面对日益紧张的能源,一体化上海亟需加快研发太阳能建筑
全球的能源需求以每年3%左右的速度递增,
宝贵的煤、石油和天然气将在新千年里面临枯竭,世界各国正在从解决能源可持续供应和能源安全的战略高度来加快开发利用新能源。而在我国目前的用电日益紧张的情势下,开发、利用新能源不仅是长期战略,同时也是解决当前能源问题的当务之急。
节电不再是一家一户的小算盘
前不久,章女士一家搬入位于上海西郊的某新建小区,终于圆了长期以来的“太阳能梦”。
住在市区公寓的时候,每次一开电热水器,电表就跑得飞快,住在顶层的章女士想要安装一台太阳能热水器,但物业告诉她,《住宅使用公约》明确规定“禁止在屋顶平台安装太阳能热水器、卫星电视接收器等设备”。
经过咨询,章女士得知,虽然上海对住宅楼安装太阳能节能设备没有相关规定和限制,但物业的“公约”并非毫无根据。《上海市居住物业管理条例》第二十八条第三项规定:“禁止在天井、庭园、平台、屋顶以及道路或者其他场地搭建建筑物、构筑物。”
无奈之下,章女士只好放弃了装太阳能热水器的念头。其实,和章女士一样,大多数上海市民都只能“望太阳而兴叹”,在“自家节电”和“城市建筑安全美观”的抉择中,只能顾全大局。
而如今,节电已经不仅仅是一家一户的“小算盘”,而是成了事关城市、社会发展的“大问题”。开拓新能源应用的新途径,是打好“小算盘”和解决“大问题”的必然之策。
章女士是幸运的,她能率先圆梦得益于上海新推出的“太阳能建筑一体化”计划。
秘密藏在“魔幻小屋”
上海“太阳能建筑一体化”的雏形是一幢“魔幻小屋”(见右上图)。看到屋顶上的“大天窗”了吗?左侧“天窗”是太阳能电池方阵,右侧就是太阳能集热器方阵。这种与建筑融为一体的太阳能集热器,一改传统集热管的“粗犷形象”,平面设计,轻薄光滑,与现代屋顶结合得严丝合缝。
在上海交通大学太阳能研究所的新能源实验基地——“多能互补生态能源房”内,太阳能热水器与太阳能发电系统、风能发电系统共同工作,构成了一个理想的新能源应用系统。
实惠是显而易见的
上海目前建造的“太阳能建筑一体化”住宅,主要应用的是“太阳能建筑一体化集热器”。这种“平面太阳能热水器”装备与建材结合,采用拼装模块安装,施工时以阵列的形式布置,自成一个系统。在格局上不影响整体建筑,隐藏水箱更不会破坏建筑外观。
在上海的光照条件下,虽然太阳能热水器必须与传统能源结合使用,但使用太阳能带来的实惠是显而易见的。交大太阳能研究所的专家算了这样一笔账:按照一个三口之家一年用60℃温水7吨计算,如果单纯使用天然气热水器,一年的费用是840元,将天然气与太阳能结合使用,一年的费用则为400多元,费用节省了一半;如果是电热水器与太阳能热水器配合使用,可以节电60%-70%,一个家庭的年热水费用将从单纯用电时的2000元,减少为900元左右。
家庭就是微型发电厂
与建筑一体化的“太阳能热水器”只是太阳能应用的第一步,太阳能专家正在规划的是更为宏大的“阳光屋顶工程”。
已经在国外出现的太阳能屋顶也许能让我们看到上海应用太阳能的未来。在日本,一个装有100多平米太阳能屋顶的家庭,就相当于拥有了一套3.7千瓦功率的发电机。这样的家庭装有两个电表,白天,太阳能屋顶发电,除了供自家使用,多余的电输送给大电网;晚上,家里的各种电器启动,电网向家庭供电,最后按照两个电表的差值计算这个家庭的电费。
一般而言,100-150平米的太阳能屋顶产生的电,对于一个四口之家是有盈余的,到那时,每一个家庭就是一个“微型发电厂”。
读者建议
希望早日用上太阳能热水器
我在外省市考察、观光时,见到当地居民已普遍安装太阳能热水器,但目前这一新能源设备还未进入上海,为此建议市人大修改房管条例,使太阳能热水器早日走进上海的千家万户。
本市曹杨七村居民林毅
开发新型空调和太阳能空调
空调制冷是否可以尝试夏天采用海洋深层低于10℃的海水,通过特殊管道直接接进空调的热交换器;冬天则利用发电厂的余热和冷却散热装置收集的热水,送到用户终端。此外,科研人员应该尝试开发太阳能空调,直接利用太阳能制冷或制热。
本市天目东路220号居民陈发根
充分利用市郊生物质能
上海郊区有比较丰富的生物质能原料,可以尝试邻近的农家联合,集中农村粪肥生产沼气发电。郊区的畜禽饲养场也可以作类似的处理。这种方法如果能联系实际逐步推广,不仅节能而且环保,还可以减少近海海域赤潮的发生。
中科院上海生化及细胞所退休研究员王蘅文
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