綠色住宅暢想

康鵬舉

中國(guó)目前正致力于建設(shè)節(jié)能型社會(huì)，綠色住宅也因此成為當(dāng)今社會(huì)的熱門(mén)話(huà)題。未來(lái)的人類(lèi)將居住在怎樣的房子里？什么樣的房子才能稱(chēng)之為綠色住宅呢？

那么就請(qǐng)想象一下！你的屋頂安裝太陽(yáng)能面板或豎個(gè)風(fēng)機(jī)，成為你家庭的用電來(lái)源；出門(mén)前忘記關(guān)掉電器和電燈怎么辦？沒(méi)問(wèn)題！只要上網(wǎng)就能解決問(wèn)題，或者家庭智能管理系統(tǒng)自動(dòng)幫你關(guān)掉電源；回家前，只需輕輕點(diǎn)擊一下鼠標(biāo)，或者使用你手中的iPad，家里的電飯煲開(kāi)始煮飯，熱水器開(kāi)始燒水，回家就可以舒舒服服洗澡吃飯……

這些想法似乎看起來(lái)有點(diǎn)天馬行空，但不久的將來(lái)，隨著可再生能源的不斷普及，以及智能電網(wǎng)建設(shè)的深入人心，綠色住宅也許就會(huì)走入尋常百姓家。

綠色住宅的能源獲取

在大部分國(guó)家，建筑能耗約占總能耗的40%。因此，在未來(lái)的能源戰(zhàn)略中，綠色住宅將成為重要的組成部分。

從綠色住宅的能源獲取來(lái)看，綠色的概念就是要盡量減少傳統(tǒng)能源的使用，比如火電、天然氣，而盡量使用可再生能源，比如太陽(yáng)能、風(fēng)能。要盡可能減少能源的消耗，同時(shí)盡可能降低對(duì)環(huán)境的沖擊。

綠色住宅首先要滿(mǎn)足的一個(gè)條件就是能源的自給自足，而且所使用的能源必須是可再生的。在這個(gè)范圍內(nèi)，我們很容易地會(huì)想到太陽(yáng)能和風(fēng)能。其中由于太陽(yáng)能的取之不盡，用之不竭，使得它脫穎而出，成為綠色住宅的主要能源來(lái)源。

在住宅領(lǐng)域，太陽(yáng)能是個(gè)主要的應(yīng)用領(lǐng)域。風(fēng)能在住宅領(lǐng)域的應(yīng)用相對(duì)小一些！但是在邊遠(yuǎn)地區(qū)，尤其在牧區(qū)和島上，離網(wǎng)型風(fēng)機(jī)大派用場(chǎng)。

太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)仍在發(fā)展之中?？茖W(xué)家和工程師們也正研發(fā)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化效率更高的技術(shù)。今年10月，GE宣布計(jì)劃在科羅拉多州建立美國(guó)最大的太陽(yáng)能電池板工廠，將生產(chǎn)更輕、更大、效率更高的太陽(yáng)能薄膜電池板，投產(chǎn)后每年的產(chǎn)能將能為8萬(wàn)戶(hù)家庭提供電力。

從市場(chǎng)前景來(lái)看，薄膜太陽(yáng)能電池在光伏建筑一體化、大規(guī)模低成本發(fā)電站建設(shè)等方面將比傳統(tǒng)的晶體硅太陽(yáng)能電池具有更加廣闊的應(yīng)用前景。薄膜太陽(yáng)能電池簡(jiǎn)單的制造工序以及能耗少的生產(chǎn)流程克服了光電轉(zhuǎn)化效率相對(duì)較低以及壽命較短所帶來(lái)的成本挑戰(zhàn)。

如今，太陽(yáng)能在住宅方面的使用日趨廣泛。太陽(yáng)能光伏發(fā)電已成為一個(gè)模塊，集成到建筑中。當(dāng)然，建筑的綠色能源來(lái)源絕不僅僅只有太陽(yáng)能。其他如利用地?zé)?，地下?chǔ)存的能量的溫度基本是恒定的，一般都是24到25度，這樣就可以保證恒定的室溫；再比如生物發(fā)電，比如海藻、以及農(nóng)作物，如麥稈、蘆葦，都可以轉(zhuǎn)化成為生物柴油，進(jìn)行發(fā)電；另外還有家用燃料技術(shù)。

當(dāng)然，在各種可再生能源中，尋找轉(zhuǎn)化效率最高的、成本更低的方式，也成為業(yè)界各方研發(fā)的重要方向，以便最終能滿(mǎn)足綠色住宅能源的自給自足。

綠色住宅依賴(lài)智能電網(wǎng)

可再生能源的利用可以解決綠色住宅的能源獲取，但這還不是綠色住宅的全部。一個(gè)真正的綠色住宅還需要智能家電和能源管理系統(tǒng)，對(duì)整棟建筑的能源消耗進(jìn)行智能管理。

國(guó)際能源署的報(bào)告顯示，到2030年，全球電力需求將翻番。對(duì)于如此嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，加之現(xiàn)有電力基礎(chǔ)設(shè)施日趨老化，因此未來(lái)綠色住宅的推廣普及，未來(lái)電網(wǎng)也將經(jīng)歷一次革命性的轉(zhuǎn)型，即轉(zhuǎn)向智能電網(wǎng)。

智能電網(wǎng)就是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過(guò)先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，從而構(gòu)成的安全、高效、環(huán)保的新一代電網(wǎng)。

家庭作為一個(gè)微型的能源網(wǎng)絡(luò)，它也需要管理，也需要智能化。家庭能源管理網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上就是一個(gè)智能終端。第一，它要跟電力系統(tǒng)接口。它要告訴電力系統(tǒng)，這個(gè)家庭要用多少電，要輸送多少電到電網(wǎng)去；第二、還要和智能家電接口。它就可以指揮每個(gè)家電。了解每個(gè)家電的用電情況，然后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。之后則與電網(wǎng)進(jìn)行自動(dòng)通信，了解實(shí)時(shí)電價(jià)，從而讓用戶(hù)在電價(jià)最低的時(shí)候完成家庭的主要耗能。

由此可見(jiàn)，未來(lái)的智能電網(wǎng)不再是如今單向地從電廠分配到用戶(hù)的形式，而是成為一個(gè)開(kāi)放式、分布式的電網(wǎng)系統(tǒng)。用戶(hù)不再單方面地購(gòu)買(mǎi)使用電廠發(fā)電，而是可以自己獨(dú)立發(fā)電，而且可以使用和并網(wǎng)。這就像互聯(lián)網(wǎng)從Web1.0到Web 2.0的過(guò)渡。每個(gè)人都可以獲取信息，也可以上傳，發(fā)布信息，形成一個(gè)更加自由的靈活網(wǎng)絡(luò)。

目前在中國(guó)，華中地區(qū)以水電為主，西北主要以煤炭為主，包括可再生能源，比如風(fēng)能主要在內(nèi)蒙古附近。主要是集中發(fā)電，然后遠(yuǎn)距離輸送到工業(yè)發(fā)達(dá)的東部沿海地區(qū)。今后的發(fā)電模式，除了建設(shè)集中大規(guī)模的電廠，還需要小規(guī)模的、分布式的、在用戶(hù)終端直接建，自給自足的模式，從而形成全社會(huì)參與的，開(kāi)放式的系統(tǒng)，這也可以解決遠(yuǎn)距離輸電所造成的損耗問(wèn)題。

另外還需要指出的是，除了技術(shù)的發(fā)展之外，用電習(xí)慣的改變也很重要。用戶(hù)能不能容許電力系統(tǒng)直接干預(yù)家庭的用電設(shè)施，比如空調(diào)。用戶(hù)是不是能夠容許電力系統(tǒng)在什么時(shí)間將你的空調(diào)啟停，在什么時(shí)間將你的空調(diào)溫度升高幾度。這樣的話(huà)，就有利于節(jié)能。