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我国区域能源规划发展现状及《民用建筑区域能源规划规程》的编制要点

2015-03-23覃承禹叶宏伟陈卓伦张宇翔

电力需求侧管理 2015年6期
关键词:能源消耗能源规划

覃承禹,叶宏伟,王 钊,陈卓伦,张宇翔,彭 蓉

(1.深圳市前海能源投资发展有限公司,广东 深圳 510000;2.华南理工大学 建筑设计研究院,广州 510641)

◆能效与负荷管理◆

我国区域能源规划发展现状及《民用建筑区域能源规划规程》的编制要点

覃承禹1,叶宏伟1,王钊2,陈卓伦2,张宇翔2,彭蓉2

(1.深圳市前海能源投资发展有限公司,广东 深圳510000;2.华南理工大学 建筑设计研究院,广州510641)

1 概述

1979—2009年我国的能源消耗弹性系数一直在接近“1”的高位,粗放的经济增长模式的一个主要表现就是高能耗,这就使得经济增长必须依靠能源消耗的增长来维持。

传统以煤为主的能源结构在消耗大量能源的同时,使得环境日益恶化。环境的破坏及恶化已经严重地影响了社会的日常生活甚至人民的健康和安全。对比当今世界各国的经济发展与能源消耗的实际情况,中国的经济发展对资源的浪费巨大,对环境的破坏惊人。资源的浪费、环境的破坏都是不可逆的,或者要付出几代人的代价才能修复。因此近十几年来,节能减排、改善环境的工作受到从中央到地方政府的高度重视,在新建、改建能耗项目中对能源消耗和单位GDP能源消耗都提出了明确的节能降耗要求。解决这些问题的主要途径就是发展清洁能源、利用可再生能源以及提高能源利用效率。

目前,各地政府为促进经济增长,其规划建设的新城区大都规模巨大,例如:中部地区某省会城市的一个新建小区的建筑面积就达到1 700万m2。

有些地区政府还结合当地的资源或其他优势,规划建设不同主题的工业区,招商引资促进本地经济的发展,但这些新城区和工业区面临着2个基本的问题:一是如何解决能源供应;二是如何提高能源利用率。

2 区域能源规划的概念

区域能源规划是指在一定的区域范围内,对区域内的各种能源生产、供应以及消费进行科学的综合研究和分析,提出科学合理的解决方案,其重点是能源供应和能源消耗环节,目的是提高能源的利用效率,降低区域内的能源消耗,通过科学用能、合理用能、综合用能来实现节能减排。

区域能源涵盖能源消耗的三大领域:工业领域、交通领域、建筑领域。广义上的区域能源涵盖整个社会的能源生产、供应、消耗的全过程,具体表现在城市规划建设领域主要包括:区域能源规划,区域集中供冷、供热,区域供电,冷热电联供(分布式能源),可再生能源的技术,水源热泵技术,地源热泵技术等。其中区域能源规划是区域能源的主要落脚点,同时又可以包含上述的各项工作,也可以单独实施,例如:在广州大学城、珠江新城、前海深港合作区内区域供冷都是单独规划建设的。

3 区域能源规划在国内的发展现状

集中供热规划已有近百年的发展历史,但针对为满足一定区域的能源需求、能源供应和能源高效利用的能源专项规划设计仅有十几年的历史。

2003年完成的广州大学城能源规划是国内第一个较全面、系统的专项能源规划。大学城区域能源规划以区域供冷系统为切入点,规划了区域供冷系统、分布式能源系统、集中生活热水系统、单体建筑节能等共4项主要节能建设项目,也规划了太阳能发电、风能利用作为展示性项目,用于教育在校大学生,使其对多种能源的利用技术建立初步的认识。

随后的十几年间,国内许多地方的城市规划建设均开展了不同侧重点或多方位的能源规划设计实践,使其逐步成为城市规划设计的内容之一。

目前在区域能源规划专项研究中,研究内容和研究深度均存在较大的差异,主要涵盖的内容包括以下几个方面:①包括工业、城市交通、民用建筑等方面的全面、宏观的能源规划;②以分析建筑能耗和解决建筑用能为主的能源规划,涉及供冷、供热,燃气冷热电联供,水源、地源热泵,太阳能利用和其它可再生能源的利用等;③专项的能源规划,例如:分布式能源系统(涉及发电、区域供冷供热);针对规划区域特有的自然条件,研究水源热泵技术的应用或地源热泵技术的应用等。

目前国内已实施的区域能源规划大致分2类。

(1)涵盖了交通、工业、建筑等的区域能源规划。这类规划要求决策的政府级别一定要较高才有实施的可能,而且规划的内容涉及的专业领域较多,对多种能源生产、应用及节能手段、技术要有专业的研究,较难由单一的单位完成。此外,还要求政府主管部门组织不同领域的部门单位分工合作,才能编制出科学合理、可实施性强的规划,形成指导性的意见。

工业和交通领域能源规划的技术性强,投资、建设、运营管理的专业性强,对资本的需求量大。现阶段大多以行业为主编制专项规划,如统一归纳到能源规划的工作范围内,则难以满足实际需要。

(2)建筑区域能源规划。

这类专项能源规划目标明确,以民用建筑为主,且有如下特点:①规划编制部门对项目有实际的控制能力,能保证项目的深入研究和落实;②与能源生产的上游产业和消耗终端间关系明确;③编制规划的人员具有用户端能源利用的专业知识,对各种应用的技术及用能设备充分了解,能使规划方案技术可行、经济合理。

4《民用建筑区域能源规划规程》编制的必要性

区域能源规划是对规划区域内一定时间阶段内各种能源形式综合利用指出指导性意见,主要目的是提高能源利用率、降低城市运行成本、实现城市的可持续发展。根据能源规划分析区域内主要的能源来源,确定多种能源利用形式及能源综合利用方案,提出指导性意见。

城市新区及各类工业园区的建设,对冷、热、电、气等能源需求量增加,主要体现以下几个方面:①能源结构调整与地方经济发展对能源的需求不断增长;②各级政府对节能减排指标的考核和对能源消耗总量的控制;③低碳、绿色、环保的建设观念逐渐在实际工作中得到落实;④能源企业自身发展和结构转型的需要。

解决当前环境污染状况和经济发展的矛盾,除了在降低现有能源消耗上做工作外,我国能源发展的主要出路基本以核电、水电、天然气或页岩气等的各类清洁能源利用为主。由于环保的严格要求,各地政府对煤电的发展都采取限制或逐渐压缩减少的政策,近期某特区城市由发改委批准建设的大型煤电机组,都因环境保护和市民的强烈反对而中止建设。

在城市新区和工业园区建设中着力发展分布式能源,特别是冷热电联供的分布式能源,是未来几十年内经济建设中解决能源增长需求的一个有效手段,因此几大电力企业都重点在全国各地布局、建设分布式能源站。

区域能源规划已成为许多地区城市规划建设中不可缺少的部分,需要一个具有明确能源规划范围、内容、目标及具体技术方案的规程去指导相应的工作。

5《民用建筑区域能源规划规程》的主要内容

初步确定以下的内容为《民用建筑区域能源规划规程》的主要章节。

(1)说明制定区域能源规划总体原则。主要内容:确定编制依据,确定编制方法,在主要原则中明确工作重点。例如:明确该规划是宏观、指导性还是专题、专项的能源规划。

(2)确定能源规划的目标。在规划中要明确可再生能源、清洁能源在规划区域内占总能源供应的比例,有条件的应量化能源消耗的主要指标。可以与经济发展相近地区进行横向对比,选择先进地区为达到的目标,用目标确定能源规划确定的指标,控制总体的能源消耗量。

(3)对现状进行说明。编制规划基础工作就是对现状要有充分的了解,分析当前的实际情况,对制定规划目标就有指导的实际作用。因为一个地区的消费习惯、能源构成、人员素质、管理水平等对能源规划的落实起到决定性的作用,目标要先进,但不能脱离实际。

(4)对规划区域内各类用能进行统计分析。通过对能源现状分析,能源消耗统计、分类,对能源消耗的存量和规划建设的增量部分厘清其相互关系,对不同用能品位进行分析。

(5)说明规划区域的能源供应情况。应对规划区域内及周边可以利用的能源现状进行调查和统计,明确区域内及周边的能源供应情况,结合规划区域内能源消耗新增用量和供应增量,重点分析供需的平衡关系。

(6)结合能源规划,明确能源消耗主体的节能要求。通过能源规划明确能源的供应、消耗间的平衡,量化数据,以减少增量或减少能源消耗为优选的基本技术路线,合理压减消耗量,特别是增量部分。促进在消耗侧应用新技术,减少日常消耗是实现长期节能减排的基础条件。

(7)制定规划区域内能源高效利用的规划方案。能源高效利用是节能减排的核心,因为生活水平的提高、社会总体能源消耗的增加是一个中长期的过程,特别是在我国城市化进程中,这种情况更加突出,因此,在能源消耗不断增加的过程中,将重点放在提高能源利用率上是正确的解决方案。

提高能源利用效率的几个基本原则是:温度对口、品位对应、梯级利用、综合利用和集成用能。

(8)制定可再生能源利用的规划方案。主要内容有:①明确可再生能源利用的条件和目标;②分析可再生能源利用技术可行性和制定方案;③制定各类地表水、浅层地下能源、风力发电、太阳能利用等总体规划,因地制宜,合理利用。

(9)确定能源供应系统方案的规划。主要内容有:①制定分布式能源站及冷热电联供规划;②制定区域集中供热、供冷系统规划;③制定集中生活热水系统规划;④制定蓄能技术应用及规划。

(10)在规划中明确拟采用的技术方案对环境及周边区域节能减排的影响。

(11)对区域能源规划中主要技术方案和建设方案进行初步技术经济分析。

(12)制定规划的实施进度,明确哪些技术成熟部分可在近期落实,哪些技术应在中长期发展规划经进一步研究后落实。

(13)能源系统运营机制的研究并制定规划。主要内容有:①引进区域能源服务运营公司的运营模式;②进行区域能源系统开发建设运营方案的分析;③讨论新的市场机制,促进节能减排。

区域能源规划在各地已有多个实施案例。这些实践案例综合考虑规划区域内的能源条件、建筑的用能特点、气候条件等多方面因素,合理规划能源供应,取得了显著的效益,实现了节能减排。D

Current situation of China's regional energy development planning and the compilation point of regional civil building energy planning procedures

QIN Cheng⁃yu1,YE Hong⁃wei1,WANG Zhao2,CHEN Zhuo⁃lun2,ZHANG Yu⁃xiang2,PENG Rong2(1.Shenzhen Qianhai Energy Investment Development Co.,Ltd.,Shenzhen 510000,China;
2.Technology Institute of Architectural Design,South China University,Guangzhou 510641,China)

通过分析国内能源结构调整的实际情况,介绍了区域能源规划的概念和编制区域能源规划的必要性。结合近年来区域能源规划的工程实践,介绍了《民用建筑区域能源规划规程》的主要编制内容。

能源规划;区域性;能源综合利用;能源利用效率

Through the analysis of the actual situation of do⁃mestic energy structure adjustment,this paper introduces the concept of regional energy planning and the necessity of the establishment of regional energy planning.Combined with the engineering practice of the regional energy planning in recent years,it introduces the main contents of the regional civil building energy planning procedures.

energy planning;regional;comprehensive utiliza⁃tion of energy;energy efficiency

TU111.195;TK019

E

2015-08-26

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