计和使用这些能源的速度，可 以预计，煤可以应用的时间约为 54-81 年，石油为 15-20 年，天然气的 时间 28-58 年，核燃料使用的时间也不会超过百年， 前一个数字是预测 的估计，后一个数字是保守的估计。因此找到一条可持续发展的包括 太阳能在内的可再生能源等的新出路，将是我们避免人类能源短缺与枯竭的紧迫任务 八十年代人们进一步认识到，化石燃料对环境的严重污染所

5、导致的生 态破坏、地球温室效应等正日趋严重地威胁着人类的生存。能源短缺 和环境污染是当前经济发展面临的两大问题，制约着经济和社会的发 展。太阳能作为新能源和可再生能源的一种，是取之不尽、用之不竭的洁 净能源。开发利用太阳能，对于节约常规能源、保护自然环境、促进 经济发展和提高人民生活都有极为重要的意义。2国内外发展概况 在太阳能热利用方面，太阳热水器技术日趋成熟，应用领域已从生活 热水扩大到泵水、 采暖、制冷空调、海水淡化、 工业加热、 热发电等。 上述诸多应用中，又以太阳能采暖、空调以及生活热水这样的综合应 用系统最具潜在的价值；它可以更为充分地利用太阳能，更为充分地 实现建筑节能，更为充分

6、地体现与建筑相结合。利用太阳能提供采暖和生活热水的技术已经相当成熟。利用太阳能提 供空调，目前采用的主要技术方案则是太阳能吸收式空调系统； 太阳 能吸收式空调系统主要由太阳能集热器和吸收式制冷机两大部分组成。 随着溴化锂吸收式制冷机的商品化，太阳能吸收式空调技术得到了相 应的发展，意大利、西班牙、美国、德国、日本等国都相继建立起不 同规模的太阳能空调示范系统。国内在“九五”期间根据国家科委的安排， 由北京市太阳能研究所承担了 “九五 ”国家科技攻关项目 山东省乳山太阳能吸收式空调及供热综 合示范系统。该系统采用 540 平米的热管式真空管太阳集热器， 空调、 采暖面积为 1200 平米。该综合

7、示范系统为本太阳能采暖、空调以及生 活热水示范项目的实施，积累了宝贵的经验。在太阳能光伏利用方面， 近年来光伏技术一直保持着快速发展。 从 1998 年开始，世界光伏市场更是出现了供不应求的局面，年增长率保持在 3040，2004 年更是创造历史的新高，增长率达到 67，年产量达 到 1253 兆瓦。在各国减排行动和优惠政策的拉动下，产业发展将进一 步加快。国际上各国都纷纷制定了光伏产业和市场发展的未来规划。美国 “百万 屋顶计划 ”，德国政府在顺利完成十万天棚计划之后， 2003年又通过了 新的光伏法案，日本的 70 万户并网发电计划。除政府计划外，各大公 司业纷纷扩大产量，太阳能光伏发电的

8、产业正在腾飞，预测卸明年将 达到年产量 5300 兆瓦。光伏电池的应用正在逐步从解决边远地区和农村用电向全社会的替代 能源过渡。国际上，光伏应用的发展主要向两个方向发展，一方面是 以户为单元的屋顶计划，每户安装 35 千瓦的光伏并网发电系统。另 一方面是向大型光伏电站发展。后者也 F在改变已往在戈壁、沙漠建 设大型光伏系统的传统观念，丌始在都市的公益建筑物兴建大型并网 发电光伏系统， 如在 2000年悉尼奥运会使用了 900 多千瓦的光伏并网 发电系统。在并网发电的同时，还要同建筑体融合，起到很多附加功能的作用。从 2001 年开始， 太阳能光伏并网发电系统首次占据全球光伏累积装机 容量的一半

9、以上，达到 57。 2002 年、 2003年持续增长， 2003年的 太阳能光伏并网发电系统容量更占到当年光伏应用的 87。上述数字 表明，在世界范围内太阳能光，伏应用已经从边远无电地区转向都市 的并网发电系统。2004 年是世界太阳能光伏发展关键的一年，我国的光伏产业也有了长 足的发展。到 2004 年底为止，国内太阳电池的生产能力已经达到 60 兆瓦，光伏组件封装能力超过 100兆瓦。预计到 2005 年底，太阳电池 的生产能力将达到 180 兆瓦，组件封装能力将超过 200 兆瓦。这些都 为国内的太阳能光伏利用做好了基础准备。由于世界各国对环境和能源短缺的日益关注，持续发展必将成为今后 建筑设计的重要指导思想。当前，将太阳能热水、空调和光伏发电应 用于