建设智慧能源微网 实现建筑由耗能向产能的转变
2、太阳能光电幕墙
太阳能光电幕是一种高科技产品,集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一身的新型建材,特别是太阳能电池发电不会排放二氧化碳或产生对温室效应有害的气体,也无噪音,是一种净能源,与环境有很好的相容性,是未来的一种发展趋势。未来薄膜电池发展会越来越快,将大面积投入到玻璃幕墙的使用中。
3、光热供暖,空调系统
“十三五”规划已经启动,规划首次将太阳能热利用行业纳入其中,并提出8亿平方米保有量的目标任务。推广光伏等清洁供暖技术替代燃煤锅炉供热,不仅可有效利用风能资源,减少煤炭等化石能源消耗,而且对解决城镇供热等民生问题和改善大气环境质量具有非常重要的作用。
目前,北方地区由于冬季供暖造成的雾霾非常严重,取暖费用也非常高,特别是今年,供气的成本不断加高,甚至还出现缺气的情况。个人认为在一些偏远的地方采取光热供暖是一种比较好的选择,成本也会整体下降,这些光热的设备也可以在夏天的时候供空调使用。
南疆或者南方地区比较适用空气源热泵,因为空气源热泵即使在-26℃的情况下也可以正常使用,它的节能性和效果都是比较好的,所以可以在别墅上大面积使用。
4、太阳能供暖与电锅炉互补系统
太阳能供暖与电锅炉互补系统是集加热、储能、热交换及电控技术于一体的高科技产品,采用了先进的水电分离技术、高压控制技术和储能保温技术,将夜晚电网闲置的低谷电以及弃风电、弃光伏电等能源转换成热能储存起来,通过交换装置全天24小时连续释放,实现了大规模和超大规模供热能力,可以完全替代目前广泛使用的燃煤、燃气、燃油锅炉,使用过程中没有任何废气、废水、废渣的产生,实现了二氧化碳零排放,是供热领域环保升级换代的可选产品。
现在的工厂在生产时需要蒸汽,就可以用太阳能聚热的方式产生蒸汽,然后用熔盐储热的方式储存一部分热量,保证持续稳定的生产;冬天可以采取光热的方式跟电进行互补,白天聚光产生热量,晚上采用电锅炉进行供暖。
从太阳能供暖和电锅炉互补性方面来讲,在工厂面积比较大的情况下,可以采用太阳能来供暖,锅炉作为储热备用,相互备份,这种一次性的投资成本可能会比较高,但是从长期来看,白天用太阳能供暖成本比较低,晚上用电锅炉作为互补系统相对比较安全,如果太阳能出现了质量问题或者供暖不足的情况下,用电锅炉进行补充是个非常好的选择。
5、空气源热泵
现在电锅炉使用的安全性或者清洁性总体来说都比较好,而且是全自动化,但是相比而言,空气源热泵的效果会更好一些,特别是在南方地区,目前南方地区的取暖方式主要还是空调,但是用空气源热泵会比用空调要省电50%甚至更多。
6、储能系统、
为了微电网的平衡,一定要有一个储能系统来储电。储能电池有多种,有铅酸电池、液流电池、锂电池等,但是总体来说,储电的成本还是比较高的。
以前每个建筑都有EPS、UPS,PCS目前使用的比较少。UPS也叫不间断电源,这种不间断电源从安装到结束使用的越少寿命就越短,EPS、直流屏电池也一样,如何把EPS、UPS以及直流电池整个用PCS来代替呢?
在微电网中应用比较多的另外一块是充电桩,充电桩电流非常大,多辆车同时充电会对电压造成巨大的影响,所以增加一些储能系统,在白天充电高峰的时候用电池的电给电动车充电就不会影响到电压和电的稳定性,晚上还可以吸纳低谷电,整体优势比较明显。
储能在PCS综合利用上比较少,但是整体来讲这是个趋势。在建筑一体化上,储电的运用会越来越多,但是铅酸电池的占地面积比较大,所以采用锂电池会比较好,但是锂电池成本比较高,所以总的来说,在电池储能方面还没有特别好的方案,如果能将电池的体积变小或者成本降低,那PCS在能源中的应用将会越来越广泛。
大规模的储电难度比较大,成本比较高,储热的方式相对会比较好一点。储热可以采用:
水储热,但是体积比较大
用锅炉储热
用熔盐储热
它们各自的优势会不一样,如果有空间,那水储热的成本最低;如果用锅炉储热,相对来讲固体储热的比热相对较好,但是寿命会比较短。
现在有一种新的锅炉叫熔盐锅炉,可以在晚上的时候烧成熔盐,把温度升高到400-500度,白天再慢慢释放,这种方式在大规模工厂以及写字楼会比较适用。如果工厂或者写字楼规模比较小,建议使用碳纤维这种方式供暖,因为这种方式的负荷不算大。
一些老的房屋改造需要增容,可以采用异聚态,不管是白天还是晚上都会产生能量,冬天的热比可以做到1:3,夏天可以做到1:5,这种效率比空气源热泵的效率要更好一点,这样的话整个用电负荷比直接产生电的供热方式成本要低很多,效率也高出很多。
储电、储热这两种方式对整个大楼能源微网的安全和稳定性非常有好处,所以在新建的建筑中间,把储能、储热系统设计进去节能效果会比较明显。
现在电动车发展的很快,老的建筑或者地下室直接加上充电桩的话,电流相对会比较大,变压器可能会承受不了,所以建议在设计的过程中增加储能系统,在低谷的时候储电,在高峰的时候通过电池的方式给电动车充电,这样对微电网建设的安全性效果会比较好。
智慧建筑能源微网运行管理
责任编辑:任我行
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