能源规划

城市节能前提:能源规划必不可少

  华南理工大学强化与过程节能教育部重点实验室教授华贲在去年底的一次专业学术论坛上较为详细讲述了目前中国城市节能的相关情况。他认为,“十二五”城市能源规划面临低碳转型的挑战。“‘十二五’是中国低碳转型的关键过渡期”,这个过渡期对中国完成工业化、城镇化具有不可替代的重要意义,“能耗在增加,煤在能源消费中的比率依然在70%以上,要顺利渡过关键期任务艰巨。”华贲之所以如此认为,是因为我国二氧化碳的排放量在2 010年已经达到7 7亿吨,占世界总排放量的25%,而且排放总量还在持续增加;与此相对应的是排放峰值何时才能出现:峰值的出现意味着向下的拐点出现,这个峰值出现越早越有利,然而关于峰值的出现时间在业界、学界都存在争论:乐观者说是2020年,而另一方则说在2030年——无论如何,以现在的排放增长速度,达到10 0亿吨二氧化碳的排放量不会是遥远的事,接下来的问题就是如何优化产业结构、提高能效、转变一次能源的构成。问题盘根错节,解决难度可想而知。
 
  在“十二五”期间,一个现实的问题无法回避:国家能源“十二五”规划煤炭的消费封顶为38亿吨/年。这将使能源消费增量依然依靠煤来支撑的现状失去现实的基础。“‘十二五’煤炭增加5. 5亿吨/年,主要用于发电,没有可用于新增工业燃料的煤。”华贲教授说。“十二五”期间,能源的输送也无法乐观。首先,电力持续快速发展,2 015年人均电耗达5兆瓦时/年,总量达6 . 5万亿兆瓦时/年,年均增长15%;与之对应的是电力生产分布的更加不均衡:东部占火电5 0%;水电多在西部,新增大陆风电大部分在西部,新增煤电70%在西部,输煤/输电比由2 0 降为4。上述情况概括为一句话就是:西电比率持续增加。一方面,电力生产在增加,一方面需要更多电的东部,其发电量在相对减少,这就造成了西电东输的巨大压力,巨大的压力之下挑战着中国电力系统调峰和供应可靠性的能力。
 
  鉴于“十二五”在中国经济转型中的重要时间段;也鉴于能源供给、输送的压力,及早根据中国城市的能耗特点制定能源规划刻不容缓。一句话,如今的城市能耗特点应该被“修正”。在范蕊看来,中国城市的能耗有如下几个特点:第一,几乎所有城市都以传统制造业能耗为主。我国尚处在工业化中期向后期转化的阶段,多数城市还需要依赖传统制造业拉动当地经济;第二,多数城市以燃煤为主要能源。
 
  这就决定了我国能源的禀赋是高碳的;第三,几乎所有城市都采取蔓延式的城市发展策略(环线交通、摊大饼式扩张)。这种以汽车为主导的规划理念使交通能耗剧增;第四,建筑能耗总体水平不高,但低能耗和低环境品质并存,能源浪费和能源贫困并存,大处浪费和小处节约并存;第五,城市生活能耗需求潜力巨大。主要是消费性的建筑和交通能耗。
 
  记者查阅了相关资料,除了范蕊阐述的上述几个特点,其他学者认为还有三个方面的特点:除了北方城市的集中供热城市规划中几乎没有建筑能源规划的位置;内需不足,服务业发展水平低、居民消费水平低,因而形成炎夏和寒冬时冲击式的用能负荷,对能源供应安全造成威胁;中国高人口密度和高建筑密度的城市形态,使得科学设定目标是规划制定的重要一环目标是规划的出发点,也是目的地。目标的准确与否,对规划能否成功执行起决定性的作用。龙惟定用管理学上的“SMART”的理论,阐述了目标应如何制定的问题。“SMART”理论是几个英语单词的首字母组合在一起的“单词”,其中每个字母所代表的单词都有其特定的含义。
 
  “ S ”代表S p e c i a l,指要适合当地的条件和环境,“这是非常重要的。当地有多少资源,当地气候条件怎么样,决定了这个城市应该选择什么样的能源系统,而不是像现在一样,在全国推广同一个技术技术的同一性或者是规划的同一性,不适合不同城市的发展,技术与规划要适合当地的特定情况。”“ M”代表单词Measurea ble,是指要有一个比较清晰的关键性的性能指标,这些性能指标就是把一些关键的领域,比如碳排放量、人均能耗、GDP的能耗等等,都要有一个量化,这个量化值是一个可测量的、可报告的和可核查的“三可”原则,“碳监测当中的‘三可’原则,非常适合在能源规划中出现,必须要有一个明细的规划量化目标,才有可能按照这个目标去实现,而不是一个空虚的或者是一个唱高调口号式的目标。”“A”代表单词Ac h iev a ble,指目标是可以实现的,要根据自己的经济条件,制定可实现的目标,不可好高骛远,要力所能及。“R”代表单词Releva nt,讲的是能源规划要和相关的一些规划,特别是城市的总体规划或者是区域的总体规划相协调、相适应,“现在很多区域开发前制定了生态规划、环境规划以及交通的规划等等,能源规划要和总规划及专业规划相适应、相协调,不能另搞一套,或者说能源规划脱离总规的要求去另搞一套,这是不现实的。”“T”代表单词Timely,是说要有一个明确的时间节点——在这个节点要达到怎样的具体目标。
 
  低能量密度和低品位的可再生能源应用十分困难。依据上述中国城市能耗的特点,制定能源规划无疑是对症下药之举。那什么是能源规划呢?同济大学资深教授龙惟定用四句话描述了城市能源规划的概念:第一是要有一个目标的设定;第二是负荷的预测,“这里指的负荷就是需求里面能源的预测”;第三是系统集成,要选择一个好的系统,要把系统的设置优化、要适合能源规划当地的条件,适合该区域所在的这个特定城区的条件,适合它的资源特性;第四是影响的评价,就是能源规划的执行情况及效果,“做了能源系统之后,它到底对碳排放有多少影响、对能耗有多大影响,特别是对环境及其他方面是不是还有别的影响,这是能源规划必不可少的内容”。