城市區(qū)域能源系列

區(qū)域能源系統(tǒng)是一種經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的能源解決方案，已在全球越來(lái)越多的城市中部署多年。 它代表了多種技術(shù)的結(jié)合，旨在發(fā)展冷、熱、暖以及電力的生產(chǎn)和供應(yīng)之間的協(xié)同作用。越來(lái)越多的城市正在采用區(qū)域能源系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)重要的功用，包括保障能源供應(yīng);減少對(duì)能源進(jìn)口和化石燃料的依賴(lài);社區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社區(qū)對(duì)能源供應(yīng)的控制;空氣質(zhì)量改善;減少二氧化碳排放量;增加可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的占比等等。交能網(wǎng)從概念、商業(yè)模式、優(yōu)勢(shì)、各參與方角色與作用等各個(gè)方面對(duì)城市區(qū)域能源系統(tǒng)做了詳細(xì)的介紹和解析，希望讀者對(duì)城市區(qū)域能源系統(tǒng)能夠有更深刻的了解。

隨著城市內(nèi)部的能源供給發(fā)展趨于成熟，更多的大型城市開(kāi)始將區(qū)域能源進(jìn)行梳理和整合，并且研究新的能源規(guī)劃策略，以適應(yīng)目前可持續(xù)化發(fā)展的要求。現(xiàn)在，我們來(lái)從頭梳理一下區(qū)域能源的未來(lái)之路，我們稱(chēng)之為3W1H計(jì)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(shí)現(xiàn)相應(yīng)的政策調(diào)控和能源轉(zhuǎn)型。制冷和供熱作為能源需求中占據(jù)主導(dǎo)位置兩大類(lèi)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(duì)冷/熱的需求不斷上漲，相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)要求也越來(lái)越嚴(yán)苛，而且這些要求不僅只是停留在傳統(tǒng)的建筑與區(qū)域?qū)用妫巧仙搅顺鞘械目傮w規(guī)劃。目前，基本上各個(gè)城市都有適合自己的優(yōu)質(zhì)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?xún)?chǔ)存或利用，提供更有經(jīng)濟(jì)性的設(shè)計(jì)運(yùn)行方案。尤其是區(qū)域內(nèi)的冷熱需求量很高，單位面積的需求同時(shí)非常可觀(guān)，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(shù)

技術(shù)路徑選擇，會(huì)影響區(qū)域供能經(jīng)濟(jì)性測(cè)算的平衡性。比如說(shuō)，天然氣供應(yīng)和國(guó)際局勢(shì)，進(jìn)出口環(huán)境與國(guó)家安全息息相關(guān)，這些屬性會(huì)對(duì)燃?xì)夂碗娏︱?qū)動(dòng)的技術(shù)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)測(cè)算上更大的不確定性。通過(guò)廢熱鍋爐、熱電聯(lián)產(chǎn)等手段，提高利用效率，可以降低燃?xì)馐褂茫瑥亩档吞烊粴鈨r(jià)格波動(dòng)所帶來(lái)的影響。在區(qū)域能源供應(yīng)的理念下，集中供應(yīng)技術(shù)的改造也將更加便利快捷。

如果以電力為驅(qū)動(dòng)的能源供應(yīng)在當(dāng)?shù)卣贾鲗?dǎo)，區(qū)域能源規(guī)劃可以減少電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施投入。比如區(qū)域供冷可以顯著降低峰值冷量。此時(shí)，承擔(dān)電力供應(yīng)的往往是昂貴的電力機(jī)組(調(diào)峰機(jī)組)，區(qū)域能源就可以減少此類(lèi)機(jī)組的建設(shè)和運(yùn)行需求，降低電能消耗。節(jié)約下來(lái)的電能還可以投入到其他用途，比如生產(chǎn)用電農(nóng)業(yè)用電等，也可以靈活參與電力市場(chǎng)，謀求區(qū)域利益最大化。

2. WHEN

區(qū)域內(nèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和技術(shù)水平都影響著區(qū)域能源規(guī)劃的實(shí)施，在較為發(fā)達(dá)的地區(qū)或城市，各方面條件均較為成熟，比如空氣質(zhì)量、能源依賴(lài)度等等考核指標(biāo)將促進(jìn)區(qū)域能源規(guī)劃的理念落地。在欠發(fā)達(dá)地區(qū)，改革與發(fā)展是主要驅(qū)動(dòng)因素，因?yàn)檫@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(gè)外在的推手或者催化劑，促使政府真正下決心推行相關(guān)舉措。意識(shí)很容易養(yǎng)成，然而政府真正需要的是，一個(gè)完整的技術(shù)路徑，落實(shí)到每一步實(shí)施的細(xì)節(jié)，才可以有據(jù)可循的開(kāi)始實(shí)現(xiàn)區(qū)域能源供應(yīng)規(guī)劃。

3. WHAT

制定能源戰(zhàn)略與區(qū)域能源目標(biāo)

區(qū)域政府首先應(yīng)當(dāng)全面調(diào)查當(dāng)?shù)氐挠媚芮闆r，尤其是冷熱能耗的綜合評(píng)估，并嘗試開(kāi)始收集相關(guān)數(shù)據(jù)，例如：

供冷能耗水平與制冷用電負(fù)荷曲線(xiàn)

制熱所需的一次能源消耗情況

通過(guò)這樣的調(diào)查，可以對(duì)技術(shù)路徑做出選擇，評(píng)價(jià)技術(shù)路徑對(duì)環(huán)境影響因素帶來(lái)的改善、對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷削減的情況、一次能源對(duì)外依賴(lài)型的降低等因素。通常來(lái)說(shuō)，綜合能源供應(yīng)是能效最高而且環(huán)境效益最好的技術(shù)路徑。同時(shí)，這樣的一個(gè)普查和評(píng)價(jià)，環(huán)境政策也可以有更量化的參考指標(biāo)，比如可以解決如下問(wèn)題：

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

如何削減電網(wǎng)峰值負(fù)荷

2020年前供熱領(lǐng)域有多少碳排放減少的潛力

能源相關(guān)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(guò)程中也可以考慮到相關(guān)的政策約束。隨著規(guī)劃的實(shí)現(xiàn)，城市可以積累更多的經(jīng)驗(yàn)，如果難以評(píng)估規(guī)劃效果，可以通過(guò)示范項(xiàng)目的手段，進(jìn)一步量化收益。

如果需要進(jìn)行這樣的評(píng)估，有兩種途徑，一種是管理者通過(guò)緊密的聯(lián)絡(luò)，收集各方相關(guān)的數(shù)據(jù);另一種是通過(guò)綜合能源供應(yīng)的數(shù)據(jù)集中平臺(tái)，例如能源地圖，只要要付出相對(duì)少的溝通成本，就可以取得相同的效果。通過(guò)能源地圖可以完善的描述區(qū)域能源相關(guān)的活動(dòng)和數(shù)據(jù)，如果可以與其他城市結(jié)成伙伴，相同類(lèi)型城市的治理手段就可以取得進(jìn)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(yīng)，進(jìn)一步促進(jìn)城市間合作。

4. HOW

能源地圖

如何在實(shí)踐中促進(jìn)業(yè)主和科研機(jī)構(gòu)的合作，進(jìn)而優(yōu)化區(qū)域內(nèi)的集中供冷/暖呢?能源地圖是一個(gè)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(nèi)的冷熱源情況比如廢熱、免費(fèi)供冷以及分布式供能設(shè)施的數(shù)據(jù)。通過(guò)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(dāng)?shù)匕l(fā)展能源地圖的資金不足，可以從CBD、開(kāi)發(fā)區(qū)等新建項(xiàng)目入手作為試點(diǎn)。最理想的方案是多方組建新的公司，共同經(jīng)營(yíng)。利用各方的數(shù)據(jù)資產(chǎn)、管網(wǎng)資產(chǎn)、公共建筑資源作為項(xiàng)目的起點(diǎn)。如果外部資源并不能支持政府開(kāi)展相應(yīng)的工作，可以從以下幾點(diǎn)著手，挖掘機(jī)會(huì)：

發(fā)展在規(guī)劃，協(xié)調(diào)和項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中的公私合作關(guān)系。以利益為驅(qū)動(dòng)力，發(fā)掘私有制資本的能動(dòng)性，擴(kuò)大區(qū)域能源效應(yīng)，帶動(dòng)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(kāi)展能源地圖示范項(xiàng)目，評(píng)價(jià)區(qū)域綜合能源供應(yīng)的盈利情況。

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

從示范項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，指明未來(lái)能源地圖的商業(yè)模式。

依據(jù)示范項(xiàng)目，建立管理運(yùn)作體系架構(gòu)，網(wǎng)羅專(zhuān)業(yè)人才，為更大規(guī)模的綜合應(yīng)用建立機(jī)構(gòu)擴(kuò)張的基線(xiàn)。