以歐洲為例，參考光伏發(fā)電對(duì)農(nóng)村的作用

2021年1月27日，“清華大學(xué)·大同第二屆能源轉(zhuǎn)型國(guó)際論壇”第六場(chǎng)報(bào)告會(huì)第十單元“建筑能源轉(zhuǎn)型和農(nóng)村能源轉(zhuǎn)型”在線上舉行。本次會(huì)議主要圍繞德國(guó)能源轉(zhuǎn)型狀況與西方4個(gè)小鎮(zhèn)能源考察狀況展開(kāi)分享與討論。

本次會(huì)議由清華大學(xué)建筑學(xué)院黨委副書(shū)記、副教授張弘主持，五位清華能源轉(zhuǎn)型中心每人一千瓦光伏課題組成員分別做了報(bào)告，清華大學(xué)建筑學(xué)院規(guī)劃系教授譚縱波、清華大學(xué)建筑學(xué)院副院長(zhǎng)教授楊旭東在報(bào)告會(huì)后對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。

清華大學(xué)建筑學(xué)院黨委副書(shū)記、副教授張弘在主持環(huán)節(jié)中表示，2011年，大同就作為舉辦中國(guó)首屆國(guó)際太陽(yáng)能十項(xiàng)競(jìng)賽的城市，當(dāng)時(shí)申辦的口號(hào)就是“能源轉(zhuǎn)型”。據(jù)張弘介紹，當(dāng)時(shí)全世界約有30多個(gè)國(guó)家高校到大同進(jìn)行低碳建筑競(jìng)賽，歷時(shí)兩年，完成23個(gè)作品，很好的實(shí)現(xiàn)了零碳目標(biāo)，所有的建筑用太陽(yáng)能技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)能源與消耗能源之間的平衡，達(dá)到了零碳排放和零能耗的初步目標(biāo)。

他還表示，當(dāng)時(shí)太陽(yáng)能光伏售價(jià)接近2美元/W，折合人民幣為約為13元/W左右。而如今，太陽(yáng)能光伏造價(jià)已經(jīng)達(dá)到幾美分/瓦，可見(jiàn)太陽(yáng)能光伏電站得到了蓬勃發(fā)展。現(xiàn)在，在每個(gè)縣，下至鄉(xiāng)鎮(zhèn)我們都能看到分布式光伏發(fā)電的電站。

斯圖加特大學(xué)聲學(xué)與建筑物理研究所博士、清華能源轉(zhuǎn)型中心每人一千瓦光伏課題組趙沫沙作為第一位報(bào)告人，向我們分享了《德國(guó)能源轉(zhuǎn)型與建筑節(jié)能》的報(bào)告。

近年來(lái)，德國(guó)經(jīng)過(guò)法規(guī)的不斷更迭與技術(shù)創(chuàng)新，一次能源采暖需求不斷降低。目前，德國(guó)建筑領(lǐng)域能耗占比約40%，直接間接產(chǎn)生了約1/3的溫室氣體排放，其中有超過(guò)60%的建筑能耗用于采暖，1900萬(wàn)的現(xiàn)有住房中有1200萬(wàn) ，占比約63%，早在1977年修建約58% 的建筑采暖仍在使用天然氣和燃油而并未使用可再生能源。

在環(huán)境保護(hù)方面，趙沫沙指出，德國(guó)聯(lián)邦政府于2016年出臺(tái)了《環(huán)境保護(hù)計(jì)劃2050》。為了響應(yīng)《巴黎協(xié)定》，這個(gè)計(jì)劃給德國(guó)所有領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)國(guó)家氣候保護(hù)目標(biāo)指明了方向，包括能源供應(yīng)、建筑和交通領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域、經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域、林業(yè)領(lǐng)域，以及經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域等。并明確，2050年前實(shí)現(xiàn)溫室氣體中和減排的目標(biāo)，最晚到2030年，二氧化碳排放相比1990年減少55%。

該計(jì)劃還在建筑領(lǐng)域內(nèi)明確，2030年比1990年減少2/3的二氧化碳排放，2050年實(shí)現(xiàn)氣候中和、有居住質(zhì)量和能支付得起的建筑存量，到2050年建筑領(lǐng)域的一次能源需求相較于2008年減少80% 。針對(duì)這個(gè)目標(biāo)，建筑領(lǐng)域又相繼出臺(tái)了《建筑能效策略》與《環(huán)境保護(hù)行動(dòng)指南2020》。

趙沫沙介紹到，《建筑能效策略》于2015年出臺(tái)，它提供了德國(guó)建筑領(lǐng)域在能源轉(zhuǎn)型方面的核心策略，要求效率第一，可再生能源的直接利用第二，多領(lǐng)域結(jié)合第三 ?！董h(huán)境保護(hù)行動(dòng)指南2020》中也列出了，到2050年實(shí)現(xiàn)氣候中和的城市和社區(qū)的名單。

此外，德國(guó)在建筑領(lǐng)域節(jié)能減排方面做了三項(xiàng)措施。首先，增大經(jīng)濟(jì)扶持力度，收取二氧化碳稅，刺激市場(chǎng)在能效與可再生能源方面的投資。其次，加強(qiáng)補(bǔ)助力度支持，如果用戶更換采暖設(shè)備、換新的窗戶以及增加屋頂和外墻保溫，那么在2020年1月到2029年底，節(jié)能改造費(fèi)用的20%可以平攤到3年內(nèi)作為稅收額度減免。最后，德國(guó)復(fù)興信貸銀行，給予建筑改造的用戶本金補(bǔ)貼和貸款優(yōu)惠。

柏林工業(yè)大學(xué)&墨卡托全球公地和氣候變化研究所土地使用，基礎(chǔ)設(shè)施和交通組博士、清華能源轉(zhuǎn)型中心每人一千瓦光伏課題組胡佳威介紹的是德國(guó)云克拉特小鎮(zhèn)能源轉(zhuǎn)型考察。

胡佳威介紹到，德國(guó)云克拉特小鎮(zhèn)面積約10平方公里，居民很少，2018年底只有1777人。該小鎮(zhèn)全年的能源消耗為1296萬(wàn)千瓦時(shí)，人均7293度電。小鎮(zhèn)的可再生電力在2015年為77萬(wàn)千瓦時(shí)，其中，光伏發(fā)電貢獻(xiàn)了絕大部分，為73.8萬(wàn)千瓦時(shí)。

經(jīng)考察，目前小鎮(zhèn)上的光伏應(yīng)用有工商業(yè)光伏、農(nóng)場(chǎng)光伏、學(xué)校光伏、住宅光伏、光伏專(zhuān)賣(mài)店、光伏與小花園，以及太陽(yáng)能集熱器等。

其中，太陽(yáng)能集熱器都配備了儲(chǔ)熱水箱，既保證了全年熱水和必要的供熱，還通過(guò)智能控制盡量減少燃?xì)獾氖褂茫悄芸刂频幕A(chǔ)之一是掌握當(dāng)?shù)靥?yáng)能輻照和當(dāng)?shù)貧鉁氐娜昵闆r，冷凝式又有較高的能效。

柏林工業(yè)大學(xué)環(huán)境規(guī)劃專(zhuān)業(yè)碩士、清華能源轉(zhuǎn)型中心每人一千瓦光伏課題組繆雨含介紹的是斯洛文尼亞村莊能源轉(zhuǎn)型。她表示，斯洛文尼亞村莊兼顧人文特色，緊跟時(shí)代能源轉(zhuǎn)型步調(diào)，希望我們國(guó)家也能跟上這樣的步調(diào)，早日實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)。

據(jù)繆雨含介紹，斯洛文尼亞村莊居民居住環(huán)境非常具有現(xiàn)代化，并配備太陽(yáng)能和光伏。同時(shí)，在民宿屋頂上有三塊太陽(yáng)能集熱板，配有一個(gè)非常大的儲(chǔ)熱水箱，供公共衛(wèi)生間和廚房使用。據(jù)了解，這些產(chǎn)品都來(lái)自德國(guó)品牌Sonnenkraft（太陽(yáng)能的力量）。

繆雨含說(shuō)：“光伏太陽(yáng)能板在該村莊中得到了廣泛的運(yùn)用，幾乎每家每戶的屋頂都裝備了太陽(yáng)能集熱板。大部分是六塊太陽(yáng)能板，也有超過(guò)30塊太陽(yáng)能板在屋頂上的利用。”

另外，在當(dāng)?shù)爻死锰?yáng)能光伏之外，其他的能源也在使用。比如當(dāng)?shù)厝藭?huì)使用煤氣罐、生物質(zhì)壁爐，因此在這里經(jīng)常可以看到有存儲(chǔ)好的木柴堆砌。

最后，繆雨含對(duì)斯洛文尼亞村莊的優(yōu)點(diǎn)做了詳細(xì)總結(jié)。她認(rèn)為，斯洛文尼亞村莊把傳統(tǒng)和現(xiàn)代化建筑做了很好的融合，兼顧美觀和實(shí)用功能；其次，電氣化程度完善，輔助以多種能源結(jié)構(gòu)、光伏等清潔能源的也在被大量使用；另外，公共設(shè)施完善，兼顧休閑、娛樂(lè)、教育等功能，居民生活文化氛圍濃厚；此外，雨水集中排放處理設(shè)施的普及，使斯洛文尼亞村莊的建筑壽命得到極大的延長(zhǎng)，這也是清潔能源轉(zhuǎn)型中重要的一部分。

第四位報(bào)告人是柏林工業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)士、清華能源轉(zhuǎn)型中心每人一千瓦光伏課題組丁起，他介紹了克羅地亞米爾科林村莊能源轉(zhuǎn)型考察。

目前，克羅地亞米爾科林村莊完成從房屋結(jié)構(gòu)、菜園到花園、房屋內(nèi)部能源設(shè)施的演變，村莊逐步城鎮(zhèn)化和現(xiàn)代化。

在考察中，丁起課題組成員發(fā)現(xiàn)，克羅地亞米爾科林村莊新的房子普遍采用了德國(guó)的金屬遮陽(yáng)網(wǎng)絡(luò)。由于該地方緯度高，對(duì)于調(diào)節(jié)光線的需求很強(qiáng)，使用金屬遮陽(yáng)網(wǎng)格既可以遮光，又可以透光，而外窗的作用既可以調(diào)節(jié)光線，還可以保溫。

為了快速了解當(dāng)?shù)氐哪茉崔D(zhuǎn)型方式，丁起表示，他們考察了當(dāng)?shù)鼐哂刑厣沫h(huán)保公司和科學(xué)技術(shù)博物館。在現(xiàn)場(chǎng)，他們感受到了當(dāng)?shù)赝ㄟ^(guò)提高生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)模來(lái)發(fā)展可持續(xù)的生物質(zhì)燃料，并受到了歐盟資助。另外，環(huán)保公司還成立了帶著光伏板的集裝箱和辦公室。特別是在首都，各類(lèi)光伏應(yīng)用設(shè)施，包括光伏垃圾桶、光伏座椅、光伏自動(dòng)繳費(fèi)器等都隨處可見(jiàn)。

在科學(xué)技術(shù)博物館里，設(shè)有可再生能源專(zhuān)區(qū)，展區(qū)內(nèi)容涉及零碳建筑，以及水電、光能、風(fēng)能、生物質(zhì)能的材料和門(mén)窗等技術(shù)。

柏林工業(yè)大學(xué) 可再生能源系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)碩士、清華能源轉(zhuǎn)型中心每人一千瓦光伏課題組于琪琪介紹的是意大利小山村能源轉(zhuǎn)型考察。

據(jù)于琪琪介紹，在小鎮(zhèn)的其他建筑上，使用太陽(yáng)能與光伏的案例情況也不少。比如，屋頂上會(huì)安裝太陽(yáng)能集熱器，餐廳上安裝光伏板等。除此之外，太陽(yáng)能集熱板還會(huì)裝在院子里邊，供熱水、洗澡水、洗手池等，或者給房屋供暖。

接著，于琪琪又介紹到，小鎮(zhèn)還設(shè)有光伏自行車(chē)棚和公共設(shè)施。其中，自行車(chē)棚光伏板背面是當(dāng)?shù)刈孕熊?chē)旅游圖，光伏發(fā)電給自行車(chē)共享站供電。兒童游樂(lè)場(chǎng)的光伏板則是給附近游樂(lè)設(shè)施供電，包括噴灌裝置、旅游房車(chē)營(yíng)地等都裝有光伏。

最后，于琪琪表示，通過(guò)整體考察，意大利小山村做到了傳統(tǒng)建筑與現(xiàn)代科技建筑的相融合，兼具美觀與實(shí)用。其次，小鎮(zhèn)的民宿房屋供熱體驗(yàn)非常現(xiàn)代化，住宅房屋和公共設(shè)施融入光伏、太陽(yáng)能、集熱器等新能源。最后，當(dāng)?shù)氐吞祭砟?，提倡光伏建設(shè)，倡導(dǎo)綠色出行，都為能源轉(zhuǎn)型奠定了良好的基礎(chǔ)。

在點(diǎn)評(píng)環(huán)節(jié)中，清華大學(xué)建筑學(xué)院規(guī)劃系教授譚縱波表示，能源轉(zhuǎn)型在城市規(guī)模與城市密度上起決定性的要素作用，城市的規(guī)模、形態(tài)與密度決定了我們應(yīng)該采取哪種技術(shù)，是太陽(yáng)能電池，還是太陽(yáng)能集熱。很顯然，對(duì)于規(guī)模比較小的聚落采取這樣的技術(shù)更可行。而對(duì)于受空間制約的地方，我們需要另作考慮。因此，他特別強(qiáng)調(diào)，對(duì)于建筑與城市來(lái)講，很多事是密切相關(guān)且關(guān)聯(lián)的，我們要正確借鑒。

清華大學(xué)建筑學(xué)院副院長(zhǎng)、教授 楊旭東（右下）

清華大學(xué)建筑學(xué)院副院長(zhǎng)、教授楊旭東從不同角度做了深入的點(diǎn)評(píng)和探討。他認(rèn)為，第一，中西方文化、經(jīng)濟(jì)、人口、環(huán)境等理念都不一樣，但是西方環(huán)保理念、居住質(zhì)量值得我們借鑒和學(xué)習(xí)；第二，重視生物質(zhì)和太陽(yáng)能等可再生能源的發(fā)展，特別是中國(guó)在去散煤的過(guò)程中，可以借鑒西方的經(jīng)驗(yàn)；第三，理性的分析、辯證的思考，學(xué)習(xí)西方在法規(guī)、管理、市場(chǎng)上的經(jīng)驗(yàn)；第四，提倡大力開(kāi)展鄉(xiāng)村振興、美麗鄉(xiāng)村建設(shè)，實(shí)施北方清潔供暖行動(dòng)，我們要做出一個(gè)適合中國(guó)農(nóng)村發(fā)展的好技術(shù)來(lái)。目前的技術(shù)有三個(gè)，分別是已經(jīng)大量應(yīng)用的低溫空氣源熱泵熱風(fēng)機(jī)和農(nóng)宅建筑保溫，未來(lái)可以形成規(guī)?；瘧?yīng)用的生物質(zhì)炊事?tīng)t。
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