杭规院
2022年3月,杭州市委、市政府发布《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的实施意见》,提出要推动能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变。随着杭州市居民生活用电、公共建筑商业用电负荷激增,杭州电网负荷频攀新高,不断增长的社会用电量与能源“双控”“双碳”的矛盾愈发凸显。
杭州市发展规划研究院课题组通过调查研究分析,提出以大运河国家文化公园(杭州)项目为依托,先行打造以华电半山电厂余热为热源的大城北区域余热利用试点示范窗口,逐步形成华电半山电厂辐射主城区、九峰垃圾焚烧电厂辐射城西、萧山电厂辐射城南、华电下沙电厂及华电江东电厂共同辐射钱塘新区的杭城低碳综合能源供应体系,打造城市绿色低碳经济杭州样板。
大城北区域余热资源利用前景广阔
华电半山电厂坐落于杭州大城北区域中心位置,是国内首座百万级清洁能源燃气电厂,总装机容量为2415兆瓦,在不影响发电量的情况下最大供汽量可达1030吨/小时。电厂运行产生的锅炉烟气余热、汽轮机乏汽余热、循环冷却水余热直接排至大气,形成极大的资源浪费。经初步测算,充分利用华電半山电厂现有的余热资源,经济供热半径可达20公里以上,可满足周边约3000万平方米建筑的能源需求,可基本覆盖大城北核心区并辐射周边区域,届时将极大缓解电网运行压力,节能降碳效果显著。
大运河国家文化公园、杭钢工业旧址综保项目(一期/二期)、大运河未来艺术科技中心等六大重点项目,铁路北站和桃源单元内现有用户,以及以电厂为中心半径10公里范围内已有控制性详细规划的运河新城单元、杭钢单元、康桥单元、桃源单元、铁路北站单元等用户,用能和潜在用能需求较大。目前,大城北区域20多家单位已有电厂余热供能意向,如采用华电半山电厂余热对上述区域及项目进行集中供能,每年将解决301.2万吉焦能源需求,可节约社会标煤量10.92万吨,减少社会用电量3.57亿千瓦时,减少二氧化碳排放量28.36万吨。
大城北区域余热利用试点示范总体思路
近期目标:至2025年,根据华电半山电厂当前对外供热能力,初步形成电厂余热集中供能体系。推动电厂东、南两侧5公里以内供热管网建设,新建15公里主干管环网,年供暖量84.8万吉焦,实现铁路北站单元、桃源单元用能全覆盖;同时在电厂内进行技术改造,建设换热首站,保障余热利用供能的持续性。以电厂东侧3公里处的杭钢工业旧址综保项目为先行试点,打造低碳示范项目,形成样板效应。
中期目标:至2030年,分阶段实施推进。进一步延伸供热范围,逐步建成华电半山电厂西南侧主干管环网10公里,新增供暖量76.5万吉焦,满足运河新城单元南部及周边的能源需求,打造低碳示范项目群。争取在2030年前加快推进华电半山电厂北侧供热管网建设,规划新建15公里环网,新增年供热量139.8万吉焦。实现主干管环网总长度40公里,年供热量可达301.1万吉焦,全面形成以华电半山电厂为中心、辐射包括大城北核心区在内的康桥单元、铁路北站单元、桃源单元、运河新城单元、杭钢单元休闲文化中心的能源供需体系。进一步扩大示范效应,使大城北区域率先在杭州市实现碳中和,成为杭州市的低碳示范高地。
远期展望:至2035年,基于已建成管网,提高已覆盖区域内集中供能的普及率;进一步向外拓展,覆盖至以华电半山电厂为中心、半径超过20公里范围内的用户需求。推广“大城北余热利用经验”,引领城西、城南、钱塘新区低碳综合能源供应体系健康发展,逐步形成杭城低碳综合能源供应体系。
建设杭城低碳综合能源供应体系对策建议
加快试点建设,构建协调机制。位于大城北核心区域的大运河国家文化公园建设,能源需求量巨大,供能基础设施建设宜同步开展,以打通能源供需两端的连接通道。目前,在推进供能管网建设的过程中,因涉及其他公建设施较多,统筹协调工作量大。建议各部门联管联审,设置专班负责组织协调工作,形成一套专门的工作流程,加快推进供能管网敷设,展示杭州大运河国家文化公园低碳亮丽名片。
统筹规划编制,推进管网建设。大城北区域内的集中供热规划、管网建设规划已不符合当前实际情况,需修编或新编。建议2023年底前完成区域热力规划、管网建设规划的修编,遵循一次规划、分期建设的原则,根据目标区域负荷分布情况,统一、整体规划大城北区域供能管网线路,使能源基础设施建设与城市发展建设节奏相一致,保障供能系统的前瞻性和完整性,为项目实施提供依据与支撑,积极打造低碳大城北示范区。
强化政策引导,激发市场活力。以“政府支持、企业为主、市场化运作”为原则,合力构建杭城低碳综合能源供应体系,推动区域绿色低碳经济发展。政府加大政策引导力度,对九峰垃圾焚烧电厂、萧山电厂、华电下沙电厂及华电江东燃气电厂余热利用进行谋划,修编区域热力规划、管网建设规划,为项目实施提供依据与支撑。政府联合能源企业共同出资建立专门的组织机构,负责热力管网的建设、营运、维护,提高投资建设和运维管理效率。待市场成熟后,还可充分引入市场化竞争机制,建议以国有资金为主导,允许民营资本以股权或其他方式投入,充分激发市场活力。
加强数字赋能,提升管理水平。把“智慧能源”纳入“双碳”顶层设计,将云计算、大数据和人工智能等新技术与传统能源体系深度融合,以“智慧安全、智慧管理、智慧运营”为核心提出智慧综合能源服务方案:运检层实现全系统动态可视,事前可预警、事中可管控、事后可溯源,管理层实现业务协同、智能决策,提高能源体系整体管理水平,降本增效;用户层实现实时需求与热源侧能源供给智能联动,完成“按时供能”向“按需供能”模式转变,提升用户体验,实现节能减碳。
本文系杭州市发展规划研究院课题成果