吐鲁番新能源示范区建设与生态城区发展研究

王丽丽

（中共吐鲁番市委党校 新疆 吐鲁番 838000）

吐鲁番处在新疆维吾尔自治区中部，行政区划6.97万平方公里。盆地内干燥少雨，日照充足，全年日照时数3200小时，年积温5300℃以上，无霜期达270天，这是吐鲁番发展新能源城市得天独厚的优势条件。

吐鲁番新能源示范区是自治区2004年批准重点发展的项目。该示范区位于吐鲁番市高昌区老城区的东北部，距离老城区5公里。规划面积8.81平方千米，规划常住人口6万人。2009年3月，自治区人民政府批复了吐鲁番新能源示范区总体规划，并将示范区列为“自治区和谐生态城区和城乡一体化示范区”。2010年4月，国家能源局批准示范建设国家新能源示范城市。2010年至今，吐鲁番示范区规划、建设工作全面有序推进。截至目前，一期、二期工程已经完成，三期工程正在建设中。吐鲁番新能源城市微电网的带动效应也逐渐显现出来，截至2017年底，住房已销售5340户，占总量的92%，办理入住手续4950户，占总量的85%。通过回访调查住户普遍反映居住体验较好。目前有18家行政事业单位搬迁至示范区投入使用，还有25个单位将于陆续完工并投入使用。

一、吐鲁番新能源示范区建设具体做法和效果分析

吐鲁番示范区秉承“低碳、节能、绿色、宜居”的建设思路，集聚太阳能集热、光伏发电、地源热泵、微电网、绿色交通、慢行步道六大新技术于一体，体现绿色、集约、高效理念。

（一）建筑一体化光伏发电及微电网系统：该系统包括：屋顶光伏电站、电动车充电站、储能系统、配电网络、监控系统、能量管理系统及其他辅助工程。将太阳能光伏组件布置在楼宇屋顶，并在示范区内建设电动车充电站和储能电站，构建区域性智能微电网。目前光伏系统已经全部运行，2017年太阳能转化电能为1018.28万千瓦时。从2017年情况来看，每户日均用电约为2.86千瓦时，预计未来全部入住后常年用电量最终可达到605.15万千瓦时，在不考虑地源热泵供暖制冷用电的情况下，全年太阳能发电量供应居民日常用电后，还能余约553.29万千瓦时供上网，剩余部分可达总发电量的47.8%。

（二）太阳能集热系统：即在楼宇屋顶安装光伏集热供水装置，为楼宇提供生活热水。太阳能集热设备是将照射在太阳能板上的阳光吸收转化，转变为热能，将储水箱内的水提升温度。示范区楼宇的朝向是南偏东3度，此朝向可以最大限度的让屋顶的光伏设备吸收光能，而且可以使楼宇自然通风。太阳能热水器以楼栋为单位供应，已全部运行，居民普遍对热水供应效果表示满意。经初步计算太阳能集热系统年均可节约煤炭使用量4083吨，减少CO2排放量10084吨、SO2排放量82吨。

（三）可再生能源制热制冷（地源热泵技术）系统：此技术是利用浅层地下水中吸收到的地热能而形成的热能资源，通过地源热泵机组实现低位能向高位能转移的一种技术，也就是说将提取地下水的温度，通过电能驱动压缩机使工质（R123）循环运动反复发生物理相变。从2013年冬季到2017年冬季该系统历经五个采暖期和四个制冷期，实际使用效果居民反映良好。在夏季最高气温达48摄氏度，冬季最低气温达零下17摄氏度的情况下，该系统让住户享受舒适的居住感受。经初步计算该系统每年可减少煤炭使用量达22670吨，减少CO2排放量56000吨、减少SO2排放量453吨，减少可吸入颗粒物排放227吨。

（四）绿色交通系统：绿色交通系统包括公共交通体系与慢行交通系统。慢行交通系统是把吐鲁番独具特色的葡萄绿廊引入建设理念，在这个绿色廊道内只允许行人步行使用，以此构建庭院式的具有地方特色的绿色出行系统。示范区规划了高密度的慢行道路，大力提倡使用电动公交车、自行车交通、步行交通。在小区周边专门建有集中式机动车停车场，控制机动车进入小区内部。目前，汽电混合动力公交车成为示范区交通的主力军，居民普遍反映乘坐舒适性高。经初步计算该系统可年均降低CO2排放2281.5吨，降低SO2排放8365.5吨。

（五）绿色建筑节能系统：示范区的建筑按照65%的节能标准设计；利用遮阳设计、新型隔热保温材料、使楼宇本身更节能、能耗更少。示范区利用中水节水技术，将居民生活排水单独收集起来，进行中水处理，处理后的水可用于示范区内绿化造林、街道清扫等方面。经初步计算该系统每年可节约新鲜水量206万吨。

二、吐鲁番新能源示范区对生态城区建设的示范意义

“十三五”时期是全面建成小康社会的决胜时期，无论从“自治区和谐生态城区”建设，还是从“新能源示范区”建设来讲，吐鲁番新能源项目都具有很强的示范意义。

（一）对城市建设理念的借鉴意义。例如在楼宇屋顶设置光电板，利用光能实现住户用电自给自足的效果。吐鲁番微电网采用了“自发自用、余量上网、电网调剂”的运营机制。太阳能发电供本地负载优先消纳，剩余电量反馈给大电网，夜间或太阳能光伏出力不足时由大电网补充。在这样的运行机制下吐鲁番示范区微电网项目成为我国分布式光伏发电上网的示范应用，发展前景广阔。这一实践成果对我国光伏项目有重要示范意义，尤其是对城市多层楼宇区具有很好的推广应用价值。对合理布局城市能源供应机构、降低城市能源消耗、积极应对气候变暖都具有重要示范作用。

（二）对生态城市布局的借鉴意义。吐鲁番是古丝绸之路的重镇，历史悠久、文化灿烂，是国家历史文化名城、全国优秀旅游城市。随着城市发展建设逐年向外辐射，吐鲁番城市建设逐渐占用了城区周边的葡萄地和耕地，如果继续向四周规划建设，市政建设占用耕地的矛盾就会越来越突出，而且会破坏老城区的生态环境。所以要提升吐鲁番的城市品位，就必须改变思路，在老城区之外的戈壁荒滩上建新城。利用得天独厚的自然资源，将多种新能源种类做到最大限度的结合，建成一个新能源生态城市。吐鲁番新能源示范区就是在这样的理论框架下应运而生并且取得了成效，这也将对同类型地区生态城市布局有一定的借鉴意义。

（三）对生态环境建设的借鉴意义。伴随着城市的发展，能源危机和环境污染问题越来越突出，温室效应使南北两极冰层消融加速，各类生物面临着严峻的生存威胁。2009年哥本哈根世界气候大会以来，以可再生能源利用为标志的第三次工业革命风起云涌，体现了当代全球对传统价值观和生产生活方式的反思与转变。建设新能源社会是体现以人为本思想的必然选择，也是保护环境和加快发展的“绿色通道”。吐鲁番在示范区建设中，凭借得天独厚的光热资源和齐全丰富的新能源种类发展新能源经济，充分将可再生资源应用与城市设计深度融合，不仅造福了吐鲁番人民，也可以为新疆乃至世界探索可持续发展新模式提供参考和经验。

[1]张迎春.吐鲁番新能源示范区打造低碳新生活[N}.亚洲中心时报，2010-07-01

[2]李文亮，吴天谋.吐鲁番示范城市规划建设策略[J].规划师，2015（7）