由广州大学城建设成功案例看区域分布式能源建设的意义-蒙奇

华南理工大学城市可持续发展研究中心 2011-10,由广州大学城建设成功案例看区域分布式能源建设的意义,蒙 琦,一、广州大学城区域分布式能源系统及运行机制和整体效果 二、进一步认识区域分布式能源在建设低碳城市中的地位和作用 三、对当前区域分布式能源发展面临的困境的思考,目 录,一、广州大学城区域分布式能源系统及运行机制和整体效果,注：该项目获得了2006年国家人居环境范例奖，十大建筑科技成果奖和2010年广东省科学技术一等奖,广州大学城以节能、环保、高效为出发点，确立了区域能源集约高效综合利用的建设目标，率先在全国编制了大型城市级拓展新区的区域能源规划广州大学城能源规划。,分布式能源站,装机容量：2X78MW燃气蒸汽联合循环机组 天然气冷热电联供分布式能源系统 燃气能量的38%先经过燃气轮机生产电力，通过110KV电网接入岛内变电站，利用燃机烟气和余热锅炉为其产生130高温热媒水，用来作为集中供应生活热水系统的热源，或者作为吸收式热水溴化锂机组制冷用的热源，实现冷热电三联供。,区域集中供冷系统,区域供冷由冷站、冷冰水输送管网和末端换热间三个子系统组成，通过用户需求及环境运行参数和工况组合，对系统进行优化，该系统的整体能效正在不断提高。,装机容量：约11万冷吨、4个冷站 供冷建筑面积：约为350万平方米 冰蓄冷系统：总蓄冰量28260RTH、水泵采用变频技术,集中供热系统,基于冷热电联产的余热利用制备生活热水技术，集中供应大学城20万人的生活热水。 集中生活热水系统由热水制备站，一次热水主干网，分散热力（加压）站，二次热水管网和单体热水系统组成，为开式循环系统。,供水温度：不低于60C 热水供应量： 15380 m3/月， 344万m3 /年 最高日供热水负荷： 3229.8GJ 年供热负荷： 444,450GJ 水源：市政高质水,（二）建筑节能,建设规模：单体建筑500多栋 总建筑面积530多万平方米 建筑节能率：达到总体节能65% 编制文件：广州地区高校新校区建筑节能设计标准 广州大学城建筑节能设计指南 将节能设计纳入设计审查范围,2003.06欲通过公开招标征集投资商，失败 2003.08成立广州大学城能源公司 2005.09建成区域集中供冷和集中供热水系统 2006.06广东省人民政府正式制定下发广州大学城分布能源站供电改革试点方案 2007.12广州大学城能源公司与中国华电新能源公司合资成立“广州大学城华电新能源公司” 2009能源站建成发电上网，热水通过原有系统接入供应大学城 2010.07电网公司给与大学城0.3元/kwh的低谷电价，冰蓄冷系统启用夜间制冷，并以较低价格供应学校，供冷市场进一步拓展。,广州大学城分布式能源系统发展历程,总投资：大学城能源站8.6亿 区域供冷供热10亿 预计能源站可在7-8年内收回投资 区域供冷供热系统目前实际负荷与设计负荷仍有较大差距，回收期有待进一步测算，但总体运行状况良好。,投资运营情况,整体效益,二、进一步认识区域分布式能源在 建设低碳城市中的地位和作用,（一）发展区域分布式能源是我国城市化进程向纵深推进的必然要求,前30年，我国以工业化发展推动的城市化发展的重心是以沿海和中心城市或城市群快速拓展为特征。 当前，我国快速城市化进程已转入向二、三线城市拓展和乡镇建设的更大纵深。由点、线发展转入遍及大江南北全面发展阶段。,新一轮城市化推进的特点,新一轮城市化推进的特点,成都大源商务商业核心区,新一轮城市化推进的特点,重视接收端节能：强化建筑节能和其他末端设备设施的节能。 忽视输出端节能：作为终端能源产品的供给系统或输出端，能源供应体系的改进优化，实现从源头和体系上的整体节能减排往往没有被城市建设决策者重视，或者说还没有找到有效的解决方案。,目前我国城市建设领域节能减排存在的问题,结合高度集约集聚和复合多元的城市新区、园区的规划，可以实现不同能源负荷需求与空间分布合理匹配，能源的利用率可以达到90%，整体运行效益将进一步提高，完全可以达到节能减排和经济效益双优的目标。,就城市新区而言，分布式能源系统实际上是在本区域内整体上找到了解决能源和碳排放的输出端的节能减排最根本和最有效的方式。,2007年中国工业终端能耗中，以煤为主的燃料供热占65.4%，电占22.6%。 建筑物耗能中，65%是采暖和空调，15%是生活热水，14%是电，6%是炊事。,从宏观上讲，占总能耗2/3以上的工业和建筑物耗能中，各种温度的热能多于电能,（二）区域分布式能源系统在节能减排和运行效益方面，具有显著系统规模优势,“高能高用、低能低用、温度对口、梯级利用”，效率达80%以上； 采用分布式冷热电联供模式规划天然气发电，除了自身系统能源效率大大提高、发电成本大大降低以外，也使得占工业能耗65%和民用建筑80%的供冷热的能效成倍提高； 这是一个整体系统规模化解决的最优方案。,区域分布式冷热电联产能源系统,具体项目实施角度来看,从保温隔热的设计构造入手，以减少能量的损失 只降低单位面积供冷供热的需求负荷，并没有改变一次能源供冷供热 的效率,一般建筑物维护结构节能,规模负荷大，运行效率高 大大减少中央空调机房的用量和占地面积 减少80%以上的维护管理人员，维护运行成本优势明显 利用夜间谷价制冰、蓄冰，白天峰值期发电上网，供冷由用蓄冰制冷，不仅支持了电网调峰，也形成了三倍以上的峰谷电价差 城市优质生活的体现,区域分布式能源系统优势,（三）区域分布式能源系统具有巨大的外部效益溢出特性,所谓正外部性或效益溢出是指“那些生产消费给予了其它团体无需补偿的收益的情形。” 保罗萨缪尔森,节能减排产生巨大的环境效益,比传统的能源利用方式的能效提高1倍以上； 通过对余热烟气的高效梯度利用，使发电产生的CO2以及SO2、和NOX等有害气体排放大幅降低，碳排放量减少达3/4，大大改善区域的环境质量； 减少建筑和区域热岛效应及噪声，美化建筑外观； 所有这些巨大环境效益的取得都是由系统支付成本，而收益无法获取。,为优化我国能源结构发挥关键作用,“十二五”确定了2015年煤炭消耗总量将控制在38亿t，而2010年我国耗煤已达32.5亿吨； 我国每年能源需求增量是1亿多tce/a，作为替代，“十二五”规划天然气消耗每年增加300亿m3/a，约合0.39亿tce/a； 采用传统的利用技术远不能保障新增1亿多tce/a的需求。,现状问题,为优化我国能源结构发挥关键作用,优化能源构成、控制和减少对煤炭的依赖度 能效将提高1倍 300亿m3/a天然气就有可能替代相当于0.8亿tce/a的煤炭 提高优质洁净的天然气资源高效利用 有力地保障工业化和新城区建设的能源需求，实现2020年单位GDP碳排放降低40-45的目标。,在城市新区和产业园区采用区域分布式冷热电联供能源系统优势,为电网调峰和安全运行提供支持,仅广东电网为例的核算表明，南网可在保障调峰和供电安全的同时节省500亿元的抽水蓄能投资和西电东送103亿元/年的调峰运行费，其外部溢出效益之巨大可见一斑。,装机量可增至1.1亿千瓦 年发电量增至0.5万亿0.6万亿千瓦时 所占比例由4.5%提高到810% 减少西电东送电量0.3万亿千瓦时/年 节省大量抽水蓄能电站的建设 提高负荷中心供电安全保障和昼夜调峰能力,在我国大量城市新区建设上千座规模达100 MW级，总规模在100GW以上的区域分布式冷热电能源系统.可构建为按16h/a的模式运行、夜间停机的昼夜调峰电。,三、对当前区域分布式能源发展 面临的问题的思考,三、对当前区域分布式能源发展面临的问题的思考,?,三、对当前区域分布式能源发展面临的问题的思考,广东省政府 广州大学城分布式能源系统的试点方案,（三）调整评价低碳城市的指标体系,有关部门在今后制定城市和新区减排考核时,对使用不同性质的能源（包括电能）明确不同指标。,具体建议,按照制度经济学原理，游戏规则、制度的确立,将会导致对市场行为结果预期的确定性，最终导致市场行为的确定性。给分布式能源这一利国利民的新兴朝阳产业提供一套明确稳定、公平合理的制度保证比任何短期的应急组织更加有效，因为市场具有强大的自组织能力。,汇报完毕 谢谢！,