4.燃料電池汽車
燃料電池汽車是指采用氫能作為全部或部分能源,通過化學方法產生電力並采用電機驅動的車輛。燃料電池汽車被認為是能夠真正實現零汙染的汽車產品,並公認質子交換膜燃料電池是其中最好的選擇,但在燃料電池發動機的研究方麵仍然麵臨著許多難題需要解決。如質子交換膜燃料電池PEMFC抗CO催化劑和質子交換膜、低廉的車載PEMFC流場板和單體電池放大設計等技術一直是研究的重點;還有係統集成、成本問題和車載重整製氫技術也是研究的重點。我國燃料電池電動汽車建立了產品技術開發和演示驗證試驗平台,整車操控性能、行駛性能、安全性能、燃料利用率等得到較大提高。
七、建築的節能減排
建築節能的含義及主要途徑
建築節能,是指民用建築在規劃、設計、建造和使用過程中,通過采用新型的節能電力電氣設備和新型牆體材料,執行建築節能標準,加強建築物用能設備的運行管理,合理設計建築圍護結構的熱工性能,提高采暖、製冷、照明、通風、給排水和通道等電力電氣設備係統的運行效率,以及利用可再生能源,在保證建築物使用功能和室內熱環境質量的前提下,降低建築能源消耗,合理、有效地利用能源的活動。
建築物的節能途徑主要依靠減少圍護結構的散熱以及提高供熱係統的熱效率兩個方麵。前者要求適當控製建築體形係數,即建築物外表麵積與其所包圍的體積的比值,建築物的外形盡可能規整,避免不必要的凸凹變化;加強門窗、外牆、屋頂和地麵的保溫,采用高效保溫材料複合,使用多層門窗,用空心磚、加氣混凝土等新型牆體材料代替實心粘土磚;提高建築物的氣密性,選用密封性能好的門窗並加密封條,用密封材料填實穿牆管線連接處裂隙;後者要合理提高鍋爐的負荷離,改善鍋爐運行狀況,采用管網水平衡技術,以及加強供熱管道保溫等等。
建築行業的節能還與光伏發電密切相關。光伏是未來綠色建築的主角。太陽能光伏發電與建築有機結合,利用太陽能光伏組件替代建築物的某一部分,既消除了太陽能對建築物形象的影響,又避免了重複投資,降低了成本,同時可以使建築物本身產生能源,減少對能源的消耗。
光伏與建築的結合分為兩種方式。一種是建築與光伏係統相結合,就是把封裝好的光伏組件安裝到居民住宅或建築物的屋頂上,再與逆變器等裝置組成一個發電係統。另一種是建築與光伏的進一步結合將光伏器件與建築材料集成一體,用光伏組件代替屋頂、窗戶和外牆,形成光伏與建築材料的集成產品,既可以當建材,又能利用綠色太陽能資源發電,可謂兩全其美。
我國每年城鄉新建建築竣工麵積約為15~20億平方米。一般公共建築的單位電能耗為20~60千瓦時,是城鎮住宅的2倍;大型公共建築的單位電能耗為70~300千瓦時,是城鎮住宅的10~20倍,可見建築節能潛力很大。
建築節能減排目標和重點領域
按照中國建築節能“十一五”規劃目標,到2010年全國建築節能的目標為實現節約標準煤1.01億噸,減少二氧化碳氣體排放4億多噸,建設節能建築的總麵積累計要超過21.46億平方米,其中,新建建築達到15.92億平方米,既有建築改造達到5.54億平方米。新建建築嚴格執行建築節能設計標準,逐步推行既有建築節能改造,預計到2020年,每年可節約電量4200億千瓦時和2.6億噸標煤,減少CO2等溫室氣體排放量8.46億噸。
為完成建築節能“十一五”規劃目標,住房和城鄉建設部將其具體分解為五項內容。包括在“十一五”期間實現新建建築節能7000萬噸標準煤;北方既有居住建築節能改造實現節能1000萬噸標準煤;建立政府辦公建築和大型公共建築節能監管體係實現節能1000萬噸標準煤;推進可再生能源在建築中的規模化應用實現節能1000萬噸標準煤;推動低能耗建築、綠色建築以及推廣綠色照明節能實現1000萬噸標準煤。
北方城鎮建築麵積占全國的40%左右,其中70%以上為高能耗建築,其采暖能耗占全國建築能耗的比重很大,所以北方地區既有居住建築供熱計量及節能改造工作是整個建築節能工作的重中之重。但目前這一部分的建築節能狀況並不樂觀。我國北方采暖地區非節能建築的單位麵積采暖能耗為同緯度發達國家的2~3倍,即每個采暖季大約要消耗標準煤25千克/平方米左右。