加强区域能源规划促进节能减排(文字版)

加强区域能源规划促进节能减排(文字版)

加强区域能源规划促进节能减排

区域能源专业委员会理事长许文发教授

1、区域能源

1.1、什么是区域能源？

区域供暖、区域供冷、区域供电以及解决区域能源需求的能源系统和它们的综合集成统称为区域能源。这种区域可是：行政划分的城市和城区；也可是一个居住小区或一个建筑群；还可是特指的开发区、园区、等等。能源系统可以是锅炉房供热系统；冷水机组系统；热电厂系统；冷热电联供系统；热泵供能系统；等等。所用的能源还可以是：燃煤系统；燃油系统；燃气系统；可再生能源系统（太阳能热水系统，地下水源热泵系统，地表水源热泵系统，污水源热泵，土壤源热泵系统。光伏发电系统，风力发电系统；等等。）生物质能系统等等。

总之，人类社会发展至今所有一切用于生产和生活的能源，在一个特指的区域内得到科学的、合理的、综合的、集成的应用，完成能源生产、

供应、输配、使用和排放全过程，称之为区域能源。

1.2国际上对区域能源的认识

国际区域能源协会是1908年成立的，它致力于促进它的会员在提供可靠的、经济的、高效率的、对环境有利的、正确的区域能源方案方面，成为行业领先者。通过区域供冷、供热与热电联产的先进技术，促进能源效率和环境质量的提高。

20世纪中期发达国家就已经认识到了区域能源所带来的经济效益，欧洲很多国家就大力发展区域供热，到70年代开始发展区域供冷，同时推进热电联产。

20世纪末，世界各国都已经认识到能源消耗带来的环境问题，同时也在认识到了能源供应和使用的科学合理会带来更好的环境效益。一些发达国家已经开始综合的集成的使用能源。以这样的观点来认识和发展区域能源，就使得区域能源在21世纪初进一步得到发展的机遇。美国的学者认为：美国是否能实现减少二氧化碳排放的

目标，取决于增加应用区域能源的幅度和可行性。欧洲的经验证明，建立区域能源系统是减少二氧化碳排放不可或缺的方法、并且经济实惠节省开销。

1.3我国区域能源的发展

在建国初期，我国北方地区就开始开发、建设、发展区域能源系统，只不过是以区域供热为主，经过六十多年的发展，在全国六百多个城市中，已有四百多个热力公司在从事着区域供热——单一的供热的区域能源系统。而大多又是以燃煤系统为主。

在近三十年来，由于空调事业的发展，由分散供冷向集中供冷，现又向区域供冷发展，已形成一个趋势，特别是在我国长江以南地区已经出现几十万平方米甚至上百万平方米的区域供冷项目。这是区域能源供需市场发展的必然结果。

近十年来，由于节能减排形势的紧迫。由原来的冷热分供，发展为冷热联供。特别是在黄河以南，长江流域，区域能源系统发展为冷热联供：

夏季供冷——空调，冬季供热——采暖。使得区域能源向综合方向发展。

近年来，由于热泵技术的应用，冷热电三联供的应用，使得能源的使用更加科学合理，逐步实现品位对应、温度对口、梯级利用。使得更多低品位、低温的能源得到充分利用。区域能源向着集成方向发展。

2.区域能源对节能减排的重要意义

2.1合理用能、科学用能、综合用能、集成用能

人们在利用大自然提供的能源进行生产生活，这能源包括一次性的化石能源；煤炭、石油、天然气等等；也包括可再生能源：太阳能、水利位能、风能、地热能等等。

不论利用那一种能源，都存在着怎么才能利用得更好，就是利用率最高，产生的危害最少。存在着合理利用、科学利用的方式方法问题；要实现合理、科学利用能源，就要综合考虑，采用集成的手段。

什么是合理用能、科学用能、综合用能、集成用

能呢？

2.2品位对应

能源是分品位的，不论是一次能源，还是二次能源（经一次能源转换产生的；电、蒸汽、热水，冷水等等）。能源依据他在自然界里的存量，它所产生能量的多少，它所产生能量的级别（温度），它所能转换成其它能源形式的多少，他能被梯级利用得次数多少，它对自然环境所造成的影响，利用它所需成本等等。来分为高低品位的。例如：天然气比煤炭的品要高；因为天然气的利用成本较低，可梯级利用次数多，产生的污染少等等。再如：电能比50℃热水品位要高；因为电能可转成许多其它形式的能源：光能、化学能、机械能、热能等等；而50℃热水只能用来采暖空调或做生活热水。

合理用能、科学用能、综合用能、集成用能就是高品位能源用在高品位处。低品位能源用在低品位处，不能高能低用。

2.3温度对口

人们在生产生活中对用能的温度的需求是不同的，例如：对环境舒适温度需求，夏季是24-26℃；冬季是18-20℃；对生活热水的需求是50℃左右；对烹饪温度是100℃-几百度；对发电需求是几百度到上千度；对各种生产工艺要求的温度也是由几十度到几百度再到上千度不等的。

合理用能、科学用能、综合用能，集成用能就是根据实际生产生活需求来供应温度对口的能源。做到高温能源用到高温处，低温能源用到低温处，不能高能低用。

2.4梯级利用

自然界中有存在很多高品位的能源，他们可以产生温度很高的二次能源，但在人们利用的初始阶段，都被忽视了。例如20世纪40-50年代，在燃煤发电的能源系统中，燃煤的发电效率只有30-35%左右，剩余的能量完全排放掉了，煤炭在发电过程中只被利用了一次。后来人们发明了热电联产，将发完电的余热用来解决区域供热，燃

煤的利用率提高到了70-80%左右，实现了燃煤的两次利用。一次用高温段发电，再一次用余热段供热，实现梯级利用。

现代技术的发展，特别是热泵的技术的应用，可以使高品位的能源梯级利用四次或更多。例如：燃气蒸汽联合循环发电，——冷热电联供——热泵区域能源系统。它先用天然气在燃气轮机里燃烧高温烟气推动涡轮机发电，后再将发完电的乏气——温度500-600℃左右送入余热锅炉产生水蒸气，再送入蒸汽轮机发电，之后发完电的水蒸气换热制冷、供热，最后再用热泵将冷凝水热量提升用来采暖或生产生活热水。这是一个非常典型梯级利用技术，现在已经有很多项目利用这一技术，实现能源的梯级利用。

2.5综合利用

由于节能减排形势的紧迫，目前很多项目中出现了各种形式能源的综合利用，取长补短，共同达到保护环境节约资源的目的。例如用一次能源为主，可再生能源为辅的区域能源系统；或是