《200 重庆市太阳能资源在建筑中应用的探讨.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《200 重庆市太阳能资源在建筑中应用的探讨.doc（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、重庆市太阳能资源在建筑中应用的探讨* 建设部：长江流域可再生能源在建筑中应用规划研究刘 海1 樊 燕21 重庆大学城市建设与环境工程学院 ，重庆 4000452 中国建筑设计研究院，北京 100044摘要：本文简要介绍了重庆的太阳能资源条件，分析了重庆光热和光电资源在建筑中的应用，初步探讨了应用中存在的问题及解决途径。关键词：重庆市，太阳能，光热利用，光电利用Abstract ：In this paper,the solar energy resources in Chongqing is introduced briefly,The application of solar energy f
2、or buildings in Chongqing including solar energy photo-thermal utilization and photovoltaic utilization is analyzed,The p roblems and solutions in solar energy application are put forward.Key words : Chongqing city;solar energy resource; solar energy photo-thermal utilization; solar energy photovolt
3、aic utilization0 引言哥本哈根会议前，我国在没有任何国际援助下自主提出了到2020年的二氧化碳排放强度降低40%-45%的目标，这就为太阳能等各种可再生能源的应用提供更加广阔的前景。积极开发利用太阳能等可再生能源，大力发展循环经济，建设资源节约型城市，对重庆来讲，不仅意义重大，而且十分紧迫。重庆市人大在2007年就通过重庆市建筑节能条例和印发重庆市可再生能源建筑应用示范工程管理办法，并于2009年8月25日正式实施重新修订的节能考核办法，1为太阳能等可再生能源的利用提供了保障。1 重庆市太阳能资源分布特征重庆市气候属亚热带季风性湿润气候，年平均气温在18左右，冬季最低气温平均在
4、6-8，夏季平均气温在27-29，全市各地全年的日照时数大部分地区在11001300小时之间，年太阳总辐射量在3200-3900MJ/m2之间。在地域分布上，北多南少，在南部地区是西多东少。在时间分布上，各地冬季（122月）日照占年总日照时数的10左右；春季约占日照总数的2030，其中西部地区略偏高。各地夏季日照约占全年日照时数的4050；秋季日照约占全年日照时数的1224，其中东北部地区偏高。按接受太阳能辐射量的多少，全国太阳能资源分布大致上可分为五类地区。重庆市属于第五类地区，是我国太阳能资源最少的地区之一。总体来说，重庆市太阳能资源条件较差，但是在夏季典型时期，太阳能资源的分布情况却相对
5、丰富，在夏季的6-10月里，约有60%左右的时间达到了三类地区的水平，也就是说在这些月份里，太阳能资源的可利用程度是较高的，具有一定的利用价值。2 重庆市太阳能光热资源在建筑中的应用2.1 重庆市太阳能光热量计算方法太阳能光热密度定义：单位土地面积上可用于建筑热水的太阳能，单位（kWh /km2）。太阳能光热密度=建筑面积密度（m2/km2）/平均建筑层数*太阳能总辐射量（kWh /km2）*太阳能热水器与平面的面积比*屋顶面积可使用率（%）*太阳能热水效率（%）*太阳能使用效率（%）。2.2 重庆市建筑太阳能光热资源密度图重庆市建筑太阳能光热资源密度图是根据测算结果由ArcGIS软件绘制而成
6、。重庆市既有建筑和新建建筑的太阳能光热利用中，主城区光热资源密度均为最大。根据测算结果，2012年重庆市主城区既有居住建筑、既有公共建筑、新建居住建筑、新建公共建筑光热密度分别为约2084kWh/km2、495kWh/km2、1146kWh/km2、480kWh/km2。根据重庆市太阳能资源分布可知，重庆市主城区是重庆市太阳辐射较弱的地区之一，但主城区建筑面积密度是最大的，从而使主城区的光热密度值最大。此外，据图2.2.12.2.4所示，万县、奉节、永川等地的光热密度也较大，这些周边区县建筑面积小，但光热密度相比主城区差别不大，因此在这些地区发展光热是可行的；而秀山、酉阳、彭水、黔江等地的光热
7、密度很小，如2012年秀山既有居住建筑光热密度为约35kWh/km2，这些东南区县太阳辐射最弱，而且建筑面积密度也很小。由图2.2.12.2.4对比可知，无论是在既有建筑还是在新建建筑中，居住建筑的光热密度均大于公共建筑的光热密度值，由此可知重庆市太阳能光热主要应用于既有和新建居住建筑，公共建筑的使用作为补充。2.2.1 2012年重庆市既有居住建筑光热密度图图2.2.1 2012年重庆市既有居住建筑太阳能光热总密度（kWh/km2）2.2.2 2012年重庆市既有公共建筑光热密度图图2.2.2 2012年重庆市既有公共建筑太阳能光热密度（kWh/km2）2.2.3 2012年重庆市新建居住建
8、筑光热密度图图2.2.3 2012年重庆市新建居住建筑太阳能光热密度（kWh/km2）2.2.4 2012年重庆市新建公共建筑光热密度图图2.2.4 2012年重庆市新建公共建筑太阳能光热密度（kWh/km2）3 重庆市太阳能光电资源在建筑中的应用3.1 重庆市太阳能光电量计算方法太阳能光电密度定义：单位土地面积的建筑中被太阳能光电转换装置利用并转换成电能的能量，单位(kWh/km2a)。太阳能光电密度=建筑面积密度/平均建筑层数*太阳能光电屋顶面积利用率*太阳能总辐射量*太阳能光电转换效率*太阳能光电效率系数a。3.2 重庆市建筑太阳能光电资源密度图重庆市建筑太阳能光电资源密度图是根据测算结
9、果由ArcGIS软件绘制而成。重庆市既有建筑和新建建筑的太阳能光电利用中，主城区光电资源密度均为最大。根据测算结果，2019年重庆市主城区既有居住建筑、既有公共建筑、新建居住建筑、新建公共建筑光电密度分别为约488kWh/km2、125kWh/km2、1138kWh/km2、513kWh/km2。根据重庆市太阳能资源分布可知，重庆市主城区是重庆市太阳辐射较弱的地区之一，但主城区建筑面积密度是最大的，从而使主城区的光电密度值最大。此外，据图3.2.13.2.4所示，万县、长寿、奉节、永川等地的光电密度也较大，这些周边区县建筑面积小，但光热密度相比主城区差别不大，因此在这些地区发展光电是可行的；而
10、秀山、酉阳、彭水等地的光电密度很小，如2019年秀山新建居住建筑光电密度为约18kWh/km2，这些东南区县太阳辐射最弱，而且建筑面积密度也很小。由图3.2.13.2.4对比可知，新建建筑的光电密度大于既有建筑光电密度值，由此可知重庆市太阳能光电主要应用于新建建筑，既有建筑的使用作为补充。3.2.1 2019年重庆市既有居住建筑光电密度图图3.2.1 2019年重庆市既有居住建筑太阳能光电密度（kWh/km2）3.2.2 2019年重庆市既有公共建筑光电密度图图3.2.2 2019年重庆市既有公共建筑太阳能光电密度（kWh/km2）3.2.3 2019年重庆市新建居住建筑光电密度图图3.2.3
11、 2019年重庆市新建居住建筑太阳能光电密度（kWh/km2）3.2.4 2019年重庆市新建公共建筑光电密度图图3.2.4 2019年重庆市新建公共建筑太阳能光电密度（kWh/km2）4 存在问题及解决途径4.1 存在问题 太阳能利用较少。与长江流域的上海市、江苏省、浙江省和湖北省相比，重庆市的太阳能光热密度和光电密度很小，太阳能利用成本较高，因此利用较少。 太阳能利用方式较为单一。目前重庆应用最多的是太阳能热水器系统，而太阳能照明、太阳能光伏发电等其他产品应用则相对较少。用户安装使用的太阳能热水器的类型主要是全玻璃真空管太阳能热水器。平板太阳能热水器因集热效率不高、易损坏、难维修等原因在重
12、庆使用极少。 缺乏技术性能适合重庆的、经济性的太阳能产品。太阳能利用设备厂家生产规模小，自动化程度低，研发新技术、新产品资金投入不足，难以适合重庆的使用条件。 认识不足，思想观念落后。人们普遍认为重庆市不适宜太阳能应用，没有意识到太阳能对缓解能源危机、实现节能减排的重大意义。4.2 解决途径 太阳能光热利用系统中设置蓄能装置。重庆地区太阳能具有不稳定性和间断性，因此应该设置蓄能装置，此装置有两个作用，其一是蓄存多余的能量，其二是使系统稳定运行。 提高太阳能屋顶面积利用率。重庆地区太阳能辐射量较小，因此要提高屋顶使用率，相关部门应该出台激励措施。 鼓励应用适合于重庆地区的太阳能新技术、新产品。各
13、地区应用适合本地区的新技术、新产品，会带来巨大的经济效益和环境效益。如北京市在2008年北京奥运会采用太阳能光伏发电系统，据初步计算, 国家体育馆100 千瓦光伏电站使用25 年能节约标准煤约904.8t,，减排二氧化碳约2352.5t、二氧化硫约21.7t 和氮氧化物约6.3t。2 提高认识、加强宣传。从减少环境污染、节能减排及可持续发展的角度出发，加强节能、环保宣传力度，引导人们积极转变观念，在建筑及生产过程中全方位地积极采用太阳能光热、光电设备，建设节约、环保的和谐社会。5 结束语重庆地区太阳能资源在建筑中的利用不仅是可行的，而且是可以有大作为的，尤其是在6-10月期间。在重庆地区积极推广太阳能在建筑中应用，不仅具有巨大的经济效益、社会效益，而且可以有效避免环境污染、减轻温室效应、缓解能源危机，从而达到巨大的环境效益，因此重庆地区太阳能资源在建筑中的应用将会有巨大的发展潜力。参考文献1重庆时报09/09/172任淇.崔铭俊.浅议太阳能的建筑应用J.黑龙江科技信息.2008,18 :53 第一作者姓名：刘海 性别：男 出生年月：1986.08 技术职称：在读硕士研究生 通讯地址：重庆市重庆大学B区3舍1022室 邮编：400045 联系电话：13657670751 电子邮箱：
