第四位是同濟大學(xué)龍惟定老師。他今天報告的題目是綠色生態(tài)城市的需求側(cè)能源規(guī)劃。
龍惟定：大家下午好，我非常高興來到第十一屆生態(tài)人居論壇。我其實第一屆就參加了，現(xiàn)在已經(jīng)十一屆了。這屆會我聽了上午和下午的內(nèi)容，感覺有很多的收獲。我今天講的內(nèi)容因為時間的關(guān)系與資料上內(nèi)容的有些刪改，要簡短點，今天我主要講的是綠色生態(tài)城區(qū)需求側(cè)能源規(guī)劃。大概有三個內(nèi)容，第一個是現(xiàn)代城鎮(zhèn)化能源的特點，第二個是我們供應(yīng)側(cè)和需求側(cè)有什么區(qū)別，第三個是介紹下一個關(guān)鍵技術(shù)。
我們現(xiàn)代新型城鎮(zhèn)化能源有一個很大的特點就是，中國承諾到2050年停止增加二氧化碳的排放，也就是說從現(xiàn)在十三五以后，能源消費從過去講的少增長變?yōu)槎鄿p少，以前我們建筑節(jié)能源規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)以80年代建筑作對比，比80年代的建筑基礎(chǔ)上要減少它的增長，現(xiàn)在變成多減少，是在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上往下減，這個是一個很大的變化。今天早上江老師也講，今后總量控制是國家調(diào)控的一個非常重要的手段。
還有一個特點就是，建筑的用能會逐漸的增加。我們知道，伴隨著這些新型城鎮(zhèn)化，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級轉(zhuǎn)型，這些新興的產(chǎn)業(yè)，很多用建筑做它的生產(chǎn)基地，很多的現(xiàn)代制造業(yè)和服務(wù)業(yè)都環(huán)境依賴型的產(chǎn)業(yè)，有很多這樣的例子，把傳統(tǒng)工業(yè)的工業(yè)能耗將會轉(zhuǎn)化為環(huán)境能耗，也就是建筑能耗。同時，在工業(yè)化時代，企業(yè)使用的都是高溫高壓的高品位能源，比如鋼鐵廠，上千瓦的電機，上千度的高爐轉(zhuǎn)爐，現(xiàn)在變成了供冷供熱，室溫級別的用能需求。第五個特點就是衣食住行的消費型的能耗，消費型的能耗隨生活水平的提高會逐漸增加，特別我最近參加了武漢一個會，是長江流域南方采暖問題，這個問題在目前的經(jīng)濟條件下就會提出來。
同濟大學(xué)龍惟定老師
最后是在新建的城區(qū)都是以生態(tài)綠色作為發(fā)展目標(biāo)。所以必須要在合理用能方面和可再生能源的利用方面都要有所作為，在新型城鎮(zhèn)化當(dāng)中有一些對能源利用的挑戰(zhàn)，就是我們的空間布局是需要一定的密度，高密度的城鎮(zhèn)空間布局和低密度的可再生能源，還有可再生能源的波動性，風(fēng)能和太陽能都隨時間而變化。建筑負(fù)荷也是一個波動性。工業(yè)負(fù)荷比較穩(wěn)定，建筑負(fù)荷是波動的，這兩者之間是不同步的，在使用上需要一個蓄能和平衡負(fù)荷的問題。第三是資源的空間分布和用戶分布的不一致性，比如說我們常用的地緣熱泵，我如果要從滇池里取水用，但我又離滇池有一段距離，這距離又不是在我的用地范圍內(nèi)，像這些問題都需要考慮。
還有一個城市空間布局對微環(huán)境的影響。微環(huán)境直接影響到建筑被動性的能耗如自然通風(fēng)、天然采光，還有城市形態(tài)對建筑的負(fù)荷能耗都有很大的影響。第六是建筑在互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟的時代，每一個建筑都可能是一個小型的發(fā)電廠，它根城市空間的布局之間的矛盾。第七我們使用越來越個性化，有人喜歡熱一點，溫度范圍是個很大的范圍，在這樣的情況下跟你集中的供應(yīng)有一些矛盾。
還有市場化機制，能源領(lǐng)域越來越市場化，但是供應(yīng)機制還是高度集中的壟斷機制，這個之間也產(chǎn)生很大的矛盾。還有需求和環(huán)境容量，資源容量之間的矛盾，用了很多技術(shù)，但是運行管理還是非常落后，這就產(chǎn)生了兩種類型的，比如我們做任何一個園區(qū)都要有電力規(guī)劃，燃?xì)庖?guī)劃，北方有幾種供熱的規(guī)劃，那個還是一種供應(yīng)側(cè)的規(guī)劃，現(xiàn)在我們轉(zhuǎn)到需求側(cè)，城區(qū)的綜合能源規(guī)劃，這就涉及到產(chǎn)業(yè)，涉及到生產(chǎn)性的能耗和消費性能耗，新型城鎮(zhèn)化一定要以產(chǎn)業(yè)為背景，必須考慮到產(chǎn)業(yè)的能耗，建什么產(chǎn)業(yè)，給產(chǎn)業(yè)立什么樣的門檻，這些都是要考慮的問題。
第二是建筑的能源規(guī)劃，我們要發(fā)展例如綠色住區(qū)和綠色建筑，就要對包括它的包括城市形態(tài)給能耗的影響都要考慮，充分利用被動式的技術(shù)。第三是能源系統(tǒng)，園區(qū)里要綜合利用可再生能源和低品位能源，同是用好和提高化石能源的利用效率，這都是藥考慮的。需求側(cè)能源規(guī)劃現(xiàn)在成為越來越重要的環(huán)節(jié)，在兩個之間有很大的區(qū)別，一個供應(yīng)側(cè)實在工業(yè)化時代，需求側(cè)主要考慮低品位的能源，供應(yīng)側(cè)基于可靠性理論，保證整個區(qū)域的可靠性，必然以最大的負(fù)荷來做。但符合和需求有不匹配的時候，就用介個杠桿來調(diào)節(jié)，比如說，有些夜間的蓄冷蓄熱，夜間電力給里一個低價。實際上能耗并沒有減少，反而增加，對用戶來說是省錢了，這種做法是基于可靠性的考慮，考慮到最大的需求，但是在需求側(cè)能源規(guī)劃基于綜合資源規(guī)劃理論，最主要的核心思想就是把節(jié)能作為一種資源來看待，或者把節(jié)能看作虛擬的能源，既要節(jié)能又要省錢，供應(yīng)側(cè)是負(fù)荷最大化，需求側(cè)是負(fù)荷減量化，把波動的負(fù)荷平整化。供應(yīng)側(cè)主要是單元系統(tǒng)，電力只考慮電力需求，往往會出現(xiàn)對需求的重復(fù)計算，在需求側(cè)的能源規(guī)劃里，用聯(lián)網(wǎng)的思維把這些實行資源共享，每一個建筑都是一個發(fā)電廠，是一種多元的系統(tǒng)。能源來源多，有很好的兼容性、優(yōu)化性。第五是集中產(chǎn)能遠(yuǎn)距離輸送，主要以化石能源為主。
需求側(cè)是現(xiàn)場產(chǎn)能的技術(shù)，比如分布式能源聯(lián)產(chǎn)，光伏都是現(xiàn)場產(chǎn)能的，要集成一些低品位的能源和科再生能源。供應(yīng)側(cè)是從頂?shù)降�，需求�?cè)是從底到頂，供應(yīng)側(cè)能源規(guī)劃都有標(biāo)準(zhǔn)和方法，比較成熟。需求側(cè)能源規(guī)劃目前還沒有進(jìn)入城市規(guī)劃體系，有了一些方法還沒有形成標(biāo)準(zhǔn)。供應(yīng)側(cè)能源規(guī)劃用戶的選擇只有一種，當(dāng)然現(xiàn)在電力改革以后，用戶可以多重選擇。需求側(cè)必然有多重選擇，用戶可以選擇最合理最適宜的能源，這需要有一種合理的收費機制，供應(yīng)側(cè)能源規(guī)劃還帶有行政的公權(quán)力和一個投資主體。需求側(cè)能源規(guī)劃可以是一個開放的多種投資形式。包括現(xiàn)在很流行的PPT模式。在需求側(cè)的園區(qū)中，是我們能源體制改革最好的突破點。
還有需求側(cè)他自己要供應(yīng)自己，還要供應(yīng)下級的用戶，必須是一種分享的機制。能源規(guī)劃留個步驟，剛才mark研究差不多了，第一是要設(shè)定規(guī)劃目標(biāo)和關(guān)鍵性能指標(biāo)。第二是做一個可利用的資源分析，包括園區(qū)本體一次能源供應(yīng)的情況，包括你園區(qū)范圍里科利用的再生能源。第三步，要做一個很好的負(fù)荷和需求預(yù)測。第四要做一個規(guī)劃的協(xié)調(diào)，就是氣候設(shè)計。在城市形態(tài)上，怎么適合當(dāng)?shù)氐臍夂�，怎么被動式利用能源最大化。第五能源系統(tǒng)的問題。我們提出一個能源互聯(lián)網(wǎng)的概念。第六要做一個經(jīng)濟性，特別是經(jīng)濟性，做商業(yè)模式的設(shè)計，不同的商業(yè)模式導(dǎo)致你的能源系統(tǒng)配置和圓形情況不同。有很多這樣的案例，下面我講一下第四個步驟氣候設(shè)計的案例，我們知道城市形態(tài)跟交通之間的關(guān)系，交通能耗研究的很多，但和建筑能耗的關(guān)系研究的不多。
同濟大學(xué)龍惟定老師
倫敦政治經(jīng)濟學(xué)院和歐洲能源研究所，這兩家單位合作，取柏林倫敦巴黎伊斯坦布爾四個城市，分析了容積率根采暖能耗的關(guān)系，體積系數(shù)跟采暖能耗的關(guān)系，建筑的高度及建筑的密度和采暖能耗的關(guān)系。第二個研究是美國麻省理工學(xué)院和清華同學(xué)和山東工業(yè)大學(xué)浙江大學(xué)，以山東濟南做案例。研究了傳統(tǒng)的四合院結(jié)構(gòu)，城市網(wǎng)格，還有一種低層的單元住宅區(qū)，及高層的大規(guī)模街區(qū)，可以看到能耗最高是高層超大街區(qū)，能耗最低是傳統(tǒng)的四合院。這個是多倫多大學(xué)做的，取多倫多市區(qū)高密度社區(qū)的公寓樓和低密度的郊區(qū)化居住區(qū)做的能耗比較，包括了建筑材料的隱含能耗，建筑的運行能耗，私人汽車和公路交通能耗，可以發(fā)現(xiàn)高密度社區(qū)的人均建筑能耗是低密度社區(qū)的55%，交通能耗是低密度社區(qū)的27%。
這個博士做的，是我們幾個城市的顧問，他傾向于巴黎庭院式的建筑，容積率在3.7至3.8之間，樓層數(shù)在5至7層，他認(rèn)為這個建筑能耗是最低的，反對高層建筑。這個是加拿大XX大學(xué)的研究，可以看到建筑密度越大，獲得太陽能越少，建筑能耗也越低，交通能耗也低，綜合起來出現(xiàn)了建筑密度太高也不是很好，建筑密度太低也不好，中間有一個最優(yōu)化的區(qū)域。一個混合社區(qū)如果做一個集中能源系統(tǒng)，有各種功能的建筑，可以使建筑的冷熱需求拉平，是運行效率得到提高。這個研究是我們學(xué)校正在進(jìn)行中的研究，選取了上海幾種不同的住宅類型。容積率最低是花園洋房，它的總能耗和單位面積能是最高的，相對比較低是我們公寓樓。在分項能耗里面，我們空調(diào)能耗最高也是花園洋房。還有一種被動式技術(shù)采用的效果，發(fā)現(xiàn)花園洋房用被動技術(shù)減的能耗最多。
這個結(jié)果是北京規(guī)劃院做的。他調(diào)查800多戶人家，分成不同的社區(qū)形式，可以看到隨著建筑的高低，家庭收入的高低，能耗是呈正向的增長。北京市平均家庭能耗是三噸標(biāo)準(zhǔn)煤每年，今天我就將這些，目的就是需求側(cè)的能源規(guī)劃在今后的園區(qū)或者城區(qū)的規(guī)劃體系中要占有一席之地。謝謝大家。
李訊：非常感謝老教授的報告，提到了新型城鎮(zhèn)化能源利用5大特點，能源利用有10大挑戰(zhàn)，能源規(guī)劃的2種類型。特別提到了能源規(guī)劃有6個步驟。有很多精彩的思想，節(jié)能也是一個資源，每個建筑都可以作為一個動力源，能源互聯(lián)網(wǎng)，還有很多精彩的案例支持他的觀點。我特別感興趣是最后一個案例，這個很有意思。大家有沒有問題，都可以問。
提問：前面提了這個總量控制，對我們南方地區(qū)，這個總量控制以后會不會影響我們的生活。
龍惟定：這個我研究過，總量控制是站在一個更高的位置，把工業(yè)上調(diào)整的能耗轉(zhuǎn)移給建筑來用，我算過，我國一噸鋼大概是600公斤標(biāo)準(zhǔn)煤，現(xiàn)在一立方，夠70平米一戶人家一個冬天的采暖，我們國家鋼產(chǎn)量超產(chǎn)了五千多萬噸，最近能賣到1.6塊一斤，這多產(chǎn)的鋼產(chǎn)量還不如轉(zhuǎn)移過來給居民用，我們多產(chǎn)的鋼以北京地區(qū)的氣候條件夠15億平方米建筑的采暖量。
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