城市區(qū)域能源系列

區(qū)域能源系統(tǒng)是一種經(jīng)過驗證的能源解決方案，已在全球越來越多的城市中部署多年。 它代表了多種技術的結合，旨在發(fā)展冷、熱、暖以及電力的生產和供應之間的協(xié)同作用。越來越多的城市正在采用區(qū)域能源系統(tǒng)來實現(xiàn)重要的功用，包括保障能源供應;減少對能源進口和化石燃料的依賴;社區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和社區(qū)對能源供應的控制;空氣質量改善;減少二氧化碳排放量;增加可再生能源在能源結構中的占比等等。交能網(wǎng)從概念、商業(yè)模式、優(yōu)勢、各參與方角色與作用等各個方面對城市區(qū)域能源系統(tǒng)做了詳細的介紹和解析，希望讀者對城市區(qū)域能源系統(tǒng)能夠有更深刻的了解。

隨著城市內部的能源供給發(fā)展趨于成熟，更多的大型城市開始將區(qū)域能源進行梳理和整合，并且研究新的能源規(guī)劃策略，以適應目前可持續(xù)化發(fā)展的要求?，F(xiàn)在，我們來從頭梳理一下區(qū)域能源的未來之路，我們稱之為3W1H計劃。

1. WHY

截止到目前為止，許多城市都在探索以區(qū)域能源規(guī)劃為載體，實現(xiàn)相應的政策調控和能源轉型。制冷和供熱作為能源需求中占據(jù)主導位置兩大類別，是區(qū)域能源中核心的考慮因素。

1.1 供冷與供熱需求

隨著對冷/熱的需求不斷上漲，相關基礎設施建設要求也越來越嚴苛，而且這些要求不僅只是停留在傳統(tǒng)的建筑與區(qū)域層面，而是上升到了城市的總體規(guī)劃。目前，基本上各個城市都有適合自己的優(yōu)質冷熱源。區(qū)域能源的理念是將他們統(tǒng)籌考慮，把廢熱加以儲存或利用，提供更有經(jīng)濟性的設計運行方案。尤其是區(qū)域內的冷熱需求量很高，單位面積的需求同時非?？捎^，那么區(qū)域綜合供能將是最合適的解決方案。

1.2 替代燃料和替代技術

技術路徑選擇，會影響區(qū)域供能經(jīng)濟性測算的平衡性。比如說，天然氣供應和國際局勢，進出口環(huán)境與國家安全息息相關，這些屬性會對燃氣和電力驅動的技術帶來經(jīng)濟測算上更大的不確定性。通過廢熱鍋爐、熱電聯(lián)產等手段，提高利用效率，可以降低燃氣使用，從而降低天然氣價格波動所帶來的影響。在區(qū)域能源供應的理念下，集中供應技術的改造也將更加便利快捷。

如果以電力為驅動的能源供應在當?shù)卣贾鲗?，區(qū)域能源規(guī)劃可以減少電網(wǎng)基礎設施投入。比如區(qū)域供冷可以顯著降低峰值冷量。此時，承擔電力供應的往往是昂貴的電力機組(調峰機組)，區(qū)域能源就可以減少此類機組的建設和運行需求，降低電能消耗。節(jié)約下來的電能還可以投入到其他用途，比如生產用電農業(yè)用電等，也可以靈活參與電力市場，謀求區(qū)域利益最大化。

2. WHEN

區(qū)域內的經(jīng)濟發(fā)展水平和技術水平都影響著區(qū)域能源規(guī)劃的實施，在較為發(fā)達的地區(qū)或城市，各方面條件均較為成熟，比如空氣質量、能源依賴度等等考核指標將促進區(qū)域能源規(guī)劃的理念落地。在欠發(fā)達地區(qū)，改革與發(fā)展是主要驅動因素，因為這些地區(qū)需要解決發(fā)展與環(huán)境的矛盾。方方面面的追求，都促使著政府愿意推行這一理念。然而，往往需要一個外在的推手或者催化劑，促使政府真正下決心推行相關舉措。意識很容易養(yǎng)成，然而政府真正需要的是，一個完整的技術路徑，落實到每一步實施的細節(jié)，才可以有據(jù)可循的開始實現(xiàn)區(qū)域能源供應規(guī)劃。

3. WHAT

制定能源戰(zhàn)略與區(qū)域能源目標

區(qū)域政府首先應當全面調查當?shù)氐挠媚芮闆r，尤其是冷熱能耗的綜合評估，并嘗試開始收集相關數(shù)據(jù)，例如：

供冷能耗水平與制冷用電負荷曲線

制熱所需的一次能源消耗情況

通過這樣的調查，可以對技術路徑做出選擇，評價技術路徑對環(huán)境影響因素帶來的改善、對電網(wǎng)負荷削減的情況、一次能源對外依賴型的降低等因素。通常來說，綜合能源供應是能效最高而且環(huán)境效益最好的技術路徑。同時，這樣的一個普查和評價，環(huán)境政策也可以有更量化的參考指標，比如可以解決如下問題：

如何制定環(huán)境政策才可以實現(xiàn)2020年前天然氣進口的削減

如何削減電網(wǎng)峰值負荷

2020年前供熱領域有多少碳排放減少的潛力

能源相關政策都可以以數(shù)據(jù)為依據(jù)合理制定，而在區(qū)域能源規(guī)劃的過程中也可以考慮到相關的政策約束。隨著規(guī)劃的實現(xiàn)，城市可以積累更多的經(jīng)驗，如果難以評估規(guī)劃效果，可以通過示范項目的手段，進一步量化收益。

如果需要進行這樣的評估，有兩種途徑，一種是管理者通過緊密的聯(lián)絡，收集各方相關的數(shù)據(jù);另一種是通過綜合能源供應的數(shù)據(jù)集中平臺，例如能源地圖，只要要付出相對少的溝通成本，就可以取得相同的效果。通過能源地圖可以完善的描述區(qū)域能源相關的活動和數(shù)據(jù)，如果可以與其他城市結成伙伴，相同類型城市的治理手段就可以取得進一步的成果。已經(jīng)具有成熟模式的城市也可以形成示范效應，進一步促進城市間合作。

4. HOW

能源地圖

如何在實踐中促進業(yè)主和科研機構的合作，進而優(yōu)化區(qū)域內的集中供冷/暖呢?能源地圖是一個最優(yōu)的路徑。第一步，一方面需要收集冷熱需求的空間分布，另一方面，收集區(qū)域內的冷熱源情況比如廢熱、免費供冷以及分布式供能設施的數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)的分析，可以挖掘合適的范例工程，以及發(fā)現(xiàn)區(qū)域供能的潛力。

如果當?shù)匕l(fā)展能源地圖的資金不足，可以從CBD、開發(fā)區(qū)等新建項目入手作為試點。最理想的方案是多方組建新的公司，共同經(jīng)營。利用各方的數(shù)據(jù)資產、管網(wǎng)資產、公共建筑資源作為項目的起點。如果外部資源并不能支持政府開展相應的工作，可以從以下幾點著手，挖掘機會：

發(fā)展在規(guī)劃，協(xié)調和項目開發(fā)中的公私合作關系。以利益為驅動力，發(fā)掘私有制資本的能動性，擴大區(qū)域能源效應，帶動更多資本投入。

發(fā)現(xiàn)鑒別冷/熱需求最大的區(qū)域，與有影響力的企業(yè)合作，在這些區(qū)域開展能源地圖示范項目，評價區(qū)域綜合能源供應的盈利情況。

從國家/國際層面尋求資金支持，尤其是通過二氧化碳減排、節(jié)能等角度入手。

從示范項目經(jīng)驗出發(fā)，指明未來能源地圖的商業(yè)模式。

依據(jù)示范項目，建立管理運作體系架構，網(wǎng)羅專業(yè)人才，為更大規(guī)模的綜合應用建立機構擴張的基線。