中国区域能源规划的实践和经验
全国区域能源专业委员会理事长许文发主要将区域能源在国内外的发展情况以及典型工程概况做了介绍和说明。
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、供热与热电联产等先进技术，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。欧洲发展经验证明，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。
中国区域能源的发展则是始于建国初期。北方地区最先开始发展区域能源系统，主要以区域供热为主，经过60多年的发展，在中国600多个城市中，有400多个热力公司在从事区域供热。近30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。近10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。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。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，逐步实现品位对应、温度对口、梯级利用。更多低品位、低温的能源得到充分利用。区域能源使用更加科学合理，向着集成方向发展。
区域能源对节能减排的重要意义主要体现在四个方面，分别是合理用能、科学用能、综合用能、集成用能。具体表现为品位对应，即对能源的利用、对环境所能产生的二次能源、三次能源量的多少都要有量级上的区别。例如一次能源的天然气和煤炭，因为利用成本较低、使用更为方便简洁，天然气的品味比煤炭的品味要高；二次能源的电能和50度的热水，因为电能可以转化成许多如光能、化学能、机械能、热能等其它形式的能源所以品味就比热水高出许多。一般来讲，为了合理用能，严禁用高品位的能源来做低品位能源的工作；其次能源温度需对口，一般的采暖通风所需要的能源温度在20-30度之间，就没有必要用非常高温的能源从而造成不必要的浪费；对能源要实行梯级利用，即对高品味、高温度的能源要进行二次、三次的重复利用；另外对能源还需综合利用，从多角度、多方面将能源从各个方面使用到位；最科学的利用方式当属集成利用，就是将各种能源进行统筹安排，以便集成使用。
如果要最大化地实现节能的目标，区域能源规划包括哪些方面呢？许文发认为首先能源需求应侧重在所规划的区域中，各种能源用户对能源的需求应该包括本规划中，包括：能源的种类、品位、温度、数量、功能、用能的时间、季节、用能规律等等。其次能源供应需侧重在所规划的区域中，各种能源资源的情况，一
次化石能源，二次转换能源，可再生能源，可用的低品位能源。包括品位、数量、可利用性。可选用的技术、系统、设备等等。此外还需对能源的梯级利用进行把关，一次能源的梯级利用转换的选择，转换输配系统的确定，梯级利用怎样实现？多种
能源怎么综合利用？不同品位能源怎样集成？所选用的技术和设备，组成一个怎样的系统、区域能源系统——能源中心的运行策略、与城市公共能源的关系等等。最后对节能减排的效益也要有全面的分析和考量：对区域能源系统的能源消耗总量，排放总量分析计算；以一次能源为基准计算能源总利用率，总排放率。对方案总体进行技术经济分析（也可对多个方案进行比较），对单位能耗的投资、运行费、回收年限等进行财务分析等等。
在演讲中，许文发还列举了中国区域能源的几大案例：以热电厂为热源的区域供热供冷；以区域锅炉房为热源的区域供热；以各种余热为热源的区域供热；以可再生能源为热源的区域供热供冷；以太阳能热水为热源，以锅炉房为辅的区域供热；以电制冷冷水机组为冷源的区域供冷；以电制冷加蓄冰或蓄水的区域供冷；以热泵为主辅以电制冷加锅炉房的区域能源中心；以热电厂为核心辅以吸收制冷的区域能源中心；燃气热电联产联供的区域能中心。
其中采用水源热泵加燃气三联供北京宾馆的例子较为特殊，该工程的特点为：燃气内燃机发电供给水源热泵,发电量自发自用,不上网不并网；夏季空调所需冷量由水源热泵供给;不足部分由辅助的水源热泵供给,该热泵直接由外电网供电. 冬季供暖所需热量除由水源热泵供给外,不足部分由辅助燃气锅炉供给。
采用冷热电三联供技术，实现能源的梯级利用，是提高能源利用效率、实现节能减排以及低碳经济、可持续发展的有力保障，符合国家相关的产业政策。
冷热电联产将大电厂或热电厂变成区域能源中心，减少了能源、电力等输送的损失。冷热电联产的一次能源利用率可达75％以上，比单一发电高约40％，比燃气-蒸汽联合循环高约25%。
广州大学城区域供冷系统有中山大学、华南理工大学等10所高校、20-25万学生、350万㎡面积的区域集中供冷。区域供冷系统由广州大学能源发展有限公司运行管理，系统包括中央控制室、4个集中供冷站、281个单体建筑换热站及其一次侧管道和设备，总装机功率92696kwh。制冷总装机功率37.6万kw，总蓄冰量达到99.4万kwh（已建成运行）。
区域能源规划是指对所选定区域的能源需求和供应在建设或开发时有一个计划，对能源需求的种类、品位、数量、使用特点、时间、价格以及排放等有一个预期，对能源供应的可能有一个展望，包括能源资源的情况、可利用的情况、利用的成本分析，还要对所在区域采用的能源技术有一个技术经济分析对比，当然不能忘了分析能源消耗给环境带来影响。https://www.doczj.com/doc/ac13075980.html,
建筑区域能源系统是城市建筑的“血脉”和生命线。从城市层面上进行区域能源规划具有十分重要的意义。如果把建筑单体看成微观技术的“硬节能”。对建筑群体进行能源规划则是宏观意义上的“软节能”。
建筑区域能源系统是一个多元、复杂的系统工程，亦受城市发展阶段、经济水平、人们消费习惯等因素影响，难以建立完整的系统模型来描述区域能源问题。因此．首先应从逐步建立城市建筑供热、空调、燃气和电力需求的各能源系统模型出发，然后对城市能源系统的不同方案或专家方案之问进行模拟计算。通过比较和分析，并对规划期内的城市能源规划引入情景分析方法，是一个适合我国城市能源规划的新思路。
用能原则
合理用能，合理匹配平衡能源结构，减少供能基础设施季节性闲置；优先利用余热、余压；优先利用低品位能源优先利用可再生能源；尽可能实现能源梯级利用；精确计算，合理设计，避免系统不匹配。最大化提高设备及系统效率
精细管理，杜绝浪费加强行为节能管理，能源计量、室内温度调控设施必不可少精细管理，保持系统高效运行延长设备使用寿命，减少资源浪费https://www.doczj.com/doc/ac13075980.html,
管网系统
暖通在线
建筑容积率应大于3。
新区道路开工时或尚未开工前埋设管网，个别情况可在建成的区域埋设管网。
管网分为枝状管网和环状管网，直埋于地下。
管网分直供式和二次换热供应式，小型系统采用直供式，中大型及高于120米的系统宜采用“二次供”。
nuantongkongtiaozaixian
能源中心
选址靠近负荷密度大的地点。
地下中心上面铺植被，绿化环境。
水源地附近中心，便于利用天然水作冷却水，环保节能。
区域能源（District Energy）,指向特定区域的建筑群，如CBD、医疗中心、商业中心、交通枢纽等；
集中供冷供热的基础设施提升区域品质，专业化运营管理；
绿色能源解决方案；
提升市政建设水平，提升业主生活品质，提升物业品牌价值。
规划阶段结合地域环境、能源条件及项目的特点，因地制宜提供最节能的区域冷热源解决方案。
便于实施分布式能源技术、可再生能源技术、余热利用技术及采用清洁能源、高效能设备，大幅度降低能耗减少排放。暖通-空调-在线
不同建筑功能负荷错锋，大幅降低设备装机容量，降低单位面积冷热源投资和资源消耗。
整合优势资源，成立专业化的系统集成及运营管理团队，提供高品质服务。使用方无需自行购置并管理冷热源设备，无需承担技术及管理风险。暖通-空调-在线
中国区域能源的发展则是始于建国初期。北方地区最先开始发展区域能源系统，主要以区域供热为主，经过60多年的发展，在中国600多个城市中，有400多个热力公司在从事区域供热。近30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。近10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。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。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，逐步实现品位对应、温度对口、梯级利用。更多低品位、低温的能源得到充分利用。区域能源使用更加科学合理，向着集成方向发展。
近几年来，随着对建筑节能的日益重视，区域能源项目在我国逐渐发展起来，2008年北京奥运村、广州大学城、南通新城小区等多个大型项目均采用了再生能源技术提供区域冷热源。下面介绍2个典型项目。
1、湘潭城市中心区区域供冷工程
湘潭市城市中心区位于湘潭市新城区行政中心，目前已建成的区域供冷工程包括市委办公楼、市政府办公楼、市人大办公楼、市政协办公楼、广电大厦（广电宾馆）和湘潭大剧院等项目，供冷半径最长为1.4km。供冷总建筑面积约为12万 m2，其中市委大楼21层、建筑面积35000m2，市政府大楼19层、建筑面积45000m2。该项目被列为湘潭市可再生能源示范项目。https://www.doczj.com/doc/ac13075980.html,
一期工程已建成一号冷站，位于湘潭大剧院旁广场地下室，主机选用LDBL-1000H水源热泵机组5台、LDBL-1200H水源热泵机组3台，总制冷量约9750kW，制热量约11000
kW，为螺杆式压缩机。冷却水采用人工湖水，一期湖水面积为65亩左右，平均水深2.5 m，水容量约为10.8万m3，二期人工湖水面面积为55亩左右。其中，一期湖水已投入使用，二期正在建设中，尚未蓄水。冷却水和冷冻水均采用一次泵系统。用户侧采用冷（热）水直供，省略用户侧换热器，冷冻水管采用凌空架设或埋地敷设。用户侧计量方式为整栋楼入口计量，通过测量用户侧入口总冷（热）水流量和送回水温度差来计算用冷（热）量，人工抄表。暖通空调在线
每栋楼入口侧计量装置之前的所有设备和管线的维护和管理，人工湖水源管理均由能源管理公司负责，用户侧设备及末端由用户自行维护和管理。由能源管理公司向各用户收取能源使用费用，以收回投资和取得合理的利润回报。能源公司与政府的合同中明确其经营期限为2 0年。一号冷站建设工期为一年，于2004年9月开始投入使用，效果良好。nuantongkongtiaozaixian
2、大连星海湾商务区水源热泵区域供热、供冷项目
大连星海湾商务区水源热泵区域供热、供冷项目分三期建设，总供冷（热）建筑面积为30 0万m2，一期供冷建筑为会展中心和游泳馆，建筑面积为30万m2，2007年3月1日供热，2007年6月12日供冷。主机共3台，总冷量30000kW，总热量25000kW，冷水进出水温为10/3℃，热水进出水温为55/65℃。二期计划选用3台制冷150000kW主机，三期计划选用6台制冷150000kW主机。冷（热）水采用二次泵系统。可采用海水或污水做为冷热源系统。
制冷站机房设在地下一层，建筑面积7000 m2（含二、三期预留机房面积），地面一层和二层预留它用。
项目建成后，由专门成立的管理公司来运行管理。因北方冬天供热由政府统一规定，夏天还在试运行期，所以在用户侧还未装计量装置。冬天采暖费用按建筑面积25元/m2·年收取，供冷预计按建筑面积46元/m2·年收取或在用户侧加装计量总表计费。
暖通空调zaixian
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、供热与热电联产等先进技术，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。欧洲发展经验证明，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。
暖通百科
1、日本区域能源系统的发展
1970年日本的区域空调在大阪万国博览会以及毗邻的中央地区首次开始供热（供冷）。次年，在东京的新宿都心等地住宅区也开始供热（供冷）。1972年“供热事业法”的制订，开创了日本区域空调发展的新纪元。1975年，区域空调开始在全日本范围内推广，其后20年，伴随着石油危机的到来，区域空调的发展进入低迷期，85年以后由于全国城市的优化进程加快，区域空调进入了一个调整发展期。特别是从1989年开始，区域空调以每年10个以上项目的速度增长。据统计，1989年以后开始引入区域空调的地区，占了总项目的6 0%。截至到1996年，日本共有区域空调方面的公共事业公司78家，已有129个地区的区域空调得到许可，其中114个地区已开始供热（供冷）。暖通空调zaixian
2、日本区域能源的规模
日本区域能源的平均供给面积为50万m2以上，平均供冷供热能力为31MW。其中有81个地区的区域空调冷热能力不到30MW；冷热能力在100M W以上的大规模区域空调有东京临海副都心、东京新宿副都心、横滨港21个地区。
3、日本区域能源的用途
区域空调在办公和商业方面使用较多，住宅方面的使用在1970年以后开始多了起来，后来由于受到第二次石油危机的影响而相对减少，到90年代以后发展加快。根据1996年统计，全日本的住宅区域空调共有27个，占总数的13%；办公和商业区域空调为163个。
4、美国的概况
暖通在线
美国从1978年开始提倡发展小型热电联产（CHP），目前除继续坚持发展小型热电联产之外，正研究高效利用能源资源的小型冷热电联产（CCHP）。CCHP是将制冷、供热（采暖和供热水）及发电三者合而为一的设施。据美国1995年对商用楼宇终端能源消耗的统计，采暖用能占22%，热水供应占7%，制冷空调占18%。CHP的供热只能解决29%的用
能及提供电力，而CCHP连同制冷可提供47%的用能及电力。暖通空调在线
美国关于CCHP作了许多研究，并本着开发和商业化的目的，在天然气、电力和暖通空调等行业进行了广泛深入的合作。工业界提出了“CCHP”创意和“CCHP2020年纲领”，以支持美国能源部的总体商用建筑冷热电联供规划。
规划中倡导增加综合利用多项技术，包括先进的燃气轮机、微型透平机、先进的内燃机、燃料电池、吸收式制冷机和热泵、干燥及能源回收系统、引擎驱动及电驱动蒸汽压缩系统，热储备和输送系统以及控制及系统集成技术，不仅满足建筑物的热和电力负荷的需求，也从整体上提高了从矿物燃料到能源的转换效率。
版权为https://www.doczj.com/doc/ac13075980.html,
到2020年，在美国CCHP将成为商用建筑高效使用矿物能源的典范，通过能源系统的调整，将极大地推动经济增长和提高居民生活质量，同时最大限度地降低污染物的排放量。暖通-空调-在线