环保节能的未来房屋

现代科技的发展改善了我们生活,同时也破坏了自然环境,浪费了自然资源,甚至影响到我们生活的许多方面.节约能源一直是我国的基本国策,开发利用自然资源,如风能、光能等,即节能又环保,并为国民经济发展提供巨大的资源保障.本着这样一些认识,环境专家提出了绿色环保节能的未来居所的构想.我们未来的环保、节能、绿色房屋究竟是什么样子呢?在此,就让中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所的专家曲建翘高级工程师为我们做一番详细的描绘吧.

地球上许多资源不能再生,如煤、石油、天然气、矿产等.据资料介绍,全世界能够列入统计的,已确知的石油储备还够用42年,天然气67年,煤大约200年.到2050年,地球上的人口预计将从60亿增加到100亿,能源的消耗至少增加一倍.现有资源的开发利用终究会枯竭的,就我国的资源而言,如按人口计算,人均资源的份额很少.

为此,全世界各国的科学家都在努力寻求新的资源来满足人民对能源的需求.其中,风能、太阳能是科学家的首选.这种无环境污染,即清洁又可再生的自然资源取之不尽、用之不竭,如果我们不去充分加以利用,将是一种极大的浪费.

天然环保的太阳能、风能

太阳是太阳系的中心天体,是距地球最近的一颗恒星.太阳的质量为地球的33万倍,体积为地球的130万倍.直径为地球的109倍（约1.39万公里）.太阳是一个炽热的气体球.表面温度高达6000℃（摄氏度）,内部温度高达1700万度,太阳的主要成分是氢和氦.按质量计算,氢约占71%,氦约占27%,还有少量的氧,碳、氮、钛、硅、镁、硫等.

天文学家也明确宣布,太阳已经照耀我们50亿年,并可继续在我们头顶上高悬50亿年.因为太阳可供“燃烧”的氢多达整个太阳的1/10,它能放出总热量为1.28×1041千焦耳.这样推算出太阳可以稳定地“燃烧”上3.32×1017秒,约1010年,即100亿年,因此说太阳现在刚中年.

风能的利用也是如此,不仅可以借助风力发电,还可以利用风力改变天气变化等等.风力同样也是环保节能的自然能源,是取之不尽、用之不竭的能源,应该好好地加以利用.因此,提倡使用绿色（清洁）能源,保护地球环境已成当今全世界人民所关心的头等大事.

由于人们对煤、石油、天然气等常规能量的大量开发利用,而对太阳能、风能的依赖相对减少.并且在相当长的历史时期内,对太阳能、风能的利用相对缓慢.直到20世纪初,人们才逐渐认识到常规能源总有一天会枯竭,这才对太阳能、风能等可再生能源进行研究和利用.特别是在20世纪70年代初,席卷西方国家的能源危机,使人们加强对太阳能、风能的研究进一步发展.

太阳能、风能都是大自然赐与人类的能量,充分开发利用自然资源将造福于人类.许多发达国家在这一方面的研究和利用,已经充分证明了这一点.

欧美国家积极利用新能源

有效利用太阳能是全世界科技工作者十分关心的课题.目前太阳能的利用率,美国和日本仅用了30%.美国近几年来对太阳能的利用技术研究取得了很大的进步,在美国加州建造的9座SEGS太阳能发电装置,最大的每套发电功率为80兆瓦,总发电容量达354兆瓦,采用储能装置,可满足50万户居民的能量要求.每年可节约230万桶油,减少15.5万吨二氧化碳和114吨氮氧化物污染物的排放.为吸引更多的家庭使用太阳能,美国各级政府在政策和资金上都给予了大幅度倾斜.推出的福利之一就是2005年出台的能源政策法案,同意为安装太阳能电池板的家庭一次性减税30%.根据美国太阳能工业协会的统计,自2002年以来,安装太阳能转换系统的住户数量已增加了3倍.全美2006年安装太阳能电池板的数量比之前增加了20%,与此同时电池板的制作费用正以每年7%的速度递减.

据统计,2006年全美73%的新太阳能系统都安装在加州.这里阳光充足,是利用太阳能的理想地点.根据2005年底通过的加州太阳能计划,加州政府将在今后10年内拿出32亿美元用于补贴购写和使用太阳能的居民.该计划被认为是美国迄今为止规模最大的有政府支持的太阳能普及计划.美国的新泽西州面积虽然不大,但该州2006年安装太阳能的用户占到全美总数的13%.

太阳能房屋的未来前景依然光明.在能源日趋紧张的今天,全世界都把目光投向了给予人类光和热的太阳.

日本政府采用鼓励措施促使房地产公司制定计划,建造7万套屋顶装有硅太阳能转换器的住宅,这种太阳能设备生产的电力能够满足住户大部分用电的需要.

英国政府于2007年4月启动《可持续房屋法》,为设计和建造房屋设定一套新标准,新标准设定6个星级,每座房屋都将按照能效受到分级评估,最高级为6星.新上任的英国首相戈登布朗宣布,打算在英国境内首批建造2万栋类似住宅,打造“环保镇”.这种房屋与普通房屋明显不同的是,屋顶上装有3个风车状发电涡轮和太阳能电池板,为整个房屋提供电力.屋顶上还安装太阳能热水器,可为屋内地板采暖系统加热水温,每一层均有宽大的落地窗,屋内光照充足.

据报道,与普通房屋相比,这类环保房能把日常消耗减少60%～80%,可为普通4口之家每年节省800英镑的能耗开支.房间内部采用一套“废水回收装置”,并可循环使用等,这种房屋可谓是“节水又节能”.

全球风能发电行业的年营业额已达20亿美元,并且每年以25%的速度增长.印度、中国和欧洲十多个国家,已安装成千上万个风力涡轮机.风力涡轮机的建造成本与新型燃煤电厂的发电成本不相上下,但是风力发电不污染大气环境.德国风力发电于1998年创下一年兴建风力发电设施最多的新纪录,共有1010座新风力发电设备并网发电,总功率为793.46兆瓦.据德国发电联合会公布的数字,1998年德国的风力发电厂总共生产45亿度电,比1998年增加了50%以上.这只是1997年的数据,最近几年又有新的发展.

荷兰政府自1998年以来与1000家公司签署了28项长期合作协议,这些公司所用能源占荷兰工业能源总消耗量的90%.在目前全球发电量中,风力发电量所占比例不足1%,但据世界观察研究所的研究人员估计,在今后50年里,这个比例将上升到20%或更高.

我国利用太阳能、风能状况

我国是一个发展中国家,能源工业的建设远远跟不上国民经济增长的需要,节约能源是我国的基本国策,而建筑节能在整个国民经济中占有十分重要的地位.我国的太阳能、风能资源十分丰富,其前景非常广阔,尤其我国东北和西北地区均处在太阳能资源较丰富的地区之内.因此充分利用取之不尽、用之不竭的自然资源,改善农村及城镇居住条件,节约常规能源,保护森林植被,减少秸秆焚烧量,改善生态环境的意义十分重大（我国太阳辐射量分布,见表所示）.

从表中可以看出,各地区太阳能总辐射量相差较大,大致在330万～840万千焦/（米2年）.特别是辽阔的西北地区年日照率达70%以上.地球表面每平方米每年辐射太阳能相当于200千克标准煤的发热量,太阳能资源丰富地区每平方米年辐射太阳能相当于285千克标准煤的发热量.

此外,在我国不仅北方寒冷地区可以采用太阳能采暖,南方炎热地区也可以采用太阳能降低温度.特别是我国广大农村和小城镇,能源严重短缺,而在能源结构中,秸秆、动物粪便及生物能占60%～70%,加剧农村生态环境的恶化.在此情况下,推广太阳能、风能取暖,做饭,将节约资源,且不污染环境.

我们正在积极开发利用太阳能或风能资源.如我国太阳灶的生产发展很快,到1990年已有20万台,现在估计约有100万台以上,对缓解我国农村能源紧缺起到积极作用.在一般日照较好的地区,在正常使用的情况下,每年每台太阳灶可节约柴草1000公斤.年利用率约在30%～50%.按节约柴草计算,大约两年可收回投资,还能节约大量的劳动力,有利于改善生活条件,保护植被和生态平衡.

我国农业部曾计划在“十五”期间实施的“生态家园富民计划”,采用太阳能利用工程,省柴节煤工程和小电源工程使土地、太阳能和生物资源得到充分的利用,已取得显著效果.

《风能、光能互补采暖装置》是利用风能、光能采集器吸收自然能源,提供给取暖器进行采暖.本装置可以完全取代燃煤、烧油、燃汽和电锅炉等传统的采暖方式,并可解决传统采暖方式所存在的安全隐患和环境污染等问题.环保、节能、安全可靠,其优点如下：

1．节省能源、清洁环保

风能、光能是取之不尽的自然资源.利用风能、光能互补采暖装置,可避免锅炉燃烧造成的环境污染.较单纯的利用风能和太阳能可适应于我国各个地区,对不同气候变化的能力明显增强.

2．安全可靠、节省开支

该装置采取智能化控制,操作简单、节省人力.冬季用于取暖,也可用于照明及其它用电.与传统的供暖方式相比,每年可节省40%的开支.以每户住宅面积100平方米计算,冬季取暖费用可节省536元/年,室内照明、空调等其它用电方面可节省600元/年,共可节省1136元/年.可见,本项目的开发推广应用给百姓带来实惠,更重要的是为国家节省大量资源.

3．使用范围广泛,发展前景可观

风光互补采暖装置可在住宅、学校、企事业单位的取暖、生活用热水（洗浴、养殖业等）,室内外照明及小区庭院灯照明等方面广泛应用.新能源和新光源是人类21世纪面临的新技术,在节能、降耗和减排方面有着重大意义,它代表了技术进步和行业的发展方向,具有强大的生命力.总之,利国利民“风能、光能互补采暖装置”应尽快投入市场,造福国民.

（编辑/王子雷）