可再生能源区域化应用的评价研究

发布时间：2018-11-01 19:38

【摘要】：可再生能源具有清洁、节能和储量巨大的特点。随着经济发展和技术进步，可再生能源建筑应用日益广泛，应用范围分为单体建筑、综合建筑和大型区域建筑。需要针对可再生能源应用进行评价。现有的可再生能源评价标准主要是有单指标评价、综合评价法和区域评价模型。单指标评价法是选取能源应用的某个方面，如经济评价、二氧化碳排放等，单指标评价计算简单，目的性强，，适用于有明确要求的评价，但是，可再生能源的影响不单是某个方面，单指标评价不能完全满足其评价要求。综合评价法有层次分析法、模糊综合评价法和生态效率法。其中，层次分析法和模糊综合评价是可以将定量问题进行定量分析的一种方法，优点是系统简洁、实用以及能够综合评价，两者的不足之处在于不同的研究者选取的指标差别大，指标的定义算法也不尽相同，确定权重方法人为规定性比较强。因此，层次分析法和模糊综合评价法对于可再生能源的评价，始终不能形成一种统一广泛的评价结果。各国的区域绿色建筑评价中包含对可再生能源的评价，其中典型的是美国的、英国的、中国的和日本的，其中，前三者只是对可再生能源提供能量的数量进行评分。日本的是属于生态效率法，通过计算建筑室内环境质量与环境负荷的比值。生态效率法综合考虑了能源系统的价值和系统造成的环境影响，通过两者的比值进行评价。是一种二维综合评价模型。其不足之处在于只考察了能源系统的价值和环境影响两个方面，分子和分母指标的选择和计算也没有确定的结论，没有针对可再生能源进行深入的研究。本文旨在针对当前研究方法的优缺点，建立一种适合可再生能源的评价方法。首先，本文基于“效率”的思想，采用价值工程分析法，建立评价模型。计算式为：价值工程=功能/成本。根据建筑能源系统的特点和目的，以建筑负荷作为能源系统的功能指标，采用单耗分析方法量化各种负荷的功能值。选取了四种典型的负荷：电能、冷负荷、热负荷和热水负荷。经计算，电能的功能值Fe=329gce/kWh；将热负荷分为北方集中供暖区域和南方供暖，北方供暖功能值Fh1=57gce/MJ，南方供暖功能值Fh2=132gce/kWh；冷负荷分为居住建筑和公共建筑，居住建筑供冷功能值Fc1=109gce/kWh，公共建筑功能值Fc2=83gce/kWh；生活热水分为城镇居住建筑，公共建筑和农村住宅，城镇居住建筑和公共建筑热水功能值Fhw1=Fhw2=33NL/MJ，农村热水功能值为Fhw3=352g（秸秆）/MJ。采用生命周期评价法确定环境成本，基于终点破坏思想，将能源消耗过程产生的影响分为四个指标：资源耗竭、能源耗竭、生态破坏和人类健康影响。以发电效率作为能源耗竭的评价指标，根据当前各种能源的发电消耗，对能源进行比较，得到329gce标煤、215g柴油、231L标准天然气、700L煤气、470L沼气和1.18kg生物质（秸秆）是等价的。以2011年单位电能产生的环境负荷作为环境成本计算的基准，计算得到电能的终点破坏值是1pt/kWh，天然气：0.59pt/Nm3，水：0.21pt/t，煤炭为2.11pt/kg。其次，结合调研和实测，对四川遂宁市可再生资源进行评估，遂宁市太阳能资源属于贫乏区，地表水资源丰富，水质主要问题是泥沙含量超标；浅层地热能丰富。分析了在遂宁市的气候条件下各种类型建筑的负荷特性。最后，对不同的可再生能源应用进行价值分析。在遂宁地区，中医院土壤源热泵系统初投资和运行都很成功，因此将该系统价值作为该地区土壤源热泵系统的参考值：经济价值315.09gce/元，环境价值424.04gce/pt。蓬溪县的安置房太阳能热水系统具有代表意义，将系统的价值作为该地区太阳能热水系统参考价值：经济价值634gce/元，环境价值3369gce/pt。负荷率是影响系统价值的因素，负荷率越大，系统价值越高；土壤源热泵系统适用于面积≥10000m2的建筑，面积太小（≤5000m2），因为单位面积投资增大，价值降低。土壤源热泵系统和地表水源热泵系统的环境价值高于常规系统，土壤源热泵因为初投资较高，其经济价值低于常规系统，而地表水源热泵因为初投资较低，经济价值高于常规系统。复合式系统的价值高于单独式系统。
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【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：F426.2

【参考文献】