中新天津生態(tài)城可再生能源利用綜述

□文/王 婷 李雪松

□李雪松/天津創(chuàng)業(yè)環(huán)保集團(tuán)股份有限公司。

中新天津生態(tài)城可再生能源利用綜述

□文/王 婷 李雪松

文章分析了可再生能源在我國(guó)的利用現(xiàn)狀，根據(jù)天津中新生態(tài)城的地理位置以及發(fā)展理念，結(jié)合各種新能源技術(shù)的特點(diǎn)，闡述了可再生能源技術(shù)在生態(tài)城的規(guī)劃利用。

中新生態(tài)城；可再生能源；新能源

可再生能源是指可以再生的能源總稱，包括生物質(zhì)能源，太陽能，光能，沼氣，風(fēng)、河流、波浪和潮汐的動(dòng)能，地下水、污水中的熱能等。水力水電已經(jīng)大量開發(fā)；商業(yè)化的生物質(zhì)發(fā)電工程不斷建成；風(fēng)能發(fā)電技術(shù)日益成熟；太陽能技術(shù)已在我國(guó)得到廣泛利用。隨著可再生能源的進(jìn)一步成熟，在供電、供暖等領(lǐng)域?qū)l(fā)揮越來越重要的作用，也必將促進(jìn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)、健康發(fā)展。

概況

中新天津生態(tài)城（以下簡(jiǎn)稱“生態(tài)城”）位于濱海新區(qū)東北部的漢沽地區(qū)，坐落在濱海休閑旅游區(qū)內(nèi)；規(guī)劃面積約34.2km2；北鄰漢沽新城，南望濱海新區(qū)核心區(qū)；距離天津港約1km，距離濱海新區(qū)核心區(qū)約15km，距離天津中心城45km，距離北京150km。在《中新天津生態(tài)城總體規(guī)劃(2008-2020)》中，對(duì)生態(tài)城的城市定位為以下3點(diǎn)。

(1)綜合性的生態(tài)環(huán)保、節(jié)能減排、綠色建筑、循環(huán)經(jīng)濟(jì)等技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用推廣的平臺(tái)。

(2)國(guó)家級(jí)生態(tài)環(huán)保培訓(xùn)推廣中心；現(xiàn)代高科技生態(tài)型產(chǎn)業(yè)基地。

(3)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”宜居示范的國(guó)際化新城；參與國(guó)際生態(tài)環(huán)境建設(shè)的交流展示窗口。

太陽能資源及利用

生態(tài)城太陽能資源

天津氣候?qū)倥瘻貛О霛駶?rùn)大陸季風(fēng)型氣候，四季明顯，長(zhǎng)短不一；降水不多，分配不均；季風(fēng)顯著，日照較足；地處濱海，大陸性強(qiáng)。年平均氣溫12.3℃。7月最熱，月平均氣溫可達(dá)26℃；1月最冷，月平均氣溫為-4℃。

天津漢沽地區(qū)陽光充足，太陽總輻射各月分布不均，在80～240W/m2。日照較長(zhǎng)，日照時(shí)數(shù)在2600～2700h/a，平均日照率為64.7%，屬太陽能資源中等區(qū)，具有良好的利用太陽能的自然條件。

太陽能利用

（1）太陽能供給生活熱水。生態(tài)城內(nèi)太陽能供給生活熱水采用分散式和集中集熱分散儲(chǔ)熱式相結(jié)合。按建筑物高度分為3個(gè)方案。

a4層及4層以下低密度住宅采用分散式，集熱器布置在屋頂，每單元一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，分散集熱、分散貯熱。采用大容量?jī)?chǔ)熱罐，電輔助加熱，進(jìn)口自控系統(tǒng)。

b5～12層中密度住宅采用樓宇集中式，每單元單獨(dú)一個(gè)系統(tǒng)。太陽能集熱器集中布置在屋頂。每戶設(shè)置貯熱罐，設(shè)電熱水器作為輔助熱源。

c13層以上高密度住宅采用集中—分散式，集中集熱分散儲(chǔ)熱，集熱器布置在屋面和南向陽臺(tái)以及立面。每單元單獨(dú)一個(gè)集熱系統(tǒng)，每戶設(shè)置貯熱罐，設(shè)電熱水器作為輔助熱源。太陽能集熱器布置面積不足時(shí)可以考慮采用小區(qū)或園區(qū)的綠地、構(gòu)筑物等。

太陽能的熱量隨季節(jié)和天氣等條件波動(dòng)，因此為滿足需要量，采取以下措施：

a確保太陽能熱水器規(guī)模；

b采用住戶之間或太陽能熱水器之間可融通熱的系統(tǒng)；

c設(shè)置能儲(chǔ)存熱水的儲(chǔ)熱罐；

d在屋頂之外的適合的地方設(shè)置太陽能熱水器。

太陽能發(fā)電

太陽電池是半導(dǎo)體的一種。太陽光發(fā)電是指利用太陽電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電方式。與其他發(fā)電相比，太陽光發(fā)電雖然存在利用成本較高及發(fā)電功率不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，但是它擁有極其優(yōu)良的環(huán)保特性。

生態(tài)城內(nèi)將利用以下3類設(shè)施作為太陽光發(fā)電站，集中設(shè)置太陽光發(fā)電系統(tǒng)，在經(jīng)濟(jì)能力可以承受的范圍內(nèi)，積極利用集中型的大規(guī)模太陽光發(fā)電站。

（1）起步區(qū)。在起步區(qū)內(nèi)的工業(yè)地帶集中設(shè)置1500kW太陽光發(fā)電設(shè)備。太陽電池位置朝南，根據(jù)緯度設(shè)置角度，使太陽光能夠直接照射到太陽電池上。

（2）污水處理廠。生態(tài)城內(nèi)原建有營(yíng)城污水處理廠，2010年處理規(guī)模規(guī)劃為10萬 m3/d，為了有效除臭、保護(hù)環(huán)境，氧化溝曝氣槽上設(shè)置了蓋板，在蓋板上設(shè)置1100kW太陽光發(fā)電設(shè)備。

（3）綠化地域。生態(tài)城北部地區(qū)的2個(gè)規(guī)劃綠地內(nèi)設(shè)置3400kW太陽光發(fā)電設(shè)備。

深層地?zé)豳Y源及利用

深層地?zé)豳Y源

從生態(tài)城的地質(zhì)構(gòu)造看，發(fā)育較好的熱儲(chǔ)層主要有3組。分別為明化鎮(zhèn)組(Nm)、館陶組(Ng)和古近系東營(yíng)組(Ed)。

明化鎮(zhèn)組熱流體富集段，富水巖性主要為淺綠色，黃色粉砂巖和粉細(xì)砂巖夾中砂，頂板埋深440～470m，砂層約占總厚度的41.38%，目前水位埋深60m左右；具有水溫低、水量大、水質(zhì)好、有輕微的結(jié)碳酸垢的特點(diǎn)。

館陶組熱流體富集段，巖性以粉細(xì)砂巖和含礫砂為主，其中底部砂礫巖賦水性差異較大。頂板埋深1650～1750m，砂層約占總厚度的59%，目前水位埋深70m左右；具有溫度中等、無腐蝕、不結(jié)碳酸垢的特點(diǎn)。

東營(yíng)組的富水巖性以砂礫和含砂礫巖為主，頂板埋深2100～2200m，砂層約占總厚度的39%；具有溫度高、具有輕微的腐蝕、可能結(jié)碳酸垢的特點(diǎn)。

深層地?zé)峒泄┡?/h3>

生態(tài)城利用深層地?zé)嵊?種方式。一種是直接利用溫度較高的地?zé)崴ㄟ^熱交換后直接使用，提供采暖。另外一種是利用溫度較低的深層地?zé)?，通過地?zé)釤岜霉┡煌瑫r(shí)，水溫較高的地?zé)崴苯永弥螅偻ㄟ^熱泵加熱再次使用，實(shí)施梯級(jí)利用的方式。

生態(tài)城3個(gè)深層地?zé)釤嵩粗惺褂脺囟容^高的館陶組(Ng)及東營(yíng)組(Ed)進(jìn)行直接利用。明化鎮(zhèn)組(Nm)的水溫較低，適合地源熱泵的方式利用。

起步區(qū)利用館陶組(Ng)及東營(yíng)組(Ed)各設(shè)一處能源站，2座能源站同城市熱力相互補(bǔ)充，可為40.3萬m2和 44.2萬m2的住宅提供采暖。利用明化鎮(zhèn)組(Nm)在起步區(qū)以外的地區(qū)設(shè)置4處能源站并根據(jù)土地利用計(jì)劃及地?zé)峋辈旖Y(jié)果，考慮與城市熱力管網(wǎng)連接等問題。

2.打好“文化牌”，提升軟實(shí)力。抓文化就是抓發(fā)展，抓文化軟實(shí)力就是在更高層次上提升發(fā)展的軟實(shí)力和硬動(dòng)力。我們要堅(jiān)持全方位、多角度精心打造“以團(tuán)隊(duì)文化、親情文化和安康文化為核心”的企業(yè)文化品牌，用和諧文化來教育、感染、凝聚員工，實(shí)現(xiàn)隊(duì)伍的和諧穩(wěn)定。在團(tuán)隊(duì)文化建設(shè)中，尤其要注重逐步培育和形成具有自身特點(diǎn)的文化體系，為發(fā)展油田、振興油田提供強(qiáng)大的思想基礎(chǔ)和精神動(dòng)力。

風(fēng)能資源及利用

風(fēng)能資源

天津地區(qū)主要受季風(fēng)環(huán)流影響，季節(jié)變化較大，風(fēng)向隨季節(jié)變化明顯。冬季盛行西北風(fēng)，夏季盛行東南風(fēng)，春、秋季節(jié)以西南風(fēng)或東南風(fēng)為主。在季節(jié)交替時(shí)，風(fēng)向多變。3～5月各月平均風(fēng)速都在3.0m/s，是一年中風(fēng)速最大的季節(jié)，其中4月平均風(fēng)速達(dá)3.7m/s。12～2月平均風(fēng)速為2.7m/s，6～8月和9～11月平均風(fēng)速為2.3m/s。

生態(tài)城地處勃海灣，風(fēng)力資源不是很豐富。其中一年中半數(shù)工況點(diǎn)的日平均風(fēng)速為3m/s以下。按一般建設(shè)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)需年平均風(fēng)速6m/s的條件，生態(tài)城不適合建設(shè)大規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)。生態(tài)城設(shè)置的風(fēng)力發(fā)電裝置可做為景觀和環(huán)境教育利用。

風(fēng)能利用

風(fēng)力發(fā)電是通過風(fēng)的力量帶動(dòng)風(fēng)車葉旋轉(zhuǎn)，將旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電方式。風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括設(shè)置于大樓上的500～1000W的小型風(fēng)力發(fā)電和1000～6000kW的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)等各種類型。

由于生態(tài)城內(nèi)的風(fēng)力資源較弱，風(fēng)力發(fā)電只能停留在象征性階段，在主題公園內(nèi)設(shè)置6座1000kW景觀性風(fēng)力發(fā)電機(jī)。另外，為了避免風(fēng)機(jī)相互干擾，風(fēng)機(jī)之間的間隔距離為風(fēng)機(jī)直徑的3～10倍。

生物質(zhì)能源及利用

生態(tài)城內(nèi)設(shè)置有生物質(zhì)能源綜合利用系統(tǒng)，該系統(tǒng)將生態(tài)城內(nèi)產(chǎn)生的廢棄物作為可再生能源有效利用，具有良好的投資效果。

此系統(tǒng)主要由生物燃?xì)饣O(shè)備，熱分解燃?xì)饣O(shè)備，氣體精制、混合、發(fā)電設(shè)備構(gòu)成。

生物燃?xì)饣O(shè)備的工作原理是將污泥與廚余垃圾進(jìn)行厭氧發(fā)酵使其生物燃?xì)饣１鞠到y(tǒng)可以直接對(duì)污水處理廠排放物進(jìn)行處理，具有減少運(yùn)輸成本、減少CO2排放的特點(diǎn)。此系統(tǒng)還可以接收通過垃圾粉碎機(jī)排入下水管道的以及經(jīng)分類收集后真空輸送的廚余房垃圾。廚房垃圾經(jīng)過生物燃?xì)饣ば蚝螽a(chǎn)生的氣體用作氣體燃料，將排放出的污水返送到污水處理設(shè)施進(jìn)行處理并對(duì)產(chǎn)生的殘?jiān)M(jìn)行脫水處理后使用熱分解燃?xì)饣O(shè)備進(jìn)行處理。

熱分解燃?xì)饣O(shè)備的工作原理是將通過真空輸送的廚余垃圾以外的廢棄物在400～800℃的低氧狀態(tài)下干蒸，制造熱分解燃?xì)?，這個(gè)過程中固體的廢棄物成炭狀物排出。將炭清洗后用作熱分解爐的加熱燃料。此時(shí)，用于熱分解爐加熱的燃?xì)庥糜诩訜嵘锶細(xì)饣O(shè)備。精制熱分解燃?xì)鈺r(shí)產(chǎn)生的飛灰、焦油等成分與上述用于加熱的炭殘?jiān)黄疬\(yùn)送到區(qū)域外的最終處置場(chǎng)。

由于生物質(zhì)燃?xì)獾臒崃恐挡煌?，而且隨污泥及廢棄物的量變化產(chǎn)生量有變動(dòng)，因此，此系統(tǒng)設(shè)計(jì)同天然氣管道連接，生物燃?xì)?、熱分解燃?xì)饨?jīng)過天然氣進(jìn)行熱量調(diào)整，通過燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行發(fā)電的同時(shí)得到蒸汽。發(fā)的電上網(wǎng)，蒸汽冬季可以在進(jìn)行熱交換以后跟城市熱網(wǎng)相連提供熱力，夏季可以為吸收式冷凍機(jī)的熱源等在周邊的設(shè)施使用。

本系統(tǒng)與一般的垃圾焚燒發(fā)電相比能夠產(chǎn)生高達(dá)將近3倍的可再生能源，與其他可再生能源相比可以控制產(chǎn)生量，根據(jù)需求情況進(jìn)行供應(yīng)。

實(shí)施措施

財(cái)政支持

采取綜合的財(cái)政支援措施，促進(jìn)可再生能源利用，使生態(tài)城成為可再生能源利用的示范區(qū)。

(1)可再生能源發(fā)電高價(jià)上網(wǎng)制度。生物質(zhì)能發(fā)電上網(wǎng)，根據(jù)現(xiàn)行的可再生能源法相關(guān)規(guī)定，可享受0.25元/（kW·h）的優(yōu)惠。為促進(jìn)可再生能源利用的順利發(fā)展?fàn)幦≈贫ㄟM(jìn)一步的優(yōu)惠政策。

(2)利用可再生能源、節(jié)能設(shè)備的建筑。對(duì)采用一定水準(zhǔn)以上的可再生能源和節(jié)能措施的建筑，減免契約稅、城市土地使用稅、固定資產(chǎn)稅。

(3)可再生能源、節(jié)能設(shè)備利用的稅收優(yōu)惠措施(面向企業(yè))。減免可再生能源、節(jié)能對(duì)象設(shè)備的固定資產(chǎn)稅；對(duì)可再生能源、節(jié)能對(duì)象設(shè)備實(shí)行特別折舊。

(4)可再生能源、節(jié)能設(shè)備利用的稅收優(yōu)惠措施(面向個(gè)人)。個(gè)人住宅利用可再生能源設(shè)備時(shí)，減免相應(yīng)部分的固定資產(chǎn)稅，同時(shí)根據(jù)買房還貸金額扣除部分所得稅。

促進(jìn)企業(yè)參與的舉措

為國(guó)內(nèi)外擁有可再生能源和節(jié)能等先進(jìn)技術(shù)的企業(yè)到生態(tài)城作示范項(xiàng)目提供優(yōu)惠條件，使生態(tài)城成為這個(gè)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)的展示場(chǎng)和集合地；利用能源管理系統(tǒng)為生態(tài)城內(nèi)的企業(yè)和家庭提供可再生能源利用和節(jié)能的建議和指導(dǎo)。

[1]劉慶華.淺析開發(fā)可再生能源的政策支持[J].攀枝花科技與信息，2008,(3)：58-63.

[2]肖黎明.可再生能源發(fā)電項(xiàng)目電價(jià)政策執(zhí)行情況及其完善建議[J].價(jià)格理論與實(shí)踐,2009,(1)：33-34.

TK01+9

C

1008-3197（2010）05-29-03

2010-08-04

王 婷/女，1982年出生，助理工程師，天津生態(tài)城能源投資建設(shè)有限公司，從事可再生能源技術(shù)管理工作。

□李雪松/天津創(chuàng)業(yè)環(huán)保集團(tuán)股份有限公司。