城市可再生能源利用专项规划设计研究

马宝英+刘志平

摘 要：社会如何向使用可再生能源的模式转型，城市如何进行可再生能源规划，是本研究的主要话题。对此，文章提出城市能源的规划方法及可再生能源潜力分析和系统设计方法，并对可再生能源政策提出建议。

关键词：城市；可再生能源；规划

在化石能源依然被我们依赖而又日趋耗尽的今天，积极寻找可替代能源早已迫在眉睫。可再生能源，无疑是理想的选择，它所兼具的清洁与可持续利用的特点，为我们指明了未来能源利用的方向。

据国际能源署的估计，2006年城市能源消耗已经占到全球总能耗的2/3，而快速发展的城市化无疑日趋加重这一趋势。中国目前正处于快速城市化阶段，以石油和煤炭为主的能源结构，能源效率低，环境压力大，发展新能源，尤其是可再生能源，是解决这一问题的出路。这一方面，欧洲几个成功的城市案例值得我们借鉴。从德国佛莱堡的改建、英国贝丁顿零碳生态社区（BedZED）、瑞典的马尔默市“明日之城”住宅示范区的实例，我们看到，这些城市都是一个具有理想的空间规划、交通系统、绿色建筑材料、先进建筑技术、可再生能源的合理利用、可靠地政策及管理措施等的综合体。其中，可再生能源的利用无疑是个重要因素。

社会如何向使用可再生能源的模式转型，城市如何进行可再生能源规划，是本研究的主要话题。主要有两个方面需要考虑：第一是技术，即我们可以采用哪些技术手段满足现有资源能够满足需求？第二是政策和社会因素，社会如何来推广这些技术，从而保证规划得以顺利实施。

回答第一个问题，本研究提出了城市能源的规划方法及可再生能源潜力分析和系统设计方法；对于第二个问题是对可再生能源政策的讨论。

1.可再生能源规划方法

1.1可再生能源规划方法——基于综合资源规划原理

综合资源规划方法是联合国环境计划署（UNEP）基于需求侧管理理论提出的，其核心是改变过去单纯以增加资源供给来满足日益增长的需求，将提高需求侧的能源利用率从而节约的资源统一作为一种替代资源。其方法如下图所示：

需求侧管理和综合资源规划具有三大特点：

（1）集约资源。改变传统的资源观念，将需求侧的节能作为一种资源与供应侧一起进入规划，以使资源利用效率最大化。

（2）多重效益。改变了传统的追求供应侧效益的单向规划模式，以成本效益和社会效益为评价标准，不仅考虑供应侧效益，还要考虑需求侧效益，协调供、需双方的贡献和利益，实现供需双赢，最终使社会受益。

（3）重在实施。将需求侧节能的实施作为一个重要的规划领域。需求侧应该有实实在在的节能措施，必须采取实用的节能技术。

1.2可再生能源规划步骤

可再生能源规划增加了将可再生能源大规模融入现有能源系统的挑战。不仅具有波动性和间歇性的可再生能源必须要与能源系统的其他部分进行协调，而且能源需求的规模必须与潜在的可再生能源来源的实际量相互适应，不仅如此，这种调整还必须考虑不同可再生能源来源的特征差异问题。

可再生能源规划设计涉及三个主要的技术问题：需求侧能源的节约（包括各种节能措施，如建筑节能等）、能源生产中的效率提高和用各种可再生来代替化石燃料。可再生能源系统的规划设计既可以在小到在一个项目的层面展开，也可以大至城市、省甚至国家层面展开。具体步骤如下：

（1）设定节能的战略目标，做好需求侧能源预测；

（2）分析城市可再生能源的可利用资源量；

（3）选择合适的能源系统和技术线路，实现资源优化配置和利用；

（4）能源系统实施保障措施。

2.可再生能源规划步骤

2.1需求侧能源资源潜力分析

需求侧能源是一种虚拟能源，是提高能源利用效率得到的。对于一个城市来说，建筑能耗占城市总能耗的70%，以建筑为例，需求侧能源主要包括以下几种：

（1）既有建筑围护结构热工性能完善所节约的采暖和制冷系统；

（2）提高采暖通风空调及生活热水供应系统效率所节约的能耗；

（3）完善供配电机照明系统而降低的能耗；

（4）用户改变消费行为所节约的电力和电量等；

（5）新建建筑由于采取了比国家节能设计更严格的建筑节能措施而节省的能耗；

（6）采取区域供冷供热系统时，由于负荷错峰和考虑负荷参差率而减少的能耗。

需求方资源的类型比较多，情况也比较复杂，要进行具体分析，通常选择那些在规划期内可能实施的主要部分。

在需求侧能源潜力分析的基础上，根据目前和规划期内的社会发展和能源使用计划，即可得出能源需求总量。

2.2可再生能源的可利用资源分析

对可再生能源的可利用部分进行分析是十分重要的内容。我国幅员辽阔，对于太阳能、风能、生物质能、地热能等为代表的可再生能源，每个地区有各自的特点。例如，太阳能丰富的地区风能资源就可能较为贫乏，农业较发达的地区生物质能利用潜力较大。

可再生能源的可利用资源分析是对本地区内可以使用的可再生能源量的详细评估，不仅要仔细鉴别可利用的可再生能源种类，更要精确算出每种能源的可利用量，是一个对资源仔细甄别的过程。

2.3基于可再生能源的能源系统配置

能源系统配置是在可再生能源的可利用资源分析基础之上，根据每种资源的可用量进行的系统配置。如热电联产、风光互补发电系统等，在系统设计时，可以有一种以上的组合方法，对多个资源开发情景进行比较和选择，主要考虑不同可再生能源的来源和组合，各类能源的资源量、生产率、经济性和项目实施的不确定性等要素，这些方法经过投资效益、环境影响等评估之后，选出最优方案进行实施。

2.4可再生能源规划实施保障

可再生能源规划实施的保障主要是可靠的政策支持。目前，我国虽然出台了多项可再生能源法律和政策，但效果并不是很明显，究其原因，参照欧盟的法律和政策体系的成功之处，我国应在以下方面做出努力：

（1）加强立法，并完善相关配套措施和细则；

（2）建立切实可行的强制市场政策；

（3）继续推行各种经济激励政策；

（4）完善可再生能源政策管理体制；

（5）积极扶持可再生能源的技术创新；

（6）广泛开展国际交流与合作。

其中，经济政策是重要内容，欧盟在可再生能源政策中的价格激励、财政补贴、税收优惠、信贷扶持、出口鼓励、科研和产业化促进等方面，都值得我们学习。这些经济政策，调动了全民参与的热情，使各方面都得到实惠，如我们天天提倡的垃圾分类，公益广告等宣传到处可见，但居民收集的可回收的垃圾能不能很方便得到回收？回收后能有什么收益呢？这些问题没有得到很好的解决，势必挫伤居民参与的积极性。

因此，可再生能源政策的关键是大处着眼，小处着手，把基层和老百姓生活息息相关的设施和细则处理好，达到多方共赢的局面。

3.结语

综上所述，城市可再生能源规划参考提纲如下：

（1）城市可再生能源发展现状

1）发展可再生能源对城市经济和社会的意义；2）可再生能源发展现状；3）可再生能源潜力；4）存在问题。

（2）指导思想原则

（3）发展目标

1）总体发展目标；2）具体发展指标。

（4）可再生能源规划

1）需求侧能源资源潜力分析；2）可再生能源的可利用资源分析；3）各种技术；4）基于可再生能源的能源系统配置；5）具体规划方案。

（5）投资估算和效益分析

1）投资估算；2）能源环境和社会效益分析。

（6）规划实施保障和政策支持

参考文献

[1] Henrik Lund著、李月译.可再生能源系统——100%可再生能源解决方案的选择与模型.北京：机械工业出版社，2011.

[2] 龙惟定、白玮、范蕊等著.低碳城市的区域建筑能源规划.北京：中国建筑工业出版社，2011.

摘 要：社会如何向使用可再生能源的模式转型，城市如何进行可再生能源规划，是本研究的主要话题。对此，文章提出城市能源的规划方法及可再生能源潜力分析和系统设计方法，并对可再生能源政策提出建议。

关键词：城市；可再生能源；规划

在化石能源依然被我们依赖而又日趋耗尽的今天，积极寻找可替代能源早已迫在眉睫。可再生能源，无疑是理想的选择，它所兼具的清洁与可持续利用的特点，为我们指明了未来能源利用的方向。

据国际能源署的估计，2006年城市能源消耗已经占到全球总能耗的2/3，而快速发展的城市化无疑日趋加重这一趋势。中国目前正处于快速城市化阶段，以石油和煤炭为主的能源结构，能源效率低，环境压力大，发展新能源，尤其是可再生能源，是解决这一问题的出路。这一方面，欧洲几个成功的城市案例值得我们借鉴。从德国佛莱堡的改建、英国贝丁顿零碳生态社区（BedZED）、瑞典的马尔默市“明日之城”住宅示范区的实例，我们看到，这些城市都是一个具有理想的空间规划、交通系统、绿色建筑材料、先进建筑技术、可再生能源的合理利用、可靠地政策及管理措施等的综合体。其中，可再生能源的利用无疑是个重要因素。

社会如何向使用可再生能源的模式转型，城市如何进行可再生能源规划，是本研究的主要话题。主要有两个方面需要考虑：第一是技术，即我们可以采用哪些技术手段满足现有资源能够满足需求？第二是政策和社会因素，社会如何来推广这些技术，从而保证规划得以顺利实施。

回答第一个问题，本研究提出了城市能源的规划方法及可再生能源潜力分析和系统设计方法；对于第二个问题是对可再生能源政策的讨论。

1.可再生能源规划方法

1.1可再生能源规划方法——基于综合资源规划原理

综合资源规划方法是联合国环境计划署（UNEP）基于需求侧管理理论提出的，其核心是改变过去单纯以增加资源供给来满足日益增长的需求，将提高需求侧的能源利用率从而节约的资源统一作为一种替代资源。其方法如下图所示：

需求侧管理和综合资源规划具有三大特点：

（1）集约资源。改变传统的资源观念，将需求侧的节能作为一种资源与供应侧一起进入规划，以使资源利用效率最大化。

（2）多重效益。改变了传统的追求供应侧效益的单向规划模式，以成本效益和社会效益为评价标准，不仅考虑供应侧效益，还要考虑需求侧效益，协调供、需双方的贡献和利益，实现供需双赢，最终使社会受益。

（3）重在实施。将需求侧节能的实施作为一个重要的规划领域。需求侧应该有实实在在的节能措施，必须采取实用的节能技术。

1.2可再生能源规划步骤

可再生能源规划增加了将可再生能源大规模融入现有能源系统的挑战。不仅具有波动性和间歇性的可再生能源必须要与能源系统的其他部分进行协调，而且能源需求的规模必须与潜在的可再生能源来源的实际量相互适应，不仅如此，这种调整还必须考虑不同可再生能源来源的特征差异问题。

可再生能源规划设计涉及三个主要的技术问题：需求侧能源的节约（包括各种节能措施，如建筑节能等）、能源生产中的效率提高和用各种可再生来代替化石燃料。可再生能源系统的规划设计既可以在小到在一个项目的层面展开，也可以大至城市、省甚至国家层面展开。具体步骤如下：

（1）设定节能的战略目标，做好需求侧能源预测；

（2）分析城市可再生能源的可利用资源量；

（3）选择合适的能源系统和技术线路，实现资源优化配置和利用；

（4）能源系统实施保障措施。

2.可再生能源规划步骤

2.1需求侧能源资源潜力分析

需求侧能源是一种虚拟能源，是提高能源利用效率得到的。对于一个城市来说，建筑能耗占城市总能耗的70%，以建筑为例，需求侧能源主要包括以下几种：

（1）既有建筑围护结构热工性能完善所节约的采暖和制冷系统；

（2）提高采暖通风空调及生活热水供应系统效率所节约的能耗；

（3）完善供配电机照明系统而降低的能耗；

（4）用户改变消费行为所节约的电力和电量等；

（5）新建建筑由于采取了比国家节能设计更严格的建筑节能措施而节省的能耗；

（6）采取区域供冷供热系统时，由于负荷错峰和考虑负荷参差率而减少的能耗。

需求方资源的类型比较多，情况也比较复杂，要进行具体分析，通常选择那些在规划期内可能实施的主要部分。

在需求侧能源潜力分析的基础上，根据目前和规划期内的社会发展和能源使用计划，即可得出能源需求总量。

2.2可再生能源的可利用资源分析

对可再生能源的可利用部分进行分析是十分重要的内容。我国幅员辽阔，对于太阳能、风能、生物质能、地热能等为代表的可再生能源，每个地区有各自的特点。例如，太阳能丰富的地区风能资源就可能较为贫乏，农业较发达的地区生物质能利用潜力较大。

可再生能源的可利用资源分析是对本地区内可以使用的可再生能源量的详细评估，不仅要仔细鉴别可利用的可再生能源种类，更要精确算出每种能源的可利用量，是一个对资源仔细甄别的过程。

2.3基于可再生能源的能源系统配置

能源系统配置是在可再生能源的可利用资源分析基础之上，根据每种资源的可用量进行的系统配置。如热电联产、风光互补发电系统等，在系统设计时，可以有一种以上的组合方法，对多个资源开发情景进行比较和选择，主要考虑不同可再生能源的来源和组合，各类能源的资源量、生产率、经济性和项目实施的不确定性等要素，这些方法经过投资效益、环境影响等评估之后，选出最优方案进行实施。

2.4可再生能源规划实施保障

可再生能源规划实施的保障主要是可靠的政策支持。目前，我国虽然出台了多项可再生能源法律和政策，但效果并不是很明显，究其原因，参照欧盟的法律和政策体系的成功之处，我国应在以下方面做出努力：

（1）加强立法，并完善相关配套措施和细则；

（2）建立切实可行的强制市场政策；

（3）继续推行各种经济激励政策；

（4）完善可再生能源政策管理体制；

（5）积极扶持可再生能源的技术创新；

（6）广泛开展国际交流与合作。

其中，经济政策是重要内容，欧盟在可再生能源政策中的价格激励、财政补贴、税收优惠、信贷扶持、出口鼓励、科研和产业化促进等方面，都值得我们学习。这些经济政策，调动了全民参与的热情，使各方面都得到实惠，如我们天天提倡的垃圾分类，公益广告等宣传到处可见，但居民收集的可回收的垃圾能不能很方便得到回收？回收后能有什么收益呢？这些问题没有得到很好的解决，势必挫伤居民参与的积极性。

因此，可再生能源政策的关键是大处着眼，小处着手，把基层和老百姓生活息息相关的设施和细则处理好，达到多方共赢的局面。

3.结语

综上所述，城市可再生能源规划参考提纲如下：

（1）城市可再生能源发展现状

1）发展可再生能源对城市经济和社会的意义；2）可再生能源发展现状；3）可再生能源潜力；4）存在问题。

（2）指导思想原则

（3）发展目标

1）总体发展目标；2）具体发展指标。

（4）可再生能源规划

1）需求侧能源资源潜力分析；2）可再生能源的可利用资源分析；3）各种技术；4）基于可再生能源的能源系统配置；5）具体规划方案。

（5）投资估算和效益分析

1）投资估算；2）能源环境和社会效益分析。

（6）规划实施保障和政策支持

参考文献

[1] Henrik Lund著、李月译.可再生能源系统——100%可再生能源解决方案的选择与模型.北京：机械工业出版社，2011.

[2] 龙惟定、白玮、范蕊等著.低碳城市的区域建筑能源规划.北京：中国建筑工业出版社，2011.

摘 要：社会如何向使用可再生能源的模式转型，城市如何进行可再生能源规划，是本研究的主要话题。对此，文章提出城市能源的规划方法及可再生能源潜力分析和系统设计方法，并对可再生能源政策提出建议。

关键词：城市；可再生能源；规划

在化石能源依然被我们依赖而又日趋耗尽的今天，积极寻找可替代能源早已迫在眉睫。可再生能源，无疑是理想的选择，它所兼具的清洁与可持续利用的特点，为我们指明了未来能源利用的方向。

据国际能源署的估计，2006年城市能源消耗已经占到全球总能耗的2/3，而快速发展的城市化无疑日趋加重这一趋势。中国目前正处于快速城市化阶段，以石油和煤炭为主的能源结构，能源效率低，环境压力大，发展新能源，尤其是可再生能源，是解决这一问题的出路。这一方面，欧洲几个成功的城市案例值得我们借鉴。从德国佛莱堡的改建、英国贝丁顿零碳生态社区（BedZED）、瑞典的马尔默市“明日之城”住宅示范区的实例，我们看到，这些城市都是一个具有理想的空间规划、交通系统、绿色建筑材料、先进建筑技术、可再生能源的合理利用、可靠地政策及管理措施等的综合体。其中，可再生能源的利用无疑是个重要因素。

社会如何向使用可再生能源的模式转型，城市如何进行可再生能源规划，是本研究的主要话题。主要有两个方面需要考虑：第一是技术，即我们可以采用哪些技术手段满足现有资源能够满足需求？第二是政策和社会因素，社会如何来推广这些技术，从而保证规划得以顺利实施。

回答第一个问题，本研究提出了城市能源的规划方法及可再生能源潜力分析和系统设计方法；对于第二个问题是对可再生能源政策的讨论。

1.可再生能源规划方法

1.1可再生能源规划方法——基于综合资源规划原理

综合资源规划方法是联合国环境计划署（UNEP）基于需求侧管理理论提出的，其核心是改变过去单纯以增加资源供给来满足日益增长的需求，将提高需求侧的能源利用率从而节约的资源统一作为一种替代资源。其方法如下图所示：

需求侧管理和综合资源规划具有三大特点：

（1）集约资源。改变传统的资源观念，将需求侧的节能作为一种资源与供应侧一起进入规划，以使资源利用效率最大化。

（2）多重效益。改变了传统的追求供应侧效益的单向规划模式，以成本效益和社会效益为评价标准，不仅考虑供应侧效益，还要考虑需求侧效益，协调供、需双方的贡献和利益，实现供需双赢，最终使社会受益。

（3）重在实施。将需求侧节能的实施作为一个重要的规划领域。需求侧应该有实实在在的节能措施，必须采取实用的节能技术。

1.2可再生能源规划步骤

可再生能源规划增加了将可再生能源大规模融入现有能源系统的挑战。不仅具有波动性和间歇性的可再生能源必须要与能源系统的其他部分进行协调，而且能源需求的规模必须与潜在的可再生能源来源的实际量相互适应，不仅如此，这种调整还必须考虑不同可再生能源来源的特征差异问题。

可再生能源规划设计涉及三个主要的技术问题：需求侧能源的节约（包括各种节能措施，如建筑节能等）、能源生产中的效率提高和用各种可再生来代替化石燃料。可再生能源系统的规划设计既可以在小到在一个项目的层面展开，也可以大至城市、省甚至国家层面展开。具体步骤如下：

（1）设定节能的战略目标，做好需求侧能源预测；

（2）分析城市可再生能源的可利用资源量；

（3）选择合适的能源系统和技术线路，实现资源优化配置和利用；

（4）能源系统实施保障措施。

2.可再生能源规划步骤

2.1需求侧能源资源潜力分析

需求侧能源是一种虚拟能源，是提高能源利用效率得到的。对于一个城市来说，建筑能耗占城市总能耗的70%，以建筑为例，需求侧能源主要包括以下几种：

（1）既有建筑围护结构热工性能完善所节约的采暖和制冷系统；

（2）提高采暖通风空调及生活热水供应系统效率所节约的能耗；

（3）完善供配电机照明系统而降低的能耗；

（4）用户改变消费行为所节约的电力和电量等；

（5）新建建筑由于采取了比国家节能设计更严格的建筑节能措施而节省的能耗；

（6）采取区域供冷供热系统时，由于负荷错峰和考虑负荷参差率而减少的能耗。

需求方资源的类型比较多，情况也比较复杂，要进行具体分析，通常选择那些在规划期内可能实施的主要部分。

在需求侧能源潜力分析的基础上，根据目前和规划期内的社会发展和能源使用计划，即可得出能源需求总量。

2.2可再生能源的可利用资源分析

对可再生能源的可利用部分进行分析是十分重要的内容。我国幅员辽阔，对于太阳能、风能、生物质能、地热能等为代表的可再生能源，每个地区有各自的特点。例如，太阳能丰富的地区风能资源就可能较为贫乏，农业较发达的地区生物质能利用潜力较大。

可再生能源的可利用资源分析是对本地区内可以使用的可再生能源量的详细评估，不仅要仔细鉴别可利用的可再生能源种类，更要精确算出每种能源的可利用量，是一个对资源仔细甄别的过程。

2.3基于可再生能源的能源系统配置

能源系统配置是在可再生能源的可利用资源分析基础之上，根据每种资源的可用量进行的系统配置。如热电联产、风光互补发电系统等，在系统设计时，可以有一种以上的组合方法，对多个资源开发情景进行比较和选择，主要考虑不同可再生能源的来源和组合，各类能源的资源量、生产率、经济性和项目实施的不确定性等要素，这些方法经过投资效益、环境影响等评估之后，选出最优方案进行实施。

2.4可再生能源规划实施保障

可再生能源规划实施的保障主要是可靠的政策支持。目前，我国虽然出台了多项可再生能源法律和政策，但效果并不是很明显，究其原因，参照欧盟的法律和政策体系的成功之处，我国应在以下方面做出努力：

（1）加强立法，并完善相关配套措施和细则；

（2）建立切实可行的强制市场政策；

（3）继续推行各种经济激励政策；

（4）完善可再生能源政策管理体制；

（5）积极扶持可再生能源的技术创新；

（6）广泛开展国际交流与合作。

其中，经济政策是重要内容，欧盟在可再生能源政策中的价格激励、财政补贴、税收优惠、信贷扶持、出口鼓励、科研和产业化促进等方面，都值得我们学习。这些经济政策，调动了全民参与的热情，使各方面都得到实惠，如我们天天提倡的垃圾分类，公益广告等宣传到处可见，但居民收集的可回收的垃圾能不能很方便得到回收？回收后能有什么收益呢？这些问题没有得到很好的解决，势必挫伤居民参与的积极性。

因此，可再生能源政策的关键是大处着眼，小处着手，把基层和老百姓生活息息相关的设施和细则处理好，达到多方共赢的局面。

3.结语

综上所述，城市可再生能源规划参考提纲如下：

（1）城市可再生能源发展现状

1）发展可再生能源对城市经济和社会的意义；2）可再生能源发展现状；3）可再生能源潜力；4）存在问题。

（2）指导思想原则

（3）发展目标

1）总体发展目标；2）具体发展指标。

（4）可再生能源规划

1）需求侧能源资源潜力分析；2）可再生能源的可利用资源分析；3）各种技术；4）基于可再生能源的能源系统配置；5）具体规划方案。

（5）投资估算和效益分析

1）投资估算；2）能源环境和社会效益分析。

（6）规划实施保障和政策支持

参考文献

[1] Henrik Lund著、李月译.可再生能源系统——100%可再生能源解决方案的选择与模型.北京：机械工业出版社，2011.

[2] 龙惟定、白玮、范蕊等著.低碳城市的区域建筑能源规划.北京：中国建筑工业出版社，2011.