大型園區(qū)能源設(shè)計(jì)研究

張小帆

摘 要：能源安全已成為關(guān)系著國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的全局性和戰(zhàn)略性問題，將直接影響國民經(jīng)濟(jì)能否實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。隨著國內(nèi)各類大型博覽會(huì)（世博會(huì)、世園會(huì)）和生態(tài)城區(qū)的陸續(xù)規(guī)劃建設(shè)，如何高效、安全、節(jié)約應(yīng)用新能源技術(shù)成為衡量園區(qū)低碳發(fā)展的重要因子。本文針對(duì)青島世園會(huì)運(yùn)營期間能源消費(fèi)過程中存在的問題，通過優(yōu)化世園會(huì)的能源使用結(jié)構(gòu)和效率，構(gòu)建可持續(xù)能源體系，實(shí)施全過程的能源與環(huán)境管理策略來促進(jìn)節(jié)能，整體提升世園會(huì)能源體系的運(yùn)行效率和信息管理水平，探索適應(yīng)新時(shí)期大型博覽會(huì)和生態(tài)城區(qū)能源體系規(guī)劃、建設(shè)和管理的方法，希望能為未來類似展會(huì)、園區(qū)提供有益借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：世園會(huì);可持續(xù)能源體系;能源系統(tǒng);建設(shè)與管理

為更好貫徹落實(shí)青島世園會(huì)“讓生活走進(jìn)自然”的主題，提高園區(qū)能源體系的運(yùn)行效率，加強(qiáng)節(jié)能減排與生態(tài)保護(hù)。本文結(jié)合《世園會(huì)園區(qū)能源設(shè)計(jì)》，探索符合世園會(huì)運(yùn)營特征與發(fā)展需求的能源優(yōu)化路徑、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)營管理模式，以期建立和完善世園會(huì)及會(huì)后世園生態(tài)新區(qū)的能源體系規(guī)劃與管理機(jī)制，促進(jìn)后世園時(shí)代世園生態(tài)新區(qū)特別是核心區(qū)綠色、高效、可持續(xù)發(fā)展，加快建設(shè)生態(tài)文明城區(qū)典范。

一、范圍與對(duì)象

1、范圍：研究范圍與園區(qū)總體規(guī)劃范圍保持一致。總面積約241公頃，包括主題區(qū)（面積約164公頃）和體驗(yàn)區(qū)（面積約77公頃）。本次規(guī)劃重點(diǎn)研究主題區(qū)。

2、對(duì)象：園區(qū)能源系統(tǒng)與園區(qū)資源系統(tǒng)

二、任務(wù)與目標(biāo)

1）對(duì)青島世園會(huì)能源體系現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研，分析并總結(jié)現(xiàn)狀能源體系運(yùn)行過程中存在的主要問題。2）根據(jù)相關(guān)案例和技術(shù)研究，提出能源規(guī)劃策略。3）制定園區(qū)能源規(guī)劃目標(biāo)。4）提出近期（世園會(huì)運(yùn)營期間）能源體系改進(jìn)措施。5）制定遠(yuǎn)期（世園會(huì)結(jié)束后-2025年）能源體系建設(shè)與管理規(guī)劃規(guī)劃。6）在完善青島世園會(huì)能源體系的基礎(chǔ)上，對(duì)青島世園生態(tài)新區(qū)能源規(guī)劃提出指導(dǎo)原則，制定青島世園生態(tài)新區(qū)能源規(guī)劃綱要。

減少能源需求，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高能源利用效率，積極發(fā)展新能源和可再生能源，構(gòu)建安全、高效、可持續(xù)的園區(qū)能源體系。

三、現(xiàn)狀能源體系綜合評(píng)價(jià)

1、現(xiàn)狀能源體系構(gòu)成：

青島世園會(huì)現(xiàn)狀能源體系主要由能源供應(yīng)端、能源輸配端和能源用戶端3個(gè)部分構(gòu)成，涵蓋電力、燃?xì)狻⒐崤c制冷等子系統(tǒng)。

2、世園會(huì)園區(qū)能耗分析

（1）園區(qū)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)

從能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)來看，世園會(huì)采用了以市政電力、天然氣、空氣源非可再生能源為主，以太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉礊檩o的供應(yīng)方式，一次能源占能源消費(fèi)總量的47%;可再生能源占能源消費(fèi)總量的3.31%，可再生能源的使用比例尚處于較低水平，應(yīng)在后續(xù)利用中逐步增加可再生能源利用比例。

（2）典型場館能耗分析

青島世園會(huì)共有永久性場館15座、臨時(shí)場館67座。本次規(guī)劃將主題館作為樣本場館進(jìn)行相關(guān)能耗分析，并將之作為全園區(qū)建筑能耗分析的基礎(chǔ)。通過對(duì)主題館連續(xù)7天的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行詳盡的統(tǒng)計(jì)，依據(jù)《民用建筑能耗標(biāo)準(zhǔn)》，綜合分析得出場館能耗使用情況：

①主題館采暖能耗較《標(biāo)準(zhǔn)》中的約束性指標(biāo)偏高，采暖能耗仍有很大的節(jié)能空間;

②主題館的建筑總能耗達(dá)到了《標(biāo)準(zhǔn)》的基本要求水平，但離節(jié)能的引導(dǎo)性指標(biāo)還有一定差距，有待對(duì)能耗系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化管理。

3、現(xiàn)狀能源管理體系及存在的主要問題

青島世園會(huì)的現(xiàn)狀能源管理主要由世園集團(tuán)、場館管理部、園藝管理部、工程部等部門共同協(xié)作完成，基本能夠保證世園會(huì)能源系統(tǒng)平穩(wěn)有序的運(yùn)行。但其中也存在一定的問題，主要體現(xiàn)在多頭管理，缺乏協(xié)調(diào);目標(biāo)不清，分工不明;機(jī)制欠缺，有待完善;節(jié)能意識(shí)，尚需加強(qiáng)等四個(gè)方面。

4、現(xiàn)狀能源體系綜合評(píng)價(jià)

（1）現(xiàn)有能源體系遵循能源基礎(chǔ)設(shè)施專項(xiàng)工程規(guī)劃建設(shè)完成，基本滿足了世園會(huì)正常運(yùn)營需求。現(xiàn)狀能源體系盡管多數(shù)采用了先進(jìn)節(jié)能技術(shù)與理念、綠色清潔能源等，但普遍存在設(shè)備容量選型偏大、需求側(cè)能源約束低、能源利用效率偏低的弊端，不能有效地調(diào)節(jié)能源供需矛盾。

（2）世園會(huì)極大推廣了清潔能源、分布式能源和可再生能源使用，能源使用方式開始轉(zhuǎn)型，但從利用規(guī)模上來講，并未形成規(guī)模化發(fā)展效應(yīng)，園區(qū)能源消費(fèi)對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴度較高。

（3）后續(xù)世園會(huì)能源的發(fā)展必須進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型，發(fā)展清潔能源，推廣分布式能源的應(yīng)用，規(guī)模化可再生能源利用，特別是可再生電力發(fā)展，提高園區(qū)可再生能源使用率。

四、規(guī)劃思路

建議采用“分期實(shí)施、分項(xiàng)改進(jìn)、重點(diǎn)示范”的總體規(guī)劃策略。

分期實(shí)施：綜合考慮世園會(huì)展會(huì)會(huì)期、運(yùn)營計(jì)劃、后續(xù)利用等因素，將能源體系的改進(jìn)與優(yōu)化分為近期與遠(yuǎn)期兩個(gè)階段進(jìn)行。

分項(xiàng)改進(jìn)：針對(duì)不同節(jié)能改造階段制定分項(xiàng)節(jié)能目標(biāo)，提出不同的優(yōu)化策略與改進(jìn)專項(xiàng)，分步實(shí)施。

重點(diǎn)示范：選取具有典型性能耗特征的場館建筑或室外服務(wù)設(shè)施優(yōu)先開展節(jié)能改造工程，結(jié)合實(shí)際建設(shè)“零能耗”目標(biāo)示范建筑。

五、近期能源體系改進(jìn)對(duì)策

近期策略重點(diǎn)在于充分利用園區(qū)現(xiàn)有能源設(shè)施，加強(qiáng)能耗監(jiān)測計(jì)量，增強(qiáng)節(jié)能管理操作，提高能源利用效率。主要措施包括加強(qiáng)能耗計(jì)量監(jiān)測與節(jié)能措施、注重廢棄物資源再利用、加強(qiáng)能源系統(tǒng)運(yùn)行管理等方面。

六、遠(yuǎn)期能源體系建設(shè)與管理規(guī)劃

1、遠(yuǎn)期節(jié)能減排目標(biāo)設(shè)定

（1）建筑能耗目標(biāo)設(shè)定

至2025年，實(shí)現(xiàn)園區(qū)既有公共建筑節(jié)能率達(dá)到65%，既有公共建筑單位建筑面積能耗在2014年基礎(chǔ)上降低20%。新建公共建筑達(dá)到綠建一星標(biāo)準(zhǔn)，爭取達(dá)到二星以上標(biāo)準(zhǔn)。新建居住建筑節(jié)能率達(dá)到75%，推廣被動(dòng)房建設(shè)。

（2）碳排放量目標(biāo)

至2025年，實(shí)現(xiàn)園區(qū)單位建筑面積碳排放量在2014年基礎(chǔ)上降低15%。

（3）能源結(jié)構(gòu)目標(biāo)設(shè)定

至2025年，園區(qū)可再生能源利用率達(dá)到15%。

2、遠(yuǎn)期能源需求預(yù)測

根據(jù)后續(xù)利用規(guī)劃提出的功能結(jié)構(gòu)和開發(fā)強(qiáng)度，對(duì)園區(qū)遠(yuǎn)期電力負(fù)荷需求、熱負(fù)荷需求、天然氣用氣量需求分別做出預(yù)測。

3、遠(yuǎn)期能源體系配置優(yōu)化

（1）能源供應(yīng)端優(yōu)化：優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，降低不可再生能源的利用，創(chuàng)新技術(shù)，提高可再生能源使用率。

（2）能源輸配端優(yōu)化：增設(shè)區(qū)域能源站，建立園區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)與多能互補(bǔ)系統(tǒng)，建立能源輸配管網(wǎng)系統(tǒng)。

（3）能源用戶端優(yōu)化：對(duì)既有建筑進(jìn)行節(jié)能改造，對(duì)新建建筑提高節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，增加被動(dòng)建筑比例。

4、遠(yuǎn)期能源體系建設(shè)與管理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

規(guī)劃參考無錫太湖新城、中新天津生態(tài)城、曹妃甸唐山灣生態(tài)城、青島中德生態(tài)園等案例，結(jié)合后續(xù)利用階段青島世園會(huì)的現(xiàn)實(shí)特征，對(duì)園區(qū)建筑的能耗標(biāo)準(zhǔn)、節(jié)能水平進(jìn)行重點(diǎn)控制，從建筑設(shè)計(jì)和建筑運(yùn)行過程兩方面設(shè)定能源體系建設(shè)與管理控制指標(biāo)體系。

七、結(jié)語

大型博覽會(huì)園區(qū)能源體系的規(guī)劃和管理是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過程。要改變過去對(duì)能源體系的認(rèn)識(shí)僅僅停留在市政工程的思想觀念，要從可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能減排的角度高度重視園區(qū)能源體系建設(shè)與管理工作，把能源問題上升到能源發(fā)展戰(zhàn)略層面。按照低碳城市的建設(shè)要求，能源體系建設(shè)目標(biāo)的核心是減量，具體體現(xiàn)一是節(jié)能，二是減排。對(duì)于大型博覽會(huì)園區(qū)來說，既要依托先進(jìn)的節(jié)能減排技術(shù)，也要制定科學(xué)合理的管理體系，才能保證園區(qū)能源體系高效、節(jié)能、低碳、可持續(xù)發(fā)展。

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