區域能源規劃
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區域能源規劃指的是結合規劃區域的實際情況,合理佈局,以可持續發展、對環境友好、能源使用效率高、節約能源使用等為原則對區域內的各種能源(主要為電、冷、熱)供應進行科學規劃的過程。
我國區域能源規劃尚在推進過程中。目前的規劃體系中涉及能源的主要集中在電力、熱力和燃氣3方面。無論從能源需求還是從供應上,3個方面的專項規劃彼此都較為孤立,缺乏統一的考慮。在總體規劃中,一般也沒有把總體的能源目標分解到各專項中。
目前,在國家推動節能減排的大趨勢下,國內很多的新城區規劃中,都圍繞節能減排提出了一些新的規劃目標,包括一次能耗和節能率、碳排放、可再生能源利用率等。但是,這些規劃目標難以體現到目前的規劃體系內,從而難以制定有效的實現途徑和保障措施。
另一方面,很多區域級的新能源技術的應用,本身就屬於一種重要的市政基礎設施,其方案也很大程度上依賴於區域負荷條件和資源條件,如果未能在規劃期進行統籌考慮,則必然在實施期遇到各種各樣的問題。
其於以上原因,目前行業內對建立區域能源規劃體系的呼聲愈發強烈。相關單位也開展了區域能源規劃方面的研究,主要包括幾個方面:1)區域能源規劃的必要性;2)區域能源規劃應涵蓋的內容;3)區域能源規劃目標和評價方法的研究;4)區域能源規劃方法的研究;5)圍繞特定城區和特定規劃目標開展的實例研究,主要包括3種:低碳城區規劃、可再生能源規劃、綠色生態城區能源規劃。
區域能源規劃存在的問題[1]
總體來看,區域能源規劃的內容應該包括:1)規劃目標的確立;2)負荷預測和終端能耗預測;3)資源條件和能源供應條件分析;4)圍繞規劃目標的區域能源解決方案;5)能源供需平衡,一次能耗和碳排放的計算;6)規劃控制指標的分解(分解到專項或地塊);7)各能源專項規劃;8)社會、經濟和環境效益分析;9)實施保障措施。由於區域能源規劃研究工作開展的時間不長,缺乏長時間的積累,相關研究還不夠深入,缺乏系統性,一些關鍵問題也存在較大爭議。分述如下:
- 1.規劃目標方面
在規劃目標的選擇上,行業普遍認同減量化的原則,即降低能源消耗量和CO排放量。但具體到定量化的目標,則分歧很大。問題主要集中在以幾個方面:
1)能源目標先進性的評價,需要有能耗和碳排放的基線數據作為支撐,但目前國內相關的基礎數據較為缺乏;
2)衡量指標的選擇不統一,可選的指標包括:節能量、減排量、節能率、人均能耗、單位面積能耗、人均碳排放量、單位GDP碳排放量等;
3)一次能源利用效率可以作為一個重要的能源目標,這點未受到應有的重視;
4)區域能源需求與區域類型、氣候條件、用能特點關係很大,如何根據這些條件合理確定區域能耗目標;
5)碳排放強度不完全決定於能源系統,需要計算碳匯、建設建材碳耗,如果計算單位GDP碳排放量,還涉及經濟指標,因此需要結合其他規劃情況開展;
6)可再生能源利用率演算法較為混亂
另外,很多實例規劃研究中,還存在能源目標過高的問題:為了突出規劃的先進性,設置一些不切實際的目標,導致最後無法實施。而規劃目標一旦以行政文件形式提出和發佈,進行調整是很困難的,也會給其他類似的城區的能源目標確定提供錯誤的參考。因此,在確定能源規劃目標時,可操作性和前瞻性是必須要考慮的原則。
- 2.能源需求預測方面
傳統的熱、電、氣規劃重視負荷預測,而不太重視消耗量的預測。而現代區域能源規劃中,節能減排是要從能源消耗量上來控制的,所以進行能耗分類預測是必要的。
在能源需求分析時,預測的是終端能耗而非一次能耗,這一點經常發生混淆。因為在需求分析階段,採用的能源方式是未定的。例如終端能耗為採暖和空調用熱時,如採用熱泵系統或電加熱系統,與採用鍋爐系統的一次能耗將會有很大的不同。因此,需要對各類用途的終端能耗進行細分和計算。
在能耗預測方法上,目前實際採用的各種計算依據差異較大,亟待規範和統一。一些類別的能耗還缺乏相關的數據來源,如各種交通、產業、市政能耗。另外,大部分類型的能耗,很大程度上依賴於用能特點,如建築用電、用冷等,而用能特點在規劃階段是很難確定的。目前階段比較合理的方法是:在符合總體規劃、區域定位、能源目標和用能特點的基礎上,採用標準規定、能耗統計和模擬計算相結合的方法進行能耗預測。
另外,一些現有數據反映,能耗需求水平會隨區域經濟水平提高而增加,能源規劃時是否需要考慮這一點,也是一個頗具爭議的問題。
最後,也要認識到在規劃階段,由於用能特點、建築形式等條件無法確定,能耗預測客觀上不可能做到十分精確,應允許實施期進行一定調整。
- 3.規劃深度和關鍵指標演算法
能源規劃技術方案的深度要求需要明確,目前在編或者已經發佈的一些區域能源規劃深度多為業主和規劃單位自行協商,差異較大。能源方案在規劃階段是否應分解到地塊或建築,能源站的流程、選址、設備選擇是否應在可行性研究階段再行論證,這些問題沒有統一依據,給規劃的實施帶來較大困難。能源方案的評價方法也存在爭議。在能源方式選擇時,較為公認的原則是:根據區域能源資源條件,優先選用新能源和可再生能源,優先選用一次能源利用率高的能源方式。但很多情況下,這與經濟性相矛盾,很多新能源新術還不能達到較好的經濟性。因此,需要有統一的評價方法,能夠綜合反映能源方案的合理性。
另外,一些區域能源關鍵指標缺乏統一完善的定義和演算法來支撐和引導,不同方法計算出的結果差異巨大。比如各類能源相互的折算、各類常規設備的效率值取用、輸配損耗的演算法、同時負荷繫數的取用,等等。
- ↑ 徐偉,孫宗宇,馮曉梅,杜國付,李驥.區域能源技術的發展現狀與展望[J].建築科學,2013(10)