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李海濱:新建功能區能源創新布局

2017-05-04 09:01:56 5e

(李海濱:北京華源熱力管網有限公司副總經理)

李海濱:大家好,我們講講我們的策略,提出了要開展零碳排放的示范行動,一些能源的要點,我們作為能源的投資建設運營是要掌握大國家背景。

重點放在區域能源方面,區域能源是要整合區域內和區域外的資源與能源,實現熱、冷、生活電能的協同生產供應,主要對一些功能區,對于工業區涉及比較少。區域能源發展目前發展了四代,這是丹麥的區分,總體而言,從單一能源向多種能源發展,從用能高溫向低溫進化。功能區來講是我國城鎮化戰略主要的抓手,各地都紛紛推出了各種各樣的高端功能區承載城鎮發展的主體功能,科研區、功能區、大學城等等不一而足。

這樣的一些區域一是建筑群密度密集容積率高,這是我們和國外,美國和歐洲等國家最大的區別,這是我們在做能源開發投資建設時候一定要記住的區別點,不要盲目的照搬國外。第二用能需求量大,冷、熱、電的消耗都比較高,這是我國的特點,都是大集中,冷熱的需求也比較高,對于這樣一些功能區建筑用能占大頭,其他的還有一些交通等等。

我們認為作為功能區我們有個原則,一是體現先進性,特別是在北京,在排放上、節能上都要體現先進性,這樣要整合利用各種各樣的資源,余熱、廢熱來實現超低排放;第二要有一定的示范性,不是盲目的追求高大上,一定要因地制宜,這塊實際上國家也推了兩個,一是多能互補、另外是能源互聯網+智慧能源,有一個項目已經被列入多能互補的示范工程。

可靠性,這是毋庸置疑的,我們現在的社會能源已經作為一個社會的基礎設施而存在,隨著生活水平的不斷提高,過去側重于電,近些年來側重于熱,在安全和保障上,要有足夠的考慮,要有一定的后備性和安全性,主要采用多種能源方式,多熱源進行布局互相支撐。

一定要考慮協調性,協調性是兩個概念,一是在區域范圍內實現大范圍的能源優化配置,做功能區能源規劃的時候一定要跳出功能區,實現大范圍的資源配置,比如在北京要考慮到北京周邊的資源,特別是張家口和周邊能源示范基地這樣的功能。

也要考慮能源的需求和供熱的安全性協調。

最后是安全性,這是可持續發展作為一個投資者所要考慮的問題,投資要省、運營要省,對不同類型建筑的負荷進行分析,節約投資,運行上要優化運行合理調配降低運行成本,這是做方案時候的出發點。

因地制宜的問題,近期習總書記提出針對清潔供熱提出一句話,宜電則電、宜氣則氣,這體現了因地制宜的原則。目前總體思路是針對一個高端功能區,按照智慧、低碳多能可以耦合方式進行開發,綜合利用信息技術、人工智能、智能電網、熱網、互聯網、物聯網儲能技術,橫向上多能互補進行耦合,實現可再生能源和傳統能源互補,能源梯級利用的能源綜合體系。

應用上,要實現一個區域規模化的聯供,中國的國情一般都是區域化開發、高強度開發和歐洲的特別是美國不一樣,美國比較分散,在聯供系統上更多的應用案例是獨棟式的,我們認為應該是采用規模化的、區域化的開發。

冷熱電的儲能問題,由于可再生能源間歇性、不穩定性就需要一個儲能進行耦合,在冷和熱包括電方面都要有所考慮。例如儲冷,夏季的時候利用夜間的電來平衡電網的風控差,儲熱是利用白天和夜間的負荷差,結合棄風電、熱電聯產負荷差異性進行儲熱,化解熱電耦合的矛盾。電要結合電動汽車實現電網的負荷運行。

利用方式上要因地制宜多能互補,我的多能互補不是說各種方式都要利用,在對區域資源的分析基礎上,采用適宜的方式,采用適宜的經濟性進行互補,整個區域能源消費、輸送進行建模,建模基礎上尋求優化方式,近期也在嘗試采用低溫的供熱方式,減少能耗,和區域有限寶貴的可再生資源進行匹配,提高整個系統的利用率。

現在存在四個網,傳統能源冷網和熱網、電能的微電網、信息的信息化系統,通過多網融合來實現信息的對稱、供需分散、系統扁平、開放共享的管控策略。

作為一個區域能源的開發模式,過去從傳統的冷熱供應逐步向電的供應來開展,結合電力系統的改革也開展了區域內的電力交易和冷熱電同時進行投資建設運營,提高人員的勞動生產率,提高設備的利用率,提高資金的使用效率。

安全強調一方面,在這樣一個功能區的建設上,投資、建設、管理最好是由一家來,上下游一體,做規劃和規劃落地到方案實施和運行上保證規劃理念的實現,保證運行的效果達成。

在末端的站和網的建設上也有一些考慮,在末端按照三星能源站、綠色能源站,借鑒建筑綠色三星概念,能源站是最靠近用戶端,可以利用這樣的城市寶貴廠址站址做成各種新技術、新工藝集中的展示地,包括客服和科普等等做成展示地,綜合管廊、地下能源站是城市中所采用的方式。

結合前面的想法說明幾個具體的案例:

高端功能區,要求要創建零碳排放示范區,區域科再生能源利用率達到40%,這個要求非常高。一是實現零碳排放,第二是可再生能源利用率,這兩個條件都受制于資源的所限,非常受限。根據這兩個目標對周圍的可利用資源進行分析,電、燃氣、熱力進行了分析,包括可再生能源。

太陽能比較豐富,周邊有大量的棄風電,這個區域容積率并不高,有比較多的公共綠地,具備利用地熱的條件,這是經過分析之后所得到的。這樣基本上明確這個區域為了打造零碳排放示范區、可再生能源利用率40%,選用了以潛能地熱作為集合,選定地溫能的能力不能全覆蓋因為有穩定性的問題,還需要考慮調峰,經過分析提出兩種調峰的方式,一種是用燃氣三聯動機組,另外一種是綠電系統能力。通常有一種認識,三聯供是最先進的技術,政府領導和一般的人士首選是分布式三聯供,代表了世界先進水平。經過分析三聯供有它的適用范圍,特別是在中國,一定是在相對邊緣,資源并不充分的條件下用一個燃氣過去冷熱電全供實現最大的效果,但是在一個城市中,比如北京、天津、上海這樣大型的城市中,它的市政基礎設施建設是非常完善,比如電,北京的電通常是99.99,高端功能區現在這個區域考慮要達到六個9,全年的停電時間不超過30分鐘,基本上不停電,電是不缺的,周圍有現成的市政熱力,資源區域上講采用三聯供存在一定的考慮。

在這樣的應用場合下,三聯供是作為地緣熱泵的調峰,三聯供系統要發揮它的最大高效,冷熱電聯供最大高效應該是運行在它的額定負荷,是運行在額定工況下才能發揮最大的功效和發揮三聯供系統本身的先進性和優越性,這個方案中它是作為調峰來使用的,它的負荷率非常低,這樣完全違背了三聯供系統的技術特點,這個區域景觀要求上也有所要求,煙囪的處理、氮氧化物的排放等等,通過這樣一個案例來說明在三聯供選用上要考慮它的適用性。

未來科技城,已經建成了,是在當初金融危機的時候落實國家千人計劃,在北京昌平區選了一塊地建設。也是15家央企的研發總部,也是非常集中的大概不到十平方公里范圍內要760多萬的建筑面積,冷和熱的需求都很高,而且很不平衡,電網相對薄弱,氣靠近六環,氣比較充足,這個區域最終的方案是以集中的燃氣冷熱電作為集合,配上燃氣調控鍋爐,結合資源條件開發調解熱泵和水源熱泵的方式。這個方案當時也論證過,每個樓采用分體式的三聯供,15家央企上15座機組,最終是選用了這樣規模化的集中方案,也有一個概念,分布式概念上講就是靠近終端負荷,實現冷熱電的聯供,并不是以規模來劃分,現在三聯供是兩臺9億機組,目前上了一臺,20萬的容量,和產生小三聯供幾千個一兩萬的是有所區別,在國家能源局組織專家論證會上也得到專家的認可。

麗澤商務區,位于豐臺的菜戶營和麗澤橋之間,總的建筑面積是6000萬,90%也是大型公共建筑,容積率非常高,7.53,這個區域重點做的方案是實現區域供冷,冷熱同網,目前已經列入國家第一批多能互補的示范項目。

八達嶺,延慶是北京市的綠色能源示范區,資源和定位是綠色示范縣,這次結合冬奧會的建設,國家能源局也提出結合張家口可再生能源示范區的建設,要把風電的資源用于更多的供熱。

謝謝大家!




責任編輯: 中國能源網