1 引言

 

  低碳生態(tài)城市，對世界各國都是全新的課題。

 

  不可否認，國內(nèi)對低碳生態(tài)城市的理解還相當(dāng)膚淺，相當(dāng)多的規(guī)劃還僅限于概念的炒作，并沒有實質(zhì)內(nèi)容。因此，在規(guī)劃中設(shè)定明晰的目標(biāo)，清楚地界定規(guī)劃要達到的關(guān)鍵性能指標(biāo)( KPI，KeyPerformance Indicators) ，對于建成真正意義上的低碳生態(tài)城市具有特別重要的意義。尤其是像能源規(guī)劃這種下位專項規(guī)劃，更需要有非常明確而具體的KPI 指標(biāo)。低碳生態(tài)城區(qū)必須通過一系列目標(biāo)的實現(xiàn)來證明它的“低碳”和“生態(tài)”并不是浪得虛名。

 

  在城市能源領(lǐng)域，過去在城市層面，能源供應(yīng)作為重要的基礎(chǔ)設(shè)施，必須有規(guī)劃，例如電力規(guī)劃、燃氣規(guī)劃，北方城市還有集中供熱熱網(wǎng)規(guī)劃。能源供應(yīng)規(guī)劃受到國家的能源法、電力法、可再生能源法等法律的約束，依據(jù)《城市電力規(guī)劃規(guī)范》、《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》和《城市熱力網(wǎng)設(shè)計規(guī)范》等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在建筑層面，能源應(yīng)用作為建筑節(jié)能和建筑環(huán)境的主要載體，其規(guī)劃設(shè)計和技術(shù)管理，要遵循國家和地方的《建筑節(jié)能條例》，還包括更多的建筑節(jié)能設(shè)計、施工、運行和改造的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范覆蓋了建筑能源應(yīng)用的方方面面。就是說，在城市能源的宏觀和微觀層面，我們已經(jīng)建立了比較完善的管理機制和技術(shù)體系。但在城區(qū)( 園區(qū)、社區(qū)、街區(qū)、建筑群、城市綜合體……) 即城市的中觀層面的能源規(guī)劃，在管理和技術(shù)方面幾乎都是空白。

 

  城市能源的供需與不同的城市層面相對應(yīng)，如圖1所示。城市宏觀層面主要需考慮能源供應(yīng)問題，城市的微觀層面( 用戶層面) 主要是能源需求的問題，而城市的中觀層面( 城區(qū)層面) 主要解決的是能源傳輸與轉(zhuǎn)換問題。以城市電力供需為例，能源的供應(yīng)側(cè)( 城市)和需求側(cè)( 用戶) 互成反饋關(guān)系。城市能源的傳統(tǒng)模式是供應(yīng)側(cè)( 電網(wǎng)) 直接面對千千萬萬末端用戶，集中供能，全分散( 樓、戶、室) 用能，末端負荷的變化無緩沖地直接沖擊大電網(wǎng)。為了平衡負荷，減少對電網(wǎng)安全的威脅，最好能夠?qū)⒌凸葧r的電力蓄存起來，到高峰時段使用。但在當(dāng)前技術(shù)手段條件下，還只能通過蓄熱( 冷) 來實現(xiàn)間接蓄電。因為多了轉(zhuǎn)換過程，所以蓄熱( 冷) 在用戶端不一定節(jié)能。

 

  低碳生態(tài)城區(qū)是一種集約型的混合城區(qū)的城市形態(tài)，負荷更趨多樣化; 是一種高密度緊湊型的空間結(jié)構(gòu)，需要能源的集成利用; 也是多種低能量密度和低品位能源( 如淺層地表蓄熱能、地表水和污水溫差能、太陽能光熱、太陽能光伏等) 的綜合應(yīng)用。這些都需要在城區(qū)層面上通過一個能源樞紐( hub) 進行集成、轉(zhuǎn)換、蓄存和輸配。這就使城區(qū)能源規(guī)劃具有不同于傳統(tǒng)建筑能源系統(tǒng)的技術(shù)路線和方案考慮。低碳生態(tài)城區(qū)的能源規(guī)劃主要解決以下問題: 如何集成應(yīng)用低密度的可再生能源( 如太陽能熱利用) ; 如何集成應(yīng)用低品位的未利用能源( 如排熱、土壤蓄熱、地表水溫差能) ; 如何將無碳的虛擬能源( 即用戶端的節(jié)能) 作為替代資源; 如何集成低碳的分布式能源( 燃料電池、微小型熱電冷聯(lián)供) ; 如何實現(xiàn)碳能源資源的梯級利用、循環(huán)利用和回收利用; 如何利用負荷參差率，降低總需求、實現(xiàn)負荷平準(zhǔn)化; 如何實現(xiàn)城區(qū)能源投資的多元化、能源管理的市場化，以及清潔發(fā)展機制。

 

  根據(jù)目標(biāo)管理的理論，如果一個領(lǐng)域沒有特定目標(biāo)，則這個領(lǐng)域必然會被忽視; 如果沒有一定的目標(biāo)指導(dǎo)項目的開展，則項目的規(guī)模越大、涉及的專業(yè)、人員以及利益相關(guān)方越多，發(fā)生沖突和浪費的可能性也就越大。因此，低碳生態(tài)城區(qū)的能源規(guī)劃，更需要設(shè)定非常明確的目標(biāo)，作為開發(fā)的依據(jù)和必須實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，也是規(guī)劃的利益相關(guān)方共同接受和遵守的。在項目管理中，目標(biāo)的設(shè)定過程也就是項目大綱( TOR，Terms of Reference) 的制訂，是項目管理最重要的環(huán)節(jié)之一。

 

  2 能源規(guī)劃目標(biāo)設(shè)定的原則

 

  城區(qū)能源規(guī)劃目標(biāo)設(shè)定遵循“SMART”原則，即: Special，規(guī)劃目標(biāo)要符合當(dāng)時當(dāng)?shù)氐奶囟ㄇ闆r。

 

  這是專項規(guī)劃，不是用一個“模板”到處套用; 更不能“千城一面”，所有城市都用一樣的KPI;Measureable，目標(biāo)KPI 指標(biāo)要量化。要遵從氣候變化領(lǐng)域“可測量、可報告、可核查( 三可) ”原則，要避免目標(biāo)的空洞化、虛擬化和泡沫化; Achievable，目標(biāo)是可實現(xiàn)的。制訂目標(biāo)要根據(jù)當(dāng)?shù)氐?a href="http://x3sfp.cn/t/資源.html" >資源條件、根據(jù)城區(qū)的定位和功能、根據(jù)開發(fā)力度和投資規(guī)模。

 

  特別要注意不能照搬國外的KPI 指標(biāo); Relevant，能源規(guī)劃目標(biāo)應(yīng)與總體規(guī)劃、生態(tài)規(guī)劃和其他專項規(guī)劃相協(xié)調(diào)，避免相互矛盾和相互抵消。特別要避免“各唱各調(diào)”，即各個規(guī)劃的目標(biāo)高低不平、參差不齊。因此，在城區(qū)開發(fā)中，低碳生態(tài)的所有專項規(guī)劃最好能由一個統(tǒng)一的團隊完成; Timely，有兩重含義: 一是明確目標(biāo)的時間節(jié)點，可以有近期、中期和遠期的目標(biāo); 二是注重目標(biāo)的與時俱進。

 

  城區(qū)能源規(guī)劃目標(biāo)設(shè)定還要遵循“金字塔”原則:

 

  所謂“金字塔”原則，就是能源規(guī)劃目標(biāo)的基礎(chǔ)是節(jié)能，即通過被動式技術(shù)和行為節(jié)能實現(xiàn)實質(zhì)性的能耗量減少。第二層是提高能源效率，即需圖2 能源規(guī)劃目標(biāo)設(shè)定的“金字塔”原則要精心設(shè)計建筑能源系統(tǒng)以達到主動節(jié)能。第三層是可再生熱源利用率( 尤其是地源熱泵) 的利用，但是熱泵究竟應(yīng)用了多少可再生能源( 替代了多少傳統(tǒng)能源) ，其比較基準(zhǔn)的算法值得探討。最后才應(yīng)從減碳目標(biāo)出發(fā)，推算可再生能源利用。并且必須考慮當(dāng)?shù)?a href="http://x3sfp.cn/t/資源.html" >資源條件，如果是園區(qū)級更應(yīng)該優(yōu)先采取建筑節(jié)能措施，最后才考慮用可再生能源補足差額，因為在區(qū)域級增加一個百分點的可再生能源都十分困難。同時，也應(yīng)考慮將當(dāng)地大水電、核電、風(fēng)電等比例考慮在內(nèi)，同時也是一種對當(dāng)?shù)卣牡贡茩C制。

 

  3 能源規(guī)劃節(jié)能減排目標(biāo)的細分

 

  3. 1 城市能耗和碳排放的三大領(lǐng)域和兩大部分三大領(lǐng)域是產(chǎn)業(yè)、交通和建筑; 兩大部分是生產(chǎn)性能耗和碳排放以及消費性能耗和碳排放。

 

  生產(chǎn)性能耗和碳排放。因為生產(chǎn)活動會創(chuàng)造價值，因此生產(chǎn)性能耗和碳排放體現(xiàn)在GDP 能耗和GDP 碳排放中。隨著先進制造業(yè)( 即所謂“綠色產(chǎn)業(yè)”) 和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)粗放式生產(chǎn)中的工藝設(shè)備能耗轉(zhuǎn)移為環(huán)境保障性的建筑能耗; 傳統(tǒng)低能效獨家一站式生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變?yōu)楦吣苄?a href="http://x3sfp.cn/t/全球.html" >全球專業(yè)分工的規(guī)?；?zhǔn)缴a(chǎn)模式，生產(chǎn)能耗轉(zhuǎn)移為物流能耗。因此，工業(yè)建筑、商用建筑、部分公用事業(yè)( 如航站、車站) 的公共建筑，以及物流交通的能耗，均可以在GDP 能耗中體現(xiàn)。

 

  消費性能耗和碳排放。公益型公共建筑( 圖書館、博物館、義務(wù)教育) 、行政辦公、服務(wù)設(shè)施，以及居民生活能耗( 包括住宅建筑和交通能耗，所謂Urban Life Energy) ，不產(chǎn)生GDP，要作為消費能耗和消費碳排放考慮。

 

  能源規(guī)劃要針對這兩種類型的能耗和碳排放，分別設(shè)定節(jié)能減碳目標(biāo)，并綜合成為低碳生態(tài)城區(qū)節(jié)能減碳的總體目標(biāo)。

 

  根據(jù)規(guī)劃城區(qū)的發(fā)展戰(zhàn)略、功能定位和總體規(guī)劃，確定到某一時間節(jié)點( 例如， 2020 年) 的產(chǎn)業(yè)規(guī)模和就業(yè)人口。一般而言，近年新建的低碳生態(tài)城區(qū)都定位在科技研發(fā)、高新技術(shù)、高端制造業(yè)、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)、總部經(jīng)濟區(qū)、金融區(qū)、商務(wù)集聚區(qū)，旅游休閑、創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)以及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等高附加值產(chǎn)業(yè)。同時，幾乎所有新建城區(qū)都有居住建筑。這一方面是為新城區(qū)的就業(yè)人口提供居家的方便，另一方面毋庸諱言，也是靠房地產(chǎn)所帶來的高利潤作為對城區(qū)開發(fā)投入的補充。

 

  根據(jù)該城區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的愿景( 重點發(fā)展的n 個產(chǎn)業(yè)的性質(zhì)，就業(yè)人數(shù)p) ，以及國內(nèi)和當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在的人均產(chǎn)值GDP per capita，從式( 1 ) 和式( 2) 可以計算出該城區(qū)預(yù)測的生產(chǎn)總值。這里的關(guān)鍵是如何確定人均產(chǎn)值。

 

  新興產(chǎn)業(yè)( 一般是低能耗的產(chǎn)業(yè)) 的人均產(chǎn)值差別相當(dāng)大。例如，我國軟件業(yè)人均年產(chǎn)值僅1. 4萬美元，韓國軟件業(yè)則達到11. 7 萬美元，IT 業(yè)中的翹楚———美國的谷歌( Google) 公司甚至高達119 萬美元。根據(jù)國家發(fā)改委統(tǒng)計，2009 年我國高新區(qū)的人均生產(chǎn)總值達到78 萬元人民幣，但也有一些地處開發(fā)區(qū)的高新技術(shù)企業(yè)，人均產(chǎn)值還不到10 萬元。

 

  作為智力密集型的服務(wù)業(yè)———設(shè)計院，有的人均產(chǎn)值400 萬元，有的只有十幾萬元。

 

  在選取人均產(chǎn)值時，要對當(dāng)?shù)氐暮托袠I(yè)的產(chǎn)值做一番認真調(diào)查。盡管做的是10 年后的預(yù)測、盡管做大GDP 就是做大分母，數(shù)字上會比較好看，但一個新興城區(qū)生產(chǎn)形成規(guī)模、凝聚起人氣需要一個過程，所以采用現(xiàn)在行業(yè)一般水平的人均產(chǎn)值是比較穩(wěn)妥的。

 

  每萬元( 人民幣) GDP 的碳排放( tCO2當(dāng)量) 比較我國政府承諾，到2020 年每萬元GDP 的CO2排放量在2005 年基礎(chǔ)上降低40% ～ 45%。如果以45% 計算，2020 年的萬元GDP 碳排放量仍有1. 62t( 圖3) ，是2008 年世界平均水平將近1 倍。這與中國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)有很強的相關(guān)性。但是，同樣的能源結(jié)構(gòu)，在第三產(chǎn)業(yè)發(fā)達的城市中，仍能明顯降低碳排放強度。例如，北京市海淀區(qū)2008 年第三產(chǎn)業(yè)占比54. 29% ，單位GDP 能耗0. 3155tce，碳排放強度約為每萬元0. 85tCO2排放量，約為我國2020 年承諾值的一半。而上海市靜安區(qū)2009 年以服務(wù)業(yè)為主體的三產(chǎn)占比高達89. 3% ，單位GDP 能耗0. 178tce，碳排放強度約每萬元0. 48t CO2排放量，約為2008 年世界平均水平的一半。再看美國紐約，2006 年服務(wù)業(yè)產(chǎn)值占比82. 3% ，其中金融保險業(yè)的占比就接近17%。這種附加值很高的高端服務(wù)業(yè)，其基本的能源消耗就是所擁有的物業(yè)設(shè)施中用于環(huán)境保障的能耗( 即建筑能耗) 。

 

  因此，在以服務(wù)業(yè)為主的城區(qū)可以將生產(chǎn)性碳排放目標(biāo)設(shè)定為“萬元GDP 碳排放強度在2020 年國家承諾的基礎(chǔ)上再降低X%”，或者是“萬元GDP能耗是當(dāng)?shù)赝谒降腨%”。并由此得出EI 和CI 的取值。

 

  3. 3 消費性能耗與碳排放的目標(biāo)值確定方法

 

  消費性能耗不創(chuàng)造產(chǎn)值。它包括兩部分( 基于可測度的基礎(chǔ)) : 行政辦公建筑能耗和公車消費; 住宅建筑能耗和私車消費( 也包括享受財政補貼、非贏利的公共交通) 。也有人將其定義為都市生活能耗( Urban Life Energy) 。

 

  先看行政辦公建筑能耗。近來各地政府的機關(guān)

 

  事務(wù)管理部門都在制訂政府辦公建筑的節(jié)能實施計劃，例如杭州市的目標(biāo)是單位建筑面積綜合能耗控制在17kgce /m2 a 以內(nèi)，其中辦公用電消耗控制在55kWh /m2 a 或2300kWh / p． a 以內(nèi); 上海市則在調(diào)查統(tǒng)計和能源審計基礎(chǔ)上，以統(tǒng)計值的下四分位數(shù)為基準(zhǔn)，確定有集中空調(diào)的建筑44kgce /m2 a 的能耗上限;吉林省則要求到2015 年，單位建筑面積用能量在17. 69kgce /m2 以下。這些數(shù)值都可以作為當(dāng)?shù)匦鲁菂^(qū)行政辦公建筑的能耗基準(zhǔn)線，將能耗目標(biāo)在基準(zhǔn)線基礎(chǔ)上再降低若干百分點，得出相應(yīng)的碳排放目標(biāo)。

 

  在沒有制訂這類能耗基準(zhǔn)線的地區(qū)，也可以用當(dāng)?shù)?a href="http://x3sfp.cn/t/公共建筑.html" >公共建筑能耗監(jiān)控系統(tǒng)檢測統(tǒng)計得到的能耗值的下四分位數(shù)，再降低若干百分點。一般而言，新建城區(qū)都會在可再生能源利用上采取措施。因為通常理解下可再生能源是零碳排放的，所以可再生能源的利用會降低該地整體的能源碳排放系數(shù)如噸標(biāo)準(zhǔn)煤碳排放系數(shù)，因此，碳減排目標(biāo)會優(yōu)于能耗目標(biāo)。

 

  公車能耗是一個非常復(fù)雜的問題。我國黨政

 

  機關(guān)及行政事業(yè)單位公務(wù)用車總量為200 多萬輛，每年公務(wù)用車消費支出1500 億元～ 2000 億元( 這其中還不包括醫(yī)院、學(xué)校、國企、軍隊的公務(wù)車以及超編配車) 。在能源規(guī)劃目標(biāo)設(shè)定中，目前尚無法限制公務(wù)車數(shù)量，只能限制公務(wù)車的單位油耗，例如美國華盛頓特區(qū)曾規(guī)定公車油耗不得低于每加侖22 英里( 即每百公里不得超過10. 8 升) 。限制公務(wù)車單位油耗在每百公里11 升以下可以作為城區(qū)能源規(guī)劃中的目標(biāo)。

 

  再看住宅建筑能耗和私車消費。人們用于衣食

 

  住行的能耗，即所謂“城市生活能耗( Urban lifeenergy) ”本質(zhì)上是一種消費。我國經(jīng)濟中消費不足，已經(jīng)制約了我國經(jīng)濟的健康發(fā)展，擴大內(nèi)需特別是消費需求，是促進我國經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的必然選擇。但是，一方面在中國能源是一種特殊的緊缺物資，不可能像美國那樣大手大腳、無節(jié)制地消耗能源; 另一方面，在整個社會被房地產(chǎn)“綁架”的情況下，人們的環(huán)境消費愿望被抑制。低碳生態(tài)城區(qū)的建設(shè)，就是要解決居民的需求與能源和環(huán)境的制約之間的矛盾。

 

  在能源規(guī)劃中設(shè)定節(jié)能減排目標(biāo)，可以有兩種方法。一種是低目標(biāo)方法。目前國內(nèi)談及住宅建筑節(jié)能，幾乎都是采用50% 或65% 等相對值。所謂“節(jié)能50%”，是以20 世紀(jì)80 年代改革開放初期建造的建筑作為比較能耗的基礎(chǔ)，建立所謂“基準(zhǔn)建筑”。其圍護結(jié)構(gòu)、暖通空調(diào)設(shè)備及系統(tǒng)、照明設(shè)備的參數(shù)，都按80 年代情況選取。在保持與目前標(biāo)準(zhǔn)約定的室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的條件下，計算“基準(zhǔn)建筑”全年的暖通空調(diào)和照明能耗，將它作為100%。然后，按節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進行參數(shù)調(diào)整，即圍護結(jié)構(gòu)、暖通空調(diào)、照明參數(shù)均按節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定設(shè)定，計算其全年的暖通空調(diào)和照明能耗，應(yīng)該相當(dāng)于基準(zhǔn)建筑的50%。很明顯，這是一種計算依據(jù)而非實際能耗量。所以，很多場合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)被異化為基數(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，即保溫層達到多少毫米厚度便認為實現(xiàn)了節(jié)能50% ( 65% ) 。在能源規(guī)劃階段，當(dāng)然也可以以節(jié)能65% 或更高作為目標(biāo)，用以規(guī)范設(shè)計。這是一種低標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)，說它“低”，是因為這一目標(biāo)的實際能耗是不可測量的。

 

  另一種是高目標(biāo)方法，即實際能耗方法。先來看下我國住宅的實際能耗統(tǒng)計值。我國住宅能耗呈剛性增長趨勢，它不以采取什么樣的節(jié)能措施或什么樣的行政限制措施為轉(zhuǎn)移。

 

 2000 年至2009 年，香港的人均住宅電力消耗平均增長率1. 7% ，此期間香港人均GDP 從17. 6 萬港幣增長到23. 2 萬港幣，年均增長了3. 2%。住宅電力消費彈性系數(shù)0. 53。同期上海的人均住宅電力消耗的平均增長率為10. 4% ，此期間上海人均GDP 從3 萬人民幣增長到7. 9 萬人民幣，年均增長了11. 4%。住宅電力消費彈性系數(shù)0. 91。上海住宅能耗增長速度低于經(jīng)濟增長，屬于正常范疇，但增速大于香港。可知住宅能耗隨經(jīng)濟發(fā)展呈剛性增長的趨勢。

 

  但在圖3 中香港的變化趨勢也可以看出，住宅能耗增長到一定程度，會達到相對穩(wěn)定，減緩增長速度。影響增長的主因素也會從經(jīng)濟因素轉(zhuǎn)向其他( 例如氣候因素) 。

 

  根據(jù)上海市2004 年在萬戶家庭中做的調(diào)研，平均建筑能耗( 包括電力和燃氣) 約為13kgce /m2 a。

 

  而按夏熱冬冷地區(qū)節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)計算，空調(diào)電耗加燃氣消耗就要達到26kgce /m2 a。這就相當(dāng)于2004年上海住宅建筑能耗已經(jīng)達到節(jié)能75% 的標(biāo)準(zhǔn)。

 

  因此，在設(shè)定能源規(guī)劃中住宅能耗目標(biāo)時，可以以建筑實際能耗在當(dāng)?shù)亟y(tǒng)計水平上“零增長”作為高目標(biāo)。也就是說，用節(jié)能技術(shù)措施和倡導(dǎo)行為節(jié)能、平衡需求的增長。

 

  對于消費性城市交通( 私人轎車、公共交通和出租車) 能耗，本著共同責(zé)任原則，只計算城區(qū)內(nèi)常住人口所擁有的私家車能耗，從外面開進城區(qū)以及途經(jīng)城區(qū)的汽車能耗則不計算。同樣，對公交車和出租車，只計算新建城區(qū)新增的車輛( 參考城區(qū)的交通規(guī)劃) ?？梢酝ㄟ^情景分析來確定交通能耗和碳排放。

 

  每百人私人轎車擁有量是根據(jù)國內(nèi)部分城市統(tǒng)計數(shù)據(jù)列出的最小數(shù)值和最大數(shù)值，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況選擇合適數(shù)據(jù); 平均油耗數(shù)值引自文獻［5］。由此可以設(shè)置規(guī)劃的情景( 車輛數(shù)、百公里耗油量、每年運行天數(shù)，以及可能的節(jié)能措施) ，預(yù)測未來某一時間節(jié)點的交通能耗和碳排放。柴油的碳排放系數(shù)為2. 7kg /L，汽油為2. 25kg /L。

 

  提高公交出行比例是降低交通能耗和碳排放的重要措施。我國公交出行率僅占城市居民總出行量的10% ～ 25%。而發(fā)達國家則達到40% ～60%。上海市目前地鐵總里程數(shù)已經(jīng)位居世界前三，但人均地鐵里程僅2cm，而紐約、東京則達到人均10cm。換言之，在國外大城市一個人所占有的地鐵空間，在上海要由5 個人分享。因此，提高公交出行率，不僅要增加公交里程和覆蓋面，還要在公交的速度、班次密度、安全、舒適性、換乘便利和服務(wù)質(zhì)量方面達到能與私人轎車匹敵的水平。

 

  消費性能耗和碳排放的降低很大程度上靠政策導(dǎo)向，需要通過財政、稅收、收費制度、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)等多方面的協(xié)同。

 

  3. 4 小結(jié)

 

  將所有創(chuàng)造產(chǎn)值的能耗和碳排放歸結(jié)到生產(chǎn)性能耗和碳排放，設(shè)定單位GDP 能耗和碳排放目標(biāo); 將所有不創(chuàng)造產(chǎn)值的能耗和碳排放歸結(jié)到消費性能耗和碳排放，用統(tǒng)計數(shù)據(jù)和情景分析方法確定能耗和碳排放目標(biāo)。

 

  4 能源規(guī)劃中可再生能源利用率目標(biāo)的設(shè)定

 

  在低碳生態(tài)城區(qū)中，可再生能源利用率幾乎成了所有能源規(guī)劃或生態(tài)規(guī)劃的必選項。什么是可再生能源? 國際公認的可再生能源有六大類: 太陽能; 風(fēng)能; 地?zé)崮?/a>; 現(xiàn)代生物質(zhì)能; 海洋能; 小水電。

 

  除了水電以外，其他可再生能源的能量密度很低，或者分布很不均勻，在城區(qū)層面上很難大規(guī)模應(yīng)用。而且可再生能源利用的成本很高，如果城區(qū)能源系統(tǒng)采用BOT 方式運作的話，難以取得投資回報。

 

  以太陽能為例，從表2 可以看出，我國大部分發(fā)達地區(qū)都處于3 ～ 4 類地區(qū)。假定輻照率為5000MJ /m2 a，則為了滿足1m2 普通辦公樓的電力供應(yīng)，就需要大約1 比1 的光伏面積以及相應(yīng)的蓄電裝置。這在數(shù)十萬甚至數(shù)百萬平米建筑面積的新建城區(qū)中是根本不可能做到的。因此，很多城區(qū)開發(fā)為了達到“低碳生態(tài)”，就找出相對能量密度較高和成本較低的“準(zhǔn)”可再生能源，即低品位的“未利用”能源( untapped energy) ———溫差能。

 

  所謂低品位的“未利用”能源主要是指那些與環(huán)境溫度相近且無法直接利用的熱能。低品位熱源廣泛存在于土壤、太陽能、水、空氣、工業(yè)廢熱之中。必須通過熱泵將熱量從低位( 低溫) 熱源輸送到高位( 高溫) 熱源。熱泵就像水泵將低位的水輸送到高位那樣，使用少量的高位能( 電力驅(qū)動的熱泵用電、吸收式熱泵用熱能) ，把不能直接利用的低位熱能轉(zhuǎn)換為可以利用的高位熱能，從而達到節(jié)約部分高品位能源( 如煤、燃氣、油、電能等) 的目的。

 

  既然熱泵需要用一定的高品位能源，那么就要回答熱泵究竟利用了多少可再生能源的問題? 有人把熱泵提供的所有冷熱量全部當(dāng)作可再生能源，這顯然是高估; 有人不承認空氣源熱泵也是利用了可再生能源，這顯然是低估。

 

  100 份化石燃料，經(jīng)過COP = 4 的熱泵，生產(chǎn)出140 份冷熱量。熱泵從環(huán)境中取得低品位能源105 份，其中有65 份可認為是電廠排熱的回收。因此，圖6 中熱泵的實際可再生能源利用率為: 140 － 100

 

  140 × 100% = 28. 6%?；?

 

  105 － 65

 

  140 × 100% = 28. 6%。

 

  圖6 熱泵系統(tǒng)的能量流

 

  因此，熱泵系統(tǒng)可再生能源利用率可以根據(jù)電網(wǎng)供電效率、熱泵系統(tǒng)的供熱季節(jié)性能系數(shù)和供冷季節(jié)性能系數(shù)計算得到。這一利用率與熱泵機組性能和系統(tǒng)設(shè)計有很緊密的關(guān)聯(lián)。注意此處COP 應(yīng)為系統(tǒng)性能系數(shù)，即包括輸送系統(tǒng)和空調(diào)末端能耗在內(nèi)。如果系統(tǒng)效率很低，例如，某些熱泵系統(tǒng)性能系數(shù)在3. 0以下，此時可以認為沒有使用可再生能源。所以，不是說用了熱泵或用了地源熱泵就理所當(dāng)然地利用了可再生能源，而是要通過良好的設(shè)計才能實現(xiàn)可再生能源的利用。

 

  在服務(wù)業(yè)集聚的城區(qū)層面，供冷供熱能耗占到

 

  總能耗的40% ～ 50% ，因此，采用熱泵技術(shù)的可再生能源利用率可以達到11% ～ 15%。

 

  如果采用分布式熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，使熱和電都得

 

  到充分利用，并以平均供電效率下的熱泵供熱效率為基準(zhǔn)配置分布式能源熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，可以得到圖7 中的能源效率( 200% ) 。此時，系統(tǒng)的可再生能源利用率達到50% ，在城區(qū)層面也可高達25%。

 

  5 能源規(guī)劃中綠色建筑目標(biāo)的設(shè)定

 

  低碳生態(tài)城區(qū)的能源規(guī)劃，并不僅僅是節(jié)能減碳，如何營造一個資源節(jié)約、健康舒適和高效宜居的人居環(huán)境是它的重要課題。

 

  我國綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)( GB 50378—2006 ) 目前還是一個推薦性標(biāo)準(zhǔn)。在低碳城區(qū)建設(shè)中可以設(shè)立“所有建筑達到一星級標(biāo)準(zhǔn)，部分建筑達到二星級標(biāo)準(zhǔn)，示范建筑達到三星級標(biāo)準(zhǔn)”的目標(biāo)。即將推薦性標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為城區(qū)建筑的入門標(biāo)準(zhǔn)。

 

  表1 中列出了公共建筑達到不同星級所要滿足的項數(shù)。在低碳城區(qū)建設(shè)中也可以根據(jù)實際情況，提出比表中更高的要求。例如，要求“所有建筑達到一星級標(biāo)準(zhǔn)，其中節(jié)能與能源利用項不得低于8項”，從而突出低碳生態(tài)城區(qū)建設(shè)中節(jié)能的特點。

 

  在《綠色建筑評價技術(shù)細則》中規(guī)定豪宅、大宅門、低密度住宅不具備綠色建筑評價的資格。但不能因此而對此類建筑網(wǎng)開一面，可以對低密度住宅建筑提出更高標(biāo)準(zhǔn): 如要求其采暖或空調(diào)能耗不得高于國家當(dāng)時的建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的85% ，即如果當(dāng)時執(zhí)行“65%”標(biāo)準(zhǔn)，相當(dāng)于此類低密度住宅要執(zhí)行“75%”的標(biāo)準(zhǔn); 要求其建筑用能設(shè)備和家電均應(yīng)達到國家能效標(biāo)識的一級標(biāo)準(zhǔn); 要求此類建筑設(shè)計必須附有有資質(zhì)單位的節(jié)能評估報告，經(jīng)數(shù)字模擬證實其達到更高節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。

 

  上述節(jié)能目標(biāo)，可以結(jié)合土地招拍掛，作為發(fā)展商入駐城區(qū)的門檻條件。在城區(qū)開發(fā)之初，制訂綠色開發(fā)的技術(shù)導(dǎo)則。在城區(qū)開發(fā)過程中，要實行嚴格的綠色監(jiān)理，確保所有項目按技術(shù)導(dǎo)則實施。

 

  此外，應(yīng)鼓勵所有新建建筑在設(shè)計中盡量采用被動式節(jié)能技術(shù)，充分利用自然通風(fēng)和天然采光，更多采用太陽能與建筑一體化設(shè)計。但被動式技術(shù)的節(jié)能效果很難量化和預(yù)測，所以在能源規(guī)劃中，如果設(shè)定“自然通風(fēng)節(jié)能率達到百分之多少”這樣的目標(biāo)是沒有意義的，可以在技術(shù)導(dǎo)則中加以強化。需要強調(diào)的是，被動式技術(shù)是要通過設(shè)計的，并不是開扇窗那么簡單，往往需要借助某些輔助設(shè)計工具完成。這一點應(yīng)在技術(shù)導(dǎo)則中作出要求。

 

  6 結(jié)語

 

  低碳生態(tài)城區(qū)能源規(guī)劃中的目標(biāo)設(shè)定，是能源規(guī)劃中提綱挈領(lǐng)的重要環(huán)節(jié)。它的設(shè)定過程類似于項目管理中的項目任務(wù)大綱制定( TOR，Terms OfReference) 。一個好的規(guī)劃目標(biāo)，應(yīng)包括以下特點:

 

  達到利益相關(guān)者的需要和要求; 關(guān)鍵性能指標(biāo)KPI 要適度超前但又切合實際; 以專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)選擇KPI，采用合適的目標(biāo)設(shè)定方法。; 產(chǎn)生科學(xué)的、可靠的、經(jīng)濟上可行的和技術(shù)上可實施的KPI 和規(guī)劃目標(biāo)。