首先先介绍一下高原气候的特征和能源状况。

 

      高原气候在地形的作用下，基本上呈一个垂直气候带为主，这个和北方地区有比较大的差异，垂直方向一般是从亚热带到永冻带的各种气侯的冷星，背面受西伯利亚气侯寒流的影响，东南受印度洋暖湿气的影响，高原河谷属于典型的垂直气侯。

 

      第一个所谓高原肯定是海拔比较高，一般情况下从人类可以接受的没有高原反映的是划分在2400—2500左右，普遍的高原地区海拔高度是在2500米以上，极限的人类的居住区高达5000米以上。第二个特点是大气压力特别低，一般的大气压力在500帕一些，到冬季一些高海拔地区达到600，大家看采暖度日最高达到6000多。人类居住气侯跨越寒冷地区，严寒地区，部分地区最冷月平均温度并不低，但冬季极端温度从零下10度到零下40度，一般在10度，有的接近25度，另一个特点相对湿度，相对湿度特别低，冬季室外的相对湿度在40%左右，有的低达到15—30%左右，像我们有一些房间做了测试，最低可以达到5%的相对湿度，这是在内地很难想象的，另一个特点日照率，大气透明度和日照辐射强度很高，连晴时间也比较长。空气中的含氧量特别低，一般在平原的 50—60%，这里我要说明一下，其实在高原上，它口气中的含氧量低，指的还是氧气的分压率(音)，其他的跟我们其他一样的。这个图是那曲市的，海拔 4600米，月平均温度基本上在零下10度到零下15度，相对湿度基本上在40%，这是拉萨，拉萨是3650米的海拔，平均温度基本上在0度左右，但是相对湿度特别低，很多个月都低于20%、30%，这是四川的甘孜州，这个是温度。下面我介绍一下整个能源状况，整个西部地区的高原，属于经济欠发达地区，基本上当地都不产煤，整个能量靠内地运输，所以运输成本非常高，大家可以到西藏去看这边的加油站的油价比内地高几毛钱，第二西部地区有很多风景区，因为环保的要求限制了煤锅炉的使用，大家知道黄龙、九寨沟都在高海拔地区，从能源另一个方面体现了县城这一级靠水力发电和电热发电，电力保证基本上在县城这一级是能得到保证的，但是冬季仍然有缺电的现象，比如说拉萨市02年的时候，直供电站推广了以后大量供应，结果到04年就出现了电荒，片源地区几乎没有常规能源，目前主要依靠木材和牛粪。

 

      下面我谈一下太阳能的利用。首先谈一下高原地区太阳辐射的特点，第一个云层对太阳辐射的双重影响，在某一些特定条件下水平面太阳辐射通量密度有时候达到超过太阳常数，这是我们在测试的时候有的达到1400左右，冬季的太阳辐射平均通量密度一般在高原地区都会大于200瓦，基本上要接近北京地区的一倍，有的由于河谷、山谷有一些影响，普遍比较高，大气透明度非常高，这个图表就显示三个地区，高原地区和北京地区的北京，第一是甘孜的第二是拉萨，第三是前一段时间地震受灾的玉树，基本上都要高出北京，在最冷月高出北京20%，甚至有一些达到接近一倍的水平，下面两个图是当时我们做项目的时候，实测那曲和江孜的两个地方的情况，大家可以看有一些点是非常高的，达到1000点。这是全国年日照时数，从所谓的高原可以看出，主要是西藏、青海、四川与云南的局部，再加上整个西部高原，大概的海拔都在2500以上，日照时数最低是2000多，大部分都在3000以上。太阳能采暖，利用太阳能采暖在这种资源的状况下，是一个优先考虑的方式，怎么来做太阳能采暖比较好呢?我们从整个工程下来，还是觉得走被动利用为主，主动利用为辅的技术路线，这是要坚持的路线。被动利用第一比较可靠，实用而且经济，另一个从长期的角度来说，整个西部地区，整个人才，包括用工管理人才，安装人才是比较缺乏的，所以这个系统做的越复杂，控制越复杂，最后瘫痪的隐患越大，被动系统是不需要引进过多管理的系统。下面这一张图是我们当时在拉萨做了实测，大家看太阳出台以后在辐射的情况下，南向外墙的热流是从外往内流的，呈反响，所以在被动利用方面对南向要特别重视。这是结合我们的工程案例做的，附加阳光间、集热墙、天窗的利用，在附加阳光间可以达到25度，这是一个很高的被动利用的手段，第二利用相变材料，这个是太阳辐射的实测值，这个是室内温度实测值，合理的利用相变材料就可以很好的起到削峰填谷的作用。

 

      这是我们两个例子，这个就是我们刚刚谈的技术路线，在平面布置上充分的利用南向，建筑采用优质性的布置，南向最大的利用，北向就不布置房间，这在高原是典型的布局，以前我们做很多建筑的时候，在内地很好用的平面，到高原就不行，北向房间布置是很重要的，北向就是一些辅助房间和走道，我们在北向没有布置房间，东西向缩短。然后在中间做了一个大的中庭，我就是朝南向做了一个大的中庭，充分的利用太阳能。第二个项目是噶多寺(音)的佛学院，我们就考虑直接受益的太阳能利用，在总图布置上，尽量充分的利用南向，平面上房间也都是朝南向单侧布置，北侧就是走道，在窗户的开启上，因为是一个藏式建筑，藏式的窗户是开渐趋的，我们用太阳角来进行优化，使得冬季辐射直达室内，夏季起到遮阳的作用。

 

      下面谈一下太阳能主动采暖部分，根据我们这几年在高原上做的经验，有几点可以跟大家提供分享。第一个是合理的共瑞温度，确定合理的供水温度，兼顾集热效率，蓄热水箱、散热末端来考虑，一般50到60度是考虑的范围，第二要考虑足够的蓄热容积，根据刚刚的分析情况连续阴天是比较少的，一般满足两天以上采暖热负荷需求，可以不考虑辅助加热设施，空间足够的时候还可以考虑跨季节蓄热。第三个是太阳能的太暖系统一定要就近设置，不应采用大的区域性的供暖设施，我为什么要在这儿谈呢?实际上在拉萨曾经有一个公司，给他们做了一个区域供热的规划，而且是太阳能的供热，我们跟他们谈，这个怎么做，收费能耗占了多少，能不能合理的利用太阳能，我们还是坚持就近设置，把系统尽可能的发热，满足建筑使用需要就可以了，不应该搞大规模的区域性的供热。第四个方面就是合理的选择散热末端，通过我们的测试和气侯特点，结合高原气候热点，我们建议采用热相应比较快的风机盘管和散热器，不建议采用地板采暖，像这种高原地区，办公建筑，基本上9点上班，十点以后不用采暖就可以了，只要利用被动的就可以了，如果有地板辐射带暖，即使十点停掉了最高温度在3小时候才出，这时候选择开空调，就带来很大的能源浪费，在太阳能采暖系统部分，对太阳能采暖系统的末端选择也是很重要的。这是一些工程案例的照片(ppt)，太阳能集热系统的。

 

      第三个方面我谈一下地下水地缘部分的利用。第一个是地质状况，高原城市和县城的大部分都是沿江而建，分布在河谷的冲积平原上，地下水的资源都是很丰富的，一般情况下1—3米以下都可以见到地下水了，主要城市的地层都处于第三级的河谷冲击带上，表层有一米到两米的份粉土，粉土下面就是沙卵石。这是04年的数据，可以看一下。这是当时我们做的水源热泵系统的基本原理图，通过地下水。当时我们设计的温度是55度—60度之间，实际运行下来，大部分时间都控制在50度至55度的空间个就能满足室内供水温度的要求，这是当时西藏的几个点热泵采暖的项目，下面我谈一下运行监测，这可能是大家关心的问题，05、06我们在西藏做了一个测试，基本上热瑞泵的温度是50—60度之间，地下水的温度恒定在原始测试的数据上，像05年的供水温度，地下水的供水温度在11度左右，06年上升到15—16度，下面这个是日变化图，大家可以看到，实际上水温在制热过程中水温没有什么变化，反而在中午有一些上升，主要是受太阳辐射的影响。

 

      下面做一个小结，在地下水电热泵在高原地区应用的时候一定要评估地下水文，第二个对冻土层的影响，要考虑冻土层的影响，因为冻土层有一些地区冻土层很深，虽然你水温不是很低，通过冻土层出来水温就很低了。第二个从我们三年对整个运行地源热泵系统的监测，由于高原地区整个地下水系的径流量很大，水力坡度很大，太阳辐射强，基本上不受地源热泵系统吸热的影响，地下水静水位标高没有明显办法。可靠回灌是系统成败的关键，合理的回灌措施，好的成井技术，优良的质量措施。

 

      第四个我简单的介绍一下多种可再生能源综合利用，在高原地区有很多太阳能跟电热泵结合等等，很多可联合运用的可再生能源方案。下面我通过一个世纪的工程案例给大家做一个介绍，这个项目我们是针对位于5100米海拔的项目做的，这个地方任何资源都没有，我们去考察的时候只有一个太阳能板来负担一部海事卫星电话跟外面联络，这是一个白天的图，白天太阳出来，我们利用一个集热墙的概念，被动的利用太阳能进行采暖，然后在靠近集热墙的边上，南向地面墙辐射了相变材料，从能源供应方面利用了风电互补的能源供应，来负担整个循环水泵和照明的使用。从主动系统做的平板式的太阳能集热器，把太阳能储存在这里面。夜间就反向运行，从集热墙部分做了两道保温窗帘，保温板，因为夜间的图片没有在上面，整个来完成这个东西，这个方案是跟清华大学一起合作做的。这个项目是一个比较典型的风能、太阳能、太阳能光电、太阳能光热联合运用的一个案例，我的介绍就到这里，我拿两句话来总结一下。合理利用可再生能源，留住高原的蓝天白云。