董亚军

摘 要：生态城市建设是城市发展规律、时代潮流的战略选择，也是推动区域经济可持续发展和提高城市竞争力的客观需要.唐山市作为一个现代港口城市，在加快城市发展，全面提高城市竞争力的同时，更加重视城市生态环境的改善和城市可持续发展能力的增强。本文深入分析了唐山市生态城市建立所需的指标体系及规划应对措施中有关智慧能源方面的研究。

关键词：生态城市;规划;智慧;智慧能源

1 能源资源条件分析

唐山市能源资源条件包括传统能源与可再生能源，传统能源包括煤炭、电力、石油及天然气。唐山市是煤炭与石油的原产地，传统能源资源丰富，煤炭保有量62.5亿吨，全市各类并网发电机组装机容量为841.99万千瓦，2016年原油产量135万吨，石油伴生气4.78亿立方米，全市成品油消费量361万吨;

可再生能源资源方面包括太阳能、风能、地热、生物质、水电等方面，唐山市位于河北省东部地区，年日照时数2578.9小时左右，太阳能辐射总量5016-5852MJ/（m2·a），为太阳能资源丰富地区，可重点考虑太阳能光热利用。风能资源方面主要集中在市区南部丰南、滦南、乐亭县、曹妃甸区及沿海海域。唐山市在70米高度，大于200瓦/平方米标准（风能资源可利用区）的技术开发量为1100万千瓦，技术开发面积为3640平方公里;大于300瓦/平方米标准（风能资源丰富区）的技术可开发量为115万千瓦，技术开发面积为330平方公里。

此外还包括主要分布在南部平原区和北部山区的地热能资源，结合污水处理厂利用污水源热能，结合陡河、邱庄、大黑汀等水库利用江水源热能、水电资源等条件。

2 可利用能源技术路线分析

对于唐山市能源利用方式分析，唐山市终端用户能源需求主要包括采暖、制冷、生活热水等，而依据上述分析的传统能源与可再生能源资源条件，唐山市采暖、制冷、生活热水都可以利用其中一种或几种能源通过一套或几套能源加工与转化设备来实现。根据唐山市典型可利用能源技术路径分析，针对唐山市生活热水、采暖与制冷需求提出如下可利用能源技术路径：

生活热水：优先选择太阳能光热制生活热水，其次对于大型公建合理配置燃气三联供（CCHP），并充分考虑利用（污）水源热泵;应尽量避免采用燃气直接燃烧来制热的技术方法。

采暖与制冷：居民住宅优先考虑利用电空调制冷;大型公建优先考虑合理配置燃气三联供（CCHP），充分考虑利用（污）水源热泵，同时考虑常规供能技术（冷水机组等）的选择，利用水蓄冷技术进行调峰。

3 整体规划思路

唐山市战略定位为“国家科学发展示范城市和环渤海生态宜居城市”。依据此战略定位，唐山市能源规划应契合唐山市未来发展需要，构建的能源系统可以为唐山市发展提供安全、清洁、充足的能源。唐山市能源规划整体思路为：1）强化用能侧约束，构建唐山市低碳、低能耗的“生态终端系统”。2）建设基础能源网，打造唐山市低碳、高效的“绿色供能系统”。3）完善能源控制网，形成唐山市供用能互动的“能源微网系统”。4）搭建能源互智网，建立唐山市低碳、智能的“能源运营中心”。

4 智慧能源

由唐山市内各个能源站、生物燃气、光伏电站、终端用能用户的数据采集、传输、控制系统与基于数据传输的通讯网络等构成了传感控制网。

传感控制网主要实现能源设备的自动、安全运行，保障用户的安全、稳定用能等，并实现了人与能源设备的互动，使运行人员可根据当前的实际情况对能源生产设备、传输设备、终端用能用户实现能源监管、控制。

传感控制网通过能源生产、储运、应用和再生四环节的数据采集、数据分析，实现能效平台对能源站、终端用户的节能优化、能源调配等功能。

4.1 智能电网

随着唐山市内的燃气发电与光伏发电等分布式电源的应用和未来电动汽车的快速发展及满足电力的安全、高效、互动、可靠等要求，唐山市内应积极发展建设智能电网。

借助传感控制网内先进的传感测量技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术及能源电力技术并与当地市政电力部门构建智能、高效、可靠的绿色电网。

4.2 智能热（冷）网

分布式能源站在本区域的大规模应用，区域公共建筑的集中供热（冷），将有效解决唐山市内部分建筑的用热（冷）需求。

智能热（冷）网基于有线与无线通讯相结合的通讯的网络，并实现与运营中心内云服务平台的数据共享，并接受运营中心的能源调度指令。

智能热（冷）网可实现对公共建筑实现能源“时间”管理和“差异化”管理。在用能时间段内无人建筑，如夜间商场、办公场所，停止供能或降低供能要求，根据建筑功能不同，實现差异化供能。

4.3 智能燃气网

随着唐山市城市规模的增加和唐山市经济规模的增长，长输燃气管线及城市内燃气管网规模逐步增加，能够有效提高燃气管网的基础设施利用效率和供气效益，提供更加安全、可靠地燃气供应成为智能燃气网的发展目标和必然趋势。

智能燃气网主要对长输燃气管线、燃气门站、燃气管网、终端用户的数据进行实时监视、控制，实现燃气供应、调配智能化，对燃气供应、输送、使用实现一体化动态监管。实现燃气运营管理的智能化和自动化。

在终端用户侧，实现以智能计量体系为基础的需求侧管理的现代化燃气供应体系，为实现燃气互动和为未来实现分时气价等提供基础。

智能燃气网基于有线与无线通讯相结合的通讯网络，并实现与运营中心内云服务平台的数据共享，并接受运营中心的能源调度指令。

4.4 搭建能源互智网

唐山市能源网络智能化只可以解决三网各自网络内的能源优化、调度，而要实现三种能源网络间的能源调配、峰值转换、能源优化的问题，只有通过搭建能源互智网实现。

能源互智网由基础能源网、传感控制网和云服务平台组成，通过云服务平台，对三网（电网、气网和热（冷）网）的梯级匹配、信息和能量的综合协同，能够达到能量的高效应用，资源的全面利用和经济价值的最大化。

4.5 能源规划效果

遵循先对用能侧进行优化节能，再对供能侧实现高效供应的原则，指导唐山市内能源基础设施建设，保障唐山市能源的安全供应，实现能源供需平衡。

规划建立化石能源与可再生能源的循环利用、集中式与分布式相结合的能源网系统。在这种新的供能模式中，从能源利用的全生命周期入手，融合各种新能源技术，在满足唐山市冷、热、气、生活热水需求，通过能源和资源的循环与梯级利用，最大化保证能源综合利用效率，逐步降低污染物的排放，提升唐山市能源供应系统的智能化水平，为唐山市的产业发展以及未来人们生活提供安全、稳定和高品质的系统能源。

参考文献

[1]蔡世超.智慧能源多能互补综合能源管理系统研究[J].应用能源技术，2017（10）.

[2]张丹，沙志成，赵龙.综合智慧能源管理系统架构分析与研究[J].中外能源，2017（04）.