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關(guān)于濰坊市可再生能源建筑應用專項規(guī)劃的通知

   2010-09-02 中國地源熱泵網(wǎng)256600

 

山東省濰坊市人民政府辦公室關(guān)于印發(fā)
《濰坊市可再生能源建筑應用專項規(guī)劃(2009-2015)》
的通知

各區(qū)人民政府,市屬各開發(fā)區(qū)管委會,市政府各部門、各直屬機構(gòu),各大企業(yè),各高等院校:
  市財政局、建設局、中國建筑科學研究院編制的《濰坊市可再生能源建筑應用專項規(guī)劃(2009-2015)》已經(jīng)專家評審并報經(jīng)市政府同意,現(xiàn)印發(fā)給你們,請結(jié)合各自實際,認真貫徹實施。
 

二ΟΟ九年八月七日
 

濰坊市可再生能源建筑應用專項規(guī)劃(2009~2015年)
 
濰坊市財政局
濰坊市建設局
二〇〇九年八月
 
 
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目錄
1. 序言 1
1.1. 引言 1
1.2. 規(guī)劃范圍 3
1.3. 規(guī)劃時限 3
1.4. 規(guī)劃依據(jù) 3
1.5. 面臨的問題 6
1.6. 對策 8
1.7. 指導思想 10
1.8. 規(guī)劃原則 10
1.9. 規(guī)劃總體目標 12
2. 城市概況 13
2.1. 基本情況 13
2.2. 自然環(huán)境條件 13
2.3. 淺層地熱能資源條件 17
2.3.1. 水文地質(zhì)概況 18
2.3.2. 河流概況 25
2.3.3. 地下水 26
2.3.4. 海水資源 28
2.3.5. 污水廠 29
2.3.6. 熱電廠 30
2.3.7. 淺層地熱能資源條件小結(jié) 31
 
 
 
2.4. 太陽能 32
3. 建筑及其用能概況 35
3.1. 城鄉(xiāng)建設基本情況 35
3.2. 城鄉(xiāng)建筑發(fā)展規(guī)劃 35
3.3. 建筑供熱現(xiàn)狀 38
3.4. 建筑用能面臨的形勢 38
4. 可再生能源建筑應用類型及發(fā)展現(xiàn)狀 40
4.1. 建筑一體化太陽能應用系統(tǒng) 40
4.1.1. 太陽能熱水建筑一體化系統(tǒng) 40
4.1.2. 太陽能光伏系統(tǒng) 41
4.1.3. 太陽能采暖系統(tǒng) 42
4.1.4. 太陽能空調(diào)系統(tǒng) 43
4.1.5. 現(xiàn)狀 43
4.2. 淺層地能 44
4.2.1. 土壤源熱泵系統(tǒng) 44
4.2.2. 地下水源熱泵系統(tǒng) 45
4.2.3. 海水源熱泵系統(tǒng) 46
4.2.4. 污水源熱泵系統(tǒng) 47
4.2.5. 熱電廠余熱地源熱泵系統(tǒng) 48
4.2.6. 復合式地源熱泵系統(tǒng) 48
4.2.7. 現(xiàn)狀 49
5. 可再生能源建筑應用發(fā)展?jié)摿?51
5.1. 太陽能建筑應用發(fā)展?jié)摿?51
5.1.1. 太陽能熱水建筑一體化系統(tǒng) 51
5.1.2. 太陽能光伏系統(tǒng) 52
5.1.3. 太陽能采暖系統(tǒng) 52
5.1.4. 太陽能空調(diào)系統(tǒng) 54
 
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5.1.5. 小結(jié) 54
5.2. 淺層地能發(fā)展?jié)摿?56
5.2.1. 土壤源熱泵系統(tǒng) 56
5.2.2. 地下水源熱泵系統(tǒng) 59
5.2.3. 海水源熱泵系統(tǒng) 62
5.2.4. 污水源熱泵系統(tǒng) 63
5.2.5. 熱電廠余熱地源熱泵系統(tǒng) 63
5.3. 相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿?64
5.3.1. 太陽能相關(guān)產(chǎn)業(yè) 64
5.3.2. 淺層地能相關(guān)產(chǎn)業(yè) 66
6. 太陽能建筑應用規(guī)劃方案 69
6.1. 太陽能熱水建筑一體化系統(tǒng) 69
6.2. 太陽能光伏系統(tǒng) 71
6.3. 太陽能采暖系統(tǒng) 73
6.4. 太陽能空調(diào)系統(tǒng) 74
6.5. 小結(jié) 74
7. 淺層地能建筑應用規(guī)劃方案 78
7.1. 土壤源熱泵系統(tǒng) 78
7.2. 地下水源熱泵系統(tǒng) 83
7.3. 海水源熱泵系統(tǒng) 87
7.4. 污水源熱泵系統(tǒng) 88
7.5. 熱電廠余熱地源熱泵系統(tǒng) 91
7.6. 小結(jié) 94
 
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8. 可再生能源建筑應用相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃方案 99
8.1. 太陽能應用 99
8.2. 淺層地能應用 101
9. 投資與效益分析 104
9.1. 太陽能建筑應用投資與效益分析 104
9.1.1. 太陽能熱水建筑一體化系統(tǒng) 104
9.1.2. 太陽能光伏系統(tǒng) 104
9.1.3. 太陽能應用分析匯總 105
9.2. 淺層地能應用投資與效益分析 105
9.2.1. 土壤源熱泵系統(tǒng) 105
9.2.2. 地下水源熱泵系統(tǒng) 106
9.2.3. 海水源熱泵系統(tǒng) 107
9.2.4. 污水源熱泵系統(tǒng) 107
9.2.5. 熱電廠余熱地源熱泵系統(tǒng) 108
9.2.6. 淺層地能應用分析匯總 108
9.2.7. 綜合社會效益分析 109
10. 保障措施 110
10.1. 法律法規(guī) 110
10.2. 政策措施 110
10.3. 完善標準 112
10.4. 產(chǎn)品監(jiān)督 114
10.5. 宣傳推廣 114
附圖目錄
附圖1. 城區(qū)行政區(qū)劃圖
附圖2. 濰坊市水文地質(zhì)分區(qū)略圖
附圖3. 城區(qū)淺層土體地熱分區(qū)圖
附圖4. 濰坊市中心城區(qū)地下水熱泵適宜區(qū)分布圖
附圖5. 城市總體規(guī)劃圖
附圖6. 城區(qū)水文地質(zhì)剖面圖
附圖7. 濱海開發(fā)區(qū)概念規(guī)劃園區(qū)分布圖
 
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  1. 序言
  1.1. 引言
  能源是現(xiàn)代工業(yè)社會賴以生存和發(fā)展的基礎,是全球經(jīng)濟迅猛發(fā)展的推動力量。但是近年來,經(jīng)濟全球化發(fā)展對能源的需求快速增長,直接導致世界范圍內(nèi)的能源短缺和環(huán)境污染,由此引起的全球性氣候變暖已經(jīng)得到了各國政府的高度重視。開發(fā)利用可再生能源,減少對傳統(tǒng)石化能源的依賴,成為世界經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分,是人類社會21世紀能源發(fā)展戰(zhàn)略的基本選擇。
  能源和環(huán)境問題在我國更加突出和嚴重。我國是發(fā)展中國家,在上世界八十年代開始的改革開放之后,經(jīng)濟發(fā)展迅速,導致能源消耗迅速增加。并且由于科學技術(shù)的相對落后,經(jīng)濟增長形勢長期以能源大量消耗的粗放型經(jīng)濟為主。經(jīng)濟發(fā)展的同時,生態(tài)環(huán)境保護意識落后,在經(jīng)濟發(fā)展二十多年后,環(huán)境問題在最近幾年全國范圍內(nèi)凸顯,類似大氣污染物超標、水源污染事故這樣直接威脅人民正常生活的事件多次爆發(fā)。
  我國的能源結(jié)構(gòu)不合理,能源生產(chǎn)和經(jīng)濟布局不協(xié)調(diào),能源結(jié)構(gòu)性污染嚴重,并且整體能源效率低下。對具有高污染性煤炭的需求過高,占全國能源消費的66.7%,全國石油剩余可采儲量僅占世界剩余可采儲量的1.8%,能源供應安全面臨巨大挑戰(zhàn)。
  可再生能源是指經(jīng)利用消耗后可以不斷得到補充、"再生"的能源。這類能源有太陽能、地熱能、水能、風能、生物質(zhì)能、海洋能、潮汐能等??稍偕茉词且环N取之不盡,用之不竭的能源資源。例如太陽能,可連續(xù)供應幾十億年,太陽能每年投射到地球表面的能量相當于目前全世界總耗能量的1.3 × 104倍。每年陸地上的風能相當于目前全世界總耗能量的100倍。根據(jù)當?shù)貙嶋H情況,有效利用可再生能源可以解決當前和長遠社會經(jīng)濟發(fā)展的能源需求,實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。
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   2008年3月18日,國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布了 《可再生能源發(fā)展"十一五"規(guī)劃》,規(guī)劃中提出:到2010年,中國可再生能源在能源消費中的比重將達到10%,可再生能源年利用量達到3億噸標準煤,比2005年增長近1倍。2010年,太陽能發(fā)電總裝機容量將達到30萬kWp,太陽能熱水器總集熱面積將達到1.5億平方米,太陽能熱水器裝備產(chǎn)業(yè)的國內(nèi)制造能力達到較強的國際競爭力,基本具備太陽能光伏發(fā)電多晶硅材料的生產(chǎn)能力。
  一系列頒發(fā)實行的國家法律法規(guī)包括《中華人民共和國節(jié)約能源法》、《中華人民共和國可再生能源法》、《能源發(fā)展十一五規(guī)劃》、《節(jié)能中長期專項規(guī)劃》、《中國應對氣候變化國家方案》,為可再生能源的開發(fā)和利用提供了有力的法律和政策的支持。
  太陽能和淺層地能在建筑中的應用是可再生能源利用的重要形勢?!睹裼媒ㄖ?jié)能條例》(中華人民共和國國務院令第530號)中明確國家鼓勵和扶持在新建建筑和既有建筑節(jié)能改造中采用太陽能、地熱能等可再生能源。住房和城鄉(xiāng)建設部多次下發(fā)文件引導在建筑中應用可再生能源,各地也先后制定政策、法規(guī)鼓勵或強制可再生能源在建筑中的應用。
  根據(jù)國家的整體部署并結(jié)合濰坊市自身的條件,濰坊市政府決定在建筑中大力推廣應用可再生能源。為確保"十二五"期間,統(tǒng)籌合理地推進濰坊市可再生能源的建筑應用,特制訂本規(guī)劃。
  本規(guī)劃由中國建筑科學研究院負責編制。濰坊市建設局負責對濰坊市相關(guān)基礎數(shù)據(jù)進行收集統(tǒng)計,中國建筑科學研究院負責對數(shù)據(jù)進行整理分析,并且結(jié)合濰坊市利用可再生能源的情況和特點,制定2009年~2015年濰坊市可再生能源建筑應用的發(fā)展規(guī)劃。
  1.2. 規(guī)劃范圍
  規(guī)劃涉及區(qū)域涵蓋濰坊市城區(qū)所屬四區(qū)及三個市屬開發(fā)區(qū),即奎文區(qū)、濰城區(qū)、寒亭區(qū)、坊子區(qū)、濰坊高新技術(shù)開發(fā)區(qū)、濰坊經(jīng)濟開發(fā)區(qū)和濰坊濱海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)。
  1.3. 規(guī)劃時限
  規(guī)劃基準年為2009年,規(guī)劃期為2009~2015年。
  1.4. 規(guī)劃依據(jù)
  (1) 《中華人民共和國節(jié)約能源法》;
  (2) 《中華人民共和國可再生能源法》;
  (3) 《民用建筑節(jié)能條例》(中華人民共和國國務院令第530號);
  (4) 《國務院關(guān)于加強節(jié)能工作的決定》(國發(fā)[2006]28號);
  (5) 《國務院關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》(國發(fā)[2007]15號);
  (6) 《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》;
  (7) 《可再生能源十一五發(fā)展規(guī)劃》;
  (8) 《節(jié)能中長期專項規(guī)劃》;
  (9) 《建設部、財政部關(guān)于推進可再生能源在建筑中應用的實施意見》(建科[2006]213號);

 

  (10) 《財政部、住房和城鄉(xiāng)建設部關(guān)于加快推進太陽能光電建筑應用的實施意見》(財建[2009]128號);
  (11) 《可再生能源建筑應用專項資金管理暫行辦法》(財建[2006]460號);
  (12) 《可再生能源建筑應用示范項目評審辦法》(財建[2006]459號);
  (13) 《中國可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告(2008)》
  (14) 《2005~2010年中國熱泵市場預測》;
  (15) 《2000~2015年新能源和可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃要點》;
  (16) 《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》(GB50019~2003);
  (17) 《公共建筑節(jié)能設計標準》(GB50189-2005);
  (18) 《山東省工程建設標準 居住建筑節(jié)能設計標準》DBJ 14~037~2006
  (19) 《民用建筑太陽能熱水建筑一體化系統(tǒng)應用技術(shù)規(guī)范》(GB 50364-2005);
  (20) 《太陽能供熱采暖工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50495-2009);
  (21) 《地熱資源地質(zhì)勘查規(guī)范》(GB11615-1989);
  (22) 《淺層地熱能勘察評估規(guī)范(審批稿)》;
  (23) 《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》(GB50366-2005)(2009年版);
  (24) 《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》(GB50027-2001);
  (25) 《供水管井技術(shù)規(guī)范》(GB50296-99);
  (26) 《地下水質(zhì)量標準》(GB/T14848-93);
  (27) 《民用建筑太陽能熱水建筑一體化系統(tǒng)工程技術(shù)手冊》;

 

    (28) 《地源熱泵工程技術(shù)指南》;
  (29) 《實用供熱空調(diào)設計手冊》(第二版);
  (30) 《中國建筑熱環(huán)境分析專用氣象數(shù)據(jù)集》;
  (31) 《濰坊市城市總體規(guī)劃2006~2020》;
  (32) 《濰坊市(2008~2012)住房建設規(guī)劃》;
  (33) 《濰坊統(tǒng)計年鑒》(2008年);
  (34) 《濰坊市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》;
  (35) 《濰坊市地下水資源評價》;
  (36) 《濰坊市中心城區(qū)淺層地熱能資源評估報告(地下水)》
  (37) 《濰坊市中心城區(qū)淺層地熱能資源評估(土壤源)》
  (38) 《崔學選同志在全市建設(建筑業(yè))工作會議上的講話》2008年1月22日
  (39) 《李廣東同志在全市建設(建筑業(yè))工作會議上的講話》;2009年1月7日

 

   1.5. 面臨的問題
  (1)對開發(fā)可再生能源戰(zhàn)略意義認識不足,缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃
  全國的能源形勢是:我國人口眾多,能源資源相對匱乏,人均能源資源占有量不到世界平均水平的一半,石油僅為十分之一,煤炭、石油、天然氣剩余可采儲量均僅夠開采到本世紀中期或更早。
  目前,可再生能源在地方政府能源發(fā)展中的戰(zhàn)略地位還不十分明確,可再生能源發(fā)展規(guī)劃尚未正式公布,各種可再生能源發(fā)展的專項規(guī)劃或相應發(fā)展路線未能及時出臺,尚未形成明確的目標引導機制。地方政府對發(fā)展可再生能源、對實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、對溫室氣體減排的意義的認識有待進一步加強,對本地區(qū)如何因地制宜地發(fā)展可再生能源缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃,沒有編制可再生能源的長遠規(guī)劃和年度計劃。
  (2)可再生能源應用技術(shù)、標準體系不完善
  地方性與可再生能源項目有關(guān)的設計、施工、驗收標準、規(guī)程及工法、圖集普遍缺乏,未形成完善的技術(shù)、標準體系。缺乏必要的技術(shù)指導,致使在實際工程實踐中,由于系統(tǒng)配置的種種原因,地源熱泵系統(tǒng)的能效比偏低。
  例如,土壤源熱泵地下?lián)Q熱系統(tǒng)屬于隱蔽工程,設計壽命一般情況下不低于 50 年,換熱器設計安裝、回填料選擇及回填方式、水力平衡措施等方面都需要切實可行的技術(shù)規(guī)范,并對施工人員開展技術(shù)培訓,培養(yǎng)專門的技術(shù)人員,以便于質(zhì)量控制。

  (3)可再生能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展緩慢,基礎薄弱
  可再生能源的產(chǎn)業(yè)體系還不完備,技術(shù)水平較低,技術(shù)開發(fā)和設備制造能力較弱,一些關(guān)鍵技術(shù)和設備長期依賴進口,導致產(chǎn)品成本高,缺乏市場競爭力。大部分廠家生產(chǎn)規(guī)模小、過于分散,集約化程度低,工藝落后,產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,經(jīng)濟效益不高。
  (4)相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督體系不健全
  可再生能源的基礎研究、技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品研制和應用技術(shù)創(chuàng)新等方面技術(shù)力量薄弱,技術(shù)規(guī)范、產(chǎn)品標準、檢測和認證等體系還不完善,影響了可再生能源新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。目前,可再生能源產(chǎn)品品種已發(fā)展到幾十種,但產(chǎn)品沒有形成系列,質(zhì)量參差不齊,又缺少必要的產(chǎn)品質(zhì)量標準及質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng),使用者對產(chǎn)品的信心不足,產(chǎn)品規(guī)范化、系列化的發(fā)展受到很大的影響。
  (5)項目質(zhì)量、運行管理不到位
  包括太陽能系統(tǒng)和地源熱泵系統(tǒng)在內(nèi)的可再生能源系統(tǒng)是一種新型的空調(diào)系統(tǒng),相關(guān)的技術(shù)管理缺失,對工程實地的水文地質(zhì)情況的監(jiān)測和評估缺乏有效完善的管理手段。
  (6)系統(tǒng)的運行模式不合理
  研究人員發(fā)現(xiàn),在我國使用的熱泵系統(tǒng)中,水泵和風機消耗電能往往超過系統(tǒng)總能耗的50%,高于普通中央空調(diào)水泵與風機的耗電量,因此,降低泵和風機能耗是提高系統(tǒng)效率的重要途徑。對于不同的系統(tǒng)設計方案,水泵在系統(tǒng)能耗中所占比率差別很大。系統(tǒng)設計時,應該對多種配置方案進行綜合比較,選擇技術(shù)經(jīng)濟性最優(yōu)的方案。

 

  (7)初投資偏高
  地源熱泵機組已實現(xiàn)國產(chǎn)化,在整個系統(tǒng)成本中所占比例已由原來的四五成降為二三成。但是地源熱泵系統(tǒng)需要增加鉆孔或打井費用,初投資依然偏高。同樣,太陽能應用需要增加太陽能集熱系統(tǒng)的費用。所以,可再生能源建筑應用需要政府長期的資金或激勵政策的扶持推進,才能健康發(fā)展。
  1.6. 對策
  (1)加強可再生能源開發(fā)利用的統(tǒng)籌規(guī)劃,穩(wěn)步推進產(chǎn)業(yè)發(fā)展
  加強可再生能源的統(tǒng)籌規(guī)劃,一是要做好可再生能源的整體發(fā)展規(guī)劃,各級政府和有關(guān)部門要提高對可再生能源重要戰(zhàn)略地位的認識,切實加強領導,積極地、因地制宜地制定好可再生能源發(fā)展規(guī)劃,把可再生能源發(fā)展規(guī)劃納入國民經(jīng)濟發(fā)展總體規(guī)劃;二是要考慮產(chǎn)業(yè)發(fā)展成熟度,產(chǎn)業(yè)基礎較好的項目,可以適當提高規(guī)劃目標,產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍較為落后的項目,則要適當將目標放低,近階段重在打好基礎,防止市場與產(chǎn)業(yè)脫節(jié);三是要考慮資源狀況,防止資源過度無序開采。
  (2)規(guī)范產(chǎn)業(yè)成熟度高的淺層地熱產(chǎn)業(yè)、太陽能光熱產(chǎn)業(yè)等重點領域產(chǎn)業(yè)體系,創(chuàng)造適宜的產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)濟政策
  建立完善的科研、服務體系。促進科研成果轉(zhuǎn)化,抓好產(chǎn)品質(zhì)量的標準化、系列化和通用化,組織專業(yè)化生產(chǎn),提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、擴大市場銷路。建立完善的國家和地方的質(zhì)量監(jiān)控體系,健全技術(shù)服務體系,做好售后服務工作。同時要鼓勵競爭、打破壟斷、加強監(jiān)管,進一步消除不利于可再生能源發(fā)展的市場障礙,建立穩(wěn)定持續(xù)的可再生能源市場需求。開展廣泛國際合作,引進國際先進技術(shù)和資金,在高起點上發(fā)展我國可再生能源產(chǎn)業(yè),加快和提離我國新能源技術(shù)的開發(fā)步伐和總體水平。
  (3)加強可再生能源開發(fā)利用領域的科技進步,完善技術(shù)標準體系,促進產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展
  緊緊依靠科技創(chuàng)新,尤其是自主創(chuàng)新,這是解決可再生能源高成本的關(guān)鍵因素,也是使我國真正成為可再生能源強國、在國際競爭中贏得主動的基礎。在國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化和重大裝備扶持項目中要盡可能地安排可再生能源專項。同時,國家可以統(tǒng)一安排技術(shù)示范等配套工程項目,地方政府積極配合和參與,為可再生能源新技術(shù)和新產(chǎn)品進入市場創(chuàng)造有利條件。此外,還要支持建設可再生能源相關(guān)研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化設施,從而形成可再生能源技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新能力。

 

  (4)加強可再生能源立法和執(zhí)法監(jiān)督,貫徹國家可再生能源戰(zhàn)略
  認真貫徹落實《可再生能源法》,明確發(fā)展可再生能源的戰(zhàn)略地位,提出明確的可再生能源發(fā)展目標,制定切實可行的可再生能源發(fā)展規(guī)劃。地方政府有關(guān)部門制定的配套規(guī)范性文件應當及時出臺,配套規(guī)范性文件是完備法律的組成部分,制定這些文件是立法工作不可缺少的環(huán)節(jié)。同時,由于這些文件指導著執(zhí)法部門的具體工作,因此,制定這些文件也是法律實施的一個重要前提。不可否認的是,在可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展中,因傳統(tǒng)能源的競爭、技術(shù)瓶頸制約、市場失靈與公共服務缺失等,可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展步履維艱,然而實現(xiàn)經(jīng)濟社的可持續(xù)發(fā)展,必將需要可再生能源取代化石能源,堅持可再生能源的開發(fā)利用是長期的能源戰(zhàn)略。
  1.7. 指導思想
  認真貫徹黨的十六屆五中全會精神,深入學習《可再生能源發(fā)展"十一五"規(guī)劃》,以科學發(fā)展觀為基礎,確立建設"資源節(jié)約型、環(huán)境友好型"社會為目標,以降地能源消耗,充分利用可再生能源,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟為理念,以實現(xiàn)清潔可再生能源利用為切入點,因地制宜發(fā)展可再生能源建筑應用系統(tǒng),以科學技術(shù)為發(fā)展依托,以技術(shù)創(chuàng)新為發(fā)展動力,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),增加國家能源安全性,促進多能互補,提高能源利用效率,推進可再生能源建筑應用的產(chǎn)業(yè)化工作,實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。
  1.8. 規(guī)劃原則
  充分合理地利用可再生能源,堅持"安全第一、合理布局、確定次序"的原則,以濰坊市當?shù)貙嶋H情況為基礎,以國內(nèi)外先進技術(shù)和經(jīng)驗為參照,對濰坊市可再生能源建筑的發(fā)展進行規(guī)劃。
  安全第一。濰坊市是全國重要的優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)加工和出口基地,由機械裝備、紡織服裝、海洋化工、食品加工、造紙包裝五大支柱產(chǎn)業(yè)組成的工業(yè)發(fā)展也很迅速。工業(yè)、農(nóng)業(yè)的發(fā)展對水資源的需求巨大,另一方面,由于氣候原因,濰坊市年均降水偏少,地表水和地下水儲量較小,引起了全市范圍內(nèi)地下水的過度開采。因此,在考慮對地熱能有效利用時,必須避免可再生能源建筑對當?shù)厮窗踩耐{。同時,在冬季采用可再生能源替換傳統(tǒng)能源進行城市供熱時,需要考慮能源的穩(wěn)定性和安全性,避免出現(xiàn)城市供熱故障中斷這樣威脅城市供熱安全的重大事件。
  合理布局。在濰坊市使用可再生能源要考慮當?shù)氐膶嶋H情況,包括太陽能資源條件、地形地貌、水資源的分布、建筑用能結(jié)構(gòu)等多方面因素,根據(jù)實際情況的不同,確定適宜采用可再生能源的區(qū)域、規(guī)模及方式,達到可再生能源和傳統(tǒng)能源在建筑中應用的合理布局。

 

  確定次序??稍偕茉蠢玫姆绞綍r,需要綜合考慮可再生能源的利用效率和安全性,確定不同利用手段的安全性和適用性。使用污水廠二次排放水和熱電廠循環(huán)水遠比使用可免去對地下水源穩(wěn)定且安全問題的擔憂,在合適區(qū)域可有效優(yōu)先考慮使用。逐步加大安全性較高的土壤源熱泵系統(tǒng)的應用。水資源相對豐富的區(qū)域應優(yōu)先考慮采用地下水水源熱泵系統(tǒng)。對于利用太陽能而言,優(yōu)先考慮采用技術(shù)成熟、成本較低的與建筑一體化的太陽能熱水建筑一體化系統(tǒng)。技術(shù)成熟、成本略高的太陽能采暖系統(tǒng)可以在經(jīng)濟成本適宜的情況下使用。太陽能空調(diào)系統(tǒng)、太陽能光伏系統(tǒng)作為引導性的示范項目。
  1.9. 規(guī)劃總體目標
  根據(jù)規(guī)劃總體原則,結(jié)合濰坊市當?shù)乜稍偕茉促Y源情況,統(tǒng)籌規(guī)劃,實事求是,確定本規(guī)劃的總體目標。
  到規(guī)劃末2015年:
  (1) 新建居住建筑太陽能熱水建筑一體化率達到90%;
  (2) 淺層地能應用建筑累計達到1229.0萬平方米。其中新建建筑應用面積955.9萬平米,在新建建筑中,淺層地能應用率達到23.6%;
  (3) 累計節(jié)省標準煤68.77萬噸,減少CO2排放182.9萬噸,SO2排放1.7萬噸,煙塵排放3.4萬噸。
  

表1:可再生能源建筑應用規(guī)劃分解表(折算面積)


2009年

2010年

2011年

2012年

188.5

308.0

286.0

324.3

2013年

2014年

2015年

合計

407.9

451.3

419.0

2385.0


  2. 城市概況
  2.1. 基本情況
  濰坊市地處山東半島西部,地處北緯36°45′,東經(jīng)119°11′,海拔高度22.2米。管轄奎文區(qū)、濰城區(qū)、寒亭區(qū)、坊子區(qū)4區(qū),青州市、諸城市、壽光市、高密市、安丘市、昌邑市6市,昌樂縣、臨朐縣2縣,高新開發(fā)區(qū)、濱海開發(fā)區(qū)、經(jīng)濟開發(fā)區(qū)3個開發(fā)區(qū),全市總面積15859平方公里,城區(qū)面積2215平方公里。擁有全國著名的兩個蔬菜基地,為中國北方大型的蔬菜生產(chǎn)地之一。濰坊是山東半島的交通樞紐,境內(nèi)有膠濟、膠新、大萊龍、益羊、青臨五條鐵路經(jīng)過。至2008年底,據(jù)公安部門統(tǒng)計,全市年末戶籍總?cè)丝?58萬人,市轄區(qū)人口153萬人。據(jù)1%人口抽樣調(diào)查,全市年末常住人口883.61萬人,非農(nóng)業(yè)人口371.7萬人。全市有漢、滿、回等51個民族。

 

  2.2. 自然環(huán)境條件
  濰坊市地勢總體特征是南高北低。南部為山區(qū)、丘陵,地面高程在海拔100米以上,最高海拔1032米,面積5646平方公里,占全市總面積的35.6%;中部為傾斜平原區(qū),地面高程在海拔7~100米之間,坡降1/500~1/1200,面積6597平方公里,占全市總面積的41.6%;北部沿海為濱海平原區(qū),地面高程在7米以下,面積3616平方公里,占全市總面積的22.8%。
  

表2:各區(qū)縣面積和人口

 


區(qū)縣

面積(平方公里)

人口(萬人)

濰城區(qū)

287

37

寒亭區(qū)

869

42

坊子區(qū)

412

30

奎文區(qū)

88

50

安丘市

1710

105

昌邑市

1812

68

高密市

1603

87

青州市

1560

90

諸城市

2172

107

壽光市

1997

102

臨朐縣

1834

85

昌樂縣

1102

60

高新開發(fā)區(qū)

118

/

濱海開發(fā)區(qū)

167

10

經(jīng)濟開發(fā)區(qū)

58

/

總計

15859

858

 
 
 
    濰坊市地處北溫帶季風區(qū),北部面海受到歐亞大陸和太平洋共同影響,屬暖溫帶季風性半濕潤大陸型氣候。其特點為:冬冷夏熱,四季分明;春季風多雨少;夏季炎熱多雨,高溫濕熱;秋季天高氣爽,晚秋多干旱;冬季寒冷干燥,雨雪稀少。年平均氣溫12.3℃,全市年無霜期。185~200天。多年平均雨量642.8mm,多年平均徑流深116mm,多年平均蒸發(fā)深1322.4mm,干旱指數(shù)多年平均為1.94。
主要氣象參數(shù)如下:
夏季大氣壓力: 999.7hPa
冬季大氣壓力: 1020.7hPa
供暖室外計算干球溫度: -8℃
冬季通風室外計算干球溫度: -3℃
冬季空調(diào)室外計算干球溫度: -11℃
夏季通風室外計算干球溫度: 30℃
夏季空調(diào)室外計算干球溫度: 34.0℃
夏季空調(diào)室外計算濕球溫度: 26.8℃
極端最高溫度: 40.5℃
極端最低溫度: -21.4℃
夏季空調(diào)室外計算日平均溫度: 28.8℃
供暖期天數(shù): 118天
冬季平均風速: 3.5米/秒
表3列出了全年各月平均干球溫度。

 

 

表3:濰坊市全年各月平均干球溫度


月份

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

月平均干球溫度()

~3.7

~0.4

5.5

13.0

18.6

23.6

25.8

25.0

20.2

14.3

6.2

~0.2



  2.3. 淺層地熱能資源條件
  濰坊市地處山東省中東部地區(qū),屬于太陽能資源Ⅲ類地區(qū);地形地貌情況復雜,轄區(qū)內(nèi)丘陵、山川、河流、平原、海洋等地理特征多種多樣;地下水資源曾經(jīng)一度緊張,目前趨于穩(wěn)定回升;區(qū)內(nèi)工業(yè)基礎比較雄厚,城市建設速度較快。綜合濰坊市這些復雜的地理環(huán)境、水文環(huán)境和社會發(fā)展情況可以看出:濰坊市發(fā)展可再生能源的形式呈多樣化趨勢,太陽能光熱、太陽能光電、土壤源熱泵、地下水源熱泵、污水源熱泵、海水源熱泵和熱電廠余熱地源熱泵都可以在轄區(qū)內(nèi)應用。
  針對濰坊市可再生能源復雜的應用環(huán)境,濰坊市建設局委托濰坊市水文局和濰坊市建筑設計研究院分別對濰坊市城區(qū)地下水和土壤的淺層地熱能資源情況進行調(diào)研評估。通過調(diào)研、實地勘察、測試和工程經(jīng)驗,最終得出兩份評估報告,分別是:《濰坊市中心城區(qū)淺層地熱能資源評估報告(地下水)》和《濰坊市中心城區(qū)淺層地熱能資源評估(土壤源)》。
  評估報告給出了濰坊市城區(qū)淺層地下水熱能資源條件和淺層土壤熱能資源條件的詳細情況,根據(jù)資源條件的不同,合理地將城區(qū)分成若干區(qū),并給出各區(qū)的水文地質(zhì)特點和相關(guān)淺層熱能資源的情況??稍偕茉磻玫某晒εc否通常由當?shù)乜稍偕茉促Y源的特點所決定。只有與當?shù)乜稍偕茉辞闆r合理的匹配使用,系統(tǒng)才能到達預期效果,否則可能造成環(huán)境污染和經(jīng)濟損失。兩份評估報告為可再生能源城市建筑應用提供了主要的技術(shù)資料。需要說明的是,這兩份評估報告為濰坊市資源評估報告,對某具體工程項目,還應根據(jù)標準規(guī)范的要求,對工程實地的可再生能源資源情況進行評估,完成具體工程項目的可行性分析報告,避免對可再生能源不恰當?shù)氖褂谩?br />   2.3.1. 水文地質(zhì)概況
  2.3.1.1. 總體概況
  水文地質(zhì)條件的形成和分布,受氣候、地貌、巖性、地質(zhì)構(gòu)造等多種因素制約,而地質(zhì)構(gòu)造又是決定因素。濰坊市處在山東省三大水文地質(zhì)交匯處,水文地質(zhì)條件非常復雜,不同構(gòu)造地貌單元、不同地層巖性組合,使地下水的形成分布、賦存運移和富水程度差異很大,地下水水化學特征比較復雜。水文地質(zhì)分區(qū)大致可分為三個大的水文地質(zhì)區(qū),在此基礎上又可分為六個水文地質(zhì)亞區(qū)。分區(qū)詳見下表和附圖2。
  

 

一級水文地質(zhì)區(qū)

二級水文地質(zhì)區(qū)

代號

名稱

代號

名稱

濰北平原水文地質(zhì)區(qū)

Ⅰ1

濰北山前沖洪積平原水文地質(zhì)亞區(qū)

Ⅰ2

濰北沖洪積平原水文地質(zhì)亞區(qū)

Ⅰ3

濰北濱海平原水文地質(zhì)亞區(qū)

濰西南中低山丘陵水文地質(zhì)區(qū)

Ⅱ1

濰西南斷陷盆地水文地質(zhì)亞區(qū)

Ⅱ2

濰中南中低山丘陵水文地質(zhì)亞區(qū)

濰東南丘陵水文地質(zhì)區(qū)

濰東南丘陵水文地質(zhì)亞區(qū)

 
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    城區(qū)水文地質(zhì)情況
    根據(jù)不同的地質(zhì)條件對淺層地熱能開發(fā)利用的經(jīng)濟影響,以第四系地層厚度的不同作為分區(qū)的基本原則,依據(jù)本區(qū)千余份巖土工程勘察報告結(jié)合多年來的巖土工程、水文地質(zhì)勘察經(jīng)驗將濰坊市中心城區(qū)和濱海開發(fā)區(qū)進行分區(qū)(見附圖3)。
   1. I區(qū)
范圍:濰膠路~寶通街~東外環(huán)路~西外環(huán)路之間,面積約6500萬平方米。
第四系地層厚度:濰膠路附近3~5米,往北漸厚,至寶通街附近為10~12米,平均厚度可取8米。巖土層分布如下表:
 


層號

巖土層名稱

層底埋深(米)

含水率(%)

密度(g/cm3)

天然孔隙率

1

填土

1.0~2.0

 

 

 

2

粉土

5.0~7.0

15~23

1.85~1.95

0.55~0.70

層號

巖土層名稱

層底埋深(米)

含水率(%)

密度(g/cm3)

天然孔隙率

3

粉細砂

8.0

8~12

1.85~1.90

 

4

玄武巖、粘土巖

>50

 

 

 

 

 


1. II區(qū)
范圍:寶通街~東外環(huán)路~健康街~濰州路之間,面積約1500萬平方米。
第四系地層厚度:寶通街附近12~15米,東外環(huán)路附近10~15米,至健康街與濰縣中路以西接近20米,平均厚度可取15米。巖土層分布如下表:


層號

巖土層名稱

層底埋深(米)

含水率(%)

密度(g/cm3)

天然孔隙率

1

填土

1.5~2.0

 

 

 

2

粉質(zhì)粘土

4.0~6.0

17~25

1.95~2.05

0.50~0.70

3

粉細砂

8.0~9.0

8~15

1.85~1.90

 

4

粉質(zhì)粘土

12.0~13.0

20~25

1.98~2.05

0.50~0.65

5

中粗砂

15.0

8~15

1.90~1.95

 

6

玄武巖

>50

 

 

 

 
1. III區(qū)
范圍:寶通街~青年路~倉南路~春鳶路~健康街~濰州路之間,白浪河兩岸,濰坊火車站附近,面積約390萬平方米。
第四系地層厚度:濰州路附近10~15米,白浪河兩岸5~10米,火車站附近5~9米,平均厚度可取10米。巖土層分布如下表:
 


層號

巖土層名稱

層底埋深(米)

含水率(%)

密度(g/cm3)

天然孔隙率

1

填土

1.0~2.0

 

 

 

2

粉土

3.0~5.0

15~23

1.85~1.95

0.50~0.70

3

粉細砂

10.0

8~15

1.85~1.90

 

4

玄武巖

>50

 

 

 

 
   
1. IV區(qū)
范圍:寶通街~青年路~倉南路~鐵路以南~西外環(huán)路之間,面積約1780萬平方米。
第四系地層厚度:10~20米,平均厚度可取17米。巖土層分布如下表:
 


層號

巖土層名稱

層底埋深(米)

含水率(%)

密度(g/cm3)

天然孔隙率

1

填土

1.5~2.0

 

 

 

2

粉土

8.0~10.0

15~23

1.85~1.95

0.50~0.70

3

粉細砂

13.0~15.0

8~15

1.85~1.90

 

4

粉質(zhì)粘土

17.0

17~25

1.90~2.05

0.50~0.65

5

玄武巖

>50

 

 

 

 
1. V區(qū)
范圍:健康街~春鳶路~鐵路以北~西外環(huán)路~東風西街以南~白浪河以西,面積約480萬平方米。
 
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第四系地層厚度:15~40米,平均厚度可取25米。巖土層分布如下表:
 


層號

巖土層名稱

層底埋深(米)

含水率(%)

密度(g/cm3)

天然孔隙率

1

填土

1.5~2.5

 

 

 

2

粉土

6.0~8.5

15~23

1.85~2.00

0.50~0.70

3

粉細砂

12.0~14.5

8~15

1.85~1.90

 

4

粉質(zhì)粘土

16.0~18.5

20~25

1.98~2.05

0.50~0.65

5

中粗砂

25

8~15

1.90~1.95

 

6

玄武巖

>50

 

 

 



1. VI區(qū)
范圍:健康街以北~濰縣中路~勝利街以南~白浪河以東,面積約490萬平方米。
第四系地層厚度:25~50米,平均厚度可取40米。巖土層分布如下表:

 


層號

巖土層名稱

層底埋深(米)

含水率(%)

密度(g/cm3)

天然孔隙率

1

填土

1.5~2.5

 

 

 

2

粉土

6.0~8.5

15~23

1.85~2.00

0.50~0.70

3

粉細砂

12.0~16.0

8~15

1.85~1.90

 

4

粉質(zhì)粘土

23.0~26.0

20~25

1.98~2.05

0.50~0.65

5

中粗砂

40

8~15

1.90~1.95

 

6

玄武巖

>80

 

 

 

 
1. VII區(qū)
范圍:勝利東街~濰縣中路~健康東街以北~惠賢路~北宮東街~東明路,面積約540萬平方米。
第四系地層厚度:25~40米,平均厚度可取35米。巖土層分布如下表:

 


層號

巖土層名稱

層底埋深(米)

含水率(%)

密度(g/cm3)

天然孔隙率

1

填土

1.5~2.5

 

 

 

2

粉質(zhì)粘土

3.0~5.0

17~25

1.90~2.05

0.50~0.70

3

粉土

10.0~13.0

15~23

1.85~1.95

0.50~0.70

4

粉細砂

15.0~16.5

8~15

1.85~1.90

 

5

粉質(zhì)粘土

24.0~25.5

20~25

1.95~2.05

0.50~0.65

6

中粗砂

29.0~30.5

8~15

1.90~1.95

 

7

粘土

33.0~36.5

22~30

1.98~2.10

0.50~0.65

8

中粗砂

40

8~15

1.90~1.95

 

9

玄武巖

>80

 

 

 

 
1. VIII區(qū)
范圍:健康東街以北~東外環(huán)路(寒亭豐華路)~寒亭富亭街~濰縣中路~北宮東街~惠賢路,面積約790萬平方米。
第四系地層厚度:15~30米,平均厚度可取20米。巖土層分布如下表:

 


層號

巖土層名稱

層底埋深(米)

含水率(%)

密度(g/cm3)

天然孔隙率

1

耕填土

1.5~2.5

 

 

 

2

粉土

3.5~5.0

15~23

1.85~2.00

0.50~0.70

3

粉細砂

8.0~9.0

8~15

1.85~1.90

 

4

粉土

12.0~13.5

17~25

1.85~2.00

0.50~0.70

5

粉質(zhì)粘土

20

20~25

1.98~2.05

0.50~0.65

層號

巖土層名稱

層底埋深(米)

含水率(%)

密度(g/cm3)

天然孔隙率

6

粘土巖

>50

 

 

 

 
1. IX區(qū)
范圍:濰縣中路~北宮東街~明路~勝利東街~浪河~東風西街~西外環(huán)路~玄武街~通亭街,面積約3500萬平方米。
 
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第四系地層厚度:50~70米,平均厚度可取60米。巖土層分布如下表:  


層號

巖土層名稱

層底埋深(米)

含水率(%)

密度(g/cm3)

天然孔隙率

1

耕填土

1.0~2.5

 

 

 

2

粉質(zhì)粘土

6.0~8.5

17~25

1.90~2.05

0.50~0.70

3

粉細砂

10.0~12.5

8~15

1.85~1.90

 

4

粉土

15.0~16.0

15~23

1.85~2.00

0.50~0.70

5

粉質(zhì)粘土

22.0~29.0

22~27

1.95~2.10

0.50~0.65

6

粘土

40.0~50.0

22~30

1.98~2.10

0.50~0.65

7

中粗砂

60

8~15

1.90~1.95

 

8

玄武巖

>100

 

 

 

 
1. X區(qū)
范圍:玄武街~通亭街以北~東外環(huán)以西~禹王北街~西外環(huán)路,面積約5000萬平方米。
第四系地層厚度:70~100米,平均厚度可取80米。巖土層分布如下表:

 

層號

巖土層名稱

層底埋深(米)

含水率(%)

密度(g/cm3)

天然孔隙率

1

耕填土

1.0~2.0

 

 

 

2

粉質(zhì)粘土

4.0~6.0

17~25

1.90~2.05

0.50~0.70

3

粉土

7.0~10.0

15~23

1.85~2.00

0.50~0.70

4

粉細砂

15.0~16.5

8~15

1.85~1.95

 

5

粉質(zhì)粘土

29.0~30.0

22~27

1.95~2.10

0.50~0.65

6

中粗砂

32.0~34.0

8~15

1.90~1.95

 

7

粉質(zhì)粘土

40.0~50.0

22~30

1.98~2.10

0.50~0.65

8

中粗砂

60.0~65.0

8~15

1.90~1.95

 

9

粘土

80

22~30

1.98~2.15

0.50~0.60

10

玄武巖

>120

 

 

 



1. 濱海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)
濱海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)為海陸交互相沉積區(qū),沉積環(huán)境相同,土層近似,第四系沉積厚度很大,厚度>300米。
范圍:南起榮烏高速公路,北至渤海萊州灣海岸線,西起老河~大沂路~大九路,東至虞河~豐產(chǎn)河,總面積約55600萬平方米。

 

第四系地層厚度>300米,巖土層分布如下表:


層號

巖土層名稱

厚度(米)

層底埋深(米)

含水率(%)

密度(g/cm3)

天然孔隙率

1

素填土

0.4~3.0

0.4~3.0

 

 

 

2

粉細砂

7.5-11.0

9.0-13.0

15.5~19.0

1.90~2.00

0.33~0.42

3

粉質(zhì)粘土

1.5-5.0

12.0-17.0

17.0~24.0

1.95~2.10

0.34~0.42

層號

巖土層名稱

厚度(米)

層底埋深(米)

含水率(%)

密度(g/cm3)

天然孔隙率

4

粉細砂

3.5-7.0

18.0-23.5

15.5~19.0

1.90~2.00

0.33~0.42

5

粉質(zhì)粘土

2.5-6.5

21.5-26.0

19.5~28.0

1.90~2.00

0.33~0.44

6

粉細砂夾粉質(zhì)粘土

1.5-7.0

26.0-31.0

19.0~28.0

1.95~2.10

0.31~0.43

7

粉土

10.5-15.5

38.0-45.0

16.5-24.5

1.95~2.10

0.32~0.41

8

粉質(zhì)粘土

4.0-9.0

45.5-51.0

19.5~25.5

1.90~2.00

0.33~0.42

9

粉土

5.0-8.5

52.0-58.0

17.0~22.5

1.95~2.10

0.32~0.41

10

粘土

4.0-6.0

57.0-61.0

22.0~30.0

1.85~1.95

0.37~0.47

11

粉土

3.0-4.0

60.0-61.5

18.0~23.0

1.95~2.10

0.30~0.41

12

粘土

8.0~9.5

68.5~69.5

25.0~30.0

1.90~2.00

0.37~0.47

13

粉土

7.5~9.0

77.5~78.0

18.0~20.0

2.00~2.10

0.30~0.41

14

粘土

12.0~13.0

90.0~91.0

30.0~35.0

1.80~1.90

0.44~0.50

15

粉土

9.0~10.0

100.0~101.0

16.0~20.0

2.00~2.10

0.30~0.40

16

粘土

13.0~15.0

113.0~115.0

32.0~36.0

1.75~1.85

0.45~0.50

17

粉土

>7.0

>120.0

15.0~18.0

2.00~2.10

0.30~0.38

 
    河流概況
    濰坊市境內(nèi)河流均為季風區(qū)雨源型河流,大都源短流急,雨季流量大,枯季流量小甚至干枯。
    濰坊市境內(nèi)流域面積在50平方公里以上的河流有103條,區(qū)內(nèi)主要的河流水系有6條,自西向東依次為小清河、彌河、白浪河、濰河、北膠萊河、南膠萊河,其他河流均為上述河流的支流。過境河流只有小清河。
 
 
 


名稱

干流全長
(公里)

流域面積
(平方公里)

境內(nèi)全長
(公里)

境內(nèi)流域面積
(平方公里)

濰河

246

6367

164

5711

汶河

107.5

1706

107.5

1706

渠河

100

1059

100

1059

彌河

177

3863

170

3657

白浪河

127

1237

127

1237

北膠萊河

130.5

3900

130.5

2418

南膠萊河

42

1500

7.4

384

小清河

237

10276

19.8

1463

 

    流經(jīng)城區(qū)的河流主要為白浪河、虞河。
  (1)白浪河
  白浪河流經(jīng)昌樂縣、坊子區(qū)、濰城區(qū)、奎文區(qū)、寒亭區(qū),最后注入渤海萊州灣,干流全長127公里,流域面積1237平方公里,主要支流有大豬河、小豬河、龍丹河、大圩河、桂河等。
  目前,流域內(nèi)有多個以水庫為主的若干攔蓄工程。其中大型水庫1座(白浪河水庫),中型水庫2座(符山水庫、馬宋水庫),小(一)型水庫11座,小(二)型水庫27座,攔河閘壩10座??値烊?.02億立方米,興利庫容0.68億立方米。白浪河水庫位于白浪河中游,水庫的控制流域面積為353 平方公里,總庫容1.22億立方米。
  (2)虞河
  虞河流經(jīng)安丘、坊子、奎文、寒亭、昌邑,于濰北農(nóng)場入渤海,干流總長度75公里,流域面積890平方公里,主要支流有張面河、浞河、利民河、夾溝河、豐產(chǎn)河等。
  目前,虞河干流上游有多處攔蓄工程,其中小(一)型水庫2座,小(二)型水庫3座,塘壩多處,在其支流漿溝河上建有小(二)型水庫1座,塘壩3座,總庫容648萬立米。
  2.3.3. 地下水
  2.3.3.1. 地下水概況
  根據(jù)歷年地下水位監(jiān)測資料,自七十年代以來,隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展,城區(qū)地下水開采量逐年增加,加上八十年代連續(xù)多年的干旱少雨,城區(qū)地下水開采量大幅度增加,導致地下水位逐年持續(xù)大幅度下降,九十年代后政府加大了節(jié)水力度,并興修水利,地下水位逐漸恢復。具體特點如下:

 

  (1)九十年代以前,地下水位持續(xù)下降,漏斗區(qū)不斷擴展
  由于地下水長期處于超采狀態(tài),自1980年起,在地下水集中開采和開采量較大的地區(qū),先后形成了不同程度的地下水漏斗區(qū)并不斷擴展。濰坊城區(qū)漏斗區(qū)自95公里,擴展到400平方公里。濰坊市城區(qū)漏斗區(qū)自1980年形成以來,至1988年擴展十分迅速,1988年以后擴展變緩,1995年后逐漸縮小,但該漏斗區(qū)明顯地向東北方向偏移,1995年有與壽光~昌邑漏斗區(qū)連片的趨勢。
  (2)咸水入侵加劇
  由于咸淡水分界線附近淡水側(cè)地下水位不斷下降,破壞了咸淡水原來的極限平衡,導致咸水入侵。據(jù)調(diào)查,全市自1977年開始發(fā)生咸水入侵以來至2000年,咸水已全面向南側(cè)淡水區(qū)入侵413平方公里,年均入侵17.2平方公里。
  (3)九十年代以后,城區(qū)地下水位逐漸恢復
  九十年代至今,隨著黃旗堡水源地、峽山水庫水源地的啟用,城區(qū)地下水開采量不斷減少,地下水位處于逐漸回升狀態(tài)。目前,城區(qū)地下水位5.0m等水位線位于勝利街與東風街附近地帶,5.0m等水位線以北為城區(qū)漏斗區(qū),地下水位隨開采量的變化而變化;5.0m等水位線以南已不在城區(qū)漏斗區(qū)范圍內(nèi),地下
水位受降水、地表水和開采的綜合影響而變化,地下水位處于不斷回升狀態(tài)。

 

  2.3.3.2. 地下水資源量
  (1)地下水補給量
  濰河補給量:69.98萬立方米/天;汶河補給量:20.90萬立方米/天;渠河補給量:12.98萬立方米/天;彌河補給量:44.81萬立方米/天;白浪河補給量:16.16萬立方米/天;南膠萊河補給量:11.01萬立方米/天;北膠萊河補給量:18.67萬立方米/天;小清河補給量:26.66萬立方米/天;
  人工湖補給量:20.27萬立方米/天;
  降水補給量:126.96萬立方米/天;
  地下徑流補給量:13.96萬立方米/天;
  地下水總補給量為:382.36萬立方米/天。
  (2)地下水消耗量
  地下水的消耗以人工開采為主,目前,地下水開采量為342.47萬立方米/天。由于政府節(jié)水政策的多年推行,并在山區(qū)興建了多座大型水庫,地下水開采量逐年遞減。
  (3)城區(qū)地下水資源量
  濰坊市多年平均地下水可開采量為114683萬m3。
  2.3.4. 海水資源
  濰坊市的海岸線長140公里,位于濱海開發(fā)區(qū)。經(jīng)過監(jiān)測,海水夏季平均溫度24.3℃,冬季平均溫度7.1℃。海水冬季平均溫度比室外供熱設計溫度-8.0℃高15.1℃,夏季平均溫度比室外空調(diào)設計溫度34.0℃低9.7℃,應用條件較好。
  2.3.5. 污水廠
  濰坊市城區(qū)共有污水處理廠8座,設計處理能力39萬立方米/天,實際處理能力20萬立方米/天,根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù),夏季排放污水的水溫平均為24℃,低于夏季室外計算溫度7℃;冬季排放污水的水溫平均為12℃,高于冬季室外計算溫度23℃。
  污水處理廠的處理能力詳見表4。
  

表4:濰坊市城區(qū)污水處理廠信息表


區(qū)縣

污水處理廠
名稱

水質(zhì)等級

設計處理能力萬立方米/天

實際處理能力萬立方米/天

夏季平均水溫℃

冬季平均水溫℃

寒亭區(qū)

寒亭區(qū)污水處理廠

一級B

2

2

24

12

虞河污水處理廠

一級B

10(在建)

 

24

12

坊子區(qū)

坊子區(qū)污水處理廠

一級B

2

1

24

12

奎文區(qū)

濰坊市污水處理廠

二級

10

10

24

12

高新開發(fā)區(qū)

高新區(qū)污水處理廠

二級

5

5

27

11

濱海開發(fā)區(qū)

濰坊勃發(fā)水處理有限公司

一級B

1

1

24

16.5

濰坊海源水務有限公司

一級B

1

1

24

5

經(jīng)濟開發(fā)區(qū)

經(jīng)濟開發(fā)區(qū)污水處理廠

一級B

8(在建)

 

24

12

總計

/

/

39

20

/

/

 
 
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    根據(jù)《濰坊市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》,到2010年,城市污水處理能力達到34萬噸/日,污水集中處理率達到72%,中水回用率達到45%。
  根據(jù)《濰坊市城市總體規(guī)劃2006~2020》,到2020年,全市范圍內(nèi),在現(xiàn)有基礎上規(guī)劃建設污水處理廠11個。其中,中心城區(qū)5個,濱海新城2個。具體情況如下:經(jīng)濟開發(fā)區(qū)污水處理廠擴容至12萬立方米/天,寒亭區(qū)污水處理廠擴容至5萬立方米/天,坊子區(qū)污水處理廠擴容至4萬立方米/天,高新區(qū)污水處理廠擴容至10萬立方米/天,城區(qū)總污水處理能力達到56萬立方米/天。
  2.3.6. 熱電廠
  濰坊市城區(qū)共10座熱電廠,冬季平均出水溫度較高,最高38℃,最低也有15℃,冬季可用于供熱。
  

 

區(qū)縣

熱電廠名稱

設計發(fā)電能力
(萬kWh/天)

冷卻循環(huán)水流量
(萬立方米/天)

夏季平均水溫℃

冬季平均水溫℃

寒亭區(qū)

亞星熱電廠

18.0

0.500

38

38

坊子區(qū)

恒安熱電廠

24.0

4.848

35

35

新方熱電廠

24.0

4.848

35

35

奎文區(qū)

萬濰熱電廠

43.2

8.640

42

32

城南熱電廠

14.4

1.824

35

32

高新開發(fā)區(qū)

華濰熱電廠

84.0

7.440

35

32

濱海開發(fā)區(qū)

二電廠

28.8

9.072

27

20

熱電老廠

100.8

11.808

25

20

熱電新廠

115.2

7.608

30

15

經(jīng)濟開發(fā)區(qū)

第二熱電

156.0

9.600

40

38

 
 

    規(guī)劃建設大唐熱電濰坊熱電聯(lián)產(chǎn)項目(濰城區(qū)),設計發(fā)電能力2×30萬kW。
  2.3.7. 淺層地熱能資源條件小結(jié)
  濰坊市可以利用的可再生能源形式多種多樣,儲量豐富,可行性較高,歸納總結(jié)如下:
  濰坊市區(qū)有760.8平方公里地質(zhì)體適宜采用土壤源熱泵,占城區(qū)總面積的34%。

 

  濰坊市地下水溫度為16~16.5℃,全市地下水源熱泵適宜區(qū)面積196.846平方公里,占規(guī)劃用地面積245.24平方公里的80.3%,市區(qū)地下水熱泵適宜區(qū)熱儲量為17.136×1013kJ,相當于585萬噸標準煤的總發(fā)熱量。
  濰坊市的海岸線長140公里,位于濱海開發(fā)區(qū)。水溫較適合應用海水源熱泵系統(tǒng)。由于海水輸配的問題,僅濱海開發(fā)區(qū)沿海地帶、住宅和公共建筑較集中區(qū)域適合發(fā)展海水源熱泵系統(tǒng)。
  濰坊市城區(qū)污水總處理能力為39萬立方米/天,根據(jù)理論計算,可以為424.3萬平方米的建筑供熱。可因地制宜,在污水處理廠周邊的建筑中發(fā)展污水源熱泵系統(tǒng)。
  濰坊市熱電廠冷卻循環(huán)水總水量為66.188萬立方米/天,平均水溫較高,一般為25~35℃,根據(jù)理論計算,可滿足484.5萬平方米的建筑供暖。適宜在熱電廠周邊區(qū)域應用熱電廠余熱地源熱泵系統(tǒng)。
  2.4. 太陽能
  濰坊市屬于太陽能資源Ⅲ類地區(qū),歷年平均日照總時數(shù)為2530.9h,其中春季平均日照時數(shù)為722.1小時,夏季為672.4小時,秋季為616.6小時,冬季為519.8小時,年太陽輻射總量大于5000MJ/m2。
  表5、6給出了濰坊市太陽能資源的相關(guān)參數(shù)。
  

表5:濰坊市全年各月總輻射


月份

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

月總輻射(MJ/m2)

232.1

272.1

422.1

508.1

557.6

508.4

461.1

456.8

422.7

341.9

236.1

194.6

 

表6:濰坊市全年各級太陽散射輻射強度頻數(shù)


分段序號

1

2

3

4

5

6

段節(jié)點

0

100

200

300

400

500

≤0

0100

100200

200300

300400

400500

500

4381

1481

1352

987

434

112

13

  
 
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    3. 建筑及其用能概況
  3.1. 城鄉(xiāng)建設基本情況
  濰坊市城區(qū)現(xiàn)有民用建筑面積8366萬平方米,其中住宅面積5711萬平方米,公共建筑面積2655萬平方米。
  全市累計建成節(jié)能建筑1400萬平方米。其中節(jié)能住宅為1100萬 平方米,占節(jié)能建筑面積的78%;公共節(jié)能建筑為300萬平方米,占22%。在這些節(jié)能建筑中,節(jié)能率達到50%的占節(jié)能建筑竣工總量的40%。在城區(qū)新建住宅中100%都是節(jié)能建筑。
  3.2. 城鄉(xiāng)建筑發(fā)展規(guī)劃
  根據(jù)《濰坊市(2008~2012)住房建設規(guī)劃》(規(guī)劃范圍是濰坊市中心城市,包括奎文區(qū)、濰城區(qū)、坊子區(qū)、寒亭區(qū)、高新區(qū)、經(jīng)濟區(qū)),在建設規(guī)劃期內(nèi),城區(qū)新增住房建設用地供應總量為1030公頃。其中,普通商品住房620公頃;經(jīng)濟適用房91.5公頃;廉租房8.5公頃;其他商品房310公頃。
  根據(jù)《濰坊市城市總體規(guī)劃2006~2020》,到2010年,城市人均建設用地指標達到118平方米/人,中心城市用地規(guī)模(以130萬人計)達到153.4平方公里,居住建筑用地4250公頃,公共建筑用地2497公頃。到2020年,城市人均建設用地指標達到110平方米/人,中心城市用地規(guī)模(以175萬人計)達到192.5平方公里,居住建筑用地4928公頃,公共建筑用地2662公頃。

 

  2009~2015年,建設各類住房總建筑面積2581.6萬平方米。建設各類公共建筑總面積1473.9萬平方米。
  2009~2015年濰坊市城區(qū)建筑建設年度目標,詳見表7。
  

表7:濰坊市城區(qū)2008年至2015年建設年度目標


區(qū)縣

2009~2015年

2009年

2010年

2011年

2012年

2013年

2014年

2015年

住宅

公建

住宅

公建

住宅

公建

住宅

公建

住宅

公建

住宅

公建

住宅

公建

住宅

公建

濰城區(qū)

459.2

196.7

95.0

40.7

63.3

27.1

57.0

24.4

60.2

25.8

66.5

28.5

63.3

27.1

53.8

23.1

寒亭區(qū)

459.1

196.7

95.0

40.7

63.3

27.1

57.0

24.4

60.2

25.8

66.5

28.5

63.3

27.1

53.8

23.1

坊子區(qū)

209.8

89.9

43.4

18.6

28.9

12.4

26.0

11.2

27.5

11.8

30.4

13.0

28.9

12.4

24.6

10.5

奎文區(qū)

103.9

44.5

21.5

9.2

14.3

6.1

12.9

5.5

13.6

5.8

15.1

6.4

14.3

6.1

12.2

5.2

高新開發(fā)區(qū)

966.7

414.7

200.0

85.8

133.3

57.2

120.0

51.5

126.7

54.3

140.0

60.1

133.3

57.2

113.3

48.6

濱海開發(fā)區(qū)

207.1

456.0

29.34

68.46

29.34

68.46

26.41

64.6

27.87

65.03

30.81

71.88

34.23

63.57

29.1

54.03

經(jīng)濟開發(fā)區(qū)

175.9

75.4

36.4

15.6

24.3

10.4

21.8

9.4

23.1

9.9

25.5

10.9

24.3

10.4

20.6

8.84

總計

2581.6

1473.9

520.6

279.1

356.9

208.9

321.2

191.0

339.0

198.4

374.7

219.3

361.8

204.0

307.5

173.4

 
 
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  3.3. 建筑供熱現(xiàn)狀
  現(xiàn)有建筑物的集中供熱面積為3597萬平方米,其中公共建筑面積838萬平方米,民用住宅集中供熱面積為2759萬平方米,集中供熱率43%。
  不同供熱方式的供熱面積比例為:集中鍋爐房供熱35.90%,熱電聯(lián)產(chǎn)供熱59.05%,燃氣鍋爐房供熱0.15%,地源熱泵供熱4.90%。
  全市2007年全年供熱燃料消耗情況為:煤579.25萬噸,柴油0.16萬噸,燃料油0.07萬噸,產(chǎn)生熱力9283.08萬GJ。
  根據(jù)《濰坊市城市總體規(guī)劃2006~2020》,到2010年,城區(qū)集中供熱普及率50%,2020年70%。
  城區(qū)現(xiàn)有鍋爐房26處。
  3.4. 建筑用能面臨的形勢
  目前建筑用能在夏季以空調(diào)系統(tǒng)制冷所需的電力消耗和冬季供暖所需的燃煤消耗為主,占總消耗量的80%以上。其中,濰坊市主要電力來源以火電為主,可將電力的能源消耗追溯到燃煤消耗。由此可以看出濰坊市建筑用能的特點:以傳統(tǒng)燃料消耗為主。這也與我國整體能源結(jié)構(gòu)的不合理性相一致。經(jīng)濟發(fā)展、工業(yè)生產(chǎn)和日常生活過分依賴傳統(tǒng)石化能源,不僅環(huán)境污染嚴重,并且能源安全存在較大隱患。國外發(fā)達國家已經(jīng)完成通過傳統(tǒng)石化能源大量消耗來促進經(jīng)濟發(fā)展的時代,轉(zhuǎn)而投身于新型能源和可再生能源的應用和產(chǎn)業(yè)推廣,并將可再生能源作為新型產(chǎn)業(yè),成為新的經(jīng)濟增長點。
  從原材料生產(chǎn),到施工,到建筑的運行管理,全過程建筑能耗已經(jīng)占據(jù)相當大比重。2007年,濰坊市僅供熱能耗折標煤579.25萬噸,CO2排放1540.8萬噸,SO2排放14.5萬噸,煙塵排放29.0萬噸。無論從國家注重環(huán)保的整體思路,還是能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的角度來看,大力開展建筑節(jié)能和可再生能源建筑的應用,已成為濰坊市可持續(xù)發(fā)展的當務之急。
  
  4. 可再生能源建筑應用類型及發(fā)展現(xiàn)狀
  4.1. 建筑一體化太陽能應用系統(tǒng)
  4.1.1. 太陽能熱水建筑一體化系統(tǒng)
  用太陽能加熱低于100℃熱水的太陽能熱水建筑一體化系統(tǒng),是當前太陽能熱利用中技術(shù)最成熟、經(jīng)濟最具競爭力、目前應用最廣泛、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最快的領域。其基本原理是利用溫室效應原理,將太陽輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,并將熱量傳遞給冷水,從而獲得熱水的系統(tǒng)。按照太陽能熱水建筑一體化系統(tǒng)的實際用途,有適于家庭使用的小容量太陽能熱水建筑一體化系統(tǒng)(通常稱之為太陽能熱水器)和為住宅、大型浴室及商務使用集中提供熱水的太陽能熱水建筑一體化系統(tǒng)。太陽能熱水器只是容水量比較小,一般不大于600升,在市場上面向單個家庭生產(chǎn)和銷售,用戶可以直接購買、安裝;而集中的太陽能熱水建筑一體化系統(tǒng)的容水量一般大于600升,因為其系統(tǒng)復雜,必須要與建筑結(jié)合等因素,要納入工程建設的流程,按照建筑工程設備的要求進行設計、施工和驗收。
  太陽能熱水建筑一體化系統(tǒng)由太陽能集熱器、貯熱水箱、循環(huán)水泵、管道、輔助熱源、控制系統(tǒng)等組成。太陽能集熱器將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能,熱能儲存在貯熱水箱中,通過管路系統(tǒng)送到用戶。當太陽能供應的熱水達不到用戶要求時,啟動輔助加熱(如煤、電、燃氣等)設備來保障系統(tǒng)的供水要求。太陽能集熱器是太陽能熱水建筑一體化系統(tǒng)最為關(guān)鍵的部件,一般情況下,太陽能集熱器的造價約為太陽能熱水建筑一體化系統(tǒng)造價的一半。太陽能集熱器的類型包括平板型、全玻璃真空管、金屬-玻璃真空管太陽能集熱器;金屬-玻璃真空管太陽能集熱器又可根據(jù)集熱管的集熱、取熱的不同結(jié)構(gòu),分為U型管式、同軸套管式、熱管式、內(nèi)聚光式、直通式和貯熱式等等。
 
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  太陽能熱水器產(chǎn)品規(guī)格很多,質(zhì)量水平相差較大,價格區(qū)間也很大,既有每臺1000元左右的低端產(chǎn)品,也有售價超過1萬元的高端產(chǎn)品。集中式太陽能熱水建筑一體化系統(tǒng)的造價,折合到每平方米集熱器采光面積的系統(tǒng)造價(包括集熱器、管路、循環(huán)水泵、貯熱水箱、輔助加熱等)一般在1000~2000元/平方米之間,其中太陽能集熱器費用約占45%,貯熱水箱費用約占15%,管道、支架、保溫材料、控制系統(tǒng)約占20%,設計、技術(shù)支持費用約占7%,安裝費用約占13%。
  
  4.1.2. 太陽能光伏系統(tǒng)
  (1)獨立光伏系統(tǒng)
  獨立光伏系統(tǒng)應按實際供電需要進行設計,獨立系統(tǒng)還需要配備蓄電池,在夜間和光照不好的時候,可由它來持續(xù)供電。為了防止蓄電池過充電或過放電的損害,必須在太陽能發(fā)電器和蓄電池之間安裝一個負載調(diào)節(jié)器。如果用戶需要交流電,則需要逆變器。
  (2)并網(wǎng)光伏系統(tǒng)
  并網(wǎng)光伏系統(tǒng)是與開放電網(wǎng)并聯(lián)的,由該系統(tǒng)產(chǎn)生的而未被直接消費的剩余電能可以供給電網(wǎng)。并網(wǎng)的先決條件是安裝逆變器,它將由太陽能發(fā)電器產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)變成和電網(wǎng)一致的交流電,逆變器的輸入功率應盡可能與太陽能發(fā)電器的輸出功率相符。逆變器應具有較高的效率、較小的空載和固有損耗、較小的線圈噪音。逆變器應當具有良好的輸入輸出特性。
  4.1.3. 太陽能采暖系統(tǒng)
  在我國北方冬季需要采暖,太陽能采暖系統(tǒng)是太陽能熱水建筑一體化系統(tǒng)的進一步發(fā)展。實際上,太陽能采暖系統(tǒng)通常可以跟太陽能熱水建筑一體化系統(tǒng)聯(lián)合使用。在此情況下,要適當增加太陽集熱器的的采光面積。目前在十分重視環(huán)境保護的歐美國家,已經(jīng)建成大批集太陽能熱水和太陽能采暖于一體的太陽能綜合系統(tǒng)。另一種太陽能采暖系統(tǒng)是把太陽集熱器與水~水熱泵結(jié)合起來,即由太陽集熱器為熱泵提供低溫熱源,再由熱泵為建筑物提供采暖所需要的熱水。若對太陽集熱器的采暖系統(tǒng)及太陽集熱器與水~水熱泵相結(jié)合的采暖系統(tǒng)進行比較,后者比前者能達到較大的采暖建筑面積與集熱器采光面積比,且可采用較低的集熱器運行溫度;但后者比前者要消耗更多的電能用于驅(qū)動熱泵。因此,后者適用于電力比較充裕的地區(qū)。
  4.1.4. 太陽能空調(diào)系統(tǒng)
  太陽能制冷空調(diào)一般用太陽能集熱器與吸收式或吸附式制冷機相結(jié)合來實現(xiàn)。在太陽能空調(diào)系統(tǒng)中,集熱器用于向制冷機提供發(fā)生器所需要的熱源,因而為了使制冷機達到較大的性能系數(shù)(COP),應當有較高的集熱器運行溫度,這就要求選用在較高運行溫度下仍具有較高熱效率的真空管集熱器。太陽能吸收式空調(diào)系統(tǒng)不僅可以夏季提供制冷,而且可以冬季提供采暖,過渡季節(jié)提供生活熱水。正由于同一套太陽能系統(tǒng)可以滿足全年不同季節(jié)的制冷、采暖和熱水的要求,因而顯著地提高了太陽能系統(tǒng)的利用率和經(jīng)濟性。
  4.1.5. 現(xiàn)狀
  濰坊市太陽能熱水建筑一體化系統(tǒng)應用早,技術(shù)成熟,成本較低,因此應用比較廣泛。城區(qū)太陽能洗浴利用率已經(jīng)達到35%,每年間接節(jié)電5.726億kWh,節(jié)省標煤18.32萬噸。但由于大部分應用屬于既有住宅的使用,并且部分開發(fā)商由于建造成本的考慮,在設計及建造過程中并未考慮太陽能熱水建筑一體化系統(tǒng)做為建筑整體一部分進行集成,因此,目前整個城區(qū)建筑一體化程度不高。但隨著政策力度的加大,全市城區(qū)95%的新建住宅安裝了太陽能熱水建筑一體化系統(tǒng),新建住宅建筑太陽能一體化率達到了80%,建筑一體化程度不斷提高。濰坊市作為"七五"國家科技攻關(guān)項目"太陽能建筑設計與研究"華北地區(qū)的試點城市,采用被動式太陽房的時間較早,從上世紀八十年代開始,在農(nóng)村就有被動式太陽房的試點示范工程,效果好,成本低,迅速帶動了周邊村鎮(zhèn)被動式太陽房的建設。
  目前,太陽能采暖系統(tǒng)應用面積約0.8萬平方米,新建建筑使用太陽能采暖系統(tǒng)的比率為0.05%。太陽能光伏系統(tǒng)和太陽能空調(diào)系統(tǒng)在城區(qū)建筑中沒有應用。太陽能資源的應用主要以太陽能熱水建筑一體化系統(tǒng)和淺層地能相結(jié)合的方式為主,建筑面積約30萬平方米。
 
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    4.2. 淺層地能
  4.2.1. 土壤源熱泵系統(tǒng)
  土壤源熱泵系統(tǒng)是由傳熱介質(zhì)通過豎直或水平土壤換熱器與巖土體進行熱交換的地源熱泵系統(tǒng),也稱地耦合系統(tǒng)。
  利用巖土體作為熱泵的低位熱源,與空氣源熱泵相比,土壤源熱泵機組不需要風機,噪聲?。徊恍枰?,從而節(jié)省熱泵的除霜損失,提高地源熱泵運行的可靠性;同利用地下水、地表水為低位熱源的水源熱泵相比,基本無污染,適用范圍較廣,它不受地下水、地表水資源的限制,只要有足夠的埋管空間即可。因此地埋管地源熱泵系統(tǒng)的應用十分廣泛。
  土壤源熱泵的地埋管換熱器應在工程勘察結(jié)果的基礎上,根據(jù)可使用的地面面積、挖掘成本等因素確定埋管方式。地埋管換熱器有水平和豎直兩種埋管方式。當可利用地表面積較大,淺層巖土體的溫度及熱物性受氣候、雨水、埋設深度影響較小時,宜采用水平地埋管換熱器。否則,宜采用豎直地埋管換熱器。
  4.2.2. 地下水源熱泵系統(tǒng)
  地下水地源熱泵系統(tǒng)(GroundWater Heat Pumps, GWHPs)是采用地下水作為低品位熱源,并利用熱泵技術(shù),通過少量的高位電能輸入,實現(xiàn)冷熱量由低位能向高位能的轉(zhuǎn)移,從而達到為使用對象供熱或供冷的一種系統(tǒng)。地下水地源熱泵系統(tǒng)適合于地下水資源豐富,并且當?shù)刭Y源管理部門允許開采利用地下水的場合。
  地下水的水溫常年保持不變,一般比當?shù)仄骄鶜鉁馗邘锥?。我國華北地區(qū)的地下水溫度約為15~19℃。由于地下水的溫度恒定,與空氣相比,在冬季的溫度較高,在夏季的溫度較低,另外,相對于室外空氣來說,水的比熱容較大,傳熱性能好,所以熱泵系統(tǒng)的效率較高,僅需少量的電量即能獲得較高的熱量或冷量,通常的比例能達到1:4以上。
  與地下水進行熱交換的地源熱泵系統(tǒng),根據(jù)地下水是否直接流經(jīng)水源熱泵機組,分為直接和間接系統(tǒng)兩種。
  當?shù)叵滤砍渥?、水質(zhì)好、具有較高的穩(wěn)定水位時,可以選用直接地下水地源熱泵系統(tǒng)。選用該系統(tǒng)時,應對地下水進行水質(zhì)分析,以確定地下水是否達到熱泵機組要求的水質(zhì)標準,并鑒別出一些腐蝕性物質(zhì)及其他成分。
  在間接地下水地源熱泵系統(tǒng)中,地下水通過中間換熱器與建筑物內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)分隔開來,經(jīng)過熱交換后返回同一含水層。間接地下水地源熱泵系統(tǒng)與直接地下水地源熱泵系統(tǒng)相比,具有如下優(yōu)點:
  (1)可以避免地下水對水源熱泵機組、水環(huán)路及附件的腐蝕  與堵塞。
  (2)減少外界空氣與地下水的接觸,避免地下水氧化。
  (3)可以方便地通過調(diào)節(jié)井水水流量來調(diào)節(jié)環(huán)路中的水溫。
  4.2.3. 海水源熱泵系統(tǒng)
  目前海水資源在暖通空調(diào)上的應用主要有兩種形式,一種叫海水源熱泵(Seawater source heat pump,SWHP);另一種叫深水冷源系統(tǒng)(Deep water source cooling,DWSC)。兩種方式在工作原理、系統(tǒng)組成和需要海水條件等方面都存在一定的差異,但在某些條件下可以聯(lián)合使用。
  海水源熱泵系統(tǒng)是水源熱泵裝置的配置形式之一,即利用海水做為熱源或熱匯,并通過熱泵機組,加熱熱媒或冷卻冷媒,最終為建筑提供熱量或冷量的系統(tǒng)。海水中所蘊含的熱能是典型的可再生能源,因此,海水源熱泵系統(tǒng)也是可再生能源的一種利用方式。
  海水源熱泵系統(tǒng)的工作原理是夏季熱泵用作冷凍機,海水作為冷卻水使用,冷卻系統(tǒng)不再需要冷卻塔,這樣會大大提高機組的COP值,據(jù)測算冷卻水溫度每降低1℃,可以提高機組制冷系數(shù)2%~3%左右。冬季通過熱泵的運行,提取海水中的熱量供給建筑物使用。供熱和供冷的時候使用一套分配管網(wǎng)系統(tǒng)。系統(tǒng)主要組成部分包括:海水取、泄放系統(tǒng)、熱泵、冷凍水(供熱)分配管網(wǎng)和熱交換器(根據(jù)海水是否直接進入熱泵確定有無)。這種系統(tǒng)把海水作為冷、熱源使用,可以部分甚至全部取代傳統(tǒng)空調(diào)和供熱系統(tǒng)中的冷凍機和鍋爐,是瑞典、挪威等歐洲國家應用比較多的形式。
  深水冷源系統(tǒng)是與Free cooling(天然冷源)相對應的。工作原理是利用一定深度海水常年保持低溫的特性,夏季把這部分海水取上來在熱交換器中與冷凍水回水進行熱交換,制備溫度足夠低的冷凍水供建筑物使用。系統(tǒng)主要由海水取、泄放系統(tǒng)、熱交換器和冷凍水分配管網(wǎng)構(gòu)成。這種系統(tǒng)僅把海洋作為冷源來使用,可以部分或者全部取代傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)中的冷凍機,是美國、加拿大等美洲國家應用比較多的形式。
 
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  4.2.4. 污水源熱泵系統(tǒng)
  用熱泵系統(tǒng)回收污水的冷熱能,以滿足供熱空調(diào)或熱水供應的需要,這是用一種節(jié)能方式回收了一種清潔能源,具有節(jié)能意義,環(huán)保意義和經(jīng)濟效益。污水源熱泵系統(tǒng)形式較多,按照是否直接從污水中提取冷熱能,可分為直接式和間接式污水源熱泵系統(tǒng);按照熱泵機組機房的布置情況可分為集中、半集式和分散式的污水源熱泵系統(tǒng);按照其使用污水的處理狀態(tài)可分為以原生污水源熱泵系統(tǒng)和以二級出水和中水作為熱源/熱匯的污水源熱泵系統(tǒng)。
  4.2.5. 熱電廠余熱地源熱泵系統(tǒng)
  熱電廠冷卻主機排放的循環(huán)冷卻水溫度較高,屬于發(fā)電系統(tǒng)中必不可少的低品味能量排放??衫玫臏夭钔ǔ?~10℃,可以通過熱泵進行提升,冬季用于熱電廠附近建筑的供熱。
  工業(yè)循環(huán)冷卻水(熱電廠冷凝水)地源熱泵系統(tǒng)的工藝流程為:從升壓換熱泵房換熱后的循環(huán)水,通過熱泵站房的循環(huán)冷卻水泵被輸送至熱泵機組的蒸發(fā)器側(cè),經(jīng)熱泵機組提升后的熱水溫度為 50/40℃,通過供熱循環(huán)水泵輸送到熱泵站房的分、集水器,其供熱循環(huán)水可作為生活熱水,也可進入地板輻射供暖系統(tǒng)和風機盤管系統(tǒng)進行供熱。
  4.2.6. 復合式地源熱泵系統(tǒng)
  為實現(xiàn)地源熱泵系統(tǒng)長期高效的運行,應使地源熱泵每年從地下取熱和排熱總量基本達到平衡。因此,對于冷熱負荷差別比較大,或者單純利用地源熱泵系統(tǒng)不能滿足冷負荷或熱負荷需求時,可采用復合式地源熱泵系統(tǒng)。
  對于冷負荷大于熱負荷時,可采用"冷卻塔+地源熱泵"的方式,地源熱泵系統(tǒng)承擔的容量由冬季熱負荷確定,夏季超出的部分由冷卻塔提供。對于冷負荷小于熱負荷時,可采用"輔助熱源+地源熱泵"的方式,地源熱泵系統(tǒng)承擔的容量由夏季冷負荷確定,冬季超出的部分由輔助熱源提供。通常采用的輔助熱源方式有:太陽能、燃氣鍋爐、電加熱或余熱利用等方式。采取復合式地源熱泵系統(tǒng)后,可以使得吸、排熱量大體持平。典型的復合式地源熱泵系統(tǒng),如:地源熱泵與太陽能復合式系統(tǒng)、地源熱泵與冰蓄冷復合式系統(tǒng)、地源熱泵與冷卻塔復合式系統(tǒng)、地源熱泵熱水系統(tǒng)等。
  4.2.7. 現(xiàn)狀
  濰坊市從九十年代末開始發(fā)展地源熱泵應用工程,由于其突出的節(jié)能、環(huán)保、運行費用低等優(yōu)點,發(fā)展速度很快。由于濰坊市淺層可利用地能的多樣性,當?shù)貞脺\層地能的形式多種多樣,包括土壤源、地下水源、污水源、熱電廠余熱在內(nèi)的大多數(shù)淺層地熱能,在濰坊市內(nèi)均有不同程度的應用。近幾年全市已建或在建的地源熱泵供暖(冷)面積已達176.16萬平米,其中應用土壤源熱泵系統(tǒng)的建筑共75.46萬平方米,應用地下水源熱泵系統(tǒng)的建筑共70.7萬平方米,應用熱電廠余熱地源熱泵系統(tǒng)的建筑共30.0萬平方米。在地下水源熱泵系統(tǒng)中約有30%為冬夏兩用熱泵系統(tǒng)。
  

 表8:土壤源熱泵系統(tǒng)應用項目列表 


序號

工程名稱

建筑面積(萬平米)

1

濰坊地質(zhì)家園

3.2

2

山東福田重工股份有限公司

2.0

3

濰坊天同·雙羊新城

15.0

4

濰坊長寧碧水苑

38.0

序號

工程名稱

建筑面積(萬平米)

5

天同宏基集團雙羊新城

14.66

6

濰坊富鑫置業(yè)有限公司

1.8

7

濰坊新北海信息科技工業(yè)園

0.8

總計

7

75.46

 
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表9:地下水源熱泵系統(tǒng)應用項目列表


序號

工程名稱

建筑面積(萬平米)

1

濰坊魯偉公司龍居園小區(qū)

10.7

2

濰坊恒泰建業(yè)小區(qū)

6.4

3

濰坊歌爾聲學股份有限公司

2.0

4

濰坊愛雷特會所

0.7

5

濰坊恒泰又一城

2.0

6

濰坊澳龍海鮮

0.3

7

濰坊美珂化纖

0.6

8

濰坊市人民醫(yī)院空調(diào)工程

10.0

9

濰坊盛泉小區(qū)

3.0

10

濰坊安順小區(qū)

5.0

11

寒亭區(qū)法院辦公樓,宿舍區(qū)

3.0

12

濰城區(qū)直機關(guān)宿舍

14.0

13

濱海小區(qū)

7.0

14

濰坊東方春天-南區(qū)

3.2

15

濰坊東方春天-北區(qū)

2.8

總計

15

70.7

表10:熱電廠余熱地源熱泵系統(tǒng)應用項目列表


序號

工程名稱

建筑面積(萬平米)

1

華濰熱電有限公司

30.0

總計

1

30.0

海水源熱泵系統(tǒng)、污水源熱泵系統(tǒng)應用項目暫無。
 
 
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