中新天津生態城可再生能源利用綜述

□文/王 婷 李雪松

□李雪松/天津創業環保集團股份有限公司。

中新天津生態城可再生能源利用綜述

□文/王 婷 李雪松

文章分析了可再生能源在我國的利用現狀，根據天津中新生態城的地理位置以及發展理念，結合各種新能源技術的特點，闡述了可再生能源技術在生態城的規劃利用。

中新生態城；可再生能源；新能源

可再生能源是指可以再生的能源總稱，包括生物質能源，太陽能，光能，沼氣，風、河流、波浪和潮汐的動能，地下水、污水中的熱能等。水力水電已經大量開發；商業化的生物質發電工程不斷建成；風能發電技術日益成熟；太陽能技術已在我國得到廣泛利用。隨著可再生能源的進一步成熟，在供電、供暖等領域將發揮越來越重要的作用，也必將促進我國國民經濟的持續、健康發展。

概況

中新天津生態城（以下簡稱“生態城”）位于濱海新區東北部的漢沽地區，坐落在濱海休閑旅游區內；規劃面積約34.2km2；北鄰漢沽新城，南望濱海新區核心區；距離天津港約1km，距離濱海新區核心區約15km，距離天津中心城45km，距離北京150km。在《中新天津生態城總體規劃(2008-2020)》中，對生態城的城市定位為以下3點。

(1)綜合性的生態環保、節能減排、綠色建筑、循環經濟等技術創新和應用推廣的平臺。

(2)國家級生態環保培訓推廣中心；現代高科技生態型產業基地。

(3)“資源節約型、環境友好型”宜居示范的國際化新城；參與國際生態環境建設的交流展示窗口。

太陽能資源及利用

生態城太陽能資源

天津氣候屬暖溫帶半濕潤大陸季風型氣候，四季明顯，長短不一；降水不多，分配不均；季風顯著，日照較足；地處濱海，大陸性強。年平均氣溫12.3℃。7月最熱，月平均氣溫可達26℃；1月最冷，月平均氣溫為-4℃。

天津漢沽地區陽光充足，太陽總輻射各月分布不均，在80～240W/m2。日照較長，日照時數在2600～2700h/a，平均日照率為64.7%，屬太陽能資源中等區，具有良好的利用太陽能的自然條件。

太陽能利用

（1）太陽能供給生活熱水。生態城內太陽能供給生活熱水采用分散式和集中集熱分散儲熱式相結合。按建筑物高度分為3個方案。

a4層及4層以下低密度住宅采用分散式，集熱器布置在屋頂，每單元一個獨立系統，分散集熱、分散貯熱。采用大容量儲熱罐，電輔助加熱，進口自控系統。

b5～12層中密度住宅采用樓宇集中式，每單元單獨一個系統。太陽能集熱器集中布置在屋頂。每戶設置貯熱罐，設電熱水器作為輔助熱源。

c13層以上高密度住宅采用集中—分散式，集中集熱分散儲熱，集熱器布置在屋面和南向陽臺以及立面。每單元單獨一個集熱系統，每戶設置貯熱罐，設電熱水器作為輔助熱源。太陽能集熱器布置面積不足時可以考慮采用小區或園區的綠地、構筑物等。

太陽能的熱量隨季節和天氣等條件波動，因此為滿足需要量，采取以下措施：

a確保太陽能熱水器規模；

b采用住戶之間或太陽能熱水器之間可融通熱的系統；

c設置能儲存熱水的儲熱罐；

d在屋頂之外的適合的地方設置太陽能熱水器。

太陽能發電

太陽電池是半導體的一種。太陽光發電是指利用太陽電池將太陽光能直接轉化為電能的發電方式。與其他發電相比，太陽光發電雖然存在利用成本較高及發電功率不穩定的缺點，但是它擁有極其優良的環保特性。

生態城內將利用以下3類設施作為太陽光發電站，集中設置太陽光發電系統，在經濟能力可以承受的范圍內，積極利用集中型的大規模太陽光發電站。

（1）起步區。在起步區內的工業地帶集中設置1500kW太陽光發電設備。太陽電池位置朝南，根據緯度設置角度，使太陽光能夠直接照射到太陽電池上。

（2）污水處理廠。生態城內原建有營城污水處理廠，2010年處理規模規劃為10萬 m3/d，為了有效除臭、保護環境，氧化溝曝氣槽上設置了蓋板，在蓋板上設置1100kW太陽光發電設備。

（3）綠化地域。生態城北部地區的2個規劃綠地內設置3400kW太陽光發電設備。

深層地熱資源及利用

深層地熱資源

從生態城的地質構造看，發育較好的熱儲層主要有3組。分別為明化鎮組(Nm)、館陶組(Ng)和古近系東營組(Ed)。

明化鎮組熱流體富集段，富水巖性主要為淺綠色，黃色粉砂巖和粉細砂巖夾中砂，頂板埋深440～470m，砂層約占總厚度的41.38%，目前水位埋深60m左右；具有水溫低、水量大、水質好、有輕微的結碳酸垢的特點。

館陶組熱流體富集段，巖性以粉細砂巖和含礫砂為主，其中底部砂礫巖賦水性差異較大。頂板埋深1650～1750m，砂層約占總厚度的59%，目前水位埋深70m左右；具有溫度中等、無腐蝕、不結碳酸垢的特點。

東營組的富水巖性以砂礫和含砂礫巖為主，頂板埋深2100～2200m，砂層約占總厚度的39%；具有溫度高、具有輕微的腐蝕、可能結碳酸垢的特點。

深層地熱集中供暖

生態城利用深層地熱有2種方式。一種是直接利用溫度較高的地熱水通過熱交換后直接使用，提供采暖。另外一種是利用溫度較低的深層地熱，通過地熱熱泵供暖；同時，水溫較高的地熱水直接利用之后，再通過熱泵加熱再次使用，實施梯級利用的方式。

生態城3個深層地熱熱源中使用溫度較高的館陶組(Ng)及東營組(Ed)進行直接利用。明化鎮組(Nm)的水溫較低，適合地源熱泵的方式利用。

起步區利用館陶組(Ng)及東營組(Ed)各設一處能源站，2座能源站同城市熱力相互補充，可為40.3萬m2和 44.2萬m2的住宅提供采暖。利用明化鎮組(Nm)在起步區以外的地區設置4處能源站并根據土地利用計劃及地熱井勘察結果，考慮與城市熱力管網連接等問題。

2.打好“文化牌”，提升軟實力。抓文化就是抓發展，抓文化軟實力就是在更高層次上提升發展的軟實力和硬動力。我們要堅持全方位、多角度精心打造“以團隊文化、親情文化和安康文化為核心”的企業文化品牌，用和諧文化來教育、感染、凝聚員工，實現隊伍的和諧穩定。在團隊文化建設中，尤其要注重逐步培育和形成具有自身特點的文化體系，為發展油田、振興油田提供強大的思想基礎和精神動力。

風能資源及利用

風能資源

天津地區主要受季風環流影響，季節變化較大，風向隨季節變化明顯。冬季盛行西北風，夏季盛行東南風，春、秋季節以西南風或東南風為主。在季節交替時，風向多變。3～5月各月平均風速都在3.0m/s，是一年中風速最大的季節，其中4月平均風速達3.7m/s。12～2月平均風速為2.7m/s，6～8月和9～11月平均風速為2.3m/s。

生態城地處勃海灣，風力資源不是很豐富。其中一年中半數工況點的日平均風速為3m/s以下。按一般建設風力發電場需年平均風速6m/s的條件，生態城不適合建設大規模的風力發電場。生態城設置的風力發電裝置可做為景觀和環境教育利用。

風能利用

風力發電是通過風的力量帶動風車葉旋轉，將旋轉產生的能量轉化為電能的發電方式。風力發電機包括設置于大樓上的500～1000W的小型風力發電和1000～6000kW的大型風力發電機等各種類型。

由于生態城內的風力資源較弱，風力發電只能停留在象征性階段，在主題公園內設置6座1000kW景觀性風力發電機。另外，為了避免風機相互干擾，風機之間的間隔距離為風機直徑的3～10倍。

生物質能源及利用

生態城內設置有生物質能源綜合利用系統，該系統將生態城內產生的廢棄物作為可再生能源有效利用，具有良好的投資效果。

此系統主要由生物燃氣化設備，熱分解燃氣化設備，氣體精制、混合、發電設備構成。

生物燃氣化設備的工作原理是將污泥與廚余垃圾進行厭氧發酵使其生物燃氣化。本系統可以直接對污水處理廠排放物進行處理，具有減少運輸成本、減少CO2排放的特點。此系統還可以接收通過垃圾粉碎機排入下水管道的以及經分類收集后真空輸送的廚余房垃圾。廚房垃圾經過生物燃氣化工序后產生的氣體用作氣體燃料，將排放出的污水返送到污水處理設施進行處理并對產生的殘渣進行脫水處理后使用熱分解燃氣化設備進行處理。

熱分解燃氣化設備的工作原理是將通過真空輸送的廚余垃圾以外的廢棄物在400～800℃的低氧狀態下干蒸，制造熱分解燃氣，這個過程中固體的廢棄物成炭狀物排出。將炭清洗后用作熱分解爐的加熱燃料。此時，用于熱分解爐加熱的燃氣用于加熱生物燃氣化設備。精制熱分解燃氣時產生的飛灰、焦油等成分與上述用于加熱的炭殘渣一起運送到區域外的最終處置場。

由于生物質燃氣的熱量值不同，而且隨污泥及廢棄物的量變化產生量有變動，因此，此系統設計同天然氣管道連接，生物燃氣、熱分解燃氣經過天然氣進行熱量調整，通過燃氣熱電聯產設備進行發電的同時得到蒸汽。發的電上網，蒸汽冬季可以在進行熱交換以后跟城市熱網相連提供熱力，夏季可以為吸收式冷凍機的熱源等在周邊的設施使用。

本系統與一般的垃圾焚燒發電相比能夠產生高達將近3倍的可再生能源，與其他可再生能源相比可以控制產生量，根據需求情況進行供應。

實施措施

財政支持

采取綜合的財政支援措施，促進可再生能源利用，使生態城成為可再生能源利用的示范區。

(1)可再生能源發電高價上網制度。生物質能發電上網，根據現行的可再生能源法相關規定，可享受0.25元/（kW·h）的優惠。為促進可再生能源利用的順利發展爭取制定進一步的優惠政策。

(2)利用可再生能源、節能設備的建筑。對采用一定水準以上的可再生能源和節能措施的建筑，減免契約稅、城市土地使用稅、固定資產稅。

(3)可再生能源、節能設備利用的稅收優惠措施(面向企業)。減免可再生能源、節能對象設備的固定資產稅；對可再生能源、節能對象設備實行特別折舊。

(4)可再生能源、節能設備利用的稅收優惠措施(面向個人)。個人住宅利用可再生能源設備時，減免相應部分的固定資產稅，同時根據買房還貸金額扣除部分所得稅。

促進企業參與的舉措

為國內外擁有可再生能源和節能等先進技術的企業到生態城作示范項目提供優惠條件，使生態城成為這個領域的先進技術的展示場和集合地；利用能源管理系統為生態城內的企業和家庭提供可再生能源利用和節能的建議和指導。

[1]劉慶華.淺析開發可再生能源的政策支持[J].攀枝花科技與信息，2008,(3)：58-63.

[2]肖黎明.可再生能源發電項目電價政策執行情況及其完善建議[J].價格理論與實踐,2009,(1)：33-34.

TK01+9

C

1008-3197（2010）05-29-03

2010-08-04

王 婷/女，1982年出生，助理工程師，天津生態城能源投資建設有限公司，從事可再生能源技術管理工作。

□李雪松/天津創業環保集團股份有限公司。