城市可再生能源利用專項(xiàng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究

馬寶英++劉志平

摘 要：社會(huì)如何向使用可再生能源的模式轉(zhuǎn)型，城市如何進(jìn)行可再生能源規(guī)劃，是本研究的主要話題。對(duì)此，文章提出城市能源的規(guī)劃方法及可再生能源潛力分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，并對(duì)可再生能源政策提出建議。

關(guān)鍵詞：城市；可再生能源；規(guī)劃

City of renewable energy planning and design of special

Ma Bao-ying 1，Liu Zhi-ping 2

（1.Zhejiang Industry Polytechnic construction branch， Shaoxing， Zhejiang 312000；

2. Han Jia Design Group Co.， Ltd.， Hangzhou 310012， China）

Abstract： How to Use Social renewable energy model transformation， urban planning how renewable energy is the main topic of this study. In this regard， the paper proposes methods of urban energy planning and renewable energy potential analysis and system design methods， and renewable energy policy recommendations.

Keywords： urban； renewable energy； planning

在化石能源依然被我們依賴而又日趨耗盡的今天，積極尋找可替代能源早已迫在眉睫?？稍偕茉?，無(wú)疑是理想的選擇，它所兼具的清潔與可持續(xù)利用的特點(diǎn)，為我們指明了未來(lái)能源利用的方向。

據(jù)國(guó)際能源署的估計(jì)，2006年城市能源消耗已經(jīng)占到全球總能耗的2/3，而快速發(fā)展的城市化無(wú)疑日趨加重這一趨勢(shì)。中國(guó)目前正處于快速城市化階段，以石油和煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)，能源效率低，環(huán)境壓力大，發(fā)展新能源，尤其是可再生能源，是解決這一問(wèn)題的出路。這一方面，歐洲幾個(gè)成功的城市案例值得我們借鑒。從德國(guó)佛萊堡的改建、英國(guó)貝丁頓零碳生態(tài)社區(qū)（BedZED）、瑞典的馬爾默市“明日之城”住宅示范區(qū)的實(shí)例，我們看到，這些城市都是一個(gè)具有理想的空間規(guī)劃、交通系統(tǒng)、綠色建筑材料、先進(jìn)建筑技術(shù)、可再生能源的合理利用、可靠地政策及管理措施等的綜合體。其中，可再生能源的利用無(wú)疑是個(gè)重要因素。

社會(huì)如何向使用可再生能源的模式轉(zhuǎn)型，城市如何進(jìn)行可再生能源規(guī)劃，是本研究的主要話題。主要有兩個(gè)方面需要考慮：第一是技術(shù)，即我們可以采用哪些技術(shù)手段滿足現(xiàn)有資源能夠滿足需求？第二是政策和社會(huì)因素，社會(huì)如何來(lái)推廣這些技術(shù)，從而保證規(guī)劃得以順利實(shí)施。

回答第一個(gè)問(wèn)題，本研究提出了城市能源的規(guī)劃方法及可再生能源潛力分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法；對(duì)于第二個(gè)問(wèn)題是對(duì)可再生能源政策的討論。

1.可再生能源規(guī)劃方法

1.1可再生能源規(guī)劃方法——基于綜合資源規(guī)劃原理

綜合資源規(guī)劃方法是聯(lián)合國(guó)環(huán)境計(jì)劃署（UNEP）基于需求側(cè)管理理論提出的，其核心是改變過(guò)去單純以增加資源供給來(lái)滿足日益增長(zhǎng)的需求，將提高需求側(cè)的能源利用率從而節(jié)約的資源統(tǒng)一作為一種替代資源。其方法如下圖所示：

需求側(cè)管理和綜合資源規(guī)劃具有三大特點(diǎn)：

（1）集約資源。改變傳統(tǒng)的資源觀念，將需求側(cè)的節(jié)能作為一種資源與供應(yīng)側(cè)一起進(jìn)入規(guī)劃，以使資源利用效率最大化。

（2）多重效益。改變了傳統(tǒng)的追求供應(yīng)側(cè)效益的單向規(guī)劃模式，以成本效益和社會(huì)效益為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，不僅考慮供應(yīng)側(cè)效益，還要考慮需求側(cè)效益，協(xié)調(diào)供、需雙方的貢獻(xiàn)和利益，實(shí)現(xiàn)供需雙贏，最終使社會(huì)受益。

（3）重在實(shí)施。將需求側(cè)節(jié)能的實(shí)施作為一個(gè)重要的規(guī)劃領(lǐng)域。需求側(cè)應(yīng)該有實(shí)實(shí)在在的節(jié)能措施，必須采取實(shí)用的節(jié)能技術(shù)。

1.2可再生能源規(guī)劃步驟

可再生能源規(guī)劃增加了將可再生能源大規(guī)模融入現(xiàn)有能源系統(tǒng)的挑戰(zhàn)。不僅具有波動(dòng)性和間歇性的可再生能源必須要與能源系統(tǒng)的其他部分進(jìn)行協(xié)調(diào)，而且能源需求的規(guī)模必須與潛在的可再生能源來(lái)源的實(shí)際量相互適應(yīng)，不僅如此，這種調(diào)整還必須考慮不同可再生能源來(lái)源的特征差異問(wèn)題。

可再生能源規(guī)劃設(shè)計(jì)涉及三個(gè)主要的技術(shù)問(wèn)題：需求側(cè)能源的節(jié)約（包括各種節(jié)能措施，如建筑節(jié)能等）、能源生產(chǎn)中的效率提高和用各種可再生來(lái)代替化石燃料?？稍偕茉聪到y(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)既可以在小到在一個(gè)項(xiàng)目的層面展開，也可以大至城市、省甚至國(guó)家層面展開。具體步驟如下：

（1）設(shè)定節(jié)能的戰(zhàn)略目標(biāo)，做好需求側(cè)能源預(yù)測(cè)；

（2）分析城市可再生能源的可利用資源量；

（3）選擇合適的能源系統(tǒng)和技術(shù)線路，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置和利用；

（4）能源系統(tǒng)實(shí)施保障措施。

2.可再生能源規(guī)劃步驟

2.1需求側(cè)能源資源潛力分析

需求側(cè)能源是一種虛擬能源，是提高能源利用效率得到的。對(duì)于一個(gè)城市來(lái)說(shuō)，建筑能耗占城市總能耗的70%，以建筑為例，需求側(cè)能源主要包括以下幾種：

（1）既有建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能完善所節(jié)約的采暖和制冷系統(tǒng)；

（2）提高采暖通風(fēng)空調(diào)及生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)效率所節(jié)約的能耗；

（3）完善供配電機(jī)照明系統(tǒng)而降低的能耗；

（4）用戶改變消費(fèi)行為所節(jié)約的電力和電量等；

（5）新建建筑由于采取了比國(guó)家節(jié)能設(shè)計(jì)更嚴(yán)格的建筑節(jié)能措施而節(jié)省的能耗；

（6）采取區(qū)域供冷供熱系統(tǒng)時(shí)，由于負(fù)荷錯(cuò)峰和考慮負(fù)荷參差率而減少的能耗。

需求方資源的類型比較多，情況也比較復(fù)雜，要進(jìn)行具體分析，通常選擇那些在規(guī)劃期內(nèi)可能實(shí)施的主要部分。

在需求側(cè)能源潛力分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)目前和規(guī)劃期內(nèi)的社會(huì)發(fā)展和能源使用計(jì)劃，即可得出能源需求總量。

2.2可再生能源的可利用資源分析

對(duì)可再生能源的可利用部分進(jìn)行分析是十分重要的內(nèi)容。我國(guó)幅員遼闊，對(duì)于太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿葹榇淼目稍偕茉?，每個(gè)地區(qū)有各自的特點(diǎn)。例如，太陽(yáng)能豐富的地區(qū)風(fēng)能資源就可能較為貧乏，農(nóng)業(yè)較發(fā)達(dá)的地區(qū)生物質(zhì)能利用潛力較大。

可再生能源的可利用資源分析是對(duì)本地區(qū)內(nèi)可以使用的可再生能源量的詳細(xì)評(píng)估，不僅要仔細(xì)鑒別可利用的可再生能源種類，更要精確算出每種能源的可利用量，是一個(gè)對(duì)資源仔細(xì)甄別的過(guò)程。

2.3基于可再生能源的能源系統(tǒng)配置

能源系統(tǒng)配置是在可再生能源的可利用資源分析基礎(chǔ)之上，根據(jù)每種資源的可用量進(jìn)行的系統(tǒng)配置。如熱電聯(lián)產(chǎn)、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)等，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，可以有一種以上的組合方法，對(duì)多個(gè)資源開發(fā)情景進(jìn)行比較和選擇，主要考慮不同可再生能源的來(lái)源和組合，各類能源的資源量、生產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)性和項(xiàng)目實(shí)施的不確定性等要素，這些方法經(jīng)過(guò)投資效益、環(huán)境影響等評(píng)估之后，選出最優(yōu)方案進(jìn)行實(shí)施。

2.4可再生能源規(guī)劃實(shí)施保障

可再生能源規(guī)劃實(shí)施的保障主要是可靠的政策支持。目前，我國(guó)雖然出臺(tái)了多項(xiàng)可再生能源法律和政策，但效果并不是很明顯，究其原因，參照歐盟的法律和政策體系的成功之處，我國(guó)應(yīng)在以下方面做出努力：

（1）加強(qiáng)立法，并完善相關(guān)配套措施和細(xì)則；

（2）建立切實(shí)可行的強(qiáng)制市場(chǎng)政策；

（3）繼續(xù)推行各種經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策；

（4）完善可再生能源政策管理體制；

（5）積極扶持可再生能源的技術(shù)創(chuàng)新；

（6）廣泛開展國(guó)際交流與合作。

其中，經(jīng)濟(jì)政策是重要內(nèi)容，歐盟在可再生能源政策中的價(jià)格激勵(lì)、財(cái)政補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠、信貸扶持、出口鼓勵(lì)、科研和產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)等方面，都值得我們學(xué)習(xí)。這些經(jīng)濟(jì)政策，調(diào)動(dòng)了全民參與的熱情，使各方面都得到實(shí)惠，如我們天天提倡的垃圾分類，公益廣告等宣傳到處可見，但居民收集的可回收的垃圾能不能很方便得到回收？回收后能有什么收益呢？這些問(wèn)題沒(méi)有得到很好的解決，勢(shì)必挫傷居民參與的積極性。

因此，可再生能源政策的關(guān)鍵是大處著眼，小處著手，把基層和老百姓生活息息相關(guān)的設(shè)施和細(xì)則處理好，達(dá)到多方共贏的局面。

3.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，城市可再生能源規(guī)劃參考提綱如下：

（1）城市可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀

1）發(fā)展可再生能源對(duì)城市經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的意義；2）可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀；3）可再生能源潛力；4）存在問(wèn)題。

（2）指導(dǎo)思想原則

（3）發(fā)展目標(biāo)

1）總體發(fā)展目標(biāo)；2）具體發(fā)展指標(biāo)。

（4）可再生能源規(guī)劃

1）需求側(cè)能源資源潛力分析；2）可再生能源的可利用資源分析；3）各種技術(shù)；4）基于可再生能源的能源系統(tǒng)配置；5）具體規(guī)劃方案。

（5）投資估算和效益分析

1）投資估算；2）能源環(huán)境和社會(huì)效益分析。

（6）規(guī)劃實(shí)施保障和政策支持

參考文獻(xiàn)

[1] Henrik Lund著、李月譯.可再生能源系統(tǒng)——100%可再生能源解決方案的選擇與模型.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[2] 龍惟定、白瑋、范蕊等著.低碳城市的區(qū)域建筑能源規(guī)劃.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.

【文章編號(hào)】1627-6868（2016）11-0077-02