談城市市政基礎設施規劃中分布式能源策略

曹 玥 鋒

(1．太原市城市規劃設計研究院，山西太原 030002;2．太原理工大學建筑與土木工程學院，山西太原 030024)

1 分布式能源系統簡介

所謂“分布式能源系統”是一種新型的能源系統，與傳統的能源系統相比，它更具有節能、高效、環保、經濟等優勢。該系統通過各種一次能源轉換技術的運用，可以在一個區域內同時對用戶提供冷、熱、電等能源供應的需求，減少了輸配系統能源損失的同時還可以實現能源的梯級利用。

分布式能源系統包括冷熱電聯產、能源回收系統及就地式可再生能源系統等。該系統的形式多樣化，如太陽能發電、風力發電、分布式儲能、燃氣動力裝置發電等。

2 分布式能源的優缺點

2．1 優點

分布式能源系統最大的特點為節能、減排、低碳、安全。“十二五”規劃中已經明確提出，我國要加大促進分布式能源系統的推廣。

該系統具備了較好的環保、節能等性能。其為能源的可再生利用提供了良好的途徑。由于可再生能源分散性強，利用率低，在大型集中供能應用中難以實現，但分布式能源系統的應用對于缺乏電力的地區可以提高電網供電的可靠性，因為用戶可以自己調節并控制該系統，因此，該系統的運用也降低了安全隱患。其次，該系統主要用在冷、熱電聯產中，可以實現能源階梯式的開發利用。當以天然氣為一次能源時，在燃氣輪機組發電的情況下，該系統可以將余熱轉換為制冷和采暖為居民服務。

2．2 缺點

目前，該系統也是存在一些缺點的，因為它本身并不是集中供能，單機功率的發電效率與大電廠相比要小很多。因為動力設備的機組大小與效率成正比。因此，單從售價考慮，大機組單位功率比小機組要低很多。此外，當大機組集中在一起時，有專業的技術工作人員運行維護，機組的工作壽命和安全性都能得到更多的保證。所以，對純發電成本和單位千瓦投資作分析比較時，分布式能源系統所要投入的費用肯定要超過大供電系統的，并且在技術的使用要求上，分布式能源比大型電網供電要高出很多。

3 國內外應用情況及主要存在問題

3．1 在國內的應用情況

在我國，分布式能源的應用起步較晚，主要集中在北京、上海、廣州和其他大城市。該系統的應用也僅限于學校、辦公樓、醫院等地方。由于在利益、法規及技術等方面上存在一些問題，目前該系統在我國的應用并不成熟。

熱電聯產事業的發展在我國得到了很高的重視。國家能源局曾在2010年提出，在“十二五”期間，我國擬建1 000個左右天然氣分布式能源的項目，并將在全國推廣城市分布式能源系統的國家級示范區使用。

目前在國內已經有很多家關于分布式能源的服務公司，分布式能源在我國已具備大規模發展的條件。隨著我國對能源的重視，一定會有越來越多的策略針對分布式能源的應用。

3．2 在國外的應用情況

在國外，一些發達國家政府通過技術支持、政策優惠以及規劃指導等機制，有效地促進了分布式能源系統的發展。在整個能源系統中，分布式能源系統的占比不斷提升，其中在歐盟，分布式能源占比達到1/10左右。

美國為了提高分布式能源站的利用，出臺了減稅，簡化審批等優惠政策。在未來，美國政府將進一步推廣分布式能源的發展。當前，美國制定了新的戰略目標，在5年后，“分布式熱電聯產模式”將會應用在50%的新建商業建筑和15%的現狀商業建筑中。

在日本，以天然氣為基礎的分布式冷熱電聯產的項目發展飛快。并且日本政府已經出臺了一些相關的優惠政策，大力發展分布式能源，從立法、政府補貼、建立示范工程、低利率融資、建設基金及其他角度促進能源發展和節能企業。

3．3 主要存在問題

在我國，分布式能源系統主要存在的問題包括:余熱的利用率過低、機組的容量過大、發電的效率不高等現象。

缺乏可操作的相關法律，法規以及實施性。其次，裝機容量偏高也導致在目前不允許并網運行的情況下，發電機組很難實現經濟運行。再次，對于天然氣的分布式能源系統概念不清。有些人認為天然氣分布式能源系統與小火電相同而排斥，還有些人盲目的加以推廣這種技術。這些情況都有礙于分布式能源系統的發展。

由于分布式能源系統在中國很多地區都還是很新奇的事物，因此，在環保、消防、電力并網等方面的法律法規上需要進行一定的調整甚至需要一些更改完善。

4 在太原市南部區域核心區市政專項規劃中分布式能源的應用

太原市作為一個中部省會城市，有著悠久的歷史文化名城的底蘊。近年來，太原市的發展以科學發展觀為指導，構建社會主義和諧社會、遵循新的城市化與新型工業化道路，促進產業轉型和綠色循環經濟的發展。以下就太原市南部區域市政專項規劃中有關市政基礎設施分布式能源應用的規劃作以介紹。

本次規劃總目標:建成生態低碳的新一代能源供應體系。

4．1 供電工程規劃

本次供電工程規劃目標為:1)與負荷增長同步并適度超前，具備向各級用戶供電的能力，滿足各類用戶負荷增長的需要，主配網協調發展;2)滿足中壓線路“N－1”準則，即1回中壓線路檢修或故障時能夠通過聯絡的中壓網轉供全部負荷，可轉供率達到100%。顯然，對中壓配電網接線方式的規范，配電網絡結構優化，避免了復雜的布線;3)提高操作的靈活性:維修或故障條件下，荷載傳遞方便，重建和自愈電網強。自適應網格的靈活性，長期發展，促進轉型，考慮到遠景電源建設和負荷預測可能的變化，在一個長時間的發展期內，電網結構仍舊合理;4)信息化、智能化、互動化和自動化同步規劃智能電網配電環節和用電環節的項目，提高配電網的智能化水平。智能化項目和網格項目的同時、同步設計。

借鑒國內外發達城市電網發展的經驗，創造一個“安全、穩定、先進、規范”的智能型電網。對今后太原市城市的建設以及居民生活水平的提高提供了有力的供電保障。

4．2 供熱工程規劃

本次供熱工程規劃目標為:節流重于開源，低碳化供熱應把建筑節能放在首位。本次供熱規劃現狀建筑綜合熱指標取64 W/m2;規劃建筑綜合熱指標取40 W/m2，南部區域的綜合熱指標確定為47 W/m2，體現了供熱的低碳化。

分布式能源就是一個自備電站，能確保用戶實現用電雙保險。與燃煤火電機組相比，固體廢物和SO2排放的分布式能源供應幾乎為零。此外，如粉塵、廢水、廢渣排放也可以很小。隨著分布式熱源政策環境、技術應用等各方面條件的成熟，規劃建議在金融商務中心將進行建設(六號線南街以北，十號線以南，太茅路以東，太茅東巷以西)，作為分布式熱源的示范性項目。該項目應進行經濟技術比較后確定建設規模，規劃用地按供熱能力300萬m2進行預留，作為集中供熱的重要補充。

4．3 燃氣工程規劃

本次燃氣工程規劃目標為:以氣化太原為契機，建成以清潔能源為主，可再生能源為輔，其他能源調峰的新一代能源供應體系。以改善太原市城市能源消費結構、減少大氣環境污染、保護生態環境、促進“建設三個一流”的省會城市為目標，形成氣源多源，氣量充足，布局科學，運營安全，因地制宜、調節穩定、管理高效的燃氣供應體系。逐步形成“一網多源，設施完善，安全可靠”的運營格局，促進太原南部區域率先發展，發揮引領全省的示范作用。

5 結語

在分析了當前分布式能源系統的發展前景、優缺點及其在國內外的應用情況后，可以看出分布式能源系統在我國的應用及建設還有很漫長的道路。但我們相信，在城市高速發展的今天，分布式能源系統一定會在不久的將來在城市市政基礎設施建設中得以重用并為我們今后的生活帶來更多的利益與便捷。

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