高速公路服务管理区节能减排综合技术研究与利用

高速公路服务管理区节能减排综合技术研究与利用摘要：我国在第十一个五年规划纲要首次提出了节能减排，“十二五”规划纲要提出，到2015年，单位国内生产总值能耗比2010年下降16%，二氧化碳排放强度降低17%，4种主要污染物排放总量分别减少8%-10%。

建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%，建筑行业全面节能势在必行。

本项目研究在高速公路服务管理区可采取的节能减排措施。

通过对地源热泵空调技术、太阳能热水技术、地埋式一体化污水处理技术，在京包高速公路服务管理区的实践应用，实现了对再生能源的利用，以及水资源的再生利用，达到节约能源，降低CO2排放，保护环境，节约水资源的目的，为高速公路服务管理区的节能减排探索出了一条行之有效的道路。

项目最终实现节约能源73.3%，降低CO2排放73.3%，系统能效比达到4.5，实现了污水的再生利用。

关键字：节能减排；项目研究；太阳能；地源热泵；社会效益Abstract: China’s 11th Five-Year Plan for the first time proposed energy conservation, “the 12th Five-Year Plan of 2015, energy consumption per unit of GDP than in 2010, down 16%, and carbon dioxide emissions intensityreduced by 17%, the total emissions of four major pollutants decreased by 8% -10%. The building has reached 45% of the total energy consumption of the country’s total energy consumption, the construction industry a comprehensive energy conservation is imperative. This project examines the energy saving measures can be taken in the motorway service management. Ground source heat pump technology, solar hot water technology, the integration of buried sewage treatment technology, the practical application of the motorway service area in Beijing package to achieve the use of renewable energy, and recycling of water resources to achieve savings energy and reduce CO2 emissions, environmental protection, water conservation purposes, and explore an effective way for the motorway service area energy saving. Eventually achieved 73.3% energy savings and reduce CO2 emissions by 73.3%, system energy efficiency ratio reached 4.5, sewage recycling.Keywords: energy conservation; project; solar; ground source heat pump; social benefits第一章项目研究的背景、必要性1.1节能减排的背景节能减排就是节约能源、降低能源消耗、减少污染物排放。

《中华人民共和国节约能源法》所称节约能源（简称节能），是指加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，从能源生产到消费的各个环节，降低消耗、减少损失和污染物排放、制止浪费，有效、合理地利用能源。

我国快速增长的能源消耗和过高的石油对外依存度，促使政府在《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出了“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20％左右，主要污染物排放总量减少10％的约束性指标。

这两个指标结合在一起，就是我们所说的“节能减排”。

“十二五”时期，我国发展仍处于重要战略机遇期，但发展中不平衡、不协调、不可持续的问题依然突出，特别是资源环境约束进一步强化。

随着工业化、城镇化进程加快，我国经济总量不断扩大，能源消费呈刚性增长，经济增长与资源环境的矛盾已经成为经济社会发展的重要制约因素。

我国随着经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了巨大的资源和环境代价，经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐，群众对环境污染问题反应强烈。

这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。

不加快调整经济结构、转变增长方式，资源支撑不住，环境容纳不下，社会承受不起，经济发展难以为继。

只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展，才能实现经济又好又快发展。

同时，温室气体排放引起全球气候变暖，备受国际社会广泛关注。

进一步加强节能减排工作，也是应对全球气候变化的迫切需要，是我们应该承担的责任。

为此，“十二五”规划纲要提出，到2015年，单位国内生产总值能耗比2010年下降16%，二氧化碳排放强度降低17%，4种主要污染物排放总量分别减少8%-10%。

节能减排是调整经济结构、转变经济发展方式的重要抓手，是破解资源环境约束、促进可持续发展的必然选择，是坚持以人为本、维护人民群众权益与社会和谐的重要举措，也是应对气候变化、实现绿色经济发展的内在要求。

1.2建筑节能减排的重要性目前世界范围内石油、煤炭、天然气三种传统能源日趋枯竭，人类将不得不转向成本较高的生物能、水利、地热、风力、太阳能、核能，而我国的能源问题更加严重。

我国能源发展主要存在四大问题:1.人均能源拥有量低、储备量低；2.能源结构依然以煤为主，约占75%，全国年耗煤量已超过13亿t；3.能源资源分布不均，主要表现在经济发达地区能源短缺和农村商业能源供应不足，造成北煤南运、西气东送、西电东送；4.能源利用效率低，能源终端利用效率仅为33%，比发达国家低10%。

随着工业化和城市化建设的高速发展，我国的建筑能耗逐年大幅度上升，已达全社会能源消耗量的32%，加上每年房屋建筑材料生产能耗约13%，建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%。

建设部统计数字显示，我国每年城乡建设新建房屋建筑面积近20亿m2，其中80%以上为高能耗建筑；既有建筑近400亿m2，95%以上是高能耗建筑。

以现在的建设速度发展，预计到2020年，全国高耗能建筑的面积将达到近700亿m2，如果延续目前的建筑能耗状况，到2020年我国建筑能耗将达到10.9亿t标准煤，折合约29430亿kwh电，是三峡电站年发电总量34倍多。

加之建材的生产能耗16.7%，约占全社会总能耗的46.7%。

如果继续执行节能水平较低的标准，将留下很重的能耗负担和治理困难。

建筑节能已经是一个极为重要的热点话题，也是建筑技术进步的一个显著表现，是建筑界实施可持续发展战略的一个关键环节。

建筑节能有利于减少建筑对环境的影响和破坏，节省能源，节约资源，从根本上促进了能源的合理利用，缓解我国能源资源供应不足的现状；有利于提高人民群众生活质量、保护环境、保障国家能源安全。

事实上建筑能源的严重消耗，已经成为我国经济发展的阻碍。

因此建筑行业全面节能势在必行。

1.3国内外建筑节能发展状况目前建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列，成为我国能源消耗的三大“耗能大户”。

尤其是建筑耗能伴随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升，呈急剧上扬趋势。

现在我国每年新建房屋20亿m2中，80%以上是高能耗建筑；而既有的约400亿m2建筑中，只有5%采取了能源效率措施，单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3倍以上。

而今无论是在工业发达国家还是发展中国家，建筑能耗占国家总能耗比重均较大。

2010年7月5日，联合国环境署在上海世博会发布了中文版的《建筑与气候变化：决策者摘要》，报告显示，建筑行业占全球温室气体排放的30%，并消耗了40%的全球能源。

因此许多国家都把建筑节能尤其是降低建筑日常运转耗能作为节能工作的重点。

英国在节能建筑中主要采取三个方面措施：一是采用构造措施，提高墙体、屋面及门窗的保温性能；二是利用太阳能；三是改进供热系统。

目前英国推广的被动式太阳房，不需外界机械作用，以建筑吸热保温材料为媒介，利用冷热空气的自然交换，达到对太阳能的利用。

在被动式太阳能住宅中，太阳能供给的能源占总耗能量的30%。

为推动可持续发展战略的实施，英国建筑研究部门于2004年9月1日宣布英国政府实施百万“绿色住宅”建筑计划，主要通过减免印花税等优惠政策鼓励居民在今后10年内建设100万栋“绿色住宅”。

该计划鼓励居民采用环保技术建造或装修房屋，建设有益于环保的新型住宅。

这种新型住宅将采用太阳能电池板、洗澡水循环处理装置和无污染涂料等。

美国推动建筑节能从两方面入手：一是建筑物本身的热工性能；二是提高建筑物内的能耗系统及设备的能源效率。

美国政府还颁布了绿色建筑标准，成立了绿色建筑协会，来推动和鼓励绿色建筑的大规模应用。

目前，美国将光能转化成电能，给家庭、学校、公共建筑等部门提供有效的能源，应用较好，非常普及。

此外，美国还采取了一系列手段来推动建筑节能法规和标准的实施。

首先，采用经济政策对法规和标准实施进行激励。

1978年颁布的“能源政策法”详尽地规定了建筑节能的经济支持问题。

其次，制订市场准入制度对新的建筑节能进行全程监督，建筑节能监督管理工作贯穿从设计到施工直至验收的建筑修建全过程。

第三，制订“能效标识”制度来推进节能产品的使用。

环保署和美国能源部联合推动了“能源之星”项目，获得“能源之星”标识的产品必须超过该类产品相应的最低能源效率标准。

为了促进能耗标识产品的推广应用，美国政府在公共设施购置中优先选用带有“能源之星”标识的高效节能产品。

第四，推行建筑节能统计和审计制度。

目前，美国已经建立了相关建筑能耗统计数据库；纽约州等州还实施了包括建筑节能审计在内的能源审计项目。

面对巨大的建筑能耗，能源完全依赖进口的日本早在1997年11月就提出了2010年的节能目标，其中要求民用部门节能31%，它们被细分为：建筑节能11%、家电效率的提高节能8%、生活习惯的改善节能6%、住宅节能5%、照明效率的提高和高效率化液晶显示的采用等节能2%。