華南理工大學(xué)城市可持續(xù)發(fā)展研究中心2011-10由廣州大學(xué)城建設(shè)成功案例看區(qū)域分布式能源建設(shè)的意義蒙琦華南理工大學(xué)城市可持續(xù)發(fā)展研究中心由廣州大學(xué)城建設(shè)成功案例看一、廣州大學(xué)城區(qū)域分布式能源系統(tǒng)及運(yùn)行機(jī)制和整體效果二、進(jìn)一步認(rèn)識區(qū)域分布式能源在建設(shè)低碳城市中的地位和作用三、對當(dāng)前區(qū)域分布式能源發(fā)展面臨的困境的思考目錄目錄

一、廣州大學(xué)城區(qū)域分布式能源系統(tǒng)及運(yùn)行機(jī)制和整體效果注：該項(xiàng)目獲得了2006年國家人居環(huán)境范例獎，十大建筑科技成果獎和2010年廣東省科學(xué)技術(shù)一等獎注：該項(xiàng)目獲總用地面積約為18平方公里入駐10所高校，20萬名大學(xué)生規(guī)劃人口規(guī)模30萬廣州大學(xué)城總平面圖總用地面積約為18平方公里廣州大學(xué)城總平面圖廣州大學(xué)城以節(jié)能、環(huán)保、高效為出發(fā)點(diǎn)，確立了區(qū)域能源集約高效綜合利用的建設(shè)目標(biāo)，率先在全國編制了大型城市級拓展新區(qū)的區(qū)域能源規(guī)劃《廣州大學(xué)城能源規(guī)劃》。（一）區(qū)域分布式能源系統(tǒng)由分布式能源站、區(qū)域集中供冷系統(tǒng)、集中供熱系統(tǒng)三部分組成。廣州大學(xué)城以節(jié)能、環(huán)保、高效為出發(fā)點(diǎn)，確立了區(qū)域能源集約高效9--由廣州大學(xué)城建設(shè)成功案例看區(qū)域分布式能源建課件分布式能源站裝機(jī)容量：2X78MW燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組天然氣冷熱電聯(lián)供分布式能源系統(tǒng)燃?xì)饽芰康?8%先經(jīng)過燃?xì)廨啓C(jī)生產(chǎn)電力，通過110KV電網(wǎng)接入島內(nèi)變電站，利用燃機(jī)煙氣和余熱鍋爐為其產(chǎn)生130℃高溫?zé)崦剿脕碜鳛榧泄?yīng)生活熱水系統(tǒng)的熱源，或者作為吸收式熱水溴化鋰機(jī)組制冷用的熱源，實(shí)現(xiàn)冷熱電三聯(lián)供。分布式能源站裝機(jī)容量：2X78MW燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組區(qū)域集中供冷系統(tǒng)區(qū)域供冷由冷站、冷冰水輸送管網(wǎng)和末端換熱間三個子系統(tǒng)組成，通過用戶需求及環(huán)境運(yùn)行參數(shù)和工況組合，對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，該系統(tǒng)的整體能效正在不斷提高。

裝機(jī)容量：約11萬冷噸、4個冷站

供冷建筑面積：約為350萬平方米

冰蓄冷系統(tǒng)：總蓄冰量28260RTH、水泵采用變頻技術(shù)區(qū)域集中供冷系統(tǒng)區(qū)域供冷由冷站、冷冰水輸送管網(wǎng)和末端換熱間三集中供熱系統(tǒng)基于冷熱電聯(lián)產(chǎn)的余熱利用制備生活熱水技術(shù)，集中供應(yīng)大學(xué)城20萬人的生活熱水。集中生活熱水系統(tǒng)由熱水制備站，一次熱水主干網(wǎng)，分散熱力（加壓）站，二次熱水管網(wǎng)和單體熱水系統(tǒng)組成，為開式循環(huán)系統(tǒng)。

供水溫度：不低于60°C

熱水供應(yīng)量：

15380m3/月，344萬m3/年

最高日供熱水負(fù)荷：

3229.8GJ

年供熱負(fù)荷：

444,450GJ

水源：市政高質(zhì)水集中供熱系統(tǒng)基于冷熱電聯(lián)產(chǎn)的余熱利用制備生活熱水技術(shù)，集中供電壓縮制冷供電1Mpa蒸汽吸收制冷廣州大學(xué)城燃?xì)饫錈犭娙?lián)供能源系統(tǒng)流程圖電壓縮制冷供電1Mpa蒸汽吸收制冷廣州大學(xué)城燃?xì)饫錈犭娙?lián)供（二）建筑節(jié)能建設(shè)規(guī)模：單體建筑500多棟

總建筑面積530多萬平方米建筑節(jié)能率：達(dá)到總體節(jié)能65%編制文件：《廣州地區(qū)高校新校區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》《廣州大學(xué)城建筑節(jié)能設(shè)計(jì)指南》將節(jié)能設(shè)計(jì)納入設(shè)計(jì)審查范圍（二）建筑節(jié)能2003.06欲通過公開招標(biāo)征集投資商，失敗2003.08成立廣州大學(xué)城能源公司2005.09建成區(qū)域集中供冷和集中供熱水系統(tǒng)2006.06廣東省人民政府正式制定下發(fā)《廣州大學(xué)城分布能源站供電改革試點(diǎn)方案》2007.12廣州大學(xué)城能源公司與中國華電新能源公司合資成立“廣州大學(xué)城華電新能源公司”2009能源站建成發(fā)電上網(wǎng)，熱水通過原有系統(tǒng)接入供應(yīng)大學(xué)城2010.07電網(wǎng)公司給與大學(xué)城0.3元/kwh的低谷電價，冰蓄冷系統(tǒng)啟用夜間制冷，并以較低價格供應(yīng)學(xué)校，供冷市場進(jìn)一步拓展。廣州大學(xué)城分布式能源系統(tǒng)發(fā)展歷程2003.06欲通過公開招標(biāo)征集投資商，失敗廣州大學(xué)城分布式總投資：大學(xué)城能源站8.6億

區(qū)域供冷供熱10億預(yù)計(jì)能源站可在7-8年內(nèi)收回投資區(qū)域供冷供熱系統(tǒng)目前實(shí)際負(fù)荷與設(shè)計(jì)負(fù)荷仍有較大差距，回收期有待進(jìn)一步測算，但總體運(yùn)行狀況良好。投資運(yùn)營情況總投資：大學(xué)城能源站8.6億投資運(yùn)營情況1制冷總裝機(jī)容量大約節(jié)省45%-50%電力裝機(jī)節(jié)省50MW，減少電力裝機(jī)容量120MW節(jié)省投資達(dá)8.6億元2能源利用率已接近80%總能耗降低25%，年節(jié)電1.29億度3減排CO224萬t/a,SO26000t/a，NOX排放比常規(guī)燃煤電廠減少80%，比燃?xì)怆姀S國家標(biāo)準(zhǔn)減少36%極大地降低了噪聲污染整體效益1制冷總裝機(jī)容量大約節(jié)省45%-50%2能源利用率已接近80

二、進(jìn)一步認(rèn)識區(qū)域分布式能源在建設(shè)低碳城市中的地位和作用

（一）發(fā)展區(qū)域分布式能源是我國城市化進(jìn)程向縱深推進(jìn)的必然要求前30年，我國以工業(yè)化發(fā)展推動的城市化發(fā)展的重心是以沿海和中心城市或城市群快速拓展為特征。當(dāng)前，我國快速城市化進(jìn)程已轉(zhuǎn)入向二、三線城市拓展和鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)的更大縱深。由點(diǎn)、線發(fā)展轉(zhuǎn)入遍及大江南北全面發(fā)展階段。（一）發(fā)展區(qū)域分布式能源是我國城市化進(jìn)程向縱深推進(jìn)的必然要求新一輪城市化推進(jìn)的特點(diǎn)1規(guī)模大范圍廣

各類城市拓展新區(qū)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃建設(shè)范圍少則幾平方公里，多則幾十平方公里甚至上百平方公里范圍除遍及全國大中小城市外，一些先期發(fā)展的中心城市已開始向周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)改造發(fā)展。如：廣東名村名鎮(zhèn)建設(shè)、成都6年內(nèi)打造100個特色小鎮(zhèn)計(jì)劃等、中國有約3000個縣級城區(qū)、40000個鄉(xiāng)級行政區(qū)劃，蔚為壯觀新一輪城市化推進(jìn)的特點(diǎn)1各類城市拓展新區(qū)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃2空間功能空間形態(tài)更加集聚和集約、功能形態(tài)更加復(fù)合和多元“產(chǎn)城融合、職居一體”成都天府新城（高新技術(shù)開發(fā)區(qū)）、成都大源商務(wù)商業(yè)核心區(qū)、廣州知識城、株洲職教城等新一輪城市化推進(jìn)的特點(diǎn)成都大源商務(wù)商業(yè)核心區(qū)2空間形態(tài)更加集聚和集約、功能形態(tài)更加復(fù)合和多元新一輪城3注重生態(tài)環(huán)保與節(jié)能引入新概念和新技術(shù)方法，開展各類相關(guān)的專題研究和專項(xiàng)規(guī)劃缺乏系統(tǒng)的解決方案，不成體系，產(chǎn)生不了整體規(guī)模效益新一輪城市化推進(jìn)的特點(diǎn)3注重生態(tài)環(huán)保與節(jié)能新一輪城市化推進(jìn)的特點(diǎn)資源層面統(tǒng)籌集約，分層分級優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)各類公共資源的高度共享空間和功能形態(tài)充分集聚、復(fù)合多元，建設(shè)新型復(fù)合城市城市運(yùn)行體系構(gòu)建以節(jié)能、環(huán)保、高效為核心的新型運(yùn)行系統(tǒng)，其中重點(diǎn)是能源、信息、交通和環(huán)保運(yùn)行系統(tǒng)。尋求突破路徑——

以大型城市級新區(qū)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)這一中觀層面為切入點(diǎn)尋求突破路徑——重視接收端節(jié)能：強(qiáng)化建筑節(jié)能和其他末端設(shè)備設(shè)施的節(jié)能。忽視輸出端節(jié)能：作為終端能源產(chǎn)品的供給系統(tǒng)或輸出端，能源供應(yīng)體系的改進(jìn)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)從源頭和體系上的整體節(jié)能減排往往沒有被城市建設(shè)決策者重視，或者說還沒有找到有效的解決方案。目前我國城市建設(shè)領(lǐng)域節(jié)能減排存在的問題目前我國城市建設(shè)領(lǐng)域節(jié)能減排存在的問題能源利用效率低、環(huán)境污染大、遠(yuǎn)距離輸送損耗大量能量總體投資運(yùn)行成本高居不下以大型煤電廠和大電網(wǎng)長距離輸送電能的供應(yīng)模式特點(diǎn)能源站規(guī)模相對不大，可以建在城市負(fù)荷中心一次電源發(fā)電后產(chǎn)生的余熱煙氣得到了高效的梯度循環(huán)利用能源利用率可達(dá)80%以上碳排放僅為傳統(tǒng)能源方式的1/4區(qū)域分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)能源利用效率低、環(huán)境污染大、遠(yuǎn)距離輸送損耗大量能量能源站規(guī)模結(jié)合高度集約集聚和復(fù)合多元的城市新區(qū)、園區(qū)的規(guī)劃，可以實(shí)現(xiàn)不同能源負(fù)荷需求與空間分布合理匹配，能源的利用率可以達(dá)到90%，整體運(yùn)行效益將進(jìn)一步提高，完全可以達(dá)到節(jié)能減排和經(jīng)濟(jì)效益雙優(yōu)的目標(biāo)。就城市新區(qū)而言，分布式能源系統(tǒng)實(shí)際上是在本區(qū)域內(nèi)整體上找到了解決能源和碳排放的輸出端的節(jié)能減排最根本和最有效的方式。就城市新區(qū)而言，分布式能源系統(tǒng)實(shí)際上是在本區(qū)域內(nèi)整體上找到了若在城市新區(qū)、園區(qū)中大量實(shí)施分布式區(qū)域能源建設(shè)，則完全能夠超過國家能源局近期提出的到2020年全國建設(shè)1000個分布式能源，規(guī)模達(dá)到5000萬千瓦的目標(biāo)。繼續(xù)進(jìn)一步強(qiáng)化建筑節(jié)能和末端設(shè)備設(shè)施的節(jié)能，輸出端和接收端雙管齊下，一個真正意義的低碳城市時代將會到來。城市建設(shè)的角度若在城市新區(qū)、園區(qū)中大量實(shí)施分布式區(qū)域能源建設(shè)，則完全能夠超2007年中國工業(yè)終端能耗中，以煤為主的燃料供熱占65.4%，電占22.6%。建筑物耗能中，65%是采暖和空調(diào)，15%是生活熱水，14%是電，6%是炊事。從宏觀上講，占總能耗2/3以上的工業(yè)和建筑物耗能中，各種溫度的熱能多于電能（二）區(qū)域分布式能源系統(tǒng)在節(jié)能減排和運(yùn)行效益方面，具有顯著系統(tǒng)規(guī)模優(yōu)勢2007年中國工業(yè)終端能耗中，以煤為主的燃料供熱占65.4%用天然氣燒鍋爐生產(chǎn)低品質(zhì)熱能，即“高能低用”；用天然氣單純發(fā)電，效率最高不過45—60%，其余近半的低溫?zé)崮茏鳛椤皬U熱”被排棄。傳統(tǒng)的供能模式用天然氣燒鍋爐生產(chǎn)低品質(zhì)熱能，即“高能低用”；“高能高用、低能低用、溫度對口、梯級利用”，效率達(dá)80%以上；采用分布式冷熱電聯(lián)供模式規(guī)劃天然氣發(fā)電，除了自身系統(tǒng)能源效率大大提高、發(fā)電成本大大降低以外，也使得占工業(yè)能耗65%和民用建筑80%的供冷熱的能效成倍提高；這是一個整體系統(tǒng)規(guī)?；鉀Q的最優(yōu)方案。區(qū)域分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)“高能高用、低能低用、溫度對口、梯級利用”，效率達(dá)80%以上具體項(xiàng)目實(shí)施角度來看從保溫隔熱的設(shè)計(jì)構(gòu)造入手，以減少能量的損失只降低單位面積供冷供熱的需求負(fù)荷，并沒有改變一次能源供冷供熱的效率一般建筑物維護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能地源熱泵、水源熱泵、燃?xì)饪照{(diào)等，“樓宇型”分布式能源規(guī)模小，負(fù)荷特性單一，設(shè)備設(shè)施利用率低以建筑單體和小區(qū)為單位的節(jié)能系統(tǒng)具體項(xiàng)目實(shí)施角度來看從保溫隔熱的設(shè)計(jì)構(gòu)造入手，以減少能量的損規(guī)模負(fù)荷大，運(yùn)行效率高大大減少中央空調(diào)機(jī)房的用量和占地面積減少80%以上的維護(hù)管理人員，維護(hù)運(yùn)行成本優(yōu)勢明顯利用夜間谷價制冰、蓄冰，白天峰值期發(fā)電上網(wǎng)，供冷由用蓄冰制冷，不僅支持了電網(wǎng)調(diào)峰，也形成了三倍以上的峰谷電價差城市優(yōu)質(zhì)生活的體現(xiàn)區(qū)域分布式能源系統(tǒng)優(yōu)勢規(guī)模負(fù)荷大，運(yùn)行效率高區(qū)域分布式能源系統(tǒng)優(yōu)勢（三）區(qū)域分布式能源系統(tǒng)具有巨大的外部效益溢出特性所謂正外部性或效益溢出是指“那些生產(chǎn)消費(fèi)給予了其它團(tuán)體無需補(bǔ)償?shù)氖找娴那樾??！薄Ａ_·薩繆爾森1節(jié)能減排產(chǎn)生巨大的環(huán)境效益2為優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)發(fā)揮關(guān)鍵作用3為電網(wǎng)調(diào)峰和安全運(yùn)行提供支持（三）區(qū)域分布式能源系統(tǒng)具有巨大的外部效益溢出特性所謂正外部節(jié)能減排產(chǎn)生巨大的環(huán)境效益比傳統(tǒng)的能源利用方式的能效提高1倍以上；通過對余熱煙氣的高效梯度利用，使發(fā)電產(chǎn)生的CO2以及SO2、和NOX等有害氣體排放大幅降低，碳排放量減少達(dá)3/4，大大改善區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量；減少建筑和區(qū)域熱島效應(yīng)及噪聲，美化建筑外觀；所有這些巨大環(huán)境效益的取得都是由系統(tǒng)支付成本，而收益無法獲取。節(jié)能減排產(chǎn)生巨大的環(huán)境效益為優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)發(fā)揮關(guān)鍵作用“十二五”確定了2015年煤炭消耗總量將控制在38億t，而2010年我國耗煤已達(dá)32.5億噸；我國每年能源需求增量是1億多tce/a，作為替代，“十二五”規(guī)劃天然氣消耗每年增加300億m3/a，約合0.39億tce/a；采用傳統(tǒng)的利用技術(shù)遠(yuǎn)不能保障新增1億多tce/a的需求?，F(xiàn)狀問題為優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)發(fā)揮關(guān)鍵作用現(xiàn)狀問題為優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)發(fā)揮關(guān)鍵作用優(yōu)化能源構(gòu)成、控制和減少對煤炭的依賴度能效將提高1倍300億m3/a天然氣就有可能替代相當(dāng)于0.8億tce/a的煤炭提高優(yōu)質(zhì)潔凈的天然氣資源高效利用有力地保障工業(yè)化和新城區(qū)建設(shè)的能源需求，實(shí)現(xiàn)2020年單位GDP碳排放降低40-45的目標(biāo)。在城市新區(qū)和產(chǎn)業(yè)園區(qū)采用區(qū)域分布式冷熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)優(yōu)勢為優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)發(fā)揮關(guān)鍵作用優(yōu)化能源構(gòu)成、控制和減少對煤炭為電網(wǎng)調(diào)峰和安全運(yùn)行提供支持僅廣東電網(wǎng)為例的核算表明，南網(wǎng)可在保障調(diào)峰和供電安全的同時節(jié)省500億元的抽水蓄能投資和西電東送103億元/年的調(diào)峰運(yùn)行費(fèi)，其外部溢出效益之巨大可見一斑。裝機(jī)量可增至1.1億千瓦年發(fā)電量增至0.5萬億—0.6萬億千瓦時所占比例由4.5%提高到8—10%減少西電東送電量0.3萬億千瓦時/年節(jié)省大量抽水蓄能電站的建設(shè)提高負(fù)荷中心供電安全保障和晝夜調(diào)峰能力在我國大量城市新區(qū)建設(shè)上千座規(guī)模達(dá)100MW級，總規(guī)模在100GW以上的區(qū)域分布式冷熱電能源系統(tǒng).可構(gòu)建為按16h/a的模式運(yùn)行、夜間停機(jī)的晝夜調(diào)峰電。大型區(qū)域分布式能源系統(tǒng)1200億m3天燃?xì)鉃殡娋W(wǎng)調(diào)峰和安全運(yùn)行提供支持僅廣東電網(wǎng)為例的核

三、對當(dāng)前區(qū)域分布式能源發(fā)展面臨的問題的思考

顯著的系統(tǒng)規(guī)模節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢和巨大的市場潛力得益于國家確立發(fā)展轉(zhuǎn)型的大政方針得益于政府有關(guān)部門、專家和業(yè)內(nèi)人士的大力推動發(fā)展原因現(xiàn)行體制及長期形成的利益格局以及人們的習(xí)慣思維的影響相關(guān)實(shí)施主體和大型城市建設(shè)項(xiàng)目主管領(lǐng)導(dǎo)、負(fù)責(zé)人，對區(qū)域分布式能源在實(shí)施節(jié)能環(huán)保戰(zhàn)略中的重要地位和作用，認(rèn)識不一致面臨困難三、對當(dāng)前區(qū)域分布式能源發(fā)展面臨的問題的思考顯著的系統(tǒng)規(guī)模節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢和巨大的市場潛力發(fā)展原因現(xiàn)行體制及“十二五”提出的“促進(jìn)分布式能源的推廣應(yīng)用”要求國家能源局制定的分布式能源建設(shè)目標(biāo)?三、對當(dāng)前區(qū)域分布式能源發(fā)展面臨的問題的思考“十二五”提出的“促進(jìn)分布式能源的推廣應(yīng)用”要求?三、對當(dāng)前（一）確立區(qū)域分布式能源市場主體地位問題盡快從國家政策法規(guī)層面，確立區(qū)域分布式能源與現(xiàn)行其他能源供應(yīng)主體同等的市場主體地位。在市場準(zhǔn)入，特許經(jīng)營，項(xiàng)目立項(xiàng)建設(shè)和營運(yùn)方面給予公平合理的制度安排和保證。根據(jù)其自身的特點(diǎn)，對其與電網(wǎng)公司的相互關(guān)系、權(quán)宜給予明確界定。這是市場主體培育和市場機(jī)制建立的最關(guān)鍵一環(huán)。廣東省政府廣州大學(xué)城分布式能源系統(tǒng)的《試點(diǎn)方案》（一）確立區(qū)域分布式能源市場主體地位問題盡快從國家政策法規(guī)層（二）實(shí)現(xiàn)區(qū)域分布式能源外部溢出效益的價值回歸外部貢獻(xiàn)價值的合理回歸國家和有關(guān)受益主體應(yīng)對分布式能源的建設(shè)和經(jīng)營者給予應(yīng)有的支持和補(bǔ)償。具體建議借鑒碳交易定價的方法，采用政府購買的方式給予補(bǔ)償；對上網(wǎng)調(diào)峰電價、峰谷電價以及其與天然氣價聯(lián)動調(diào)價等方面給予合理補(bǔ)償?shù)闹贫劝才?。（二）?shí)現(xiàn)區(qū)域分布式能源外部溢出效益的價值回歸外部貢獻(xiàn)價值的（三）調(diào)整評價低碳城市的指標(biāo)體系把評價側(cè)重點(diǎn)放在了能源使用的接受端，而忽略了能源和排放的輸出端；大部分把碳排放指標(biāo)建立在建筑、市政、交通和綠化的四個方面;由于傳統(tǒng)能源輸出都由電網(wǎng)提供，所以類似分布式能源系統(tǒng)的碳排放指標(biāo)無法進(jìn)入其評價體系?，F(xiàn)有指標(biāo)評價體系的缺陷有關(guān)部門在今后制定城市和新區(qū)減排考核時,對使用不同性質(zhì)的能源（包括電能）明確不同指標(biāo)。具體建議（三）調(diào)整評價低碳城市的指標(biāo)體系把評價側(cè)重點(diǎn)放在了能源使用的按照制度經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，游戲規(guī)則、制度的確立,將會導(dǎo)致對市場行為結(jié)果預(yù)期的確定性，最終導(dǎo)致市場行為的確定性。給分布式能源這一利國利民的新興朝陽產(chǎn)業(yè)提供一套明確穩(wěn)定、公平合理的制度保證比任何短期的應(yīng)急組織更加有效，因?yàn)槭袌鼍哂袕?qiáng)大的自組織能力。

按照制度經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，游戲規(guī)則、制度的確立,將會導(dǎo)致對市場行為

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華南理工大學(xué)城市可持續(xù)發(fā)展研究中心2011-10由廣州大學(xué)城建設(shè)成功案例看區(qū)域分布式能源建設(shè)的意義蒙琦華南理工大學(xué)城市可持續(xù)發(fā)展研究中心由廣州大學(xué)城建設(shè)成功案例看一、廣州大學(xué)城區(qū)域分布式能源系統(tǒng)及運(yùn)行機(jī)制和整體效果二、進(jìn)一步認(rèn)識區(qū)域分布式能源在建設(shè)低碳城市中的地位和作用三、對當(dāng)前區(qū)域分布式能源發(fā)展面臨的困境的思考目錄目錄

一、廣州大學(xué)城區(qū)域分布式能源系統(tǒng)及運(yùn)行機(jī)制和整體效果注：該項(xiàng)目獲得了2006年國家人居環(huán)境范例獎，十大建筑科技成果獎和2010年廣東省科學(xué)技術(shù)一等獎注：該項(xiàng)目獲總用地面積約為18平方公里入駐10所高校，20萬名大學(xué)生規(guī)劃人口規(guī)模30萬廣州大學(xué)城總平面圖總用地面積約為18平方公里廣州大學(xué)城總平面圖廣州大學(xué)城以節(jié)能、環(huán)保、高效為出發(fā)點(diǎn)，確立了區(qū)域能源集約高效綜合利用的建設(shè)目標(biāo)，率先在全國編制了大型城市級拓展新區(qū)的區(qū)域能源規(guī)劃《廣州大學(xué)城能源規(guī)劃》。（一）區(qū)域分布式能源系統(tǒng)由分布式能源站、區(qū)域集中供冷系統(tǒng)、集中供熱系統(tǒng)三部分組成。廣州大學(xué)城以節(jié)能、環(huán)保、高效為出發(fā)點(diǎn)，確立了區(qū)域能源集約高效9--由廣州大學(xué)城建設(shè)成功案例看區(qū)域分布式能源建課件分布式能源站裝機(jī)容量：2X78MW燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組天然氣冷熱電聯(lián)供分布式能源系統(tǒng)燃?xì)饽芰康?8%先經(jīng)過燃?xì)廨啓C(jī)生產(chǎn)電力，通過110KV電網(wǎng)接入島內(nèi)變電站，利用燃機(jī)煙氣和余熱鍋爐為其產(chǎn)生130℃高溫?zé)崦剿脕碜鳛榧泄?yīng)生活熱水系統(tǒng)的熱源，或者作為吸收式熱水溴化鋰機(jī)組制冷用的熱源，實(shí)現(xiàn)冷熱電三聯(lián)供。分布式能源站裝機(jī)容量：2X78MW燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組區(qū)域集中供冷系統(tǒng)區(qū)域供冷由冷站、冷冰水輸送管網(wǎng)和末端換熱間三個子系統(tǒng)組成，通過用戶需求及環(huán)境運(yùn)行參數(shù)和工況組合，對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，該系統(tǒng)的整體能效正在不斷提高。

裝機(jī)容量：約11萬冷噸、4個冷站

供冷建筑面積：約為350萬平方米

冰蓄冷系統(tǒng)：總蓄冰量28260RTH、水泵采用變頻技術(shù)區(qū)域集中供冷系統(tǒng)區(qū)域供冷由冷站、冷冰水輸送管網(wǎng)和末端換熱間三集中供熱系統(tǒng)基于冷熱電聯(lián)產(chǎn)的余熱利用制備生活熱水技術(shù)，集中供應(yīng)大學(xué)城20萬人的生活熱水。集中生活熱水系統(tǒng)由熱水制備站，一次熱水主干網(wǎng)，分散熱力（加壓）站，二次熱水管網(wǎng)和單體熱水系統(tǒng)組成，為開式循環(huán)系統(tǒng)。

供水溫度：不低于60°C

熱水供應(yīng)量：

15380m3/月，344萬m3/年

最高日供熱水負(fù)荷：

3229.8GJ

年供熱負(fù)荷：

444,450GJ

水源：市政高質(zhì)水集中供熱系統(tǒng)基于冷熱電聯(lián)產(chǎn)的余熱利用制備生活熱水技術(shù)，集中供電壓縮制冷供電1Mpa蒸汽吸收制冷廣州大學(xué)城燃?xì)饫錈犭娙?lián)供能源系統(tǒng)流程圖電壓縮制冷供電1Mpa蒸汽吸收制冷廣州大學(xué)城燃?xì)饫錈犭娙?lián)供（二）建筑節(jié)能建設(shè)規(guī)模：單體建筑500多棟

總建筑面積530多萬平方米建筑節(jié)能率：達(dá)到總體節(jié)能65%編制文件：《廣州地區(qū)高校新校區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》《廣州大學(xué)城建筑節(jié)能設(shè)計(jì)指南》將節(jié)能設(shè)計(jì)納入設(shè)計(jì)審查范圍（二）建筑節(jié)能2003.06欲通過公開招標(biāo)征集投資商，失敗2003.08成立廣州大學(xué)城能源公司2005.09建成區(qū)域集中供冷和集中供熱水系統(tǒng)2006.06廣東省人民政府正式制定下發(fā)《廣州大學(xué)城分布能源站供電改革試點(diǎn)方案》2007.12廣州大學(xué)城能源公司與中國華電新能源公司合資成立“廣州大學(xué)城華電新能源公司”2009能源站建成發(fā)電上網(wǎng)，熱水通過原有系統(tǒng)接入供應(yīng)大學(xué)城2010.07電網(wǎng)公司給與大學(xué)城0.3元/kwh的低谷電價，冰蓄冷系統(tǒng)啟用夜間制冷，并以較低價格供應(yīng)學(xué)校，供冷市場進(jìn)一步拓展。廣州大學(xué)城分布式能源系統(tǒng)發(fā)展歷程2003.06欲通過公開招標(biāo)征集投資商，失敗廣州大學(xué)城分布式總投資：大學(xué)城能源站8.6億

區(qū)域供冷供熱10億預(yù)計(jì)能源站可在7-8年內(nèi)收回投資區(qū)域供冷供熱系統(tǒng)目前實(shí)際負(fù)荷與設(shè)計(jì)負(fù)荷仍有較大差距，回收期有待進(jìn)一步測算，但總體運(yùn)行狀況良好。投資運(yùn)營情況總投資：大學(xué)城能源站8.6億投資運(yùn)營情況1制冷總裝機(jī)容量大約節(jié)省45%-50%電力裝機(jī)節(jié)省50MW，減少電力裝機(jī)容量120MW節(jié)省投資達(dá)8.6億元2能源利用率已接近80%總能耗降低25%，年節(jié)電1.29億度3減排CO224萬t/a,SO26000t/a，NOX排放比常規(guī)燃煤電廠減少80%，比燃?xì)怆姀S國家標(biāo)準(zhǔn)減少36%極大地降低了噪聲污染整體效益1制冷總裝機(jī)容量大約節(jié)省45%-50%2能源利用率已接近80

二、進(jìn)一步認(rèn)識區(qū)域分布式能源在建設(shè)低碳城市中的地位和作用

（一）發(fā)展區(qū)域分布式能源是我國城市化進(jìn)程向縱深推進(jìn)的必然要求前30年，我國以工業(yè)化發(fā)展推動的城市化發(fā)展的重心是以沿海和中心城市或城市群快速拓展為特征。當(dāng)前，我國快速城市化進(jìn)程已轉(zhuǎn)入向二、三線城市拓展和鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)的更大縱深。由點(diǎn)、線發(fā)展轉(zhuǎn)入遍及大江南北全面發(fā)展階段。（一）發(fā)展區(qū)域分布式能源是我國城市化進(jìn)程向縱深推進(jìn)的必然要求新一輪城市化推進(jìn)的特點(diǎn)1規(guī)模大范圍廣

各類城市拓展新區(qū)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃建設(shè)范圍少則幾平方公里，多則幾十平方公里甚至上百平方公里范圍除遍及全國大中小城市外，一些先期發(fā)展的中心城市已開始向周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)改造發(fā)展。如：廣東名村名鎮(zhèn)建設(shè)、成都6年內(nèi)打造100個特色小鎮(zhèn)計(jì)劃等、中國有約3000個縣級城區(qū)、40000個鄉(xiāng)級行政區(qū)劃，蔚為壯觀新一輪城市化推進(jìn)的特點(diǎn)1各類城市拓展新區(qū)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃2空間功能空間形態(tài)更加集聚和集約、功能形態(tài)更加復(fù)合和多元“產(chǎn)城融合、職居一體”成都天府新城（高新技術(shù)開發(fā)區(qū)）、成都大源商務(wù)商業(yè)核心區(qū)、廣州知識城、株洲職教城等新一輪城市化推進(jìn)的特點(diǎn)成都大源商務(wù)商業(yè)核心區(qū)2空間形態(tài)更加集聚和集約、功能形態(tài)更加復(fù)合和多元新一輪城3注重生態(tài)環(huán)保與節(jié)能引入新概念和新技術(shù)方法，開展各類相關(guān)的專題研究和專項(xiàng)規(guī)劃缺乏系統(tǒng)的解決方案，不成體系，產(chǎn)生不了整體規(guī)模效益新一輪城市化推進(jìn)的特點(diǎn)3注重生態(tài)環(huán)保與節(jié)能新一輪城市化推進(jìn)的特點(diǎn)資源層面統(tǒng)籌集約，分層分級優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)各類公共資源的高度共享空間和功能形態(tài)充分集聚、復(fù)合多元，建設(shè)新型復(fù)合城市城市運(yùn)行體系構(gòu)建以節(jié)能、環(huán)保、高效為核心的新型運(yùn)行系統(tǒng)，其中重點(diǎn)是能源、信息、交通和環(huán)保運(yùn)行系統(tǒng)。尋求突破路徑——

以大型城市級新區(qū)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)這一中觀層面為切入點(diǎn)尋求突破路徑——重視接收端節(jié)能：強(qiáng)化建筑節(jié)能和其他末端設(shè)備設(shè)施的節(jié)能。忽視輸出端節(jié)能：作為終端能源產(chǎn)品的供給系統(tǒng)或輸出端，能源供應(yīng)體系的改進(jìn)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)從源頭和體系上的整體節(jié)能減排往往沒有被城市建設(shè)決策者重視，或者說還沒有找到有效的解決方案。目前我國城市建設(shè)領(lǐng)域節(jié)能減排存在的問題目前我國城市建設(shè)領(lǐng)域節(jié)能減排存在的問題能源利用效率低、環(huán)境污染大、遠(yuǎn)距離輸送損耗大量能量總體投資運(yùn)行成本高居不下以大型煤電廠和大電網(wǎng)長距離輸送電能的供應(yīng)模式特點(diǎn)能源站規(guī)模相對不大，可以建在城市負(fù)荷中心一次電源發(fā)電后產(chǎn)生的余熱煙氣得到了高效的梯度循環(huán)利用能源利用率可達(dá)80%以上碳排放僅為傳統(tǒng)能源方式的1/4區(qū)域分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)能源利用效率低、環(huán)境污染大、遠(yuǎn)距離輸送損耗大量能量能源站規(guī)模結(jié)合高度集約集聚和復(fù)合多元的城市新區(qū)、園區(qū)的規(guī)劃，可以實(shí)現(xiàn)不同能源負(fù)荷需求與空間分布合理匹配，能源的利用率可以達(dá)到90%，整體運(yùn)行效益將進(jìn)一步提高，完全可以達(dá)到節(jié)能減排和經(jīng)濟(jì)效益雙優(yōu)的目標(biāo)。就城市新區(qū)而言，分布式能源系統(tǒng)實(shí)際上是在本區(qū)域內(nèi)整體上找到了解決能源和碳排放的輸出端的節(jié)能減排最根本和最有效的方式。就城市新區(qū)而言，分布式能源系統(tǒng)實(shí)際上是在本區(qū)域內(nèi)整體上找到了若在城市新區(qū)、園區(qū)中大量實(shí)施分布式區(qū)域能源建設(shè)，則完全能夠超過國家能源局近期提出的到2020年全國建設(shè)1000個分布式能源，規(guī)模達(dá)到5000萬千瓦的目標(biāo)。繼續(xù)進(jìn)一步強(qiáng)化建筑節(jié)能和末端設(shè)備設(shè)施的節(jié)能，輸出端和接收端雙管齊下，一個真正意義的低碳城市時代將會到來。城市建設(shè)的角度若在城市新區(qū)、園區(qū)中大量實(shí)施分布式區(qū)域能源建設(shè)，則完全能夠超2007年中國工業(yè)終端能耗中，以煤為主的燃料供熱占65.4%，電占22.6%。建筑物耗能中，65%是采暖和空調(diào)，15%是生活熱水，14%是電，6%是炊事。從宏觀上講，占總能耗2/3以上的工業(yè)和建筑物耗能中，各種溫度的熱能多于電能（二）區(qū)域分布式能源系統(tǒng)在節(jié)能減排和運(yùn)行效益方面，具有顯著系統(tǒng)規(guī)模優(yōu)勢2007年中國工業(yè)終端能耗中，以煤為主的燃料供熱占65.4%用天然氣燒鍋爐生產(chǎn)低品質(zhì)熱能，即“高能低用”；用天然氣單純發(fā)電，效率最高不過45—60%，其余近半的低溫?zé)崮茏鳛椤皬U熱”被排棄。傳統(tǒng)的供能模式用天然氣燒鍋爐生產(chǎn)低品質(zhì)熱能，即“高能低用”；“高能高用、低能低用、溫度對口、梯級利用”，效率達(dá)80%以上；采用分布式冷熱電聯(lián)供模式規(guī)劃天然氣發(fā)電，除了自身系統(tǒng)能源效率大大提高、發(fā)電成本大大降低以外，也使得占工業(yè)能耗65%和民用建筑80%的供冷熱的能效成倍提高；這是一個整體系統(tǒng)規(guī)?；鉀Q的最優(yōu)方案。區(qū)域分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)“高能高用、低能低用、溫度對口、梯級利用”，效率達(dá)80%以上具體項(xiàng)目實(shí)施角度來看從保溫隔熱的設(shè)計(jì)構(gòu)造入手，以減少能量的損失只降低單位面積供冷供熱的需求負(fù)荷，并沒有改變一次能源供冷供熱的效率一般建筑物維護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能地源熱泵、水源熱泵、燃?xì)饪照{(diào)等，“樓宇型”分布式能源規(guī)模小，負(fù)荷特性單一，設(shè)備設(shè)施利用率低以建筑單體和小區(qū)為單位的節(jié)能系統(tǒng)具體項(xiàng)目實(shí)施角度來看從保溫隔熱的設(shè)計(jì)構(gòu)造入手，以減少能量的損規(guī)模負(fù)荷大，運(yùn)行效率高大大減少中央空調(diào)機(jī)房的用量和占地面積減少80%以上的維護(hù)管理人員，維護(hù)運(yùn)行成本優(yōu)勢明顯利用夜間谷價制冰、蓄冰，白天峰值期發(fā)電上網(wǎng)，供冷由用蓄冰制冷，不僅支持了電網(wǎng)調(diào)峰，也形成了三倍以上的峰谷電價差城市優(yōu)質(zhì)生活的體現(xiàn)區(qū)域分布式能源系統(tǒng)優(yōu)勢規(guī)模負(fù)荷大，運(yùn)行效率高區(qū)域分布式能源系統(tǒng)優(yōu)勢（三）區(qū)域分布式能源系統(tǒng)具有巨大的外部效益溢出特性所謂正外部性或效益溢出是指“那些生產(chǎn)消費(fèi)給予了其它團(tuán)體無需補(bǔ)償?shù)氖找娴那樾??！薄Ａ_·薩繆爾森1節(jié)能減排產(chǎn)生巨大的環(huán)境效益2為優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)發(fā)揮關(guān)鍵作用3為電網(wǎng)調(diào)峰和安全運(yùn)行提供支持（三）區(qū)域分布式能源系統(tǒng)具有巨大的外部效益溢出特性所謂正外部節(jié)能減排產(chǎn)生巨大的環(huán)境效益比傳統(tǒng)的能源利用方式的能效提高1倍以上；通過對余熱煙氣的高效梯度利用，使發(fā)電產(chǎn)生的CO2以及SO2、和NOX等有害氣體排放大幅降低，碳排放量減少達(dá)3/4，大大改善區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量；減少建筑和區(qū)域熱島效應(yīng)及噪聲，美化建筑外觀；所有這些巨大環(huán)境效益的取得都是由系統(tǒng)支付成本，而收益無法獲取。節(jié)能減排產(chǎn)生巨大的環(huán)境效益為優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)發(fā)揮關(guān)鍵作用“十二五”確定了2015年煤炭消耗總量將控制在38億t，而2010年我國耗煤已達(dá)32.5億噸；我國每年能源需求增量是1億多tce/a，作為替代，“十二五”規(guī)劃天然氣消耗每年增加300億m3/a，約合0.39億tce/a；采用傳統(tǒng)的利用技術(shù)遠(yuǎn)不能保障新增1億多tce/a的需求?，F(xiàn)狀問題為優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)發(fā)揮關(guān)鍵作用現(xiàn)狀問題為優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)發(fā)揮關(guān)鍵作用優(yōu)化能源構(gòu)成、控制和減少對煤炭的依賴度能效將提高1倍300億m3/a天然氣就有可能替代相當(dāng)于0.8億tce/a的煤炭提高優(yōu)質(zhì)潔凈的天然氣資源高效利用有力地保障工業(yè)化和新城區(qū)建設(shè)的能源需求，實(shí)現(xiàn)2020年單位GDP碳排放降低40-45的目標(biāo)。在城市新區(qū)和產(chǎn)業(yè)園區(qū)采用區(qū)域分布式冷熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)優(yōu)勢為優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)發(fā)揮關(guān)鍵作用優(yōu)化能源構(gòu)成、控制和減少對煤炭為電網(wǎng)調(diào)峰和安全運(yùn)行提供支持僅廣東電網(wǎng)為例的核算表明，南網(wǎng)可在保障調(diào)峰和供電安全的同時節(jié)省500億元的抽水蓄能投資和西電東送103億元/年的調(diào)峰運(yùn)行費(fèi)，其外部溢出效益之巨大可見一斑。裝機(jī)量可增至1.1億千瓦年發(fā)電量增至0.5萬億—0.6萬億千瓦時所占比例由4.5%提高到8—10%減少西電東送電量0.3萬億千瓦時/年節(jié)省大量抽水