杭州市青山湖科技城的綜合能源規劃應用研究

章曉航，張 翀

(1.浙江杭州青山湖科技城投資發展集團有限公司，浙江 杭州 311305；2.杭州源牌科技股份有限公司，浙江 杭州 311305)

1 杭州市青山湖科技城規劃介紹

1.1 規劃范圍

綜合能源規劃區域為浙江省臨安經濟開發區青山湖科技城中部區塊，位于杭州臨安區區域東部。東部緊鄰杭州余杭組團，西部與臨安區主城區(錦城)隔湖(青山湖)相望。規劃四范圍西起青羅路和青山湖街道公山、母山以東，東至青山大道，北至崗陽路，南至杭徽高速，規劃范圍總用地面積11.18 km2。

1.2 指導思想

本規劃結合臨安經濟開發區中部地區已有規劃成果、臨安市“十三五”發展規劃和《青山湖科技城概念性規劃及城市設計》的要求，以及省委省政府提出的打造綠色低碳新型產業園區的理念，在充分調研現狀能源結構與需求的基礎上，提出優化區域能源結構方案，確定區域能源站系統的總體布局。采用集約化、高效率的區域空調集中供冷供熱系統的形式，解決分散小型化系統的資源利用低、管理成本大、運行成本高等問題，優化電力使用，減少高峰電消耗，提高夜間電力利用率，實現節能減排、環境保護與經濟發展的統籌協調。

2 區域能源站規劃的必要性與可行性

2.1 符合國家“十三五”規劃綱要精神

《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》指出，要深入推進能源革命，著力推動能源生產利用方式變革，優化能源供給結構，提高能源利用效率，建設清潔低碳、安全高效的現代能源體系，維護國家能源安全。

利用天然氣三聯供、冰蓄冷、水蓄冷、地源熱泵等技術，減少廢熱廢氣排放，綠色環保；同時具有電力移峰填谷作用、優化電力使用，減少電力消耗，提高電力利用率；采用集約化、高效率的區域空調集中供冷供熱系統的形式，解決分散小型化系統的資源利用低、管理成本大、運行成本高等問題；系統的應用充分響應了國家的號召，符合當前的產業規劃，為可持續發展盡一份力。

2.2 符合杭州市城市建設“十三五”規劃的需求

杭州市城市建設“十三五”規劃中指出：以綠色智能為導向，推進新型城市建設。

(1)順應現代城市發展新理念新趨勢，加快綠色建設科技相關新興產業和新技術推廣，推動城市綠色發展，提高城市建設智能化水平，實現可持續發展。

(2)深入推進綠色建筑與建筑節能。組織編制市與區、縣(市)兩級綠色建筑專項規劃，合理確定綠色建筑和建筑工業化的總體發展目標、發展定位、技術路線和規劃控制要求，確定既有民用建筑綠色改造的總體目標、實施計劃、技術路線和保障措施。

(3)以建筑能效提升為重點，以建筑綠色設計、施工、運行為導向，積極倡導綠色園區建設。大力推進綠色建筑技術應用研究和推廣，建立健全覆蓋綠色建筑設計、施工、驗收、運行監管和改造標準規范體系，完善民用建筑節能評估審查、竣工能效測評、建筑用能監測、建筑能耗統計。

2.3 符合浙江尋求經濟發展新路徑的需求

我國當前大多經濟發展方式尚處于要素推動與投資推動中，積極需要向創新推動的改變。從國家對于浙江省的期望以及浙江省自身經濟發展的思路來看，創新正成為浙江省經濟發展的新動力。

按照省委、省政府將省科研創新基地建設成為“‘國際先進、國內一流’的科技資源集聚區、技術創新源頭區、高新企業孵化區、低碳經濟示范區”的指示，根據省科技廳的規劃要求，建設以低能耗、低污染、低排放、生態、環保為基本特征的低碳生態園區是科技城的實施目標。

2.4 符合能源供應行業的發展趨勢

區域能源系統具有許多優勢，是目前解決建筑密度較高問題同時保證供冷供熱穩定的中央空調優良方案之一。

區域能源系統在世界范圍內已經成為一種商業化的、十分成熟的技術，在中國目前已經成功商業化運營的項目有：天津文化中心、廣州大學城、上海市漕河涇現代服務業產業聚集區等。規劃與建設中的商業化運行的大型區域供冷項目已有數十個。

我國仍然處于城市化建設進程當中，每年都有較多的新建公用建筑，同時政府也在規劃眾多的城市新區，這些都為區域能源系統的建設提供了極大的市場。因此，如果利用得當，區域能源系統將是一種在中國有非常廣闊市場前景的技術。

3 綜合能源區域能源站詳細規劃

根據區塊范圍內供能對象的建筑類型和建筑面積，對規劃區域各地塊的負荷強度進行統計。

各地塊的負荷計算中所使用的容積率一部分是參考《浙江省臨安經濟開發區中部地區控制性詳細規劃調整》推薦容積率的范圍選取的，在項目實行過程中可據實調整；另外一部分是結合項目實際過程中的數值選取的。確定能源站供能區域及機房選址，具體如圖1所示。

規劃區域內供能分片及站房選址見表1。

表1 規劃區域內供能分片及站房選址

表2 各區域能源站規劃信息匯總

4 區域能源站規劃匯總

4.1 站房信息匯總

結合總規并依據青山湖科技城具體的負荷需求以及能源站選址原則的情況下，區域能源站目前規劃數量為5個，具體站房位置及服務區域如圖2所示。

5個區域能源站分別編號為1到5號，其中規劃的1號能源站目前已經處于建設期，3號站能源站站房選址有2處，分別為大園路以西苕溪以南和科技大道輕軌站處，5個規劃的能源站具體情況如表2所示。

4.2 規劃效益分析

4.2.1 區域能源系統綜合效益

在西方發達國家，區域能源集中供應的趨勢非常明顯。日本全國通過區域供冷供熱的市場份額超過30%，美國超過15%，歐洲大量國家通過專項立法來推動區域能源系統的具體應用。浙江省科技城作為浙江省“十二五”的重點建設項目，在規劃階段應盡可能借鑒國外先進經驗，大力推動區域能源系統的推廣應用，為建設真正意義上的“新型低碳產業園區”提供重要的技術支撐。

區域能源系統在國外能夠得到大力推廣與其自身具有的各種綜合優勢有關，主要包括如下內容。

(1)利用建筑群彼此錯峰的天然特性有效降低能源系統整體投資；

(2)采用新技術可顯著降低能源消耗和碳排放，節能優勢明顯；

(3)采用大型高效機組并減少制冷主機內冷媒用量，具有保護環境減少污染的優勢；

表3 規劃綜合效益分析表

(4)美化城市天際線SKYLINE，提升園區整體景觀水平；

(5)冷卻塔集中布置，整體容量降低，園區熱島效應得以緩解；

(6)土地集約化利用，節約土地，與其他市政基礎設施合并建設可進一步提高土地開發強度；

(7)能源系統整體運行維護水平提高，綜合運維成本顯著下降；

(8)能源系統可靠性提高，尤其是與蓄能空調技術耦合后。

4.2.2 蓄能空調技術綜合效益

在確定選用區域能源技術之后，還應根據項目所在地的各種基本能源供應價格政策、負荷特點選擇適用技術路線。結合國內大量工程實踐，本次規劃推薦的綜合技術路線(詳參表2)應用于區域內不同點位。蓄能空調具有以下優勢。

(1)利用夜間低谷電力實現低成本蓄冷，可顯著降低系統運行費用；

(2)可以顯著減少電制冷主機的設計容量，空調系統電力需求顯著降低，相應區域內變電站的設計容量或者區域內的尖峰電力負荷得以顯著降低，具有突出的移峰填谷、平衡局部電網供需矛盾的能力，是國家給予財政補貼的電力需求側優先推薦技術；

(3)具備應急冷源，系統可靠性顯著提高；

(4)具備低溫供冷能力，可顯著擴大輸送管網設計溫差，顯著降低管網投資；

(5)低溫水輸送至用戶處可降低室內相對濕度，室內環境品質更高。

4.2.3 規劃節能環保及社會綜合效益匯總

根據區域能源技術以及蓄能空調技術的相關優勢，在本次規劃中采用這些技術路線之后，將產生顯著的節能、環保、節地的綜合效益。具體效益分析匯總說明如表3所示。

(1)常規方案技術路線為區域內各建筑物部分采用VRV，部分采用常規電制冷空調復合燃氣鍋爐，為分散系統。

(2)電價按照浙江省一般工商業分時電價(1～10 kV)計算，尖峰電價、高峰電價、低谷電價分別為：1.163 6元/kWh、0.865 6元/kWh、0.353 6元/kWh；燃氣價格為3.1元/Nm3；蒸汽價格為210元/t。

(3)供冷時間為5月10日至10月10日，共計150天；供熱時間為11月15日至次年3月15日，共計120天。

4.2.4 用戶效益

結合這兩種先進的技術方案以及本次規劃區域內的實際情況，結合蓄能空調技術的區域能源系統，其用戶將獲得以下綜合效益。

(1)采用專業能源公司建設運營，系統運維的可靠性更高；

(2)系統低溫供水，除濕能力更強，用戶室內空氣品質更高；

(3)初投資比自建空調系統降低；

(4)通過共享區域能源中心節約土地資源，實現土地集約化高效利用，具有明顯的節地效益；

(5)用戶無需自行布置冷卻塔，減少漂水、噪音等現象，有助于建筑美觀。