江亿院士 战“疫”胜利时与大家共议建筑节能新思路

2月21日,江亿老师作为《建筑节能》杂志编委会主任委员,接受了杂志社电话访谈。江老师表示,在举国上下共同抗击新冠病毒感染肺炎疫情过程中,国家各个层面所施应对举措非常全面,大家应该有信心共同战胜疫情;期间,建筑行业科研设计人员勇于担当,做了很多努力,非常辛苦。当前各单位在逐渐恢复工作与商业服务,但防护意识不应松懈,为期刊读者提出了建议。在访谈过程中,杂志社代表广大读者,对于备受关注的一年一度的清华大学建筑节能学术周安排情况进行了咨询。江老师表示,举国应对疫情大局当前,本届建筑节能学术周交流活动必然延期,具体时间待定;相信国家战"疫"胜利之时,建筑节能工作也必然强势回归;期待疫情过后与大家相聚,共同探讨建筑节能工作新思路;对于本届学术周的关注热点,提前向大家进行初步介绍。

中国应当走属于自己的真正的建筑节能之路——访中国工程院院士江亿

AT:现在从国家到地方都认识到了节能的重要性,也在大力推进这方面的工作,各种节能建筑如雨后春笋般涌现.但很多号称是节能示范建筑的项目经测试实际能耗并不比普通建筑低,甚至还高出很多.您如何看待这种现象?江亿:我曾经对北京、南京等地很多这类建筑的实际耗能情况进行调研和比较,的确很多采用了各种新技术的节能建筑实际能耗并不低,究其原因主要有以下几点.(1)"部分时间、部分空间"还是"全时间、全空间"营造室内温湿度环境.

江亿院士:为《2020中国建筑节能年度发展研究报告》作序

今年这本书是在全国人民抗击新冠病毒、支援武汉的这样一场全民战争中完成的。抗击新冠成为当前的第一大事,建立起科学、有效的全面公共安全防范体系、提高社会治理能力,应该是度量中国社会发展水平的重要标志,也是实现中国梦的重要内容。联想到这几年农村清洁供暖工程进展中的方方面面,问题的症结最后也都回到了社会治理能力和管理水平上。希望中华民族通过这样的大灾难提高全民族的防范意识,提高整个社会的治理能力与管理水平,战胜疫情上的付出会在全民族素质的进步上得到回报。按照计划,今年《中国建筑节能年度发展研究报告》的主题是农村建筑节能。

电力动态碳排放责任因子

新型电力系统建设背景下,需要充分发挥海量用电终端具有的储能和灵活用电资源来解决电力系统的实时调节需求,这一调节目标的实现亟需建立合理的引导指标和激励机制。为此,该文提出利用“电力动态碳排放责任因子”激励用电终端进行自律式调节的方法。首先,给出这种方法的基本原则;然后,具体讨论碳排放责任因子的计算方法,再利用电网的实际运行数据说明这种确定电力动态碳排放责任因子方法的有效性和可持续性;最后,通过案例分析建筑等用电终端的灵活性调节潜力。该文提出的电力动态碳排放责任因子,为新型电力系统实现与海量用户侧灵活可调资源间的实时互动提供了新的思路,未来将进一步完善其政策、理论及实际实施等多方面的工作。

优化建筑用能结构 推动建筑领域低碳转型

近日,国务院办公厅转发国家发展改革委、住房城乡建设部《加快推动建筑领域节能降碳工作方案》(国办函[2024]20号,以下简称《工作方案》),对加快推动建筑领域节能降碳有关工作作出系统部署。《工作方案》将推动建筑用能低碳转型作为重点任务之一,提出提高建筑电气化水平、支持建筑光伏发展、推动建筑减少化石能源供热、促进农村用能低碳转型等工作要求,这是优化建筑能源结构、有效降低建筑领域碳排放的重要举措,将为积极稳妥推进碳达峰碳中和奠定坚实基础。

加强碳足迹数据基础 完善碳足迹管理方法

本文针对当前我国碳足迹管理体系面临的挑战,提出以“系统分类+基准值”的思路建立权威碳足迹因子库并在应用中实现持续更新,采用“基准值法”分摊责任,实现碳排放的“生产侧抓强度,消费侧抓总量”,推动基准值的国际互认,避免产业链信息泄露等建议。

电网友好型建筑构建路径探索

建筑领域是电力系统重要终端用户,也是构建新型电力系统的重要环节。面向建筑零碳/低碳化构建目标和新型电力系统建设任务,建筑能源系统需要承担哪些新的任务?能够发挥什么样的作用?这些问题均亟待解答。为此,重点从新型电力系统对建筑能源系统提出的新的需求、需承担的新任务及建筑能源系统能够发挥的作用等方面进行探讨,建筑能源系统需要自身革新,在建筑全面电气化、提升建筑能源系统的柔性用电能力等方面寻求突破,在实现建筑自身“源储荷”各环节转变的基础上应当进一步挖掘灵活用电能力,成为新型电力系统中集“产消储调”于一体的友好用户。该研究将为深入认识建筑等用户侧在新型电力系统中需做出的变革、可发挥的作用提供有益探索和参考。

清洁低碳发展中国策一一访中国工程院院士江亿

必须臝得这场胜利《能源评论》:您曾表示过,低碳发展是我们必须要面对的一场战争,其战略意义和量化目标是什么?江亿:按照《巴黎协定》制定的平均温升不超过2℃的目标,到2050年全世界二氧化碳排放量不超过150亿吨。现在全世界总的碳排放量是300多亿吨,自2016年开始中国每年的碳排放都在100亿吨以上。对中国而言,在30年间既要保证经济社会发展、人民生活不断改善,又要把二氧化碳排放降低三分之二,降到三四十亿吨,这是一个特别严峻的挑战。这几乎是难以实现的任务,但是气候变化状况又迫在眉睫,我们必须应对挑战,在今后30年下狼心实现能源结构调整,按照中央提出来的能源革命战略,改变能源供给方式和结构,55变能源消费方式,从而实现低碳发展。

建筑区域广义储能资源的刻画与设计方法

面向碳中和目标,发展以风电、光电等可再生能源为主导的新型电力系统对于储能提出重大需求。建筑作为电力需求侧的主要部门之一,蕴含巨大储能潜力,不仅可实现自身柔性用能,还能主动参与外部电力系统调蓄。该文提出一种“等效电池模型”,定义等效充电功率、等效放电功率、等效储电量和等效综合效率,刻画建筑区域内3类最主要的虚拟储能资源(包括电动汽车+智能充电桩、暖通空调系统+建筑热容、可储能电器设备),并通过文献、实测和模拟数据给出典型工况下上述3类资源的关键参数取值范围。基于上述模型,提出建筑区域广义储能(包括传统储能和虚拟储能)的设计方法,实现减少柔性用能建筑的储能电池容量,并以典型办公建筑和住宅建筑为案例进行计算分析。提出的模型及方法可为城市能源系统的低碳设计规划提供有力支撑。

利用数据中心余热供热的系统设计与分析

数据中心余热供热是提高数据中心能源利用效率和实现冬季清洁供暖的重要途径。本文提出了一种适用于数据中心的长距离供热系统,在热源和热汇处设置多级热泵以增大供热管网供回水温差,并使用储热装置保障数据中心和供热系统的安全性,提高数据中心余热利用率。以张家口某数据中心为例进行了分析,该系统初投资为50.21元/m^(2),运行费用为26.37元/GJ,投资回收期约为5.31 a,具有较好的经济性和节能减排效果。

基于工业余热与可再生能源耦合的赤峰市低碳供热研究

以赤峰市大温差供热工程实践为例,介绍了赤峰市低碳供热方案的设计理念和实施步骤。从赤峰市供热热源紧缺,城区周边电厂乏汽余热、工业余热和弃风电力转化热量潜力估算,降低一次网回水温度必要性,大温差供热推进和分阶段实施过程,各阶段热平衡等5个方面进行了详细说明。根据规划,至2035年赤峰市中心城区供热热量来源于非供暖季储存弃风电力转化热量和工业余热,以及供暖季工业余热和燃煤调峰电厂热量,单位供热面积的二氧化碳排放强度是现状的1/30。

溶液除湿空调系列文章 溶液式空调及其应用

分析了目前空调系统面临的主要问题 ,提出了基于溶液除湿空气处理方式的解决方案。介绍了溶液除湿空气处理方式的原理和系统构成方式 ,从改善室内空气质量、改进空调末端装置方式、节省能源、改善城市能源结构等方面讨论了这一方式的优点和特点。分析表明 ,基于溶液除湿空气处理方式的湿度独立控制空调系统可有效消除空气的霉菌、粉尘 ,可以根据人员数量调节新风量 ,并通过独立的吸收或提供显热的末端装置调节温度 ,实现室内温湿度的分别控制。溶液除湿空气处理方式还可有效地对排风进行全热回收 ,并在过渡季利用干燥或低温的新风 ,从而降低空气处理能耗。由于冷水不承担除湿任务 ,因此只需要 1 8～ 2 1℃冷水用于吸收除湿过程释放的热量和室内显热。这就有可能利用各种自然冷源或采用高COP的冷水机组。溶液除湿方式还可实现高密度的能量蓄存 。

清华大学超低能耗示范楼

该示范楼的建设运用了多项节能技术和产品 ,包括智能围护结构、自然通风、个性化空调末端装置、湿度独立控制的送风方式、楼宇式热电联供系统、太阳能利用、检测和控制系统等 。

对拉萨城市供暖模式的探讨

分析了拉萨市的气候特点和能源资源环境状况。在此基础上提出应在拉萨重点发展被动式和主动式太阳能供暖,辅以当地丰富的生物质能源供暖和电力驱动的空气源热泵供暖,从而把拉萨建设成为名副其实的太阳城,成为可再生能源的示范城市。由于天然气资源匮乏,除了分户壁挂炉之外的任何一种天然气供暖方式在拉萨都不适合。探讨了各种太阳能供暖和生物质能源利用技术的可行性和经济性,以及为实现太阳城这一目标所需要的政策支持。

能源转换系统评价指标的研究

基于热力学第二定律的分析方法,提出了能质系数的概念,给出了各种形式能源的品位高低,以此为基础提出了能源转化系统的评价指标ECC。ECC指标克服了传统初次能耗折算方法不能反映不同初次能源品位差异的不足,该指标能够在反映能源品位的基础上对能源转换系统的效率进行评价。采用ECC指标,对常用采暖空调形式进行分析评价,为采暖空调领域的冷热源设计提供理论基础。

北京PM2.5与冬季采暖热源的关系及治理措施

为了治理严重灰霾天气,北京市政府采取了热电联产"煤改气"(使用大型燃气热电联产全面替代大型燃煤热电联产)措施。这个措施对减少灰霾、改善空气质量有多大的作用呢?针对此问题,本文首先研究了PM2.5的形成机制与造成严重灰霾的关键因素,再比较冬季采暖各种热源所造成的污染物排放量,通过定量的计算比较使用燃气热电联产供热和燃煤热电联产两种方式供热对PM2.5形成的贡献。研究表明:减少NOx排放量是治理PM2.5的关键,而热电联产"煤改气"措施并不能显著降低NOx排放量,反而会大幅增加天然气用量,造成用气矛盾,因此不宜作为治理大气污染的有效措施来大范围推广。

湿空气热湿转换过程的热学原理

讨论了湿空气处理过程中的传热、传质和相变过程,针对实际工程中的一些困惑,提出了基于(火积)的新的热学分析方法。用这一方法,可以得到空气处理过程中各种(火积)损失的构成,清晰地看到空气等焓喷水加湿过程与沿饱和线加热加湿或冷却除湿过程的巨大差异,找到各种工程条件下最好的湿空气处理途径。介绍了基于(火积)的湿空气热湿转换过程分析方法,对一些典型工程问题进行了深入分析。

北京市建筑用能现状与节能途径分析

介绍了北京市现有各类建筑的情况 ,在现场实测和统计调查的基础上分析了北京市民用建筑的用能情况 ,讨论了住宅、普通公共建筑和大型公共建筑开展节能工作的障碍 ,给出了解决途径。