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关于我国发展区域能源的意义与展望
发布时间:2016-04-18     浏览次数:570

                                                                                     2016-04-18  中国投资咨询网 


  一、区域能源的定义
  区域供暖、区域供冷、区域供电以及解决区域能源需求的能源系统和它们的综合集成统称为区域能源。这种区域可以是行政划分的城市和城区;也可以是一个居住社区或一个建筑群;还可以是特指的开发区、园区等。
总之,人类社会发展至今所有一切用于生产和生活的能源,在一个特指的区域内得到科学的、合理的、综合的、集成的应用,完成能源生产、转换、供应、输配、使用和排放全过程,称之为区域能源。
  二、区域能源系统
  区域能源系统是局域能源网络,通过该网络向综合建筑物提供热水、蒸汽(区域供热)、冷水(区域供冷)、用电(通常称微网)、或者是综合供应。
  区域能源系统可以是锅炉房供热系统;冷水机组供冷系统;热电厂系统;冷热电联供系统;热泵供能系统;太阳能供能系统;风电系统等等。所用的能源还可以是:燃煤、燃油、燃气、可再生能源(太阳能热水系统,地下水源热泵系统,地表水源热泵系统,污水源热泵系统,地能热泵系统,光伏发电系统,风力发电系统)、生物质能等。这些服务的不同形式通常是平行运行,服务相同建筑物的部分或全部。应利用当地的条件和应对当地问题,专门地设计区域能源系统。
  区域能源系统要适合特有的情况,能够满足特定的当地多种需求(例如准确可靠的医院需求)或者相适应当地特有的资源条件(例如燃烧当地可用的生物质)。为了提供这些能源服务,通常区域能源系统围绕作为系统心脏的中心站建设。一旦中心站运行,能量通过管线或电线易于与建筑物连接。为了提供这些能源服务,通常区域能源系统围绕作为系统心脏的中心站建设。一旦中心站运行,能量通过管线或电线易于与建筑物连接。很像人的血管系统,通常管线以闭式方式运行,从中心站输送热水到建筑物用户,然后凉水返回心脏再加热,往复循环。区域能源系统可以利用当地的可再生资源,通过高效率的中心站对综合建筑物(工业、商业、住宅)供冷与供热。
  三、我国能源消耗现状
  目前中国能源消耗高、环境压力大。世界能源平均利用效率为5 0 . 3 2 %,其中,我国为36.81%,印度为39%,美国为51%,日本为56%,丹麦为72%;为应对全球气候变化我国政府承诺:到 2 0 2 0 年单位国内生产总值二氧化碳排放要比2005年下降40%-45%,其中节能提高能效贡献率要达到8 5%以上。2 0 0 9年国际能源署发布报告称,中国消费了32.2亿吨标准煤,而美国消费了31.1亿吨标准煤,中国成为全世界第一大能源消费国。2012年我国一次能源消费量3 6 . 2亿吨标煤,消耗全世界2 0 %的能源(消费了全世界煤炭的一半),单位 G D P 能耗是世界平均水平的2.5倍,美国的3.3倍,日本的7倍,同时高于巴西、墨西哥等发展中国家。中国每消耗1吨标煤的能源仅创造14000元人民币的GDP,而全球平均水平是消耗1吨标煤创造25000元GDP,美国的水平是31000元GDP,日本是50000元GDP。为解决当前问题,发展区域能源已经势在必行。
  四、我国发展区域能源的意义与必要性
  1、区域能源能够控制能源消费增加过快,降低能耗
  区域能源实现多种能源的科学、合理、综合、集成的应用,在需求侧——应用侧实现品位对应,温度对口,梯级利用,多能互补,可以使各种能源得到适得其所,发挥其特长,可降低总能耗,降低单位产品的能耗,降低单位 GDP的能耗。
  2、区域能源能够提升能源利用效率
  能源革命的目标就是要提高能源利用效率,区域能源科学合理用能,实现能源的对应、对口、梯级、综合利用,把一次能源多级梯次利用,把各种能源综合、集成利用,把能源“吃干、榨尽”,用最少的能源,完成更多的工作。把我国的能源利用率从 36% 逐步提升到50% → 72% → 90%。
  3、区域能源能够推动能源消费革命
  区域能源能够推动能源方式的改变,把能源用到合理、合适的地方。例如把供暖温度由95℃降到 75℃→ 60℃→ 50℃ ;供暖不用一次燃烧能源的 1000 ℃。 用吸收式热泵提升工业20 ~ 40℃余热、废热至 50 ~ 60℃,满足供热需要。
  4、区域能源能够推进能源供给革命
  区域能源能够督促用户选择利用效率高的能源形式。不同的产业需要不同种类的能源,例如工业冶炼、铸压必须用一次高温的能源,服务纺业的洗染可以用低品低温的余热、废热。居民供暖、地板辐射用30~40℃热水;暖风机、风机盘管用50~55℃热水;散热器用75~55℃热水;区域能源为用户的多种选择提供了可能。
  5、区域能源推进天然气的梯级综合利用,实现“三联供”
  天然气是一种高效清洁的化石能源,是下一代人类社会的主打能源。但现在人们更多的是将它们一次就烧掉了,不仅能效低(仅有40%左右),而且排放污染也高。为实现天然气的综合梯级利用,世界各国都在大力发展天然气的分布式能源。利用天然气的高品位——发电产生高品位二次能源;再利用天然气发电的余热——低品位,为各种产业和建筑提供能源。实现汽、热、电“三联供”,梯级利用天然气能效可达90%以上。区域能源为天然气分布式能源提供了广阔的空间,它不仅可以自己形成独立的能源系统,同时它还可以和其他形式的能源集成为一个综合高能效的系统。
  6、区域能源能够大力发展利用可再生能源
  少用或不用一次化石能,少烧或不烧可燃物质获得能源,是节能减排追求的目标。可再生能源的利用提供了这种可能:太阳能可直接转化为电能或热能;风能可转化为热能;地热能可转化为电能或热能等等。但是可再生能源转化的能源,多是低品位、不连续、不稳定的。人类利用可再生能源时都要考虑辅助措施或辅助能源。区域能源为可再生能源在区域中的利用提供了这种可能和保证。
  7、区域能源能够大力发掘、利用各种低品位能源
  各种余热、废热及浅层地能等的低品位热的数量是人类社会消耗有效能源的许多倍,但是目前利用率很低,浪费很大。在区域能耗中,需要量最多、最大的还是低品位能源,特别是建筑用能。所以区域能源可以很好地应用低品位能源,把发掘出来的各种低品位热用于区域能源。
  五、发展区域能源需要的条件
  1、区域能源要求有现代的市场经济体制
能源是一种商品,可以在市场上自由交易,但目前在我国还不能完全做到,因为我们整个国家的市场经济体制还不够完善,还带有一些计划经济的特点。油、气、电、热还没有完全体现它们的商品属性,还不能进行市场交易,区域能源要求建立平等、合理的市场竞争体制。
  2、区域能源要求实现能源管理机制的革命
区域能源可以在一个区域内实现多种能源管理体制的协调融合,形成一个有机一体的管理体制,同时也就要求在更大范围内甚至全国建立健全适合中国特色的能源管理体制和机制。
  3、区域能源推进要求能源价格的革命
  区域能源是多品种、多品位能源在一个区域内的应用,所以各种能源应该有一个合理的价格,应该按质论价、市场定价、随行就市。而目前我国还没有建立起这样一个能源价格的定价机制,水、煤、气、电、热如何定价?要平衡各方利益,从长计议推进能源价格的革命。
  4、区域能源要求完善能源的法律法规
  能源的规划建设、运营、管理和服务都应该有法律法规来指导和制约,过去我们只有行业的、条条的、地区的、块块的,供电、供热、供气的规定、规范,缺乏总体的、全面的能源法律法规,缺乏适用于区域能源的相关法律法规。只有完善了区域能源的法律法规,才能真正推进节能减排,实现高能效。
  5、区域能源应当学习引进国际能源的新概念、新理念、新观念
  国际上区域能源发展有一百多年的历史,有很多理念和概念值得我们学习应用。例如城市能效、区域能效、行业能效、系统能效等等;再如品位对应、温度对口、梯级利用等等,加强与国际上在区域能源方面的合作就首先要学习理解先进的概念、理念、观念。
  6、区域能源推进能源国际合作
  区域能源与国际合作就要学习国际上先进的能源技术,能源的生产技术,转换技术,应用技术,运行管理技术,运营服务技术,若实现能源革命必须掌握先进的技术,改进我们的技术,革现有技术的命,包括软硬件。国际合作离不开人才的交流和培养,应该完善我们的能源行业人才培养体系,编写系统、统一的教材,特别是运营管理方面加强人才的培养,把人送出去参加国际上一些能源企业的运营管理。
  7、区域能源呼唤有国际水平的能源装备
  区域能源提高能源效率,实现能源的综合、集成利用,对各种能源都要吃干榨尽,对各种利用技术和设备都要高效率、低排放。高品位、高温的能源转换为低品位、低温的能源比较容易实现,但将大量低品位、低温的能源转换为我们需要的能源,这需要更过的新技术、新装备。所以必须有世界当今一流的能源生产、使用、转换的装备,而且是有自主知识产权的,区域能源推动能源装备生产、利用的革命。例如:在燃机、制冷机、余热回收等方面的装备,再如采集井能源采集方面的系统设备等。
  六、区域能源的发展与展望
  在2015年6月29日生态文明贵阳国际论坛2015年会上,联合国环境规划署发布了《城市区域能源:充分激发能源效率和新能源的潜力》报告中文版。这一报告选取包括中国鞍山内在的全球45个区域能源利用示范城市,为世界各国城市的能源利用和转型提供了参考。主题论坛中,联合国环境规划署技术、工业和经济司长丽嘉诺娜表示,目前城市能源的一半用于供暖和制冷,现代化的区域能源体系,将是降低能源需求的关键。《报告》中选取了45个做区域能源最成功的城市,已经有了区域能源利用的最佳实践。这些经验告诉我们,区域能源是一个非常好的尝试,并且可以为全世界有意试验区域能源利用的城市提供范例。
区域能源为能源与互联网相结合提供了广阔前景,区域能源为多能源同时供应给多用户的多种需求提供了可能,在一个区域实现这种功能,没有信息的支撑是不可能的。当能源已经危及到生存和发展,能源革命的号角已响起,我们应该用互联网技术改造能源,开启能源革命。

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