加强区域能源规划促进节能减排(文字版).doc

加强区域能源规划促进节能减排区域能源专业委员会理事长 许文发 教授1、区域能源1.1、什么是区域能源？区域供暖、区域供冷、区域供电以及解决区域能源需求的能源系统和它们的综合集成统称为区域能源。这种区域可是：行政划分的城市和城区；也可是一个居住小区或一个建筑群；还可是特指的开发区、园区、等等。能源系统可以是锅炉房供热系统；冷水机组系统；热电厂系统；冷热电联供系统；热泵供能系统；等等。所用的能源还可以是：燃煤系统；燃油系统；燃气系统；可再生能源系统（太阳能热水系统，地下水源热泵系统，地表水源热泵系统，污水源热泵，土壤源热泵系统。光伏发电系统，风力发电系统；等等。）生物质能系统等等。总之，人类社会发展至今所有一切用于生产和生活的能源，在一个特指的区域内得到科学的、合理的、综合的、集成的应用，完成能源生产、供应、输配、使用和排放全过程，称之为区域能源。1.2国际上对区域能源的认识国际区域能源协会是1908年成立的，它致力于促进它的会员在提供可靠的、经济的、高效率的、对环境有利的、正确的区域能源方案方面，成为行业领先者。通过区域供冷、供热与热电联产的先进技术，促进能源效率和环境质量的提高。20世纪中期发达国家就已经认识到了区域能源所带来的经济效益，欧洲很多国家就大力发展区域供热，到70年代开始发展区域供冷，同时推进热电联产。20世纪末，世界各国都已经认识到能源消耗带来的环境问题，同时也在认识到了能源供应和使用的科学合理会带来更好的环境效益。一些发达国家已经开始综合的集成的使用能源。以这样的观点来认识和发展区域能源，就使得区域能源在21世纪初进一步得到发展的机遇。美国的学者认为：美国是否能实现减少二氧化碳排放的目标，取决于增加应用区域能源的幅度和可行性。欧洲的经验证明，建立区域能源系统是减少二氧化碳排放不可或缺的方法、并且经济实惠节省开销。1.3我国区域能源的发展在建国初期，我国北方地区就开始开发、建设、发展区域能源系统，只不过是以区域供热为主，经过六十多年的发展，在全国六百多个城市中，已有四百多个热力公司在从事着区域供热单一的供热的区域能源系统。而大多又是以燃煤系统为主。在近三十年来，由于空调事业的发展，由分散供冷向集中供冷，现又向区域供冷发展，已形成一个趋势，特别是在我国长江以南地区已经出现几十万平方米甚至上百万平方米的区域供冷项目。这是区域能源供需市场发展的必然结果。近十年来，由于节能减排形势的紧迫。由原来的冷热分供，发展为冷热联供。特别是在黄河以南，长江流域，区域能源系统发展为冷热联供：夏季供冷空调，冬季供热采暖。使得区域能源向综合方向发展。近年来，由于热泵技术的应用，冷热电三联供的应用，使得能源的使用更加科学合理，逐步实现品位对应、温度对口、梯级利用。使得更多低品位、低温的能源得到充分利用。区域能源向着集成方向发展。2.区域能源对节能减排的重要意义2.1合理用能、科学用能、综合用能、集成用能人们在利用大自然提供的能源进行生产生活，这能源包括一次性的化石能源；煤炭、石油、天然气等等；也包括可再生能源：太阳能、水利位能、风能、地热能等等。不论利用那一种能源，都存在着怎么才能利用得更好，就是利用率最高，产生的危害最少。存在着合理利用、科学利用的方式方法问题；要实现合理、科学利用能源，就要综合考虑，采用集成的手段。什么是合理用能、科学用能、综合用能、集成用能呢？2.2品位对应能源是分品位的，不论是一次能源，还是二次能源（经一次能源转换产生的；电、蒸汽、热水，冷水等等）。能源依据他在自然界里的存量，它所产生能量的多少，它所产生能量的级别（温度），它所能转换成其它能源形式的多少，他能被梯级利用得次数多少，它对自然环境所造成的影响，利用它所需成本等等。来分为高低品位的。例如：天然气比煤炭的品要高；因为天然气的利用成本较低，可梯级利用次数多，产生的污染少等等。再如：电能比50热水品位要高；因为电能可转成许多其它形式的能源：光能、化学能、机械能、热能等等；而50热水只能用来采暖空调或做生活热水。合理用能、科学用能、综合用能、集成用能就是高品位能源用在高品位处。低品位能源用在低品位处，不能高能低用。2.3温度对口人们在生产生活中对用能的温度的需求是不同的，例如：对环境舒适温度需求，夏季是24-26；冬季是18-20；对生活热水的需求是50左右；对烹饪温度是100-几百度；对发电需求是几百度到上千度；对各种生产工艺要求的温度也是由几十度到几百度再到上千度不等的。合理用能、科学用能、综合用能，集成用能就是根据实际生产生活需求来供应温度对口的能源。做到高温能源用到高温处，低温能源用到低温处，不能高能低用。2.4梯级利用自然界中有存在很多高品位的能源，他们可以产生温度很高的二次能源，但在人们利用的初始阶段，都被忽视了。例如20世纪40-50年代，在燃煤发电的能源系统中，燃煤的发电效率只有30-35%左右，剩余的能量完全排放掉了，煤炭在发电过程中只被利用了一次。后来人们发明了热电联产，将发完电的余热用来解决区域供热，燃煤的利用率提高到了70-80%左右，实现了燃煤的两次利用。一次用高温段发电，再一次用余热段供热，实现梯级利用。现代技术的发展，特别是热泵的技术的应用，可以使高品位的能源梯级利用四次或更多。例如：燃气蒸汽联合循环发电，冷热电联供热泵区域能源系统。它先用天然气在燃气轮机里燃烧高温烟气推动涡轮机发电，后再将发完电的乏气温度500-600左右送入余热锅炉产生水蒸气，再送入蒸汽轮机发电，之后发完电的水蒸气换热制冷、供热，最后再用热泵将冷凝水热量提升用来采暖或生产生活热水。这是一个非常典型梯级利用技术，现在已经有很多项目利用这一技术，实现能源的梯级利用。2.5综合利用由于节能减排形势的紧迫，目前很多项目中出现了各种形式能源的综合利用，取长补短，共同达到保护环境节约资源的目的。例如用一次能源为主，可再生能源为辅的区域能源系统；或是可再生能源为主，一次能源为辅的区域能源系统；冷热电三联供系统与热泵系统综合的区域能源系统等。所有的这些综合利用能源系统的初衷和目标就是以最小的能源消耗，最少的排放达到最佳的能源利用效果。例如：天然气锅炉一次燃烧采暖排放NOx为几百到上千PPm，天然气冷热电三联供梯级利用排放NOx为几个到几十个PPm。2.6集成利用若达到最佳的节能减排效果，仅单独用一种设备，用一个系统，用一种技术是不能完全实现的。节能减排来到二十一世纪，要求进行对各种设备系统、技术进行综合，集成，互相补充完善达到最优的效果。例如：冷热电三联供系统与热泵系统集成，达到经济，节能，减排的理想效果。3、区域能源规划3.1什么是区域能源规划人类根据生产和生活的需要出于各种目的将地球划分为各种各样的区域，为着这些区域的发展和建设编织着各方面的规划，绘制着各种各样的蓝图。对这些区域有各种各样的需求，但能源的需求是首当其冲的。人类的现代文明没有能源保障是不可能的。因此无论是什么功能的区域，能源的需求和供应是首先要考虑的。区域能源规划就是对你所选定的区域的能源需求和供应在建设或开发（或是在扩充、改造）初期有一个计划。对能源需求的种类：品位、数量、使用的特点、时间、价格以及排放等有一个预期；对能源供应的可能有一个展望，包括：能源资源的情况，可利用的情况，利用的成本分析；还要对在本区域所采用的能源技术有一个技术经济的分析对比；当然不能忘了能源消耗给环境带来影响的分析。区域能源规划是一个专业性很强的工作，它需要既懂得规划又要懂能源、环保和经济方面的专家团队来完成。当然它还要和区域在其它方面的规划很好协调。3.2区域能源规划与城市规划的关系区域能源规划应该服从于城市规划，应该包含在城市规划中。“中华人民共和国城乡规划法”规定：“制定和实施城乡规划，应当遵循城乡统筹，合理布局、节约土地、集约发展和先规划后建设的原则，改善生态环境，促进资源、能源节约和综合利用，保护耕地等自然资源和文化遗产，保护地方特色，民族特色和传统风貌，防止污染和其他公害，并符合区域人口发展，国防建设、防灾减灾和公共卫生、公共安全的需要。”国家的规范也对城市规划的具体内容作了详细规定（见附件）在过去的有关规划的标准规范中，没有对区域能源规划提出过明确具体要求和规定，这就要求我们能源工作者积极主动地做好这方面工作，使区域能源规划纳入国家要求的规划的正式内容中。3.3区域能源规划是区域良性发展的必修课现在我们国家每年以近20亿平方米的竣工面积在进行建设。这些面积大多以新建的区域或是改建、扩建的区域形式出现，或是“开发区”、“科技园区”、“居住区”、“生态区”等等。不管取什么样的名字，但都是大小不同的建筑和区域，都有总体规划问题，也都有区域能源规划问题。现在很多地方的领导远见卓识，在考虑总体规划的时候把能源问题考虑了进去；但是还有些地方对区域能源问题认识不够。现在我们大声疾呼：区域能源规划是区域良性发展的必修课！只有做好区域能源规划，才能使你所建设开发的区域在今后的十几年，甚至几十年的发展中没有节能减排的后顾之忧。区域能源规划这一课必须上好，没上的要补上、补好！4、区域能源规划该有哪些内容？4.1能源需求侧在所规划的区域中，各种能源用户对能源的需求应该包括本规划中；包括：能源的种类、品位、温度、数量、功能、用能的时间、季节等等。4.2能源供应侧在所规划的区域中；各种能源资源的情况；一次化石能源，二次转换能源，可再生能源，可用的低品位能源。包括品位、数量、可利用性。可选用的技术、设备。4.3能源的梯级利用一次能源的梯级利用转换的选择，转换输配系统的确定，梯级利用怎样实现？多种能源怎么综合利用？不同品位能源怎样集成？所选用的技术和设备，组成一个怎样的系统？区域能源系统能源中心的运行策略。与城市公共能源的关系。4.4节能减排效益分析对区域能源系统的能源消耗总量，排放总量分析计算；以一次能源为基准计算能源总利用率。4.5对方案总体进行技术经济分析（也可对多个方案进行比较）对单位能耗的投资、运行费、回收年限等进行财务分析。5、区域能源案例5.1以热电厂为热源的区域供热供冷；5.2以区域锅炉房为热源的区域供热；5.3以各种余热为热源的区域供热；5.4以可再生能源为热源的区域供热供冷；5.5以太阳能热水为热源，以锅炉房为辅的区域供热；5.6以电制冷冷水机组为冷源的区域供冷；5.7以电制冷加蓄冰或蓄水的区域供冷；5.8以热泵为主辅以电制冷加锅炉房的区域能源中心；5.9以热电厂为核心辅以吸收制冷的区域能源中心；5.10燃气冷热电联产联供的区域能中心。附件总体规划文本的内容 一、总则 说明本次规划编制的背景、目的、依据、原则、规划年限、规划区范围。 二、市域城镇体系规划 阐明城市化的发展水平，人口和产业布局调整和发展战略， 城市与区域之间的关系，有关城镇发展的技术政策，城乡协调发展的政策，城镇体系分级、定位、定性、定规模，区域性交通设施、基础设施（水资源、电力、通信方面），区域性社会设施（重点在教育、文化体育、医疗卫生、市场体系方面），环境保护以及自然生态重点保护范围和风景旅游区的总体布局等。 三、城市经济社会发展目标和城市建设的基本目标 预测规划期内经济发展水平，国内生产总值目标，经济结构调整的任务，一、二、三产业的发展要求和比例关系调整目标。明确科技、教育、文化、体育、卫生、公共安全和社会保障等方面的发展目标。明确与经济和社会发展目标相配套、相协调的城市建设目标。 四、城市性质 根据城市所处的区位条件、资源特点、经济社会发展的水平以及行政建制等因素，确定城市的性质，规定城市的主要职能和发展方向。 五、城市规模 根据经济、社会发展要求和城市的资源条件，分析人口的自然增长和迁移增长的实际状况，流动人口和暂住人口的发展趋势，预测规划期内的人口规模，提出对人口发展规模进行控制与引导的政策。根据城市人口规模确定城市用地规模。 六、城市总体布局 阐明城市空间布局调整与发展的总体战略，确定城市用地布局原则、布局结构与布局要点，明确城市居住、公共设施、工业、仓储等各项用地的布局调整与发展原则（总体规划层次的分级、定位、定性、定规模）。 七、城市综合交通规划 明确城市交通发展战略与发展目标，分别提出城市对外交通（港口、铁路、机场、高速道路、对外公路、长途客货运站、管道运输等）、城市道路交通（城市交通结构、道路网系统、主要交叉口、停车场、广场、公共交通、轨道交通等）的规划建设要求。 八、居住社区建设 根据人口规模和居住水平提高的要求，确定住宅建设的标准、规模、布局，旧区改造和新区建设的方针，居住社区组织的原则，配套建设的要求以及相关开发建设政策。 九、城市绿地系统规划 明确城市绿地系统，绿地分类与规划要求（以公共绿地规划为重点），分别提出规划期内城市近远期绿地指标（绿地率、绿化覆盖率、人均绿地、人均公共绿地指标水平）的规划要求。 十、城市市政工程设施规划 分别确定城市给水工程（用水标准和总用水量、水源、水厂、供水管网规划）、排水工程（排水体制、污水排放标准、污水量、污水处理厂、排水管网、雨水规划）、供电工程（负荷、电量、电源、电网、变电站、电力线路及走廊规划）、通信工程（收发信区、微波通道、光缆通路、电信线路、邮政设施、电话普及率及函件量、广播电视规划）、燃气工程（气源与供气形式、供应规模、储气站与气化站、管网规划）、供热工程（热源与供热形式、采暖指标与供热负荷、管网规划）、环卫工程（规划原则与目标、垃圾量与垃圾收集处理方式、公厕布局、垃圾处理厂与环卫设施规划）等市政工程专业规划的要求。 来源:考试大-城市规划师考试十一、城市环境保护规划 阐明城市环境保护规划目标，确定环境质量规划控制标准（大气、水、声等），提出改善治理或保护环境的措施（环境功能分区，大气、水、噪声、固体废弃物污染的控制措施和生态环境保护等方面要求）。 十二、城市防灾规划 分别确定城市防震减灾（规划目标、设防标准、疏散场地通道、生命线系统保障、次生灾害防止规划）、城市防洪（防洪标准，设防范围、工程措施）、城市消防（规划目标、消防标准、消防措施）、城市人防（人防规划原则和人防标准、人防工程措施、地下空间开发利用）的规划要求以及其他防灾规划要求（不良地质灾害、公共安全等）。 十三、城市历史环境保护规划 历史文化名城的保护规划，要阐明城市历史文化的价值和特色，提出保护的目标和原则，确定保护的内容、重点及范围，提出保护措施和规划建设的要求。对一般非历史文化名城也要保护好现有的历史文化遗存（文物古迹、历史街区及风景名胜等），对旧城格局和重要历史地段提出具体的保护规定。 十四、旧城（老城区）改建与更新规划 明确旧城区改建原则（标准与容量、保护与更新），提出改建措施、对策及步骤（用地结构调整、交通、市政环境综合整治）。 十五、城市景观及风景旅游规划 明确城市景观规划原则与目标，提出城市景观风貌和特色的宏观控制和引