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關(guān)鍵詞:風能;太陽能;風光互補發(fā)電;智能電網(wǎng)
中圖分類號:TM614 文獻標識碼:A 文章編號:1001-828X(2012)02-0-01
隨著常規(guī)能源價格的不斷上漲,新的更清潔的替代能源逐漸興起,并更具有經(jīng)濟競爭力。目前在眾多可再生能源與新能源技術(shù)開發(fā)中,風能和太陽能最具開發(fā)價值。它們是最普遍的自然資源,也是取之不盡的可再生能源。近年來,風能和太陽能技術(shù)在我國已得到初步應用,這兩種發(fā)電方式各有其優(yōu)勢,但是都對天氣氣候十分敏感,僅靠自身很難得到持續(xù)穩(wěn)定的電能,在應用過程中可以考慮二者相結(jié)合,采用風光互補發(fā)電技術(shù),保證基本穩(wěn)定的供電需求。
一、風光互補發(fā)電系統(tǒng)的資源利用
我國幅員遼闊,海岸線長,具有豐富的風能和太陽能資源。據(jù)世界氣象組織和中國氣象局氣象研究院統(tǒng)計,我國可開發(fā)利用的風能儲量約為10億kW,其中,陸上風能儲量約為2.53億kW(陸上離地10m高度資料計算),海上可開發(fā)和利用的風能儲量約為7.5億kW。我國陸地表面每年接受的太陽輻射能約為50×1018kJ, 全國各地太陽年輻射總量達335~837kJ/cm2?a,中值為586kJ/cm2?a。我國太陽能年輻射總量的分布呈西高東低的趨勢。
太陽輻射和風速要轉(zhuǎn)換成自然能源都會受到季節(jié)、地理和天氣氣候等多種因素的制約。我國屬季風氣候,一般是冬半年干燥、風大、太陽輻射強度?。幌陌肽隄駶?、風小、太陽輻射強度大。我國學者朱瑞兆通過對風能、太陽能特點的研究和科學分析,結(jié)合考慮我國大氣環(huán)流,天氣氣候、地形和水體的特征,進行太陽能-風能綜合區(qū)劃,將全國劃分為13個大區(qū),31個類型區(qū)。
在我國沿海地區(qū),風能、太陽能資源都十分豐富,為風光互補發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展提供了有利條件。遼東半島沿海、渤海沿岸、山東半島沿海、黃河沿岸風能、太陽能在季節(jié)變化上呈現(xiàn)互補性,而在東南沿海地區(qū)風能、太陽能在季節(jié)變化上呈現(xiàn)出了同步性。
因此,在風光互補發(fā)電場選址過程中應做好風能、太陽能資源的勘測統(tǒng)計工作,掌握當?shù)仫L能、太陽能資源和其他天氣及地理環(huán)境數(shù)據(jù),選取風能、太陽能資源豐富的地域開發(fā)建設(shè),以保證風能、太陽能資源的合理利用。
二、風光互補發(fā)電系統(tǒng)組成
風光互補發(fā)電系統(tǒng)是由風電系統(tǒng)與光電系統(tǒng)共同組成的供電系統(tǒng),主要由風力發(fā)電機組、太陽能光伏電池組、控制器、蓄電池、逆變器、交流直流負載等部分組成,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見下圖。該系統(tǒng)是集風能、太陽能及蓄電池等多種能源發(fā)電技術(shù)及系統(tǒng)智能控制技術(shù)為一體的復合可再生能源發(fā)電系統(tǒng)。
風力發(fā)電部分:當風力達到一定風速時,利用風力機將風能轉(zhuǎn)化為機械能,然后通過風力發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)換為交流形式的電能,由于產(chǎn)生的交流電壓不穩(wěn)定,需要通過整流器整流,給蓄電池充電,經(jīng)過逆變器對負載供電。風力機一般分為水平軸和垂直軸兩種,目前水平軸風力機應用比較普遍。
光伏發(fā)電部分:利用太陽能電池板的光伏效應將光能轉(zhuǎn)換為直流形式的電能,然后對蓄電池充電,通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電對負載進行供電。
蓄電池部分:由多塊蓄電池組成,起著儲存和調(diào)節(jié)電能的作用,當風力很大或日照充足導致產(chǎn)生的電能過剩時,蓄電池將多余的電能儲存起來;當系統(tǒng)發(fā)電量不足或負荷用電量增加時,則由蓄電池向負荷補充電能,并保持供電電壓的穩(wěn)定。在常用的蓄電池中,主要有鉛酸蓄電池、堿性鎳蓄電池和鐵鎳蓄電池。其中鉛酸蓄電池價格低廉、性能可靠、安全性高,且技術(shù)上又不斷進步和完善,得到了廣泛的應用。
控制系統(tǒng):根據(jù)日照強度、風力大小及負載的變化,不斷對蓄電池組的工作狀態(tài)進行切換和調(diào)節(jié)。一方面把調(diào)整后的電能直接送往直流或交流負載;另一方面把多余的電能送往蓄電池組存儲。發(fā)電量不能滿足負載需要時,控制器把蓄電池的電能送往負載,使其在充電、放電或浮充電等多種工況下交替運行,從而保證風光互補發(fā)電系統(tǒng)工作的連續(xù)性和穩(wěn)定性。
逆變系統(tǒng):由幾臺逆變器組成,把蓄電池中的直流電變成標準的220v交流電,保證交流電負載設(shè)備的正常使用。同時還具有自動穩(wěn)壓功能,可改善風光互補發(fā)電系統(tǒng)的供電質(zhì)量。
風光互補發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)風力和太陽輻射變化情況,可以在以下三種模式下運行:風力發(fā)電機組單獨向負載供電;光伏發(fā)電系統(tǒng)單獨向負載供電;風力發(fā)電機組和光伏發(fā)電系統(tǒng)聯(lián)合向負載供電。
風光互補發(fā)電系統(tǒng)可以利用風能、太陽能的互補特性,獲得比較穩(wěn)定的總輸出,提高發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。在保證同樣供電的情況下,可大大減少儲能蓄電池的容量,并提高蓄電池的使用壽命。因此,通過合理的設(shè)計與匹配,可以基本上實現(xiàn)風光互補發(fā)電系統(tǒng)供電,節(jié)約投。
結(jié)語
風光互補發(fā)電系統(tǒng)具有良好的應用前景,它彌補了獨立風電和光電系統(tǒng)的不足,能夠向電網(wǎng)提供更加穩(wěn)定的電能,大大提高了經(jīng)濟效益。風光互補發(fā)電系統(tǒng)推動了我國節(jié)能環(huán)保事業(yè)的發(fā)展,同時有助于資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的建設(shè)。為了促進風光互補發(fā)電系統(tǒng)的進一步發(fā)展,使其成為一種更具競爭力的清潔電源,應進一步拓展風光互補發(fā)電系統(tǒng)的應用領(lǐng)域,積累風光互補發(fā)電的使用數(shù)據(jù),在應用中逐步形成較完善的可再生能源技術(shù)支撐體系,為可再生能源的大規(guī)模開發(fā)和利用奠定基礎(chǔ)。
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本案例為某公司2×600t/d光伏太陽能玻璃生產(chǎn)線的技術(shù)經(jīng)濟分析報告。太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)屬于可再生能源,是符合國家產(chǎn)業(yè)政策和節(jié)能政策的。光伏太陽能玻璃又稱超白壓花玻璃,用于制作晶體硅太陽能電池的面板,是太陽能電池的重要組件之一。首先,對國內(nèi)外光伏玻璃及其上下游產(chǎn)業(yè)鏈進行廣泛深入調(diào)研,并對市場前景進行風險分析與預測。
考察項目的建設(shè)條件,產(chǎn)品覆蓋范圍,原材料供應及交通運輸情況,供水、供電及水文地質(zhì)資料等。另外,當?shù)氐恼咧С忠埠苤匾?。其次,各專業(yè)相互配合,設(shè)計項目總體規(guī)劃,廠區(qū)布置;討論確認詳細具體的技術(shù)方案、工藝流程、主要設(shè)備選型及相關(guān)配套設(shè)施與配套工程等。本項目每條600t/d光伏太陽能玻璃生產(chǎn)線配套4套玻璃直線雙邊機自動中轉(zhuǎn)機結(jié)合連續(xù)式水平鋼化爐生產(chǎn)裝置。最后,根據(jù)技術(shù)方案提供的一系列技術(shù)資料,進行經(jīng)濟效益分析與評價。技術(shù)經(jīng)濟分析報告包括詳細的文字敘述和精確的數(shù)據(jù)與圖表,以及總平面布置圖等。最后匯總各項技術(shù)、經(jīng)濟指標(如表1),使投資方和審批方一目了然。
2結(jié)語
綜上所述,技術(shù)經(jīng)濟分析報告對投資項目進行全面、系統(tǒng)、科學的技術(shù)分析與計算,提出技術(shù)的可行性及先進性。通過對產(chǎn)品成本、盈利能力、投資回收能力、貸款償還能力和抗御風險能力等進行綜合測算與分析,最后提出項目在財務(wù)上的可行性。為投資者提供技術(shù)和經(jīng)濟依據(jù),避免或降低投資風險。
(1)嚴謹?shù)氖袌稣{(diào)研與市場預測,可以避免盲目跟風重復建設(shè),使產(chǎn)品具有良好的市場競爭力。
(2)科學合理的總體規(guī)劃,避免土地浪費和技術(shù)沖突等,節(jié)約建設(shè)成本。
(3)周密、先進的技術(shù)方案與工藝流程及合理的設(shè)備選型,是產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量及成本的保證,優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本是企業(yè)生存的根本。
(4)專業(yè)、精準的經(jīng)濟核算對企業(yè)的盈虧平衡、投資收益等財務(wù)評價,可反映項目的資金回收能力和抗風險能力。
關(guān)鍵詞:液體除濕空調(diào)系統(tǒng)余熱利用實驗性能分析
2003年國家電網(wǎng)公司公布的電力市場分析報告指出,華東電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、華中電網(wǎng)空調(diào)制冷負荷比重均已超過了30%,開發(fā)研究新型節(jié)能、節(jié)電的空調(diào)系統(tǒng)顯得非常緊迫。液體除濕空調(diào)系統(tǒng)以低值熱源為供能能源,所需的熱源溫度可在80℃左右,不僅可以利用工業(yè)余熱和廢熱,也可利用包括太陽能等可再生的清潔能源;而且,液體除濕空調(diào)系統(tǒng)中能量以化學能的形式蓄存,蓄能潛力很大,比冰這常用的蓄能材料的蓄能能力高3~5倍。因此,液體除濕空調(diào)系統(tǒng)越來越受到專業(yè)技術(shù)人員的重視。
近年來,國內(nèi)外學者對液體除濕空調(diào)的性能做了大量的研究,取得了許多有價值的成果,但主要局限于理論模型研究、數(shù)值模擬和單體除濕器、再生器的性能分析,如H.M.Factor、P.Gandhidasan等人對液體除濕的傳熱傳質(zhì)進行數(shù)值研究[1][2],Öberg等人建立除濕塔、再生塔實驗臺,來研究影響單體設(shè)備工況的因素[3],較少涉及整體液體除濕空調(diào)系統(tǒng)的實際運行性能。本文以實際的整體液體除濕空調(diào)系統(tǒng)為對象,用以理論與實驗結(jié)合的方法調(diào)整液體除濕空調(diào)系統(tǒng)的運行參數(shù),使系統(tǒng)穩(wěn)定運行,研究液體除濕空調(diào)系統(tǒng)在穩(wěn)定工況下的實際運行特性。
1液體除濕空調(diào)系統(tǒng)實驗裝置
液體除濕空調(diào)系統(tǒng)是由除濕器、蒸發(fā)冷卻器、溶液冷卻器、溶液加熱器、再生器、集熱器及蓄能水箱等組成,其系統(tǒng)原理圖見圖1。被處理空氣(新風或空調(diào)室內(nèi)回風)在除濕器1內(nèi)與液體除濕劑進行熱質(zhì)交換,被處理空氣中的水蒸氣被液體除濕劑吸收后成為干燥的空氣,然后進入蒸發(fā)冷卻器2,經(jīng)歷等焓加濕過程,隨空氣含濕量增加,空氣的干球溫度降低,達到空調(diào)所需的送風溫度狀態(tài)。同時,除濕劑溶液也進行包括吸濕和再生兩個循環(huán)過程。吸濕時,溶液泵5輸送的高濃度除濕劑溶液,經(jīng)冷卻器3降溫后進入除濕器1,低溫高濃度除濕劑溶液表面的水蒸氣分壓小于被處理空氣的水蒸氣分壓,除濕劑溶液就從空氣吸收水蒸氣,使空氣干燥,完成除濕過程;除濕劑溶液吸收水蒸氣后,變?yōu)橄∪芤?,為使吸濕過程延續(xù),除濕劑溶液需再生。再生時,稀溶液由溶液泵5送入溶液加熱器6,經(jīng)加熱后進入再生器7,在再生器內(nèi)加熱的溶液與外界環(huán)境空氣接觸,此時除濕劑溶液表面的水蒸氣分壓大于再生空氣的水蒸氣分壓,引入的環(huán)境空氣將除濕劑稀溶液蒸發(fā)出來的水蒸氣帶走,實現(xiàn)除濕劑溶液的濃縮再生。
1.除濕器2.蒸發(fā)冷卻器3.溶液冷卻器4.集液器5.溶液泵6.溶液加熱器
7.再生器8.太陽能集熱器9.蓄能水箱
圖1液體除濕空調(diào)系統(tǒng)原理圖
2實驗研究方案及方法
2.1實驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
按圖1所示的系統(tǒng)搭建實驗裝置,除濕器和再生器采用相同的結(jié)構(gòu)形式,采用填料塔結(jié)構(gòu),填料為不銹鋼規(guī)整材料,填料的比表面積350m2/m3,填料的平均當量直徑0.01m,填料高度1.0m。
蒸發(fā)冷卻器的截面尺寸0.09m2,濕膜的平均當量直徑0.01m,濕膜長度0.15m,濕膜的比表面積350m2/m3。
溶液冷卻器的冷卻換熱量在0~12kW范圍內(nèi)可調(diào),溶液加熱器的加熱量在0~18kW之間可調(diào)。
2.2實驗研究方案
根據(jù)除濕器和再生器單體實驗的結(jié)果分析得到除濕器和再生器的優(yōu)化運行參數(shù),除濕器運行時的基本參數(shù)值是,溶液的入口溫度30℃、入口濃度40%、入口流量900L/h,處理空氣的入口溫度35℃,入口濕度20g/kgDA,入口流量400m3/h。再生器運行時的基本參數(shù)值是,溶液的入口溫度60℃、入口濃度40%、入口流量320L/h,再生空氣的入口溫度為26℃、入口濕度15g/kgDA。然后以整個液體除濕空調(diào)系統(tǒng)為實驗對象,參照單體設(shè)備的實驗結(jié)果,選擇合適的工作參數(shù),待系統(tǒng)進入穩(wěn)定運行,測定空調(diào)系統(tǒng)運行參數(shù),研究溶液濃度、熱源溫度與供冷量、能耗之間的相互關(guān)系。
根據(jù)實驗方案要求,測量內(nèi)容主要有:環(huán)境空氣溫度、濕度,冷卻水進出水溫度,進出除濕器和再生器空氣的溫度、濕度、流量,溶液參數(shù)測量,進出除濕器和再生器溶液的溫度、流量、濃度等;能耗參數(shù)測量,溶液加熱量、冷卻量,風機、溶液泵的功耗等。
溫度測點共15點,用0.3mm的T型熱電偶作測溫元件。溫度測點包括溫度和濕度測點。溫度測點有環(huán)境空氣溫度、進出除濕器和再生器空氣的溫度、進出除濕器和再生器溶液的溫度、集液器內(nèi)溶液的溫度、溶液冷卻器進出冷卻水溫度、溶液加熱器進出水溫度。濕度采用測各點的濕球溫度,結(jié)合該點的干球溫度,換算出含濕量,有環(huán)境空氣濕度、進出除濕器和再生器空氣的濕度等。
空氣流量采用畢托管與微壓差計測量,根據(jù)各點空氣氣流的動壓,換算出空氣流速及管道內(nèi)空氣的流量。水和溶液流量采用轉(zhuǎn)子流量計測量。濃度的測量采用先測溶液的密度,然后根據(jù)溶液的濃度與密度對照表,查出溶液濃度。
采用美國HUIPO公司的數(shù)據(jù)采集儀采集溫度、流量等參數(shù),用三相電測量表測量電量參數(shù),濃度和空氣動壓測量采用非電信號測試手動輸入。實驗數(shù)據(jù)采集管理和數(shù)據(jù)處理的程序編制軟件采用VB編寫,通訊通道采用計算機的COM口,所有數(shù)據(jù)在計算機界面上顯示并被保存在數(shù)據(jù)庫內(nèi)。
3實驗數(shù)據(jù)與分析
液體除濕空調(diào)系統(tǒng)實驗的目的是測試系統(tǒng)在穩(wěn)定運行時,系統(tǒng)匹配的工況參數(shù),來分析溶液濃度、熱源溫度與供冷量以及能耗之間的相互關(guān)系。在實驗過程中,以穩(wěn)定冷量的方法進行實驗,即首先調(diào)節(jié)并穩(wěn)定除濕、加濕部分的工況,實現(xiàn)送風狀態(tài)的穩(wěn)定,然后調(diào)節(jié)再生器的入口工況,如再生溫度、再生溶液流量等參數(shù),使除濕器與再生器實現(xiàn)濃度變化的平衡。濃度變化是否平衡,用檢測除濕側(cè)與再生側(cè)單位時間內(nèi)的傳質(zhì)量是否平衡來確定。
經(jīng)80℃的熱水加熱的再生溶液,在以上所得出的優(yōu)化的參數(shù)條件下工作,經(jīng)過調(diào)節(jié),溶液溫度穩(wěn)定在61℃左右,此時除濕量差在零附近波動,除濕與再生基本達到濕平衡,系統(tǒng)運行達到穩(wěn)定。本實驗系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)時,系統(tǒng)的參數(shù)值為:空氣的入口溫度:35℃;空氣的入口濕度:20g/kgDA;除濕空氣流量:386m3/h;再生空氣流量:360m3/h;溶液的除濕溫度溫度:30℃;溶液的濃度:40%;溶液的除濕流量:950L/h;溶液的再生流量為300L/h左右,加濕水溫度:15℃。穩(wěn)定工況測定的部分實驗參數(shù)的變化曲線見圖2至圖5。
從圖2可見,通過調(diào)節(jié)再生溶液溫度和再生溶液流量,大致經(jīng)過30分鐘,系統(tǒng)的除濕量和再生空氣帶走水蒸氣量達到平衡。在該時間段,再生溶液的溫度變化正好和除濕與再生絕對濕度的差值變化趨勢相反,從圖3可見,開始時熱源溫度較高,再生溶液溫度上升,再生效果增強,再生空氣帶走水蒸氣量增多,溶液濃度增大,將有利于除濕;同時,集液箱內(nèi)的溶液溫度上升,除濕器溶液入口溫度也跟著上升,溶液除濕效果受到影響。綜合溶液濃度增加有利于除濕和除濕溶液溫度上升削弱除濕兩方面的因素,當空氣入口濕度20g/kgDA,要求經(jīng)等焓加濕降溫后溫度為20℃時,從圖4和圖5可以發(fā)現(xiàn),在系統(tǒng)調(diào)整時,開始加熱量加大,冷卻量增加,但除濕量,即制冷量,變化不大,反而系統(tǒng)的熱力系數(shù)受到影響。因此,從實驗的結(jié)果可見,在一定的處理空氣入口濕度和經(jīng)等焓加濕后其空氣要求溫度條件下,對一個液體除濕空調(diào)系統(tǒng)來說,有一個合適的熱源加熱量和一個最佳的再生溶液溫度。
由實驗值可見,當熱源溫度在80℃的條件下,再生溶液的入口溫度穩(wěn)定在61℃,其它入口參數(shù)基本穩(wěn)定在設(shè)定工況,系統(tǒng)運行穩(wěn)定;送風溫度(即加濕后空氣溫度)為20℃左右,滿足空調(diào)系統(tǒng)使用要求;系統(tǒng)在20℃送風溫度條件下,當熱源的加熱量穩(wěn)定在7.5kW時,可制取冷量在5kW左右,熱力系數(shù)在0.6上下波動;再生空氣帶走大量的溶液熱量,該系統(tǒng)的水冷卻量僅是制冷量的1.3倍,在6.5kW左右,與其他的利用熱源驅(qū)動的制冷方式,冷卻量也較明顯的減少。
圖2除濕與再生絕對濕度變化差
圖3部分參數(shù)測試值的變化
圖4熱力系數(shù)的變化(kW/kW)
圖5加熱量、制冷量和冷卻量的變化
由實驗的結(jié)果可見,液體除濕空調(diào)系統(tǒng)在系統(tǒng)達到穩(wěn)定運行時,除濕器和再生器的除濕溶液循環(huán)量并不是1:1的,在本實驗條件下除濕器和再生器的除濕溶液循環(huán)量3:1左右時,系統(tǒng)趨于穩(wěn)定,當驅(qū)動熱源發(fā)生變化或送風溫度的限定條件不同,達到穩(wěn)定的除濕器和再生器的除濕溶液循環(huán)量比也會不同;該系統(tǒng)驅(qū)動熱源在80℃的條件下,制冷的熱力系數(shù)在0.6上下,有較好的熱力性能;這種空調(diào)系統(tǒng)用80℃左右的驅(qū)動熱源是低品位熱源,一般的工業(yè)廢熱、余熱,太陽能等可再生能源均可作為驅(qū)動熱源,因此,只要有一般廢熱、工業(yè)余熱、地熱、太陽能等可再生能源的場所都可以推廣應用,節(jié)能空間巨大。
4結(jié)論
a.液體除濕空調(diào)系統(tǒng)在合適的參數(shù)下工作,空調(diào)的送風溫度可達20℃,該溫度基本滿足一般舒適性空調(diào)送風溫度的要求。因此液體除濕空調(diào)從送風狀態(tài)而言,具有應用的可行性。
b.液體除濕空調(diào)系統(tǒng)在80℃的熱源溫度條件下,能提供空調(diào)系統(tǒng)所需的送風溫度和制冷量,有較好除濕空調(diào)系統(tǒng)的系統(tǒng)熱力性能,在類似的用低溫熱源驅(qū)動的空調(diào)系統(tǒng)中處于較高水平。
c.液體除濕空調(diào)系統(tǒng)的驅(qū)動熱源是低品位熱源,只要有一般廢熱、工業(yè)余熱、地熱、太陽能等可再生能源的場所都可以推廣應用,應用前景廣闊,節(jié)能空間巨大。
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影響投資估算的因素較多,可分為靜態(tài)因素和動態(tài)因素兩大類。靜態(tài)因素指影響靜態(tài)投資的因素,動態(tài)因素指僅影響動態(tài)投資而不影響靜態(tài)投資的因素。1.1靜態(tài)因素1.1.1編制規(guī)定、定額影響人工單價采用編制規(guī)定中的計算標準。柳洪水電站1992年完成投資估算,人工單價為7.53元/工日;1996年完成設(shè)計概算,人工單價為29.44元/工日;2003年完成重編概算,人工(高級熟練工)單價為9.93元/工時(即79.44元/工日)。重編概算比投資估算,人工單價增長11倍,年平均增幅約26.6%??梢?,受物價等因素影響,人工單價的漲幅成倍數(shù)增加。編制規(guī)定中以建筑安裝工作量為基數(shù)計算的項目值得進一步探討。如施工期辦公及生活營地投資有兩種計算方法,即以建筑安裝工程量為基數(shù)計算的公式法和按設(shè)計建筑面積乘單位造價指標計算的工程量法。筆者發(fā)現(xiàn),兩種方法計算出的投資差異,影響著工程投資估算?;绢A備費可用以解決設(shè)計變更以及彌補一般自然災害所造成的損失。目前投資估算編制規(guī)定中對基本預備費率的取值并無明確規(guī)定,僅要求根據(jù)預可行性研究階段設(shè)計深度,合理估算各部分的基本預備費,此費用的高低影響著投資估算。隨著施工技術(shù)的提高、測定方法的改進,水電工程定額不斷地發(fā)生著改變。定額的合理測定,影響著工程投資估算。1.1.2征地和移民費用建設(shè)征地和移民安置補償費用增加也是投資估算失控的原因之一,主要原因包括:社會經(jīng)濟發(fā)展、庫區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、國家移民安置政策調(diào)整、移民安置意愿變化、移民工程相關(guān)行業(yè)標準更新、實物指標數(shù)量及構(gòu)成變化、部分補償補助單價標準提高、國家稅收政策調(diào)整等。1.1.3項目管理因素從2002年國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會頒發(fā)的78號文開始,水電項目可計列生產(chǎn)運行管理設(shè)施和梯級集控中心分攤,但目前工程建設(shè)業(yè)主對這部分投資未能準確估計,造成了對投資估算的影響。預可階段地質(zhì)勘探工作深度可能無法滿足全面深入了解工程地質(zhì)條件要求,隨著可研階段、技施階段地質(zhì)工作的深入,可能出現(xiàn)在預可階段未發(fā)現(xiàn)的不良地質(zhì)情況,比如灌漿工作單米灌漿量的增加。此類情況對投資估算的影響不容忽視。水電工程設(shè)計內(nèi)容繁雜,通常還涉及專題研究,在目前水電工程建設(shè)工期緊,業(yè)主要求高的大環(huán)境下,給予設(shè)計方的時間可能不夠充分,設(shè)計方只能按要求作出規(guī)范規(guī)定深度的成果,一般未能進行更加具體深入的個案論證研究。1.2動態(tài)因素1.2.1利率根據(jù)《國務(wù)院關(guān)于固定資產(chǎn)投資項目試行資本金制度的通知》(國發(fā)[1996]35號)的有關(guān)規(guī)定,水電建設(shè)項目的資本金比例不應該低于工程總投資的20%,這就意味著可能約有80%的資金需要從銀行貸款。水電項目貸款利率一般執(zhí)行五年期以上貸款利率。貸款利率的變化對工程總投資影響較大,瀘定水電站投資估算貸款利率按6.12%執(zhí)行,設(shè)計概算利率按7.20%執(zhí)行,由此帶來建設(shè)期貸款利息增加3.6億元。1.2.2價差預備費1996年由于物價上漲,針對當時通貨膨脹比較嚴重的特殊情況,原國家計委(現(xiàn)國家發(fā)展與改革委員會)了(1996)計建設(shè)第1154號《關(guān)于核定在建基本建設(shè)大中型項目概算等問題的通知》,通知中規(guī)定了動態(tài)投資部分的投資價格指數(shù)按6%計算。1996年到1998年,全國物價開始趨于平穩(wěn),1998年的實際投資價格指數(shù)已降至0.2%。1999年9月20日,國家計委根據(jù)物價形勢變化趨勢,重新調(diào)整了設(shè)計概算有關(guān)內(nèi)容的核定方法,以嚴格控制工程造價,防止建設(shè)資金流失,了計投資(1999)1340號《國家計委關(guān)于加強對基本建設(shè)大中型項目概算中“價差預備費”管理有關(guān)問題的通知》,自本通知之日起,編制和核定基本建設(shè)大中型項目初步設(shè)計概算時,投資價格指數(shù)按零計算?!端姽こ淘O(shè)計概算編制辦法及計算標準(2002年78號文)》根據(jù)該通知,規(guī)定了2002年暫不計列價差預備費。根據(jù)現(xiàn)行的《水電工程設(shè)計概算費用標準》(可再生定額[2008]5號文)的規(guī)定,自2008年起,按年度價格指數(shù)2%計算價差預備費?!端姽こ掏顿Y估算編制有關(guān)規(guī)定》中關(guān)于價差預備費的年度價格指數(shù)采用現(xiàn)行水電工程設(shè)計概算編制規(guī)定和費用標準,就是說也采用年度價格指數(shù)2%計算價差預備費。實際上,根據(jù)水電水利規(guī)劃設(shè)計總院和可再生能源定額站定期的價格指數(shù)數(shù)據(jù)看,年度價格指數(shù)并不是一個定值。
2降低各因素對投資估算影響的對策
上述影響投資估算的各種因素,有些因為很難預測它們的變化,基本無法減小或消除它們對投資估算的影響,如利率等;有些則可以通過一定的方法減小它們對投資估算的影響,以下主要是對這類因素的思考。2.1合理運用市場價格,降低物價影響對于影響投資估算的材料價格,因鋼筋用量大,價格波動明顯,鋼筋價格成為物價因素中重要的影響因素之一。目前估算編制過程中依據(jù)的價格信息,價格水平是采用工程投資編制時一個季度的價格。實際上,在一年的四個季度中,鋼筋價格波動幅度較大,漲跌不定。若采用當季的鋼筋價格,會跟今后某一季度有一定差別。為將該差別降至最小,可采用一段時間范圍內(nèi)的加權(quán)平均價格。機電設(shè)備價格的合理估算,一是與關(guān)鍵設(shè)備生產(chǎn)商加強聯(lián)系,實時掌握設(shè)備價格;二是設(shè)計時充分調(diào)查、了解國內(nèi)機電設(shè)備生產(chǎn)商的生產(chǎn)能力,特別是對高水頭、大直徑的水輪發(fā)電機組及備品備件的生產(chǎn)能力,若國內(nèi)無此生產(chǎn)能力,就應在估算時充分了解國外生產(chǎn)廠家的設(shè)備價格。做到以上這兩點,會使投資估算中設(shè)備價格預測更為準確。2.2及時調(diào)整編制規(guī)定、定額目前,人工單價的執(zhí)行標準是國發(fā)辦[2001]14號文《國務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)人事部、財政部關(guān)于調(diào)整機關(guān)事業(yè)單位工作人員工資和增加離退休人員離退休費四個實施方案的通知》,該通知從2001年1月1日起實施至今已執(zhí)行了13年。根據(jù)北京建筑業(yè)人力資源協(xié)會對全國十幾家建筑勞務(wù)企業(yè)的調(diào)研,建筑業(yè)平均工資近5年來的平均增速在15%~25%,這顯然已不能滿足水電行業(yè)當前的工資水平要求。水電水利規(guī)劃設(shè)計總院和可再生能源定額站自2002年起,每半年一次價格指數(shù)。為與國民經(jīng)濟五年發(fā)展規(guī)劃保持同步,水電工程價格指數(shù)計算基期調(diào)整時間為5年。2006年開始的價格指數(shù)以2005年下半年為基數(shù)100,2011年開始的價格指數(shù)以2010年下半年為基數(shù)100。水電工程價格指數(shù)反映了全國和不同地區(qū)大中型水電建設(shè)項目建筑及安裝工程投資隨國家政策及外部市場情況的變動趨勢和程度的相對數(shù)。該價格指數(shù)信息顯示,從2011年到2012年,每半年一次的建安工程綜合定基指數(shù)分別為105.19%、104.90%、105.11%、102.92%。對于定額,它是在合理的勞動組織和合理地使用材料和機械的條件下,預先規(guī)定完成單位合格產(chǎn)品消耗的資源數(shù)量的標準,反映了一定時期社會生產(chǎn)力水平的高低。當今科技發(fā)展迅速,材料、機械的發(fā)展日新月異,若定額更新緩慢,則做出的投資估算本身就已經(jīng)與實際相差較遠。為使編制規(guī)定和定額與時俱進,筆者建議:可將人工單價、價差預備費和部分易變化的定額等作為單獨的文件從編制規(guī)定、定額中獨立出來,根據(jù)市場和技術(shù)的變化以較高的頻率調(diào)整文件,及時補充漏列漏記的項目,使投資計算項目能及時跟進,充實完整。比如根據(jù)國家規(guī)定的最低工資標準和每半年的《水電工程單一調(diào)價因子價格指數(shù)》定期調(diào)整人工單價;根據(jù)水電水利規(guī)劃設(shè)計總院和可再生能源定額站的價格指數(shù)分析計算定期調(diào)整價差預備費;根據(jù)出現(xiàn)的新工藝、新技術(shù)及時調(diào)整和重新測定部分定額等。對于編制規(guī)定中以建筑安裝工作量為基數(shù)計算的投資項目,如施工期辦公及生活營地投資,建議專門做課題研究,使得該類投資項目的估算更加完善。目前的基本預備費,投資估算樞紐部分取10%~15%,設(shè)計概算樞紐部分取6%~10%。建議編制規(guī)定給出指導性文件,說明取值范圍和取值依據(jù),有利于避免造價取值的隨意性和盲目性。2.3移民工作先行要更好地控制住征地和移民費用,就要強化移民工作先行的理念,對移民的意愿和實施方案的可操作性進行充分調(diào)查研究,給設(shè)計方充分的設(shè)計周期。同時,盡快出臺適用全國不同地區(qū)的移民安置政策,協(xié)調(diào)各區(qū)域的平衡,讓移民政策盡可能地被廣泛接受。2.4加強項目管理筆者發(fā)現(xiàn)業(yè)主在估算階段對生產(chǎn)運行管理設(shè)施和梯級集控中心分攤并不能準確估計,建議業(yè)主可將生產(chǎn)運行管理設(shè)施投資和梯級集控中心分攤作為一項專題,委托給設(shè)計院造價人員完成其投資分析報告,造價人員可根據(jù)工程所在流域其他電站投資資料和該工程的實際資料分析計算,幫助業(yè)主準確估計該項投資。對地質(zhì)因素引起的風險,在項目管理中需高度重視,切實按相關(guān)規(guī)范及規(guī)定做好地質(zhì)勘探工作,為設(shè)計、估算編制提供完備的技術(shù)支撐。為減少設(shè)計成果對投資估算的影響,一方面,建議業(yè)主給予設(shè)計方充足的設(shè)計時間,使之做更加具體的論證研究工作,透徹研究各種重要參數(shù),比如裝機容量、正常蓄水位、道路選線布置等,為作出相對準確的投資估算做好基礎(chǔ)性工作;另一方面,建議規(guī)范中加深環(huán)保專項設(shè)計深度,減少因為環(huán)保政策要求帶來的工程量變化。
3結(jié)語
隨著社會、經(jīng)濟、人口的不斷發(fā)展,人們對自然資源和能源的需求趨勢成幾何基數(shù)增長。資源的過度開采使環(huán)境惡化加劇,迫使人們不得不發(fā)展生態(tài)建筑與節(jié)能建筑。文章就“生態(tài)建筑”與“節(jié)能建筑”兩者的異同點作論述。兩者都表現(xiàn)出很好的節(jié)能特性,但其基本特征、發(fā)展歷程、設(shè)計要求和效益等方面又存在異同。發(fā)展節(jié)能建筑和生態(tài)建筑,已成為我國未來建筑的發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞:
節(jié)能建筑;綠色建筑;可持續(xù)發(fā)展
1背景概述
之初,大陸人口只有五億四千萬。隨著國家經(jīng)濟的飛速發(fā)展,社會生產(chǎn)的需要,致使我國人口迅速增長,截止到2015年初,我國總?cè)丝谝堰_136782萬人,約14億,為世界總?cè)丝跀?shù)的18.84%。人口劇增,致使人均資源急劇減少,再加上濫砍濫伐,使環(huán)境遭到嚴重破壞,生態(tài)嚴重失衡,環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展之間的矛盾越來越顯著,嚴重影響人類的生存和發(fā)展。在這樣嚴峻的形勢下,我們必須重新制定我國城市化發(fā)展戰(zhàn)略。鑒于我國建筑業(yè)的現(xiàn)狀,建筑學也必須進行可持續(xù)性建筑的發(fā)展。很多建筑學先驅(qū)者已經(jīng)認識到人也是自然的一份子,他與其存在的環(huán)境息息相關(guān)。在城市發(fā)展和建設(shè)過程中,應優(yōu)先考慮生態(tài)、文明、可持續(xù)發(fā)展等問題,并要將其置于經(jīng)濟和社會發(fā)展一樣重要的地位上;也就是說,我們目前的發(fā)展應該是“以滿足目前的需求而不削弱未來幾代人的能力,以滿足他們的需求?!边@是聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展會議提出的可持續(xù)發(fā)展思想的基本內(nèi)涵[1]。最近提出的生態(tài)建設(shè)理念,就是以可持續(xù)發(fā)展為基礎(chǔ),探討人、建筑、自然、環(huán)境與人類之間的關(guān)系,構(gòu)建綠色生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。近幾年來,隨著我國經(jīng)濟發(fā)展,科技的進步,我國政府和人民更加注重文化修養(yǎng)、藝術(shù)鑒賞能力以及品位的提高,建筑的需要從建筑的生存到功能性和舒適型的建筑。綜上所述,國家、社會、經(jīng)濟和文化的發(fā)展,對節(jié)能建筑和生態(tài)建設(shè)的設(shè)計和開發(fā)有著巨大的推動作用。
2生態(tài)建筑
生態(tài)建筑,英文名Eco-build,就是將建筑物與周邊環(huán)境結(jié)合,建立成一個完整的生態(tài)系統(tǒng),根據(jù)本地區(qū)特有的生態(tài)環(huán)境,利用生態(tài)學的基本原理、土木工程的施工技術(shù)以及現(xiàn)代科學技術(shù)等措施[2]。建設(shè)這個生態(tài)建筑時不僅要整合大量人員,使其居住在這個超級生態(tài)系統(tǒng)的建筑物中,并且合理安排建筑與其他影響因素的關(guān)系。除此之外,在建設(shè)過程中還需要考慮到規(guī)劃建筑物外部因素和內(nèi)部因素的空間、狀態(tài)等特征,并注意物質(zhì)和能量在內(nèi)部的生態(tài)建筑系統(tǒng)中按照周期有序轉(zhuǎn)換成為一個有機的組合,形成一個低消費、無污染的建筑環(huán)境。比如,德國的“三房”、奧爾良的“諾亞”就是此類建筑物的典型代表。
3節(jié)能建筑
節(jié)能建筑,英文名Energy-efficientBuildings,是指遵循氣候變化進行設(shè)計具有節(jié)能的基本功能,對建筑物進行合理的規(guī)劃,比如對建筑物的朝向、樓間距、太陽能輻射、外部空間環(huán)境等因素的研究,設(shè)計的低能耗的建筑物,從而實現(xiàn)有利于建筑物的自然通風這一主要目標。節(jié)能建筑物的另外一個主要特色是,綠化率應大于等于35%[3],并確保每一個戶型至少有一個居住空間每天要有2h以上的陽光照射時間。其典型的建筑代表有,2009年11月27日全世界最大的太陽能辦公大樓———“日月壇微排大廈”在山東德州建成,在7.5萬m2建筑面積中,集展覽、會議、科研、辦公、酒店、培訓等功能于一體,太陽能供電、制冷、采暖、光伏發(fā)電和建筑技術(shù)相結(jié)合,是一座集太陽能光伏、太陽能熱、建筑節(jié)能于一體的高層公共建筑;建筑物的節(jié)能效率能夠達到88%,建筑物與太陽能加熱,制冷,熱水供應,光伏發(fā)電技術(shù)完美結(jié)合;被譽為全球低碳中心。除此之外,第41屆世界博覽會中的中國館也是節(jié)能建筑物的典型代表。
4節(jié)能建筑與生態(tài)建筑的異同
4.1相同點
4.1.1都是節(jié)約能源的節(jié)能建筑和生態(tài)建筑都是使用太陽能、風能等可循環(huán)利用可再生資源,采取節(jié)能的設(shè)計結(jié)構(gòu),減少取暖和空調(diào)的使用。利用自然風建立風冷系統(tǒng),使建筑可以有效地利用夏天的主導風向,同時建筑都要選用適合于本地天氣情況的總體布局和平面模式。在建筑建造和建筑材料的選擇過程中,都需要考慮資本和能源的合理利用和處理。減少資源的浪費和使用,爭取使資源可循環(huán)使用。節(jié)約水資源,包括綠化的節(jié)約用水。
4.1.2符合國家政策的現(xiàn)在,中國正處于工業(yè)化建設(shè)和城市化建設(shè)快速成長階段,對能源、資源的需求也越來越多。但是,我國卻是一個資源短缺的國家,“中國建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景和投資戰(zhàn)略規(guī)劃和分析報告”指出,我國建筑能耗約占全國總能耗的三分之一,中國的能源消費總量逐年增加,與上世紀七十年代相比,能源消費總量的比重由10%上升到27.45%。而歐美等發(fā)達國家的總建筑能源耗損卻僅占全國的33%。由此可以看出,隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)的步伐的加快和人民生活水平的不斷提高,我國建筑建筑能源耗損比例肯定還要繼續(xù)上升。如此大的建筑能耗比例已成為中國經(jīng)濟增長的一個弱點。在2004次中央經(jīng)濟工作會議上,同志明確提出了“節(jié)能型”住宅和公共建筑的全面發(fā)展;2005年原建設(shè)部更是將工作重點放在“節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、環(huán)?!钡摹八墓?jié)一環(huán)”的建筑上來,在貫徹落實科學發(fā)展觀,全面建設(shè)小康社會,促進可持續(xù)發(fā)展,維護國家能源的同時,應把節(jié)能建筑和生態(tài)建筑建設(shè)提上日程。
4.1.3缺乏新技術(shù)和新規(guī)范西方等發(fā)達國家自上個世紀起就開始發(fā)展生態(tài)節(jié)能建筑。在某些國家,已經(jīng)取得了巨大的經(jīng)濟發(fā)展和低能耗。我們應該系統(tǒng)的把那些成功的技術(shù)和經(jīng)驗引進到中國來,這將有助于我國推廣生態(tài)建筑和節(jié)能建筑,傳播有關(guān)的新技術(shù)、新產(chǎn)品和新的管理模式。在這一階段,中國的住宅建筑設(shè)計的相對標準體系已初步形成,并實施了一系列的許多部分50%節(jié)能標準,但在公共建筑和工業(yè)建筑領(lǐng)域,節(jié)能標準尚未頒布,這將延緩我國建筑的發(fā)展,沒有統(tǒng)一的標準進行參照,造成不必要的經(jīng)濟損失。我們應吸收國外的經(jīng)驗技術(shù),壯大自身,簡歷規(guī)范體系,是我國的生態(tài)節(jié)能建筑得到健康的發(fā)展。
4.2不同點
4.2.1基本特征節(jié)能建筑就是在采用低能耗材料,進行合理的設(shè)計,有效提高能源的使用效率的前提下,有效提高建筑舒適性,節(jié)能環(huán)保。主要是建筑圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計;建筑物整體布局規(guī)劃;內(nèi)部各技術(shù)體系之間的配合;大量使用可再生能源,在保障室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的條件下,減少空調(diào)制冷制熱及熱水供給的能源消耗。生態(tài)建筑則是側(cè)重于環(huán)保,它的主要特點是:①建造時應節(jié)約土地,不占用過多的耕地,減少建造對現(xiàn)場的污染,以及建筑用料的回收處理等,提高建造效率,減少資源浪費,使用地域性的自然材料,減少建造過程中不必要的材料損失,使用耐久性強的材料,減少材料后期的維護成本;②使用時自然采光自然通風自然降溫有效的保溫隔熱利用可再生能源減少使用時對光、氣、水、土等資源的污染;③建筑拆除時減少廢物產(chǎn)生不對環(huán)境產(chǎn)生再次污染廢舊物回收形成再生資源系統(tǒng);④具有生態(tài)文化內(nèi)涵及藝術(shù)內(nèi)涵。從低能耗、節(jié)省能源,到生態(tài)文明、環(huán)境綠化,健康舒適,滿足人們的基本生活需求。
4.2.2發(fā)展前景節(jié)能建筑主要是發(fā)展太陽能建筑,環(huán)境保護和環(huán)境保護,以及普通住宅節(jié)能改造。隨著環(huán)境的惡化,能源的短缺,太陽能得到廣泛的應用,太陽能建筑一體化技術(shù)是一種集照明、供電等于一體的綜合性技術(shù),在我國循環(huán)經(jīng)濟實現(xiàn)貿(mào)易博覽會上首次展出,是未來節(jié)能建筑的發(fā)展方向。住宅外窗的氣密性和保溫性是影響建筑節(jié)能的重大因素,而節(jié)能環(huán)保門窗成本低、保溫性高,具有廣闊發(fā)展前景,是值得使用的新型建筑節(jié)能產(chǎn)品。普通住宅的節(jié)能改造主要表現(xiàn)在門窗、外墻、用水用電三方面,這不僅能增加建筑的舒適性,也能使采暖和降溫的費用得到降低。通過這些措施,將大大提高建筑的節(jié)能效果,真正打造出實用型節(jié)能建筑,適用于我國現(xiàn)有建筑的節(jié)能改造。近年來,隨著城市化進程的加快,我國環(huán)境資源的短缺尤為嚴重。而生態(tài)建筑的建造和規(guī)?;褂弥饕窃跉W美等發(fā)達國家,很多生態(tài)技術(shù)還屬于發(fā)達國家的專利,盲目的發(fā)展生態(tài)技術(shù)不符合我國現(xiàn)階段的發(fā)展規(guī)劃,不利于我國全面可持續(xù)發(fā)展。我國生態(tài)建筑的發(fā)展應吸取歐美發(fā)達國家的經(jīng)驗教訓,使我國的高技術(shù)生態(tài)建筑的發(fā)展一直走在正確的道路上。
5結(jié)語
生態(tài)建筑和節(jié)能建筑都是符合我國基本國情的節(jié)能環(huán)保型建筑,是我國建筑以后發(fā)展的方向,在人與社會和諧可持續(xù)建設(shè)中起到積極作用。節(jié)能建筑發(fā)展較早,生態(tài)建筑發(fā)展較晚,但兩者卻又相輔相成,相互影響。我們應該以發(fā)展的眼光看待他們,認識到發(fā)展節(jié)能建筑和生態(tài)建筑的必要與不足,使我國建筑的道路更加寬廣。
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