بخشی از مقاله
چکیده
مفهوم ساختمان انرژي صفر، - ZEB - در طول چند سال گذشته توجه گسترده بین المللی را به خود جلب کرده است و در حال حاضر به عنوان یکی از کلیديترین مسئله براي طراحی ساختمان دیده میشود. با این حال، قبل از مطرح شدن بهطور کامل در عرصههاي ملی و بینالمللی نیاز به تعریف روشن مفهوم انرژي صفر در ساختمان و یکسانسازي متدولوژيهاي مورد توافق محاسبه انرژي است. مهمترین مسائلی که قبل از توسعه مفهوم زیرو انرژي باید مورد توجه ویژه قرار گیرد عبارت است از: منابع تامین انرژيهاي تجدیدپذیر، الزامات مورد نیاز بهرهوري انرژي، شرایط آب و هوایی و اقلیمی. این مقاله به بررسی سیستمهاي مختلف انرژي صفر و رویکردهاي مختلف نسبت به روشهاي محاسبه در این زمینه تمرکز دارد. ارائه و پاسخ به مسائل فوق الذکر میتواند به توسعه یک تعریف جامع انرژي صفر و روشهاي محاسبه انرژي کمک بهسزایی کند.
کلمات کلیدي: انرژي صفر - - 1ZEB - تجدیدپذیر- بهرهوري انرژي- اقلیم
.1 مقدمه
امروزه امنیت،قابلیت اطمینان و در دسترس بودن منابع انرژي، امري ضروري در پایداري و توسعهي اقتصادي جوامع میباشد. تغییرات اقلیمی، عدم امنیت حاملهاي انرژيغالباً - تجدید ناپذیر - و همچنین رشد مصرف انرژي، چالشهاي بسیاري را در حوزهي انرژي و محیط زیست ایجاد نموده است. از اینروست که ایجاد بسترهاي مناسب براي تأمین انرژي مصرفی و همچنین تمرکز بر روي چگونگی مصرف انرژیهاي تولیدي، میتواند بعنوان یک راهکار مؤثر جهت غلبه بر این چالشها مورد توجه قرار گیرد. بدیهی است در این فرآیند مباحث مرتبط با محیط زیست نیز از اهمیت ویژهاي برخوردار میباشد.
منطقاً افزایش راندمان مصرف انرژي با کاهش میزان انتشار آلودگی ارتباط مستقیم دارد. همچنین استفاده از انرژیهاي نو و تجدیدپذیر و یا انرژي هستهاي میتواند عوامل موثري در کاهش دياکسید کربن باشند. افزایش گازهاي گلخانهاي از یک سو و کاهش منابع تجدیدناپذیر انرژي از سوي دیگر نقش تعیین کنندهاي در تعیین استراتژي کشورها در حوزه انرژي ایفا مینمایند. همانگونه که ملاحظه میشود توجه به مسائل زیست محیطی و استفادهي بهینه از منابع انرژي، رابطهي تنگاتنگی با یکدیگر دارند. از اینرو در سالهاي اخیر مفاهیم ایدهالی نظیر مفهوم انرژي صفر مورد توجه کشورهاي مختلف، بمنظور کاهش وابستگی به منابع انرژي تجدید ناپذیر که هم به لحاظ هزینه، ایجاد آلودگی زیست محیطی و محدود بودن منابع، بکارگیري آنها چندان منطقی و مقرون به صرفه نمیباشد، قرار گرفته است.
رویکرد جهانی در زمینهي انرژي: افزایش تقاضاي انرژي، محدودیت منابع انرژي فسیلی و افزایش قیمت آن و عدم امنیت و ثبات بازار انرژي در دهه اخیر هم سو با مسئله آلودگی و گرم شدن زمین مبناي رویکرد جدید در مبحث انرژي است. در دیدگاه جدید دو راه حل اساسی مورد توجه قرار گرفته است : بهینه سازي مصرف - کاهش و یا کنترل تقاضاو - تولید انرژي و استفاده از منابع انرژي جایگزین، عمدتاً انرژیهاي تجدیدپذیر. توجه به بهینهسازي در مصرف و تولید انرژي موضوع بسیار پر اهمیتی میباشد. غیر از سهم غیر قابل انکار آن در حفظ منابع انرژي فسیلی با کاهش میزان بهرهبرداري از آنها، رعایت و توجه به آن، زمینهي مناسبی براي بهرهگیري از منابع انرژي نو و تجدیدپذیر فراهم میآورد. در واقع براي آنکه بتوان از انرژيهاي نو و تجدید پذیر استفاده نمود، میبایست تا حد امکان تقاضاي انرژي را کاهش داد.
کشورهاي اروپایی و آمریکایی بر اساس برنامهاي مدون تا سال 2030 تغییرات اساسی در رژیم انرژي مصرفی خود اعمال خواهند نمود. اما نکته اساسی اینجاست که آنچه به این کشورها قدرت مانور بر روي استفاده از منابع مختلف انرژي را میدهد، علاوه بر مباحث اقتصادي و تکنولوژیکی، تجربه بلند مدت این کشورها در امر بهینه سازي تولید و مصرف انرژي است. به عنوان مثال ساخت شهرهاي سبز، استفاده از سیستمهاي DH به طور گسترده، ساختمان-هایی با راندمان بالاي انرژي، بستر فرهنگی و آگاهی مناسب اجتماع و ... به این دولتها قدرت مانور بر روي منابع انرژي را میدهد. براي مثال برنامه انرژي در ساختمان کشور آمریکا تا سال 2020 به صورت شکل - - 1 تعریف شده است.
.2 ضرورت و روشهاي اساسی در کاهش مصرف انرژي
بنظر میرسد که جدا از مسائل مرتبط به تولید و انتقال برق، بهینه سازي مصرف نیز میتواند تاثیر مهمی در کاهش میزان وابستگی به منابع انرژي داشته باشد.اصولا کاهش مصرف انرژي از دو راه قابل حصول است.
الف - کاهش تقاضا: به عنوان مثالی ساده، میزان دماي آب گرم مصرفی در منازل را در نظر بگیرید. با کاهش تنها چند درجه اي در دماي آب گرم مصرفی، میتوان میزان قابل توجهی از تقاضاي انرژي را کاهش داد. کاهش تقاضا نیازمند فرهنگ سازي و تغییر استانداردها و کیفیت زندگی استمثلاً. در فصل زمستان با کاهش دماي گرمایش داخلی و استفاده از لباس مناسب میتوان میزان تقاضاي انرژي را کاهش داد. براي کاهش تقاضا، ابتدا باید الگوي مصرف غالب شناخته شده و سپس راهکارهاي مناسب براي آن ارائه و با فرهنگ سازي زمینه ي عملی شدن آنها محقق شود. در حقیقت براي عملی شدن برخی از این روشها، تغییر کیفیت زندگی ضروري است.
ب - کاهش اتلاف انرژي: که امکان استفاده از روشهاي نوین جهت کاهش اتلاف انرژي بسیار حائز اهمیت میباشد. اصولا مصرف انرژي در دو بخش عمدهي گرما و الکتریسیته میباشد. در شکل - - 1 روند تلفات در استفاده از منابع مختلف انرژي در تولید الکتریسیته در مقیاس جهانی نشان داده شده است. همانگونه که در شکل - - 2 مشاهده میشود، ظرفیتهاي مناسبی جهت کاهش تلافات انرژي در بخش توزیع و یا همچنین بهرهگیري تلفات حرارتی در بخش تولید در نیروگاههاي حرارتی وجود دارد. با در نظر داشتن این موارد و همچنین سایر ملاحظات و ضرورتهاي مرتبط با بهینهسازي در مصرف و تولید انرژي، استفاده از سیستمهاي CHP، DH و پرداختن به بحث ساختمان سبز مورد توجه قرار گرفته است.
در این حالت، طرح این ایده که الف - در صورت بهرهگیري از تولیدکنندههاي محدود و پراکنده، تولید توان و حرارت یک مجموعه مانند یک مجتمع ساختمانی در داخل همان مجموعه صورت گرفته و ب - رعایت مواردي در خصوص مصرف بهینه انرژي، توضیحات ارائه شده در بخش مقدمه را پوشش میدهد، منطقی بنظر میرسد. پیاده سازي این روشها در کشورهاي مختلف تجربهاي موفق بوده است. در واقع راه حل مسئله را بدین صورت که براي فائق آمدن بر بحران انرژي و همچنین
