分布式供能與區域能源的異與同(2)
3、區域能源與分布式供能的異同 總的來說,兩者都是以提高能效,從而能更經濟和碳減排為目標。具體來說: 共同點之一:都不涵蓋全部能源利用系統,而限于能源轉換傳輸子系統。 整個能源系統包括終端利用、轉換傳輸、回收再利用三個子系統(環節)。由于各不同用戶的能量利用和能量回收兩個環節的內涵各自不同,宏觀規劃都只涵蓋由一次能源轉換、傳輸到冷熱電蒸汽環節,不可能過細深入。以建筑物為例,暖通空調只決定一次能源轉換傳輸到冷熱過程的效率,而單位面積供能需求則由圍護結構和余熱回收所決定。對此方面要求極為嚴格的歐洲供暖負荷標準是20-25 W/m2。同緯度我國是50 W/m2,即使轉換能效100%能耗也不可能低于50 W/m2。可見轉換傳輸效率提高并不是能耗降低的全部內涵。 共同點之二:都是以冷熱電聯供作為提高轉換傳輸效率的最主要手段。 工業和建筑物能源終端利用形式可以歸納為電、熱(包括冷、暖、蒸汽)兩種。冶金、化工、醫藥等過程工業,電/熱約為2/8,“熱”包括高、中溫工業爐供熱、蒸汽和冷。機械、電子、輕工等離散制造業,電/熱大約為8/2,“熱”主要是廠房供冷暖,建筑物包括住宅和三產,主要終端耗能是供冷暖和熱水,電/熱目前為2/8,未來有可能趨向3/7。所以工業和建筑物合起來大致是電/熱各半。所以在以節能為第一要義的未來可再生能源為主的時代,必走通過冷熱電聯供提高能效之路。 區域能源的范圍是從人口聚居,產業集聚或行政區劃角度考慮的。一個大的、覆蓋上百平方千米的區域,可以設置幾個DES/CCHP。這就是區域能源與DES的關系。例如,面積163平方千米、遠期人口53萬人的西安市副中心和信息產業基地的陜西西咸新區灃西新城,在2013年制訂的區域能源規劃中,就包括了兩個DES/CCHP,6-8個DC(W)S,還采用了遠程CHP電廠低溫余熱為主、包括熱泵、地熱等復合的供暖系統。 共同點之三:都面臨化石能源替代的歷史轉折。 2015年的巴黎協議、2016年杭州會議提出的G20 能源宣言都指出了這個發展方向。非化石能源到世紀中占比可達40-50%,到本世紀末將達80%。可再生能源本質上是低能量密度、有利于分散就地利用的,當然也可在地廣人稀地區搞集中大規模水電、風電、光伏發電,但須付出超遠程輸送的代價。分散和集中也是相對的。百MW級太陽能熱發電和第四代小型百MW級核電也都可以用作區域型DES/CCHP的一次能源。 區別:除了規模大小和區域能源對DES的包容性之外,區域能源規劃還應該包括交通運輸、農業等領域的用能。規劃考慮的時間段更長,牽涉的生產關系和上層建筑的內容更深。 |
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