編者按:2018年8月9~10日,以“分布式能源新時代?變革創(chuàng)新融合”為主題的“2018(第十四屆)中國分布式能源國際論壇”在武漢召開,本次會議由中國能源研究會分布式能源專業(yè)委員會、中國能源網研究中心共同主辦。會上,中國建筑節(jié)能協(xié)會區(qū)域能源專業(yè)委員會名譽主任許文發(fā)主任發(fā)表了《區(qū)域能源和能源文化》的主旨演講。
本文根據論壇演講實錄進行整理。
許文發(fā):謝謝讓我和大家交流,和大家講區(qū)域能源和能源文化,時間有限。講四個問題,第一是講能源文化,我今年77周歲,文化是人類社會和歷史發(fā)展過程當中,所創(chuàng)造的物質財富和精神財富的總和,廣泛的支持并將活學活用根植于內心的修養(yǎng),人類文化分為物質文化、哲學思想和制度文化和心理文化,對人類社會規(guī)律、自然規(guī)律、人文規(guī)律、道德準則等認知后的人類自覺行為。
文化的表達是根植于內心的修養(yǎng),不需要提醒的自覺,以約束為前提的自由,為別人著想的善良,這是對文化來講。
什么是能源文化,對能源規(guī)律認知后的人類的自覺行為,我為什么說這件事,很長一段時間我感覺我們國家,中國人對能源認知上,確實有很多的差距,特別是出現(xiàn)了分布式能源以后,我感覺出現(xiàn)了類似這些問題,都覺得在文化上有一些問題。
第三是能源的相關概念理念和規(guī)律。能源是自然界提供的能量轉化的物質,能源是人類活動的物質基礎,人類社會發(fā)展離不開優(yōu)質能源的出現(xiàn)和先進能源技術的使用,在當今世界上,能源的發(fā)展,能源的環(huán)境,是全世界和全人類共同關心的問題,能源是自然界當中為人類提供某種形式能量的物質基礎。這是一些基本概念。
能源的分類,從來源來說,有外部天體來的能源,有地球蘊藏的能源,還有天體相互作用的能量,從能源產生來說,有一次能源和可再生能源,非可再生能源和二次能源,性質來說,有燃料型能源和非燃料型能源,有污染型和清潔型,有常規(guī)能源和非常規(guī)能源,形態(tài)有固體、液體、氣體和其他能源,液體和氣體能源叫流體能源。
關于能源的一些認知,這里頭我的觀點,能源革命講了這么長時間,它的目標是什么?我們要實現(xiàn)什么,對我們國家是要提高能源利用效率,對環(huán)境減少或者不產生污染,清潔能源和清潔燃燒的理念不說了,還有一次能源利用效率,關于煤改氣、煤改電,多能互補、清潔供暖、熱電比、熱泵效率,遠距離輸熱、關于PM2.5、能源結構和能源轉型,這是當前在能源范圍內,在理念上、觀念上、文化上一些認知的需要清醒認知的一些東西。
我主要講能源利用效率,一次能源利用效率,按熱力學第一定律,世界能源平均利用效率是50.32%,中國是36.81%,印度是39%,美國是51%,日本是56%,丹麥是72%,我說明一下,全世界每年弄到地球上來的能源,最后有效利用的是一半,我們國家不論從哪里來的能源,一年只用了36.81%,去年我們是44.9億噸標煤能源消耗量,有效利用了16億噸,27到28億噸變成了余熱和廢熱變成霧霾了,這是能源革命的重要目標,我們國家能源利用效率太低了,有27、28億噸的標準煤都變成煙塵霧霾污染環(huán)境了,這對我們實現(xiàn)中國夢和實現(xiàn)四個現(xiàn)代化差距太大了,在能源領域里正因為有這樣的認識,才說我們能源革命的目標,應該是提高能效。
世界平均不說,我就說丹麥,我前后參加過三次國際區(qū)域能源年會,和丹麥的專家交流,他們國際能源署和區(qū)域能源協(xié)會給的數字,丹麥的國家一次能源利用效率是72%,為什么那么高,城市供熱的能源效率可以達到90%,丹麥專家說了兩句話,第一句話所有的電廠都供熱,第二所有的供熱方式都發(fā)電,這一點我感觸很深,所以我們中國利用效率低,每年電監(jiān)會給的數字,中國發(fā)電系統(tǒng)排到大氣里面的能量,相當于7億噸標準煤,我們一共消耗43億噸,電力系統(tǒng)冷卻熱是7億噸標準煤,這就是我們國家的能源利用效率。
世界每百萬GDP能耗這是經濟能效,2.49噸油當量,我國是7.18噸油當量,我們相當于世界的2倍多,世界平均1.7億噸標準媒,中國是4.1億噸,總能耗中國消耗了全球32%的能源,卻只產生了全球13.4%的GDP,中國能源等于美國的2.2倍,日本的2.9倍,歐盟的3.3倍,碳排放,2016年單位GDP碳排放中國等于7-8倍的日本,4-5倍的美國。這就是我們面臨的國家能源和國際先進水平的差距,和我們實現(xiàn)中國夢的差距。
第二個大問題講區(qū)域能源的內容和意義,區(qū)域能源就是區(qū)域供暖、區(qū)域供冷和區(qū)域供電以及解決區(qū)域能源需求的能源系統(tǒng)和他們綜合集成統(tǒng)稱為區(qū)域能源,這種區(qū)域可以是行政劃分的城市和城區(qū),可以是居住小區(qū)和建筑群,可以是特指的開發(fā)區(qū)、園區(qū)等。
可以是鍋爐房供熱系統(tǒng),冷水機組供冷系統(tǒng),熱電廠系統(tǒng),冷熱電聯(lián)供系統(tǒng),還可以是,燃煤、燃油、燃氣、可再生能源等。人類發(fā)展至今,所有一切用于生產和生活的能源,在特指的區(qū)域內,科學、合理、綜合、集成的應用,完成了能源的生產、轉換、供應、輸配、使用和排放的全過程,稱之為區(qū)域能源,在區(qū)域里把能源問題解決了。
國際的區(qū)域能源協(xié)會成立了一百多年,中國成立了十年,區(qū)域能源的內涵和含義是什么,區(qū)域是自然區(qū)域、行政區(qū)域,還有認為區(qū)域,包括經濟開發(fā)區(qū)、產業(yè)園區(qū)、居住區(qū)、商業(yè)區(qū)、生態(tài)區(qū)、低碳區(qū)、智慧區(qū)、綠色建筑區(qū),這些年我們國家城市化的進度很快,很多國家都在實現(xiàn)現(xiàn)代化,對一些老城市一些特殊區(qū)域,都有區(qū)域能源問題,區(qū)域的能源包括一次能源,包括可再生能源,包括二次能源,包括高品位能源,低品位能源,余熱能源和廢熱能源。
區(qū)域能源的要點是在需求側,能源供應側和能源的用戶側做到品位對應、溫度對口、梯級利用、綜合互補、多種集成,范圍包括全過程,就是能源的生產、輸配、供應、使用和排放,產業(yè)鏈是區(qū)域能源的策劃、規(guī)劃、科研、設計、施工、管理、運營、服務、人員培養(yǎng),從2002年到現(xiàn)在,這十幾年的時間,通過我們專業(yè)委員會相關的企業(yè)事業(yè)和專家的研究單位,總共經歷了400多個區(qū)域能源項目,在產業(yè)鏈上各個環(huán)節(jié),包括策劃、規(guī)劃、科研、設計、施工,還沒有說設計采購,包括融資的,做了這么多項目,我們在國內方面的需求量很大,這里的核心問題是區(qū)域能源的規(guī)劃,必須做好規(guī)劃,區(qū)域能源用戶包括在區(qū)域里面的產業(yè)用能,就是一二三產業(yè)用能,第二是建筑用能在區(qū)域里面,第三是交通用能,現(xiàn)在電動汽車和電動自行車,燃氣汽車在區(qū)域里面解決交通擁堵問題。
區(qū)域能源就是互聯(lián)網能源,區(qū)域能源以提高能源利用效率離不開互聯(lián)網,各種能源負荷分析計算確定需要互聯(lián)網,區(qū)域能源各個用戶的種類、時間、特點、規(guī)律分析、錯時、錯峰、錯入住率的選擇離不開互聯(lián)網,各種能源系統(tǒng)選擇離不開互聯(lián)網,區(qū)域能源各種用戶服務、維修也離不開互聯(lián)網,全區(qū)域能源的運營、管理財務分析納稅等等也離不開互聯(lián)網,區(qū)域能源的總調度平衡分配離不開互聯(lián)網,區(qū)域能源就是冷網、熱網、電網+信息網,主要是冷水網、熱水網、蒸汽網、燃氣網、+微電網,+大數據和信息網,+地理信息網。
區(qū)域能源就是智慧能源,智慧能源是以數字化、網絡化、智慧化、智能化的信息技術設施為基礎,以用戶為目標,以低碳、舒適、高效為主要特征,以徹底感知、廣泛互聯(lián)、深度智慧為技術特點的現(xiàn)代能源模式。
智慧能源是指擁有自組織、自檢查、自控制、自平衡、自優(yōu)化等人類大腦功能的滿足系統(tǒng)全面、安全、清潔的經濟要求的能源形式。智慧能源就是充分開發(fā)人類的智力和能力,通過不斷的技術創(chuàng)新和制度變革,在能源開發(fā)利用、生產消費的全過程各個環(huán)節(jié),融入人類獨有的智慧,建立和完善符合生態(tài)文明和可持續(xù)發(fā)展要求的能源技術和能源制度體系,從而呈現(xiàn)全新的能源形式,所以區(qū)域能源就是智慧能源。
下面談談清潔供熱的“宜”,要清潔取暖,一說清潔取暖,全國都清潔取暖,出現(xiàn)了一大堆問題,有一些對能源文化認識上的缺失,有一些問題確實不明確,第一清潔供熱和清潔采暖、取暖和供暖,供、取、采,供講的是熱源側、供給側,是實施清潔供熱的主動側,包括能源資源的選擇,能源供應技術的選擇和能源供給側的改革核心,也是主要方面,熱源用戶側是需求側,是清潔供熱的被動側,包括能源的輸配和最后的應用釋放,不僅包括能源系統(tǒng)本身,也包括建筑物的熱泵性能,就是隔熱、保溫、防滲透,包括應用的環(huán)境保溫和隔熱的排放。
熱與暖,供熱按照行業(yè)技術標準,我們國家有標準,原來我是住建部供熱標委會的主任,按照術語標準來講,供熱包括供暖、通風、空調生產工藝和熱水用熱的供應,包括供應熱水和供應蒸汽,供暖是供熱的內容之一,是保證生產生活環(huán)境的基本措施和手段,供熱術語標準已經最終將供暖、取暖、采暖系統(tǒng)統(tǒng)一改為供暖,取暖和采暖的說法都是不符合國際國內標準的,我為什么在這兒講?我們要統(tǒng)一一個說法,通過一個認識,關于在業(yè)內全國的供熱行業(yè),供暖采暖取暖的事兒爭論了幾十年,最后按照國家標準,統(tǒng)一叫做供暖。
清潔供暖首先取決于供給側的問題,例如能源的結構形式,熱源的形式,系統(tǒng)的規(guī)模、熱負荷種類和調解劑量的方式,現(xiàn)在講的清潔供暖在供給側的各個方面都要解決好,其次是需求側,也就是用戶側,清潔供暖包括用清潔燃燒,包括清潔煤的燃燒,天然氣和液化氣,可再生能源的利用,工業(yè)余熱為熱源,對建筑物或工農業(yè)生產的工藝供暖,在供暖過程中高能效、沒有污染排放,或極低的排放,對環(huán)境不產生任何不利影響。
清潔供暖的主力應該是熱電聯(lián)產,中國是產煤大國,產煤量的45%是用于發(fā)電,發(fā)電同時,可以輸出余熱,燃燒電廠的排放標準,已經與燃油燃氣的鍋爐相同,屬于清潔燃燒。
這半年多有關領導和政府機關的講話,對清潔供熱有統(tǒng)一的認識,我把它總結成10個宜,這說明中國目前社會狀況,大家對能源的認知,在能源文化上的差異,宜電則電,宜氣則氣,宜煤則煤,宜油則油,宜熱則熱,宜可再生能源則可再生能源,宜余熱則余熱,宜集中則管網平衡,宜建筑節(jié)能則保暖改造,宜用專用爐具加型媒燃料則用。
煤炭不是清潔能源,但是它可以進行清潔利用,為什么丹麥能做到,他的供熱鍋爐可以發(fā)電,達到和電廠發(fā)電鍋爐排放一樣的程度,能源利用效率一樣,我是學供熱和暖通空調的,就是燒鍋爐的,這句話很簡單,說明我們這個國家和社會,對供熱行業(yè)的認知,所以我們才出現(xiàn)了現(xiàn)在的情況,從整個能源行業(yè)來說,我們國家為什么要電能替代,就是電多熱少了,在我們認知上把電作為很重要的能源,把冷熱放在次要的位置。
宜氣則氣,就是高能效低排放,煤改氣的實質是要提高能源利用效率,從40%提高到70%以上,甚至超過100%,要降低污染物的排放,實現(xiàn)天然氣的低氮燃燒,達到每立方米50毫克的排放標,我們現(xiàn)在燃氣出現(xiàn)的問題,分布式能源出現(xiàn)的問題,還有能源文化的基礎,從上到下對能源文化和分布式能源的認識,對天然氣的認識,是有很大的差距的,要提高這方面的認知,天然氣的梯級利用不說了,我們國家入門條件是70%,我們燃氣的供暖鍋爐房,一下子五環(huán)之內全改成這個,能源利用率只有40%多,這和70%和90%能源利用效率差多少,這不是能源文化的認知嗎。
7月13號我們李總理提出來了宜煤則煤,總之一句話,我們應該提升能源文化水平,來促進我們能源的革命。我就說這些。
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責任編輯: 張磊