區域能源系統是一種經過驗證的能源解決方案，已在全球越來越多的城市中部署多年。 它代表了多種技術的結合，旨在發展冷、熱、暖以及電力的生產和供應之間的協同作用。越來越多的城市正在採用區域能源系統來實現重要的功用，包括保障能源供應；減少對能源進口和化石燃料的依賴；社區經濟發展和社區對能源供應的控制；空氣質量改善；減少二氧化碳排放量；增加可再生能源在能源結構中的佔比等等。交能網從概念、商業模式、優勢、各參與方角色與作用等各個方面對城市區域能源系統做了詳細的介紹和解析，希望讀者對城市區域能源系統能夠有更深刻的瞭解。

隨著城市內部的能源供給發展趨於成熟，更多的大型城市開始將區域能源進行梳理和整合，並且研究新的能源規劃策略，以適應目前可持續化發展的要求。現在，我們來從頭梳理一下區域能源的未來之路，我們稱之為3W1H計劃。

1. WHY

截止到目前為止，許多城市都在探索以區域能源規劃為載體，實現相應的政策調控和能源轉型。製冷和供熱作為能源需求中佔據主導位置兩大類別，是區域能源中核心的考慮因素。

1.1 供冷與供熱需求

隨著對冷/熱的需求不斷上漲，相關基礎設施建設要求也越來越嚴苛，而且這些要求不僅只是停留在傳統的建築與區域層面，而是上升到了城市的總體規劃。目前，基本上各個城市都有適合自己的優質冷熱源。區域能源的理念是將他們統籌考慮，把廢熱加以儲存或利用，提供更有經濟性的設計運行方案。尤其是區域內的冷熱需求量很高，單位面積的需求同時非常可觀，那麼區域綜合供能將是最合適的解決方案。

1.2 替代燃料和替代技術

技術路徑選擇，會影響區域供能經濟性測算的平衡性。比如說，天然氣供應和國際局勢，進出口環境與國家安全息息相關，這些屬性會對燃氣和電力驅動的技術帶來經濟測算上更大的不確定性。通過廢熱鍋爐、熱電聯產等手段，提高利用效率，可以降低燃氣使用，從而降低天然氣價格波動所帶來的影響。在區域能源供應的理念下，集中供應技術的改造也將更加便利快捷。

如果以電力為驅動的能源供應在當地佔主導，區域能源規劃可以減少電網基礎設施投入。比如區域供冷可以顯著降低峯值冷量。此時，承擔電力供應的往往是昂貴的電力機組（調峯機組），區域能源就可以減少此類機組的建設和運行需求，降低電能消耗。節約下來的電能還可以投入到其他用途，比如生產用電農業用電等，也可以靈活參與電力市場，謀求區域利益最大化。

2. WHEN

區域內的經濟發展水平和技術水平都影響著區域能源規劃的實施，在較為發達的地區或城市，各方面條件均較為成熟，比如空氣質量、能源依賴度等等考覈指標將促進區域能源規劃的理念落地。在欠發達地區，改革與發展是主要驅動因素，因為這些地區需要解決發展與環境的矛盾。方方面面的追求，都促使著政府願意推行這一理念。然而，往往需要一個外在的推手或者催化劑，促使政府真正下決心推行相關舉措。意識很容易養成，然而政府真正需要的是，一個完整的技術路徑，落實到每一步實施的細節，纔可以有據可循的開始實現區域能源供應規劃。

3. WHAT

制定能源戰略與區域能源目標

區域政府首先應當全面調查當地的用能情況，尤其是冷熱能耗的綜合評估，並嘗試開始收集相關數據，例如：

  • 供冷能耗水平與製冷用電負荷曲線
  • 制熱所需的一次能源消耗情況

通過這樣的調查，可以對技術路徑做出選擇，評價技術路徑對環境影響因素帶來的改善、對電網負荷削減的情況、一次能源對外依賴型的降低等因素。通常來說，綜合能源供應是能效最高而且環境效益最好的技術路徑。同時，這樣的一個普查和評價，環境政策也可以有更量化的參考指標，比如可以解決如下問題：

  • 如何制定環境政策纔可以實現2020年前天然氣進口的削減
  • 如何削減電網峯值負荷
  • 2020年前供熱領域有多少碳排放減少的潛力

能源相關政策都可以以數據為依據合理制定，而在區域能源規劃的過程中也可以考慮到相關的政策約束。隨著規劃的實現，城市可以積累更多的經驗，如果難以評估規劃效果，可以通過示範項目的手段，進一步量化收益。

如果需要進行這樣的評估，有兩種途徑，一種是管理者通過緊密的聯絡，收集各方相關的數據；另一種是通過綜合能源供應的數據集中平臺，例如能源地圖，只要要付出相對少的溝通成本，就可以取得相同的效果。通過能源地圖可以完善的描述區域能源相關的活動和數據，如果可以與其他城市結成夥伴，相同類型城市的治理手段就可以取得進一步的成果。已經具有成熟模式的城市也可以形成示範效應，進一步促進城市間合作。

4. HOW

能源地圖

如何在實踐中促進業主和科研機構的合作，進而優化區域內的集中供冷/暖呢？能源地圖是一個最優的路徑。第一步，一方面需要收集冷熱需求的空間分佈，另一方面，收集區域內的冷熱源情況比如廢熱、免費供冷以及分散式供能設施的數據。通過數據的分析，可以挖掘合適的範例工程，以及發現區域供能的潛力。

如果當地發展能源地圖的資金不足，可以從CBD、開發區等新建項目入手作為試點。最理想的方案是多方組建新的公司，共同經營。利用各方的數據資產、管網資產、公共建築資源作為項目的起點。如果外部資源並不能支持政府開展相應的工作，可以從以下幾點著手，挖掘機會：

  • 發展在規劃，協調和項目開發中的公私合作關係。以利益為驅動力，發掘私有制資本的能動性，擴大區域能源效應，帶動更多資本投入。
  • 發現鑒別冷/熱需求最大的區域，與有影響力的企業合作，在這些區域開展能源地圖示範項目，評價區域綜合能源供應的盈利情況。
  • 從國家/國際層面尋求資金支持，尤其是通過二氧化碳減排、節能等角度入手。
  • 從示範項目經驗出發，指明未來能源地圖的商業模式。
  • 依據示範項目，建立管理運作體系架構，網羅專業人才，為更大規模的綜合應用建立機構擴張的基線。

希望能夠通過我們簡短的介紹和系列的文章，幫助您瞭解城市區域能源的發展與實施路徑。我們也希望，這篇文章能夠拋磚引玉，吸引到更多的人關注能源的發展。

目前，交能網正在積極促成能源地圖的項目落地與實施，想了解更多的詳情，請在下方留言或聯繫我們的作者~

編輯：可汗

作者：衍波

聯繫作者：[email protected]

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