魏 樊
(福州市規劃設計研究院,福建 福州 350003)
我國是能源利用大國,以煤炭為主的不可再生資源在當前城市發展中的利用率依舊難以得到有效的下降。低碳城市是以低碳經濟為發展模式及方向、低碳生活為理念與行為、低碳社會為建設標本與藍圖的城市。從城市角度進行的低碳行為能夠更好地解決城市能源占用比例高、能源消耗量大的問題。在低碳城市的建設中,城市的生態環境與低碳社區的建設離不開建筑區域能源規劃。以建筑區域能源規劃要素進行低碳城市的建設是發展城市現代化建設、低碳建設的主要方式。
城市是我國碳排放最為密集的地區,在城市發展中降低碳排放量,以經濟發展促進節能減排的實施是城市獲得和諧發展的關鍵內容。低碳城市的建設要點不僅包括實現城市的高速發展,還包括以經濟發展拉動降低能源消耗與一氧化碳排放的任務。而城市建設中以低碳、節能為目標,有以下幾方面的重要意義。
由于我國能源使用中,不可再生資源的使用依舊占據較高比例,且煤炭的使用占據電力結構的八成以上,這使得城市發展對于不可再生能源的依賴性越來越強。但是也需要注意到,煤炭燃燒是導致溫室氣體產生的主要原因,其在帶來經濟效益的同時嚴重影響了生態效益,這與我國實現“低碳”理念相去甚遠。因此,在城市化建設中不斷以“低碳”理念約束建設道路,實施能源規劃,能夠較為有效地控制能源的使用,完善我國的能源結構,轉變經濟增長方式。
我國當前處在城市化進程快速發展的階段,在城市化建設中,必然需要使用各種建筑材料,而建筑材料的消耗必然導致材料的大量生產,生產過程耗費的大量資源也是影響我國能源消耗的主要原因。在不斷推進城市化建設與低碳城市建設的過程中,需要降低基礎設施的碳排放強度,這對于一些生產類企業的發展起到了有效的競爭作用,能夠提高生產企業的創新發展力度,也能夠更好地在實際的建設中降低城市污染,真正達到低碳建設的目標。
低碳城市的發展與低碳經濟轉型間的關系密切,我國在低碳技術中的創新力度與發達國家相比還有很大的進步空間,通過低碳城市的建設,能夠更好地推動我國的科技創新與自主研發技術,提高我國科技能力的同時加強城市建設的低碳建設效果。
建筑區域能源作為城市基礎設施建設的組成部分,其為了能夠保障城市的建筑消耗,需要將各種可再生的能源分布于城市系統、設備中,為城市能源的配送與轉換提供有效作用。低碳城市的建設關鍵在于城市能源系統的建設,而建筑區域能源系統是對城市能源進行區域規劃的主要方式,對于城市能源的利用也有重要意義。
我國當前的城市規劃體系中存在兩方面問題,一是建筑能源專項的規劃不足,以現有的規劃體系難以解決城市建筑中的能源系統問題;二是城市規劃中還存在許多不能相互協調的項目類型,例如城市供水、供熱、燃氣與電力等4項規劃,一般都各自分配與管理,產生了基礎設置重復建設,利用效率不高的問題。針對這類問題,需要在基礎設施建設中進行解決,在建筑區域能源規劃中,可以對相同的建筑需求以不同的能源規劃方式進行能源的提供。例如對于冷氣、暖氣、燃氣等的提供可以通過分布式、分散式等多種方法進行提供,而對于煤氣、電力等以能源的轉換設備實現轉化并提供能源。
以標準評比法與實質性技術指標進行的建筑區域能源規劃目標的制定是首要步驟。在建筑區域能源規劃中,目標的可行性研究與環境的評價需要根據建筑類型進行分類,將單位建筑能耗基準值與單位建筑碳排放量基準值作為基礎,并根據相關的評價依據進行規劃。目標的制定是建筑區域能源規劃的重要方向,也是城市建設獲得低碳效應的主要方式,在低碳城市建設中結合建筑區域能源規劃能夠獲得較好的效果。
低碳城市的建設需要對城市可利用資源進行有效的利用,減少生產量。而建筑區域內的能源一般包括常規能源、可再生能源與低品位能源。對能源進行綜合的分析,并用于城市建設與建筑區域能源規劃是重要內容。在低碳城市建設中合理利用建筑區域內的可利用能源也能夠有效提高城市的建設效率。其中,需要評估的常規能源包括煤炭、石油、天然氣等;可再生能源包括生物能、風能、地熱能、太陽能等;低品位能源包括地鐵排熱回收、垃圾焚燒、污水溫差能、土壤蓄熱等。在對這些能源進行價值與能源量的評估后合理地進行利用,使用于低碳城市的建筑中,能夠有效減少城市建設能源的利用率,也是建筑區域能源規劃的一大方向。
建筑區域能源規劃需要有一定的方案與流程,將區域內的可利用資源量與能源負荷進行有效的預測,從而編制建筑區域能源的配置方案。在方案編制中,建筑區域能源站的建設與運營是核心內容。針對建筑區域能源站的建設,需要考慮到經濟性指標如能源的價格、投資回報率等相關內容,還需要考慮到技術性指標、碳排放指標、環境影響指標如噪聲、熱污染等,通過對這些指標因素的考慮,確定能源站的建設規模與建設位置。通過建筑區域能源系統能源站的建設,加之系統配置方案的完善,能夠較好地提高建筑區域內能源的規劃有效性,也有利于更好地發展低碳城市,在系統的能源規劃中進行城市建設。
由于建筑區域能源系統的規劃是一個較為復雜的過程,在能源系統的規劃中,需要考慮城市的發展情況、經濟水平、人們的生活習慣與消費觀念等不可控因素,因此,很難以一個標準來建立建筑區域能源規劃系統。在這種情況下,針對不同城市的建設構建建筑區域能源系統的模型是必要內容,以建筑城市供熱、空調、燃氣與電力等需求的能源系統模型對城市的能源分布與能源供應進行規劃能夠得到較好的實際效果,也能在一定程度上分析城市能源規劃的實效性與有效性,提高低碳城市建設的科學性。
城市建設化進程的加快對城市的要求也變得更高,當前我國的碳排放量主要集中在城市,為了在發展城市經濟的同時獲得城市生態的發展,需要在城市化的建設中引入低碳理念,以低碳城市建設促進城市的發展。建筑區域能源規劃應用于城市建設中有重要的作用,其能夠通過能源的規劃在一定程度上解決城市能源利用超負荷的情況,并有效提高城市基礎設施的能源利用率,降低能源的消耗。總的來說,在低碳城市建設中融入建筑區域能源規劃系統,以其不同方面的規劃要素實現城市建設能夠獲得較好的實際效果。