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十八大報告提出,堅持節約資源和保護環境的基本國策,堅持節約優先、保護優先、自然恢復為主的方針,著力推進綠色發展、循環發展、低碳發展,形成節約資源和保護環境的空間格局、產業結構、生產方式、生活方式,從源頭上扭轉生態環境惡化趨勢,為人民創造良好生產生活環境。因此,能源規劃成為城市發展過程中,必不可少的重要環節。 本期《聲音》欄目特邀中國熱泵技術領域的專家級學者和企業家范新教授,來談一談對城市能源規劃的建議。
范新 同方股份有限公司副總裁、清華大學建筑學院教授、同方人工環境有限公司總經理。
中國能源供給面臨挑戰 能源是人類社會賴以生存的和發展的重要物質基礎。20世紀70年代末以來,中國作為世界上發展最快的發展中國家,已成為世界上第二位能源生產國和消費國。能源供應持續增長,為經濟社會發展提供了重要的支撐。雖然中國擁有較為豐富的能源資源總量,但隨著城鎮化進程的加快,城市發展迅速的今天,能源資源消耗巨大,按照人均擁有量來衡量,中國已成為資源貧瘠國,遠遠低于世界水平。 由于我國產業結構的不合理性與管理技術上的落后,盡管在能源消耗上有了很大的改善,但是與發達國家相比還是存在很大的差距。中國產業生產和居民生活中大量使用高耗能的落后技術和產品,現有的近400億平方米建筑中,99%屬于高能耗建筑。 在中國,煤炭是主要的一次能源,是國民經濟的重要支柱。然而,煤炭在開發、利用、運輸等過程中產生的污染,會對環境造成嚴重影響。我國85%的煤炭是直接燃燒使用的,主要包括火力發電、工業鍋爐、民用取暖和家庭爐灶等。煤炭高耗低效的燃燒排放,造成我國以煤煙型為主的大氣污染,SO2和CO2排放量分別居世界第一和第二位;采煤礦井水排放污染江河水系、破壞土壤結構、危及生態環境安全。由此可見,必須在發展的同時,大力控制排放,開發利用新能源。 城市能源急需規劃 面對城市飛速的發展,必須要有一個強有力的能源供應來保證現代化建設。因此我國現階段能源中存在的問題,要加快研發低能耗和無污染的新能源,同時大力節能,減少能源的損耗,合理控制污染能源的使用量,加大對風能、地熱能、太陽能等新能源的利用。
同方總部 《能源發展“十二五”規劃》中提出,“十二五”時期,要加快能源生產和利用方式變革,強化節能優先戰略,全面提高能源開發轉化和利用效率,合理控制能源消費總量,構建安全、穩定、經濟、清潔的現代能源產業體系。 隨著城市的發展和城鎮化速度的加快,城市的能源消耗日益加劇。舉一個簡單的例子:北京1997年時人均住房面積是10平方米,而到了2011年時已達到21平方米。人均住房面積的增加,意味著建筑所需要消耗的能量也在增加,比如用電、制冷、供暖等。每座城市都有自己的發展規劃,但卻沒有配套的能源規劃,這就很容易造成在發展過程中發生能源分配不均、分配不足等現象,從而制約了城市的發展。曾經在石家莊某小區就發生過由于供熱能力不足而導致小區暫停供熱的現象,嚴重影響了居民的正常生活。 我們可以把大地、河流,甚至空氣看成是能量庫。以建筑物供暖為例:夏天需要制冷的時候,通過專業設備將建筑物中的能量吸收儲存到能量庫中。到了冬天需要供暖時,再將能量庫中的能量注入到建筑物內,這就形成了一個能量的循環系統,與此同時也達到了低消耗、低污染、效益高的效果——這種能量循環是依靠一種叫熱泵的技術來實現的。 熱泵的原理其實非常簡單,就是搬運能量。從空氣到土壤,再到地表水、地下水等自然資源,以及工業的余廢熱資源,均能通過熱泵對其蘊藏的能量進行回收、轉移和提升,符合“溫度對口、梯級利用、因地制宜、多能互補”的科學用能原則,是一項節能環保的成熟技術。 通過回收自然資源及工業余廢資源中的能量,能夠解決城市能源消耗的10-15%左右,因此將常規能源、可再生能源和工業生產中的余廢熱資源相結合便形成了城市能源的總量,此后再通過城市能源的供給系統,進行統一規劃、分步實施。 建筑節能 建筑是用能大戶,約占全社會總能耗的30%,建筑耗能與工業耗能、交通耗能并列,成為我國能源消耗的三大“耗能大戶”。尤其是建筑耗能伴隨著城市建筑總量的不斷攀升和居住舒適度的提升,呈急劇上揚趨勢。建筑能耗包括建造能耗、生活能耗、采暖空調等,其中最主要的是采暖和空調,占到50-70%。
廊坊基地 建筑節能是指在建筑中提高能源利用效率,用有限的資源和最小的能源消費代價取得最大的經濟和社會效應。其解決途徑只有兩種:一方面通過開發利用可再生能源及節能建材等途徑降低建筑能耗的需求;另一方面要提高能耗系統的效率,從而降低終端能源使用量。 住建部2010年提出特別要把建筑節能作為住房城鄉建設系統的重點工作,加快可再生能源應用,推動綠色建筑發展。在打造以關注環境保護,強調人與自然、人與社會可持續和諧發展,建設資源節約、環境友好的新興城市發展模式生態文明城市中,發展綠色建筑,改變當前高投入、高消耗、高污染、低效率的模式,為人們提供健康、適用和高效的使用空間是必不可少的。 綠色建筑的核心是節能,供熱與空調能耗占建筑能耗約60%,節能潛力巨大。可再生能源與余熱資源的回收利用是供熱與空調節能的重要方向,熱泵技術是可再生能源與余熱資源利用的核心技術,也是規模利用可再生能源和余熱資源的有效途徑。 我國有著特殊的國情和特殊的能源結構,世界上所有的國家都在為能源斗爭,能源危機時刻存在,國際形勢時好時壞,中國必須依靠本國自身的能源來支持經濟建設。國內城市應當依據自身的能源現狀,找出一個適合自己城市發展的道路。
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