分布式供能与区域能源的异与同(2)
3、区域能源与分布式供能的异同 总的来说,两者都是以提高能效,从而能更经济和碳减排为目标。具体来说: 共同点之一:都不涵盖全部能源利用系统,而限于能源转换传输子系统。 整个能源系统包括终端利用、转换传输、回收再利用三个子系统(环节)。由于各不同用户的能量利用和能量回收两个环节的内涵各自不同,宏观规划都只涵盖由一次能源转换、传输到冷热电蒸汽环节,不可能过细深入。以建筑物为例,暖通空调只决定一次能源转换传输到冷热过程的效率,而单位面积供能需求则由围护结构和余热回收所决定。对此方面要求极为严格的欧洲供暖负荷标准是20-25 W/m2。同纬度我国是50 W/m2,即使转换能效100%能耗也不可能低于50 W/m2。可见转换传输效率提高并不是能耗降低的全部内涵。 共同点之二:都是以冷热电联供作为提高转换传输效率的最主要手段。 工业和建筑物能源终端利用形式可以归纳为电、热(包括冷、暖、蒸汽)两种。冶金、化工、医药等过程工业,电/热约为2/8,“热”包括高、中温工业炉供热、蒸汽和冷。机械、电子、轻工等离散制造业,电/热大约为8/2,“热”主要是厂房供冷暖,建筑物包括住宅和三产,主要终端耗能是供冷暖和热水,电/热目前为2/8,未来有可能趋向3/7。所以工业和建筑物合起来大致是电/热各半。所以在以节能为第一要义的未来可再生能源为主的时代,必走通过冷热电联供提高能效之路。 区域能源的范围是从人口聚居,产业集聚或行政区划角度考虑的。一个大的、覆盖上百平方千米的区域,可以设置几个DES/CCHP。这就是区域能源与DES的关系。例如,面积163平方千米、远期人口53万人的西安市副中心和信息产业基地的陕西西咸新区沣西新城,在2013年制订的区域能源规划中,就包括了两个DES/CCHP,6-8个DC(W)S,还采用了远程CHP电厂低温余热为主、包括热泵、地热等复合的供暖系统。 共同点之三:都面临化石能源替代的历史转折。 2015年的巴黎协议、2016年杭州会议提出的G20 能源宣言都指出了这个发展方向。非化石能源到世纪中占比可达40-50%,到本世纪末将达80%。可再生能源本质上是低能量密度、有利于分散就地利用的,当然也可在地广人稀地区搞集中大规模水电、风电、光伏发电,但须付出超远程输送的代价。分散和集中也是相对的。百MW级太阳能热发电和第四代小型百MW级核电也都可以用作区域型DES/CCHP的一次能源。 区别:除了规模大小和区域能源对DES的包容性之外,区域能源规划还应该包括交通运输、农业等领域的用能。规划考虑的时间段更长,牵涉的生产关系和上层建筑的内容更深。 |
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