城市可再生能源利用專項規劃設計研究

馬寶英+劉志平

摘 要：社會如何向使用可再生能源的模式轉型，城市如何進行可再生能源規劃，是本研究的主要話題。對此，文章提出城市能源的規劃方法及可再生能源潛力分析和系統設計方法，并對可再生能源政策提出建議。

關鍵詞：城市；可再生能源；規劃

在化石能源依然被我們依賴而又日趨耗盡的今天，積極尋找可替代能源早已迫在眉睫。可再生能源，無疑是理想的選擇，它所兼具的清潔與可持續利用的特點，為我們指明了未來能源利用的方向。

據國際能源署的估計，2006年城市能源消耗已經占到全球總能耗的2/3，而快速發展的城市化無疑日趨加重這一趨勢。中國目前正處于快速城市化階段，以石油和煤炭為主的能源結構，能源效率低，環境壓力大，發展新能源，尤其是可再生能源，是解決這一問題的出路。這一方面，歐洲幾個成功的城市案例值得我們借鑒。從德國佛萊堡的改建、英國貝丁頓零碳生態社區（BedZED）、瑞典的馬爾默市“明日之城”住宅示范區的實例，我們看到，這些城市都是一個具有理想的空間規劃、交通系統、綠色建筑材料、先進建筑技術、可再生能源的合理利用、可靠地政策及管理措施等的綜合體。其中，可再生能源的利用無疑是個重要因素。

社會如何向使用可再生能源的模式轉型，城市如何進行可再生能源規劃，是本研究的主要話題。主要有兩個方面需要考慮：第一是技術，即我們可以采用哪些技術手段滿足現有資源能夠滿足需求？第二是政策和社會因素，社會如何來推廣這些技術，從而保證規劃得以順利實施。

回答第一個問題，本研究提出了城市能源的規劃方法及可再生能源潛力分析和系統設計方法；對于第二個問題是對可再生能源政策的討論。

1.可再生能源規劃方法

1.1可再生能源規劃方法——基于綜合資源規劃原理

綜合資源規劃方法是聯合國環境計劃署（UNEP）基于需求側管理理論提出的，其核心是改變過去單純以增加資源供給來滿足日益增長的需求，將提高需求側的能源利用率從而節約的資源統一作為一種替代資源。其方法如下圖所示：

需求側管理和綜合資源規劃具有三大特點：

（1）集約資源。改變傳統的資源觀念，將需求側的節能作為一種資源與供應側一起進入規劃，以使資源利用效率最大化。

（2）多重效益。改變了傳統的追求供應側效益的單向規劃模式，以成本效益和社會效益為評價標準，不僅考慮供應側效益，還要考慮需求側效益，協調供、需雙方的貢獻和利益，實現供需雙贏，最終使社會受益。

（3）重在實施。將需求側節能的實施作為一個重要的規劃領域。需求側應該有實實在在的節能措施，必須采取實用的節能技術。

1.2可再生能源規劃步驟

可再生能源規劃增加了將可再生能源大規模融入現有能源系統的挑戰。不僅具有波動性和間歇性的可再生能源必須要與能源系統的其他部分進行協調，而且能源需求的規模必須與潛在的可再生能源來源的實際量相互適應，不僅如此，這種調整還必須考慮不同可再生能源來源的特征差異問題。

可再生能源規劃設計涉及三個主要的技術問題：需求側能源的節約（包括各種節能措施，如建筑節能等）、能源生產中的效率提高和用各種可再生來代替化石燃料。可再生能源系統的規劃設計既可以在小到在一個項目的層面展開，也可以大至城市、省甚至國家層面展開。具體步驟如下：

（1）設定節能的戰略目標，做好需求側能源預測；

（2）分析城市可再生能源的可利用資源量；

（3）選擇合適的能源系統和技術線路，實現資源優化配置和利用；

（4）能源系統實施保障措施。

2.可再生能源規劃步驟

2.1需求側能源資源潛力分析

需求側能源是一種虛擬能源，是提高能源利用效率得到的。對于一個城市來說，建筑能耗占城市總能耗的70%，以建筑為例，需求側能源主要包括以下幾種：

（1）既有建筑圍護結構熱工性能完善所節約的采暖和制冷系統；

（2）提高采暖通風空調及生活熱水供應系統效率所節約的能耗；

（3）完善供配電機照明系統而降低的能耗；

（4）用戶改變消費行為所節約的電力和電量等；

（5）新建建筑由于采取了比國家節能設計更嚴格的建筑節能措施而節省的能耗；

（6）采取區域供冷供熱系統時，由于負荷錯峰和考慮負荷參差率而減少的能耗。

需求方資源的類型比較多，情況也比較復雜，要進行具體分析，通常選擇那些在規劃期內可能實施的主要部分。

在需求側能源潛力分析的基礎上，根據目前和規劃期內的社會發展和能源使用計劃，即可得出能源需求總量。

2.2可再生能源的可利用資源分析

對可再生能源的可利用部分進行分析是十分重要的內容。我國幅員遼闊，對于太陽能、風能、生物質能、地熱能等為代表的可再生能源，每個地區有各自的特點。例如，太陽能豐富的地區風能資源就可能較為貧乏，農業較發達的地區生物質能利用潛力較大。

可再生能源的可利用資源分析是對本地區內可以使用的可再生能源量的詳細評估，不僅要仔細鑒別可利用的可再生能源種類，更要精確算出每種能源的可利用量，是一個對資源仔細甄別的過程。

2.3基于可再生能源的能源系統配置

能源系統配置是在可再生能源的可利用資源分析基礎之上，根據每種資源的可用量進行的系統配置。如熱電聯產、風光互補發電系統等，在系統設計時，可以有一種以上的組合方法，對多個資源開發情景進行比較和選擇，主要考慮不同可再生能源的來源和組合，各類能源的資源量、生產率、經濟性和項目實施的不確定性等要素，這些方法經過投資效益、環境影響等評估之后，選出最優方案進行實施。

2.4可再生能源規劃實施保障

可再生能源規劃實施的保障主要是可靠的政策支持。目前，我國雖然出臺了多項可再生能源法律和政策，但效果并不是很明顯，究其原因，參照歐盟的法律和政策體系的成功之處，我國應在以下方面做出努力：

（1）加強立法，并完善相關配套措施和細則；

（2）建立切實可行的強制市場政策；

（3）繼續推行各種經濟激勵政策；

（4）完善可再生能源政策管理體制；

（5）積極扶持可再生能源的技術創新；

（6）廣泛開展國際交流與合作。

其中，經濟政策是重要內容，歐盟在可再生能源政策中的價格激勵、財政補貼、稅收優惠、信貸扶持、出口鼓勵、科研和產業化促進等方面，都值得我們學習。這些經濟政策，調動了全民參與的熱情，使各方面都得到實惠，如我們天天提倡的垃圾分類，公益廣告等宣傳到處可見，但居民收集的可回收的垃圾能不能很方便得到回收？回收后能有什么收益呢？這些問題沒有得到很好的解決，勢必挫傷居民參與的積極性。

因此，可再生能源政策的關鍵是大處著眼，小處著手，把基層和老百姓生活息息相關的設施和細則處理好，達到多方共贏的局面。

3.結語

綜上所述，城市可再生能源規劃參考提綱如下：

（1）城市可再生能源發展現狀

1）發展可再生能源對城市經濟和社會的意義；2）可再生能源發展現狀；3）可再生能源潛力；4）存在問題。

（2）指導思想原則

（3）發展目標

1）總體發展目標；2）具體發展指標。

（4）可再生能源規劃

1）需求側能源資源潛力分析；2）可再生能源的可利用資源分析；3）各種技術；4）基于可再生能源的能源系統配置；5）具體規劃方案。

（5）投資估算和效益分析

1）投資估算；2）能源環境和社會效益分析。

（6）規劃實施保障和政策支持

參考文獻

[1] Henrik Lund著、李月譯.可再生能源系統——100%可再生能源解決方案的選擇與模型.北京：機械工業出版社，2011.

[2] 龍惟定、白瑋、范蕊等著.低碳城市的區域建筑能源規劃.北京：中國建筑工業出版社，2011.

摘 要：社會如何向使用可再生能源的模式轉型，城市如何進行可再生能源規劃，是本研究的主要話題。對此，文章提出城市能源的規劃方法及可再生能源潛力分析和系統設計方法，并對可再生能源政策提出建議。

關鍵詞：城市；可再生能源；規劃

在化石能源依然被我們依賴而又日趨耗盡的今天，積極尋找可替代能源早已迫在眉睫。可再生能源，無疑是理想的選擇，它所兼具的清潔與可持續利用的特點，為我們指明了未來能源利用的方向。

據國際能源署的估計，2006年城市能源消耗已經占到全球總能耗的2/3，而快速發展的城市化無疑日趨加重這一趨勢。中國目前正處于快速城市化階段，以石油和煤炭為主的能源結構，能源效率低，環境壓力大，發展新能源，尤其是可再生能源，是解決這一問題的出路。這一方面，歐洲幾個成功的城市案例值得我們借鑒。從德國佛萊堡的改建、英國貝丁頓零碳生態社區（BedZED）、瑞典的馬爾默市“明日之城”住宅示范區的實例，我們看到，這些城市都是一個具有理想的空間規劃、交通系統、綠色建筑材料、先進建筑技術、可再生能源的合理利用、可靠地政策及管理措施等的綜合體。其中，可再生能源的利用無疑是個重要因素。

社會如何向使用可再生能源的模式轉型，城市如何進行可再生能源規劃，是本研究的主要話題。主要有兩個方面需要考慮：第一是技術，即我們可以采用哪些技術手段滿足現有資源能夠滿足需求？第二是政策和社會因素，社會如何來推廣這些技術，從而保證規劃得以順利實施。

回答第一個問題，本研究提出了城市能源的規劃方法及可再生能源潛力分析和系統設計方法；對于第二個問題是對可再生能源政策的討論。

1.可再生能源規劃方法

1.1可再生能源規劃方法——基于綜合資源規劃原理

綜合資源規劃方法是聯合國環境計劃署（UNEP）基于需求側管理理論提出的，其核心是改變過去單純以增加資源供給來滿足日益增長的需求，將提高需求側的能源利用率從而節約的資源統一作為一種替代資源。其方法如下圖所示：

需求側管理和綜合資源規劃具有三大特點：

（1）集約資源。改變傳統的資源觀念，將需求側的節能作為一種資源與供應側一起進入規劃，以使資源利用效率最大化。

（2）多重效益。改變了傳統的追求供應側效益的單向規劃模式，以成本效益和社會效益為評價標準，不僅考慮供應側效益，還要考慮需求側效益，協調供、需雙方的貢獻和利益，實現供需雙贏，最終使社會受益。

（3）重在實施。將需求側節能的實施作為一個重要的規劃領域。需求側應該有實實在在的節能措施，必須采取實用的節能技術。

1.2可再生能源規劃步驟

可再生能源規劃增加了將可再生能源大規模融入現有能源系統的挑戰。不僅具有波動性和間歇性的可再生能源必須要與能源系統的其他部分進行協調，而且能源需求的規模必須與潛在的可再生能源來源的實際量相互適應，不僅如此，這種調整還必須考慮不同可再生能源來源的特征差異問題。

可再生能源規劃設計涉及三個主要的技術問題：需求側能源的節約（包括各種節能措施，如建筑節能等）、能源生產中的效率提高和用各種可再生來代替化石燃料。可再生能源系統的規劃設計既可以在小到在一個項目的層面展開，也可以大至城市、省甚至國家層面展開。具體步驟如下：

（1）設定節能的戰略目標，做好需求側能源預測；

（2）分析城市可再生能源的可利用資源量；

（3）選擇合適的能源系統和技術線路，實現資源優化配置和利用；

（4）能源系統實施保障措施。

2.可再生能源規劃步驟

2.1需求側能源資源潛力分析

需求側能源是一種虛擬能源，是提高能源利用效率得到的。對于一個城市來說，建筑能耗占城市總能耗的70%，以建筑為例，需求側能源主要包括以下幾種：

（1）既有建筑圍護結構熱工性能完善所節約的采暖和制冷系統；

（2）提高采暖通風空調及生活熱水供應系統效率所節約的能耗；

（3）完善供配電機照明系統而降低的能耗；

（4）用戶改變消費行為所節約的電力和電量等；

（5）新建建筑由于采取了比國家節能設計更嚴格的建筑節能措施而節省的能耗；

（6）采取區域供冷供熱系統時，由于負荷錯峰和考慮負荷參差率而減少的能耗。

需求方資源的類型比較多，情況也比較復雜，要進行具體分析，通常選擇那些在規劃期內可能實施的主要部分。

在需求側能源潛力分析的基礎上，根據目前和規劃期內的社會發展和能源使用計劃，即可得出能源需求總量。

2.2可再生能源的可利用資源分析

對可再生能源的可利用部分進行分析是十分重要的內容。我國幅員遼闊，對于太陽能、風能、生物質能、地熱能等為代表的可再生能源，每個地區有各自的特點。例如，太陽能豐富的地區風能資源就可能較為貧乏，農業較發達的地區生物質能利用潛力較大。

可再生能源的可利用資源分析是對本地區內可以使用的可再生能源量的詳細評估，不僅要仔細鑒別可利用的可再生能源種類，更要精確算出每種能源的可利用量，是一個對資源仔細甄別的過程。

2.3基于可再生能源的能源系統配置

能源系統配置是在可再生能源的可利用資源分析基礎之上，根據每種資源的可用量進行的系統配置。如熱電聯產、風光互補發電系統等，在系統設計時，可以有一種以上的組合方法，對多個資源開發情景進行比較和選擇，主要考慮不同可再生能源的來源和組合，各類能源的資源量、生產率、經濟性和項目實施的不確定性等要素，這些方法經過投資效益、環境影響等評估之后，選出最優方案進行實施。

2.4可再生能源規劃實施保障

可再生能源規劃實施的保障主要是可靠的政策支持。目前，我國雖然出臺了多項可再生能源法律和政策，但效果并不是很明顯，究其原因，參照歐盟的法律和政策體系的成功之處，我國應在以下方面做出努力：

（1）加強立法，并完善相關配套措施和細則；

（2）建立切實可行的強制市場政策；

（3）繼續推行各種經濟激勵政策；

（4）完善可再生能源政策管理體制；

（5）積極扶持可再生能源的技術創新；

（6）廣泛開展國際交流與合作。

其中，經濟政策是重要內容，歐盟在可再生能源政策中的價格激勵、財政補貼、稅收優惠、信貸扶持、出口鼓勵、科研和產業化促進等方面，都值得我們學習。這些經濟政策，調動了全民參與的熱情，使各方面都得到實惠，如我們天天提倡的垃圾分類，公益廣告等宣傳到處可見，但居民收集的可回收的垃圾能不能很方便得到回收？回收后能有什么收益呢？這些問題沒有得到很好的解決，勢必挫傷居民參與的積極性。

因此，可再生能源政策的關鍵是大處著眼，小處著手，把基層和老百姓生活息息相關的設施和細則處理好，達到多方共贏的局面。

3.結語

綜上所述，城市可再生能源規劃參考提綱如下：

（1）城市可再生能源發展現狀

1）發展可再生能源對城市經濟和社會的意義；2）可再生能源發展現狀；3）可再生能源潛力；4）存在問題。

（2）指導思想原則

（3）發展目標

1）總體發展目標；2）具體發展指標。

（4）可再生能源規劃

1）需求側能源資源潛力分析；2）可再生能源的可利用資源分析；3）各種技術；4）基于可再生能源的能源系統配置；5）具體規劃方案。

（5）投資估算和效益分析

1）投資估算；2）能源環境和社會效益分析。

（6）規劃實施保障和政策支持

參考文獻

[1] Henrik Lund著、李月譯.可再生能源系統——100%可再生能源解決方案的選擇與模型.北京：機械工業出版社，2011.

[2] 龍惟定、白瑋、范蕊等著.低碳城市的區域建筑能源規劃.北京：中國建筑工業出版社，2011.

摘 要：社會如何向使用可再生能源的模式轉型，城市如何進行可再生能源規劃，是本研究的主要話題。對此，文章提出城市能源的規劃方法及可再生能源潛力分析和系統設計方法，并對可再生能源政策提出建議。

關鍵詞：城市；可再生能源；規劃

在化石能源依然被我們依賴而又日趨耗盡的今天，積極尋找可替代能源早已迫在眉睫。可再生能源，無疑是理想的選擇，它所兼具的清潔與可持續利用的特點，為我們指明了未來能源利用的方向。

據國際能源署的估計，2006年城市能源消耗已經占到全球總能耗的2/3，而快速發展的城市化無疑日趨加重這一趨勢。中國目前正處于快速城市化階段，以石油和煤炭為主的能源結構，能源效率低，環境壓力大，發展新能源，尤其是可再生能源，是解決這一問題的出路。這一方面，歐洲幾個成功的城市案例值得我們借鑒。從德國佛萊堡的改建、英國貝丁頓零碳生態社區（BedZED）、瑞典的馬爾默市“明日之城”住宅示范區的實例，我們看到，這些城市都是一個具有理想的空間規劃、交通系統、綠色建筑材料、先進建筑技術、可再生能源的合理利用、可靠地政策及管理措施等的綜合體。其中，可再生能源的利用無疑是個重要因素。

社會如何向使用可再生能源的模式轉型，城市如何進行可再生能源規劃，是本研究的主要話題。主要有兩個方面需要考慮：第一是技術，即我們可以采用哪些技術手段滿足現有資源能夠滿足需求？第二是政策和社會因素，社會如何來推廣這些技術，從而保證規劃得以順利實施。

回答第一個問題，本研究提出了城市能源的規劃方法及可再生能源潛力分析和系統設計方法；對于第二個問題是對可再生能源政策的討論。

1.可再生能源規劃方法

1.1可再生能源規劃方法——基于綜合資源規劃原理

綜合資源規劃方法是聯合國環境計劃署（UNEP）基于需求側管理理論提出的，其核心是改變過去單純以增加資源供給來滿足日益增長的需求，將提高需求側的能源利用率從而節約的資源統一作為一種替代資源。其方法如下圖所示：

需求側管理和綜合資源規劃具有三大特點：

（1）集約資源。改變傳統的資源觀念，將需求側的節能作為一種資源與供應側一起進入規劃，以使資源利用效率最大化。

（2）多重效益。改變了傳統的追求供應側效益的單向規劃模式，以成本效益和社會效益為評價標準，不僅考慮供應側效益，還要考慮需求側效益，協調供、需雙方的貢獻和利益，實現供需雙贏，最終使社會受益。

（3）重在實施。將需求側節能的實施作為一個重要的規劃領域。需求側應該有實實在在的節能措施，必須采取實用的節能技術。

1.2可再生能源規劃步驟

可再生能源規劃增加了將可再生能源大規模融入現有能源系統的挑戰。不僅具有波動性和間歇性的可再生能源必須要與能源系統的其他部分進行協調，而且能源需求的規模必須與潛在的可再生能源來源的實際量相互適應，不僅如此，這種調整還必須考慮不同可再生能源來源的特征差異問題。

可再生能源規劃設計涉及三個主要的技術問題：需求側能源的節約（包括各種節能措施，如建筑節能等）、能源生產中的效率提高和用各種可再生來代替化石燃料。可再生能源系統的規劃設計既可以在小到在一個項目的層面展開，也可以大至城市、省甚至國家層面展開。具體步驟如下：

（1）設定節能的戰略目標，做好需求側能源預測；

（2）分析城市可再生能源的可利用資源量；

（3）選擇合適的能源系統和技術線路，實現資源優化配置和利用；

（4）能源系統實施保障措施。

2.可再生能源規劃步驟

2.1需求側能源資源潛力分析

需求側能源是一種虛擬能源，是提高能源利用效率得到的。對于一個城市來說，建筑能耗占城市總能耗的70%，以建筑為例，需求側能源主要包括以下幾種：

（1）既有建筑圍護結構熱工性能完善所節約的采暖和制冷系統；

（2）提高采暖通風空調及生活熱水供應系統效率所節約的能耗；

（3）完善供配電機照明系統而降低的能耗；

（4）用戶改變消費行為所節約的電力和電量等；

（5）新建建筑由于采取了比國家節能設計更嚴格的建筑節能措施而節省的能耗；

（6）采取區域供冷供熱系統時，由于負荷錯峰和考慮負荷參差率而減少的能耗。

需求方資源的類型比較多，情況也比較復雜，要進行具體分析，通常選擇那些在規劃期內可能實施的主要部分。

在需求側能源潛力分析的基礎上，根據目前和規劃期內的社會發展和能源使用計劃，即可得出能源需求總量。

2.2可再生能源的可利用資源分析

對可再生能源的可利用部分進行分析是十分重要的內容。我國幅員遼闊，對于太陽能、風能、生物質能、地熱能等為代表的可再生能源，每個地區有各自的特點。例如，太陽能豐富的地區風能資源就可能較為貧乏，農業較發達的地區生物質能利用潛力較大。

可再生能源的可利用資源分析是對本地區內可以使用的可再生能源量的詳細評估，不僅要仔細鑒別可利用的可再生能源種類，更要精確算出每種能源的可利用量，是一個對資源仔細甄別的過程。

2.3基于可再生能源的能源系統配置

能源系統配置是在可再生能源的可利用資源分析基礎之上，根據每種資源的可用量進行的系統配置。如熱電聯產、風光互補發電系統等，在系統設計時，可以有一種以上的組合方法，對多個資源開發情景進行比較和選擇，主要考慮不同可再生能源的來源和組合，各類能源的資源量、生產率、經濟性和項目實施的不確定性等要素，這些方法經過投資效益、環境影響等評估之后，選出最優方案進行實施。

2.4可再生能源規劃實施保障

可再生能源規劃實施的保障主要是可靠的政策支持。目前，我國雖然出臺了多項可再生能源法律和政策，但效果并不是很明顯，究其原因，參照歐盟的法律和政策體系的成功之處，我國應在以下方面做出努力：

（1）加強立法，并完善相關配套措施和細則；

（2）建立切實可行的強制市場政策；

（3）繼續推行各種經濟激勵政策；

（4）完善可再生能源政策管理體制；

（5）積極扶持可再生能源的技術創新；

（6）廣泛開展國際交流與合作。

其中，經濟政策是重要內容，歐盟在可再生能源政策中的價格激勵、財政補貼、稅收優惠、信貸扶持、出口鼓勵、科研和產業化促進等方面，都值得我們學習。這些經濟政策，調動了全民參與的熱情，使各方面都得到實惠，如我們天天提倡的垃圾分類，公益廣告等宣傳到處可見，但居民收集的可回收的垃圾能不能很方便得到回收？回收后能有什么收益呢？這些問題沒有得到很好的解決，勢必挫傷居民參與的積極性。

因此，可再生能源政策的關鍵是大處著眼，小處著手，把基層和老百姓生活息息相關的設施和細則處理好，達到多方共贏的局面。

3.結語

綜上所述，城市可再生能源規劃參考提綱如下：

（1）城市可再生能源發展現狀

1）發展可再生能源對城市經濟和社會的意義；2）可再生能源發展現狀；3）可再生能源潛力；4）存在問題。

（2）指導思想原則

（3）發展目標

1）總體發展目標；2）具體發展指標。

（4）可再生能源規劃

1）需求側能源資源潛力分析；2）可再生能源的可利用資源分析；3）各種技術；4）基于可再生能源的能源系統配置；5）具體規劃方案。

（5）投資估算和效益分析

1）投資估算；2）能源環境和社會效益分析。

（6）規劃實施保障和政策支持

參考文獻

[1] Henrik Lund著、李月譯.可再生能源系統——100%可再生能源解決方案的選擇與模型.北京：機械工業出版社，2011.

[2] 龍惟定、白瑋、范蕊等著.低碳城市的區域建筑能源規劃.北京：中國建筑工業出版社，2011.