摘要：本文對占建筑能耗80%的暖通和熱水供能模式進行了熱力學第二定律分析，指出了把傳統模式的傭效率從不到10%提高到65%以上的理論依據和新技術途徑。主要是：在圍護結構優化節能的配合下，采用低傭損耗的空調末端新技術，規模化的區域供冷技術，以及冷熱電多聯供的新一代城市能源供應系統。文章提出了借鑒國外成熟經驗，實現中國城市建筑物能源供應系統創新的挑戰和機遇；指出主要的障礙是觀念和機制；分別提出了新建城區和現有區域的實施步驟，以及政府應起的主導作用。

關鍵詞：  城市能源系統  熱力學分析  冷熱電聯供  集成創新

一、           現狀和問題

經濟持續快速發展使我國能耗以10%左右的速度增加。2006年，GDP占世界5%的中國耗用了占世界15%的近25億噸標煤能源。換句話說，單位GDP 能耗是世界平均值的3倍。能源利用效率33.5%，遠世界平均水平。世界能源終端利用分布大體上是工業、建筑物、交通各占3成左右。而還處于工業化發展階段的中國則是：工業60%多、建筑物20%多、交通10%多。低能效在建筑物方面的表現是：單位建筑面積能耗比同氣候條件的發達國家高2-3倍。以空調能耗來說，發達國家住宅單位空調耗電20-30 W/m^2、，而中國則近100 W/m²。

據建設部統計，我國近年來新增建筑的95%是不節能的。可以看到：一個個新興的城市，到處是玻璃幕墻，落地飄窗，分體（或樓宇中央）空調，室內末端都是風機盤管，電或燃氣熱水器；北方則還有大量小鍋爐-金屬散熱片供暖，水溫80-60℃或更高，采暖費用多仍按每年每平方米繳納---還是30年前石油1美元/桶時候的局面。城市發展規劃只考慮功能區塊、交通、供電、上下水和綠化，沒有城建能源規劃；新建房屋以“毛坯房”交工，能源供應設施任業主隨意而為---還是30年前的模式。盡管近30多年來，隨著能源價格成十倍上漲，能源利用，包括建筑節能技術日新月異：節能建材、新型圍護結構和系統節能技術、冷熱電多聯供、分布式能源、集中供熱、區域供冷、蓄冷、新型空調末端技術等，許多都是革命性的進展。我國北京、上海等大城市的若干項目也都有采用。然而并沒有像家電、計算機和汽車制造那樣，很快地被我國所掌握、推廣和創新，取得建筑節能效果。其原因并不是技術問題，而是觀念和機制問題。現代城市的建筑節能，決不是個體行為，而是由市政當局的觀念、政策、體制和規劃所驅動的系統工程。因此，當我們看看30年來的歐洲，再展望30年后16億中國人的90%將會居住的城市建筑的能源狀況時；我們會意識到：改變必須從現在開始！

二、           熱力學分析指出的創新方向

根據建設部的統計，我國建筑用能各部分所占比例如下表.表中給出了反映各種終端用能品位的能級系數。

表 1  我國建筑能耗各部分所占的比例

能耗構成

采暖通風空調

熱水供應

電氣

炊事

比率

65％

15％

14％

6%

采暖        空調

目標溫度/環境溫度°C

18-20/-10      26/35

60/10

能級系數

0.099      0.0301

0.081

1.0