龍惟定 同濟(jì)大學(xué)

綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)的需求側(cè)能源規(guī)劃

龍惟定 同濟(jì)大學(xué)

編者按：為貫徹落實(shí)“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開發(fā)、共享”發(fā)展理念，開展上海綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)是上海當(dāng)前推動產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展、推行產(chǎn)業(yè)綠色制造的首要任務(wù)。上海市節(jié)能協(xié)會為發(fā)揮在建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)和綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)等方面的智庫作用，2016年9月22日在上海國際會議中心舉辦了建設(shè)綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)高峰論壇?，F(xiàn)特將論壇部分演講稿刊登如下，以饗讀者。希望大家關(guān)心、重視綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)，發(fā)揮各自優(yōu)勢，獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策，為推動上海綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)多作貢獻(xiàn)。

建設(shè)綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)，成為上海市在新時期重要的發(fā)展戰(zhàn)略之一。闡述了園區(qū)需求側(cè)能源規(guī)劃的基本概念，介紹了需求側(cè)能源規(guī)劃的六個步驟，著重介紹了規(guī)劃目標(biāo)設(shè)定中產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展指數(shù)和地均能耗彈性系數(shù)等關(guān)鍵性能指標(biāo)的設(shè)定。并針對產(chǎn)業(yè)園區(qū)發(fā)展特點(diǎn)提出能源微網(wǎng)的方案。

綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)；需求側(cè)能源規(guī)劃；產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展指數(shù)；地均能耗彈性系數(shù)；能源微網(wǎng)

1 什么是需求側(cè)能源規(guī)劃

能源規(guī)劃有兩種類型：一是供應(yīng)側(cè)能源規(guī)劃，是從頂?shù)降椎囊?guī)劃模式，負(fù)荷做加法；二是需求側(cè)規(guī)劃，是從底到頂?shù)囊?guī)劃模式，將終端節(jié)能作為替代資源，負(fù)荷做減法。

供應(yīng)側(cè)能源規(guī)劃遵循可靠性原則，即能源供應(yīng)必須保證最大負(fù)荷和極端條件下的用能，系統(tǒng)要有充足的冗余量和容量儲備。這一指導(dǎo)思想，在以大型制造業(yè)為供能對象的工業(yè)化時代，因?yàn)樨?fù)荷穩(wěn)定、需求明確、工藝流程不容有絲毫差池，所以要確保供能的安全可靠。很多重制造業(yè)企業(yè)都有自備電廠和能源中心，就是這種規(guī)劃思想的體現(xiàn)。但在我國新型城鎮(zhèn)化的新常態(tài)下，供能對象已經(jīng)變?yōu)榉?wù)業(yè)、輕制造業(yè)、先進(jìn)制造業(yè)和居民生活，其用能特點(diǎn)更多地是以建筑為依托，因此，建筑用能負(fù)荷呈現(xiàn)出不穩(wěn)定的特點(diǎn)，不僅是時間上的不穩(wěn)定，還有空間分布上的不穩(wěn)定，沿用供應(yīng)側(cè)能源規(guī)劃思想會帶來城區(qū)能源系統(tǒng)長期在低效率的部分負(fù)荷下運(yùn)行，造成設(shè)備利用率低和能效低的種種問題。在我國規(guī)劃體系中，供應(yīng)側(cè)能源規(guī)劃是單項(xiàng)規(guī)劃，電力、燃?xì)?、熱力都是自成體系，獨(dú)立規(guī)劃，彼此間很少考慮協(xié)同、協(xié)調(diào)。近年來有些城市的可再生能源也做供應(yīng)側(cè)規(guī)劃，甚至風(fēng)電、光伏、光熱都分別做分項(xiàng)規(guī)劃，造成負(fù)荷的重復(fù)計(jì)算和資源的浪費(fèi)。而目，供應(yīng)側(cè)能源規(guī)劃往往與城市空間規(guī)劃脫節(jié)，沒有充分利用城市形態(tài)的節(jié)能潛力。

需求側(cè)能源規(guī)劃基于綜合資源規(guī)劃（IRP）原則，將終端節(jié)能視為一種資源，將降低的負(fù)荷視為虛擬電廠。聯(lián)合國環(huán)境計(jì)劃署（UNEP）在1997年基于需求側(cè)管理理論（Demand Side Management，DSM）提出了綜合資源規(guī)劃方法（Integrated Resource Planning，IRP）［1］，即將供應(yīng)側(cè)和需求側(cè)的各種資源作為一個整體進(jìn)行協(xié)調(diào)的規(guī)劃方法。

IRP方法的基本思路是，除供應(yīng)側(cè)資源， 也把需求側(cè)通過運(yùn)行節(jié)能所減少的能耗和需求側(cè)通過設(shè)計(jì)節(jié)能所降低的負(fù)荷視為一種資源同時參與能源規(guī)劃， 對供能方案和節(jié)能方案進(jìn)行成本效益分析， 經(jīng)過優(yōu)選組合，形成對社會、供能企業(yè)和用戶等各方受益，成本最低，滿足同樣能源服務(wù)的綜合規(guī)劃方案。

IRP方法的核心是，改變過去單純以增加資源供給來滿足日益增長的需求的思維定勢，將提高需求側(cè)的能源利用率后節(jié)約的資源統(tǒng)一作為一種替代資源看待，并給予像其它傳統(tǒng)資源供給方式同等的重視， 在比較需求和供應(yīng)兩方面的資源供給費(fèi)用和效益的基礎(chǔ)上選擇一種資源組合方案作為城區(qū)能源利用的最終方案［2］。簡而言之，就是節(jié)能的資源化，將終端節(jié)能視為煤、石油、天然氣、核能和可再生能源之外的第六能源。因此，需求側(cè)能源規(guī)劃是順應(yīng)了供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的要求，即從提高城區(qū)能源供應(yīng)的質(zhì)量出發(fā)，推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，矯正要素配置扭曲，擴(kuò)大有效供給，提高能源供給結(jié)構(gòu)對需求變化的適應(yīng)性和靈活性，提高綜合能源效率，更好滿足生產(chǎn)和消費(fèi)的需要，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會持續(xù)健康發(fā)展。

2 綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)必須堅(jiān)持的原則

上海市計(jì)劃興建的綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)，都以發(fā)展現(xiàn)代服務(wù)業(yè)和先進(jìn)制造業(yè)為園區(qū)的定位。由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，過去工業(yè)化時代高溫高壓高品位能源需求逐漸向后工業(yè)時代低溫低壓低品位能源需求轉(zhuǎn)化，能源的主要用途是保障建筑環(huán)境的照明、供暖、供冷和供熱水。因?yàn)榇祟愗?fù)荷均為不穩(wěn)定負(fù)荷，更適合分布式能源和分散式供能。

先進(jìn)制造業(yè)已逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)境依賴性產(chǎn)業(yè)，其生產(chǎn)設(shè)備趨于輕型化和自動化，而其生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量很大程度上依靠建筑環(huán)境的保障（如恒溫恒濕和超凈），生產(chǎn)工藝能耗轉(zhuǎn)化為建筑環(huán)境保障能耗。室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的改善能夠提高現(xiàn)代制造業(yè)的產(chǎn)品附加值、保證合格率。如：制藥、生物制品、實(shí)驗(yàn)研究、手術(shù)室、醫(yī)療輔助用房、食品、電子、精密電器、計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體、精密制陶、印刷、合成樹脂、精密機(jī)械加工、光學(xué)儀器等要求生產(chǎn)環(huán)境滿足工業(yè)潔凈室標(biāo)準(zhǔn)的制造業(yè)行業(yè)。有些生產(chǎn)行業(yè)還有嚴(yán)格的室內(nèi)溫濕度標(biāo)準(zhǔn)。像集成電路芯片制造廠的能耗中，空調(diào)能耗占據(jù)60%以上。生產(chǎn)性能耗逐漸向建筑能耗轉(zhuǎn)移?；蛘哒f，建筑能耗逐漸與產(chǎn)業(yè)能耗融合。現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的發(fā)展，使室內(nèi)環(huán)境成為安全運(yùn)營的關(guān)鍵因素，最典型的如數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)中心；而基于辦公樓的服務(wù)業(yè)，如銀行、保險(xiǎn)、創(chuàng)意、傳媒、設(shè)計(jì)、咨詢等。

（1）綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)，必須對園區(qū)的能耗總量和能源效率（單位產(chǎn)值能耗）加以控制，因此，需要嚴(yán)格控制入園產(chǎn)業(yè)，設(shè)立能耗和污染的準(zhǔn)入門檻。綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)的規(guī)劃（包括能源規(guī)劃）是產(chǎn)城融合的規(guī)劃，一定要將園區(qū)產(chǎn)業(yè)的工藝能源需求與建筑能源需求放到同一平臺綜合考量，不能形成產(chǎn)業(yè)招商和園區(qū)建設(shè)的“兩張皮”，最終變成“綠色的園區(qū)、灰色的產(chǎn)業(yè)、黑色的排放”。

通過園區(qū)總體規(guī)劃、空間布局規(guī)劃和能源規(guī)劃，盡量在園區(qū)各企業(yè)之間形成能源梯級利用的流線、廢棄物和材料的循環(huán)利用鏈，以及產(chǎn)品的上下游配套關(guān)系，以充分體現(xiàn)綜合資源規(guī)劃理念，提高園區(qū)整體的資源利用效率。同時，通過規(guī)劃，充分利用工業(yè)園區(qū)的資源（例如，大面積的工業(yè)廠房屋面），實(shí)現(xiàn)園區(qū)可再生能源的規(guī)?；瘧?yīng)用。

（2）綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)，必須遵循“以人為本”的原則。以先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)園區(qū)，生產(chǎn)過程對周邊環(huán)境的影響已經(jīng)很小，因此完全可以要求園區(qū)達(dá)到一定的職住比，即就業(yè)崗位數(shù)量與人口數(shù)量的比值。加州大學(xué)伯克利分校城市與城區(qū)規(guī)劃系的教授Robert Cervero曾為“職住平衡”下的定義是：“城市在規(guī)模合理的一定范圍內(nèi)所提供的就業(yè)崗位數(shù)量與該范圍內(nèi)居民中的就業(yè)人口數(shù)量大致相等，并目大部分有工作的居民可以就近工作，能夠通過非機(jī)動車的交通方式解決大部分通勤問題，機(jī)動車的出行次數(shù)少、出行距離和時間均較短”［3］。因此，綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)要安排一定量的保障性住房和公租房，并有教育、醫(yī)療、商業(yè)等相應(yīng)的公建配套設(shè)施，避免遠(yuǎn)郊化居住、超長距離通勤，以及空城、睡城等現(xiàn)象的出現(xiàn)。

（3）綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)要通過創(chuàng)新和社會服務(wù)融入當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)。由于在某個地區(qū)建設(shè)制造業(yè)園區(qū)，往往會引起該地區(qū)的土地價(jià)值隨之下降，從而給當(dāng)?shù)鼐用駧斫?jīng)濟(jì)上的損失和心理上的負(fù)擔(dān)。于是當(dāng)?shù)鼐用駮Х桨儆?jì)的阻礙工程的實(shí)施，造成與政府和園區(qū)之間對峙和僵持的局面。解決的辦法一是采用先進(jìn)可靠的技術(shù)和更加嚴(yán)格的管理措施；二是增加規(guī)劃的透明度和公眾參與度，若把問題藏著掖著，或視公眾為假想敵，反而會將事情復(fù)雜化；三是盡可能為社區(qū)提供服務(wù)，如，將園區(qū)的低品位余熱廢熱提供鄰近社區(qū)供暖或供熱水。

3 需求側(cè)能源規(guī)劃的6個步驟

綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)的需求側(cè)能源規(guī)劃應(yīng)包括以下6個步驟：

3.1 現(xiàn)狀分析和目標(biāo)設(shè)定

（1）收集當(dāng)?shù)氐揭?guī)劃制訂時的經(jīng)濟(jì)、社會、城市發(fā)展，以及能源供應(yīng)的數(shù)據(jù)，必要時要開展現(xiàn)狀調(diào)研，獲取第一手資料。

（2）根據(jù)收集和整理的數(shù)據(jù)，進(jìn)行SWOT分析，即優(yōu)勢S（strength），弱勢W（weakness），機(jī)會O（opportunity），威脅T（threat），其中，S、W是內(nèi)部因素，O、T是外部因素。特別是要找出終端節(jié)能的有利和不利因素。

（3）定義項(xiàng)目邊界，包括空間邊界、時間邊界、交易邊界、能耗品種邊界。

（4）制定規(guī)劃目標(biāo)和關(guān)鍵績效指標(biāo)（KPI），必須是可測量、可報(bào)告、可核查的。

3.2 負(fù)荷和需求預(yù)測

園區(qū)能源負(fù)荷和需求可采用自上而下或自下而上方法估算，也可采用情景分析方法進(jìn)行分析。一般而言，對產(chǎn)業(yè)園區(qū)宜采用自上而下的預(yù)測方法。該方法通常依據(jù)國家能源消耗和碳排放的歷史時間序列數(shù)據(jù)，從宏觀層面研究能源與經(jīng)濟(jì)之間的內(nèi)在關(guān)系。相關(guān)參數(shù)包括宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)指標(biāo)GDP、產(chǎn)業(yè)的增加值、人口、就業(yè)率、建筑面積和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等，以及當(dāng)?shù)氐牡乩砗蜌庀髤?shù)（包括對氣候變化的預(yù)測）和相近產(chǎn)業(yè)和同類產(chǎn)業(yè)園區(qū)的實(shí)際能耗數(shù)據(jù)。

3.3 資源分析

這一步是體現(xiàn)綜合資源規(guī)劃（IRP）理論的重要環(huán)節(jié)。如在規(guī)劃中設(shè)定園區(qū)的能耗基準(zhǔn)線，并編制相應(yīng)導(dǎo)則，指導(dǎo)二級開發(fā)。對能源系統(tǒng)規(guī)劃，則要研究如何提高系統(tǒng)效率，如何形成能源的梯級利用（在工業(yè)園區(qū)中，可通過調(diào)整空間布局，形成不同生產(chǎn)工藝和不同企業(yè)之間余熱廢熱的梯度）。

大部分園區(qū)可利用的可再生能源資源是太陽能光伏發(fā)電。根據(jù)國際能源機(jī)構(gòu)（IEA）分析，2020年太陽能光伏的價(jià)格將降低到2010年價(jià)格的20%，其中中國的價(jià)格將最低，達(dá)到1 000美元/ kW［4］。如果在我國太陽能資源3類地區(qū)，年當(dāng)量滿負(fù)荷小時數(shù)是1 000，而光伏壽命為20年的話，電力的凈成本只有0.30元/kWh，有良好的推廣普及前景。

建筑節(jié)能作為資源有3個方面：

（1）通過改變城區(qū)建筑的功能混合度使供冷供熱負(fù)荷平準(zhǔn)化，從而降低能源系統(tǒng)裝機(jī)量，延長系統(tǒng)滿負(fù)荷工作小時數(shù)，讓設(shè)備始終處于高效區(qū)運(yùn)行。

（2）通過建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的改善，降低建筑負(fù)荷，從而降低能源系統(tǒng)裝機(jī)量和能源需求。

（3）通過能耗限額和能耗基準(zhǔn)量的設(shè)定，取得比現(xiàn)行節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)更低的實(shí)際能耗量。

3.4 氣候設(shè)計(jì)和園區(qū)能源系統(tǒng)的規(guī)劃影響因素分析

這是園區(qū)城市規(guī)劃與園區(qū)能源結(jié)合的重要環(huán)節(jié)。主要影響因素包括：

（1）氣候因素。即全球氣候變化帶來的未來氣候的不確定性。盡管難以準(zhǔn)確，但仍可通過規(guī)劃城區(qū)所在地區(qū)的氣候趨勢性預(yù)測，對中長期能源負(fù)荷和能耗的變化做出簡單預(yù)判。

（2）規(guī)劃因素。城區(qū)的容積率、功能混合度、建筑密度、人口等規(guī)劃和城市形態(tài)要素都會對建筑基準(zhǔn)負(fù)荷產(chǎn)生影響，同時也會影響能源系統(tǒng)的選擇和配置、影響規(guī)劃城區(qū)的微氣候。通過規(guī)劃的合理調(diào)整，可降低負(fù)荷，同時也可構(gòu)建能源梯級利用的能流鏈。

（3）建筑因素。建筑高度、體形系數(shù)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式等對建筑負(fù)荷有顯著影響，特別是影響到建筑對自然資源（如天然采光和自然通風(fēng)）的利用及被動式節(jié)能技術(shù)的有效性。

（4）政策因素。當(dāng)?shù)啬茉凑?，如能源價(jià)格因素、能源消費(fèi)總量控制因素、當(dāng)?shù)貙G色建筑占比的要求，以及電力部門的需求管理（DM）等，都需要對負(fù)荷加以控制。

（5）產(chǎn)業(yè)因素。園區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、入駐企業(yè)的節(jié)能環(huán)保水平，以及入駐人員的節(jié)能環(huán)保意識等，也在很大程度上影響園區(qū)的運(yùn)營管理。

3.5 園區(qū)能源系統(tǒng)的配置與優(yōu)化

園區(qū)能源系統(tǒng)是一個復(fù)雜系統(tǒng)，對技術(shù)方案需要全方位、多元的評價(jià)，不同情況下對各種因素會有不同的側(cè)重，會強(qiáng)調(diào)某一方面，忽略某一方面。但任何情況下都不能只顧一點(diǎn)，不及其余。

3.6 經(jīng)濟(jì)性、能源效率、環(huán)境影響和碳足跡分析

選擇城區(qū)能源系統(tǒng)，無論分散系統(tǒng)、集中系統(tǒng)，或是分布式系統(tǒng)，都必須是技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的項(xiàng)目。切忌以“綠色”、“生態(tài)”的名義，不顧血本、不計(jì)回報(bào)、無視環(huán)境影響地采用先進(jìn)技術(shù)。要用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算方法、計(jì)算節(jié)能量、減排量，以及符合商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的投資回報(bào)率等。

4 兩個重要的關(guān)鍵績效指標(biāo)

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(xiàng)目的開展，則項(xiàng)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(fèi)的可能性也就越大［5］。

本文限于篇幅，僅介紹其中兩個關(guān)鍵績效指標(biāo)。

（1）地均能耗彈性系數(shù)。

衡量單位土地面積的能耗，如果僅用能耗絕對值，則在單位產(chǎn)值能耗相差不大的情況下，會產(chǎn)生產(chǎn)值越高，地均能耗也越高的現(xiàn)象。直接用地均能耗來作為一個地區(qū)的能耗評價(jià)指標(biāo)顯然不合理。因此，可以引入“單位土地面積能耗彈性系數(shù)（簡稱為地均能耗彈性系數(shù)）”的概念。地均能耗彈性系數(shù)CE為：

式中，E為所處城市當(dāng)年單位土地面積能耗（tce/km2）；P為所處城市單位土地面積產(chǎn)值（億元/km2）；Ec為規(guī)劃城區(qū)單位土地面積能耗（tce/km2）；Pc為規(guī)劃城區(qū)單位土地面積產(chǎn)值（億元/km2）。

以上海靜安區(qū)為例，2013年它的Ec=131 632 tce/km2，Pc=86.6億元/km2。而2013年上海市的E=17 921 tce/km2，P=3.2億元/km2，可以得出CE=7.345/27.062=0.271。

由此可以看出，如果產(chǎn)業(yè)園區(qū)的地均能耗大于當(dāng)?shù)氐鼐芎模碋c≥E；而園區(qū)創(chuàng)造的增加值卻低于當(dāng)?shù)兀碢c≤P，則CE＞1。說明該園區(qū)投資的是高能耗、低產(chǎn)出的產(chǎn)業(yè)，這樣的投資是不合理的。所以地均能耗彈性系數(shù)CE應(yīng)小于1，目越小越好。

表1 國內(nèi)幾個城區(qū)地均產(chǎn)值和地均能耗指標(biāo)

從表1可以看出，地均能耗彈性系數(shù)最低的是上海金橋出口加工區(qū)，甚至要低于現(xiàn)代服務(wù)業(yè)云集的上海靜安區(qū)和北京西城區(qū)。說明像金橋這樣的密集的輕制造業(yè)園區(qū)，是可以做到高產(chǎn)值低能耗的。當(dāng)然，其中也有一些不可比性。無論是靜安區(qū)還是西城區(qū)，都有相當(dāng)部分的居住社區(qū)是不創(chuàng)造價(jià)值的。而像金橋這樣的工業(yè)企業(yè)鱗次櫛比，幾乎沒有居住社區(qū)的工業(yè)園區(qū)，職住比很低，每天需要潮汐式的通勤交通。

（2）產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展指數(shù)

產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展指數(shù)=產(chǎn)業(yè)人均總產(chǎn)值/產(chǎn)業(yè)單位產(chǎn)值資源消耗

產(chǎn)業(yè)單位產(chǎn)值資源消耗=（產(chǎn)業(yè)單位產(chǎn)值地耗+產(chǎn)業(yè)單位產(chǎn)值能耗+產(chǎn)業(yè)單位產(chǎn)值水耗）/3

產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展指數(shù)應(yīng)該再加上產(chǎn)業(yè)材料消耗和產(chǎn)業(yè)環(huán)境影響等因素。由于產(chǎn)業(yè)單位產(chǎn)值材料消耗的沒有相應(yīng)完整的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，環(huán)境質(zhì)量水平包含內(nèi)容很多，無法獲得單一的量化數(shù)據(jù)，所以產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展指數(shù)只考慮能耗、水耗和地耗三大因素?？梢愿鶕?jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況選取這3個因素各自不同的權(quán)重系數(shù)，也可以平均分配各占三分之一權(quán)重。

1）在計(jì)算產(chǎn)業(yè)單位產(chǎn)值地耗、能耗和水耗時，可以依據(jù)下述文件和標(biāo)準(zhǔn)確定指數(shù)基準(zhǔn)線：

國土資發(fā)〔2008〕24號，關(guān)于發(fā)布和實(shí)施《工業(yè)項(xiàng)目建設(shè)用地控制指標(biāo)》的通知

上海產(chǎn)業(yè)用地指南（2016版）工業(yè)和信息化部，全國工業(yè)能效指南（2014版）上海產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整負(fù)面清單及能效指南（2014版）

GB/T 50878-2013 綠色工業(yè)建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

綠色工業(yè)建筑評價(jià)導(dǎo)則

國發(fā)［2012］3號，關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的意貝

工業(yè)和信息化部等，重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)用水效率指南（2013）

2）可根據(jù)下式將單位產(chǎn)值地耗、能耗和水耗無量綱化：

式中，C： 產(chǎn)業(yè)的資源消耗（地耗/能耗/水耗）；Cmin： 所有產(chǎn)業(yè)中最小資源消耗（地耗/能耗/水耗）；Cmax： 所有產(chǎn)業(yè)中最大資源消耗（地耗/能耗/水耗）。

如果出現(xiàn)三個C=Cmin的極端情況，此時會出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展指數(shù)分母為零的情況，就可以不用再繼續(xù)評估下去，被評估的該產(chǎn)業(yè)一定是最好的產(chǎn)業(yè)。

當(dāng)然，評價(jià)園區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，除了綠色指數(shù)還應(yīng)該考量其經(jīng)濟(jì)性。可以用土地投入產(chǎn)出比、產(chǎn)業(yè)區(qū)位商等指標(biāo)來衡量，此處不再贅述。

5 綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)的能源微網(wǎng)

圖1 綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)能源微網(wǎng)示意圖

熱力系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的能源微網(wǎng)。由于熱力系統(tǒng)輸運(yùn)損耗大、距離不能過長、輸送速度低、雙向傳輸難度大，所以需要做更細(xì)致的研究，充分利用能源互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢。

圖1中簡單繪出了園區(qū)能源微網(wǎng)的流程圖。園區(qū)的電力，來自城市公用電網(wǎng)、現(xiàn)場熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電機(jī)組，以及現(xiàn)場可再生能源發(fā)電。在有工藝過程高品位熱需求的園區(qū)，熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組宜選用燃?xì)廨啓C(jī)，其產(chǎn)熱通過余熱鍋爐轉(zhuǎn)化為蒸汽。一部分供工藝需求，也可以有一部分用來驅(qū)動蒸汽離心式熱泵，為建筑供冷供熱。其發(fā)出的電力并入園區(qū)電網(wǎng)，與市政電力和可再生能源發(fā)電一起，為各建筑或建筑群附近的水源熱泵直供電。水源熱泵為各建筑或建筑群供冷供熱和蓄冷蓄熱。水源熱泵的熱源/熱匯則來自于能源總線。

園區(qū)能源微網(wǎng)有3個層次。

（1）核心層：以光伏、小型風(fēng)電、燃料電池、利用天然氣或生物質(zhì)氣的小型熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)等現(xiàn)場發(fā)電（On Site Generation）系統(tǒng)為核心。這些現(xiàn)能源微網(wǎng)的前身是智能電網(wǎng)（Smart Grid）。所謂智能電網(wǎng)，是現(xiàn)代化的電力網(wǎng)，利用信息和通信技術(shù)（ICT）收集和處理供應(yīng)側(cè)和需求側(cè)的信息，自動地提高電力生產(chǎn)和輸配的效率、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)性［6］。即智能電網(wǎng)是傳統(tǒng)電力網(wǎng)與現(xiàn)代信息網(wǎng)的兩網(wǎng)融合。正因?yàn)槟茉次⒕W(wǎng)派生自智能電網(wǎng)，所以也造成了一個錯覺，即能源微網(wǎng)就是電力互聯(lián)網(wǎng)。因?yàn)殡娏鬏斁邆涞蛽p耗和雙向傳輸可能性的特性，所以能源微網(wǎng)也把電網(wǎng)作為其主干網(wǎng)。這在城市、地區(qū)，甚至跨國層面都沒有問題。而從園區(qū)角度，則還要增加承擔(dān)供冷供熱功能智能熱力網(wǎng)（Smart Thermal Grid）），成為電力網(wǎng)、信息網(wǎng)和熱力網(wǎng)的三網(wǎng)融合。在綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)層面，要構(gòu)建的是綜合了電力系統(tǒng)、場發(fā)電系統(tǒng)，可以集中在一個或多個能源站內(nèi)，也可以分散在各幢建筑中。

（2）框架層：以連接核心層各種發(fā)電裝置的微電網(wǎng)、分布式熱泵、集成各種低品位熱源/熱匯的能源總線、蓄冷蓄熱和儲電設(shè)施為框架。核心層、框架層和用戶之間，熱泵作為重要的聯(lián)系紐帶。能源總線所集成的熱源/熱匯可以來自于太陽能、土壤、地表水、污水，也可以來自于熱源塔、空氣換熱和工藝過程排出的已經(jīng)沒有其它利用價(jià)值的低溫廢熱和乏熱，即所謂低品位的可再生熱源或未利用能源（Untapped Energy）。

（3）管理層：以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云技術(shù)等信息通信技術(shù)為支撐，對園區(qū)能源系統(tǒng)進(jìn)行雙向管理，這種管理本質(zhì)上是一種能源服務(wù)。

能源總線是整合城區(qū)中不同空間分布的可再生熱源的環(huán)狀或枝狀管網(wǎng)。例如，土壤源熱泵適于埋管的土地位置分散、地表水源熱泵的河流或湖泊位于園區(qū)的一隅、污水處理廠距離核心區(qū)比較遠(yuǎn)、系統(tǒng)需要有輔助的冷卻塔或熱源塔等。以致各二級開發(fā)的土地范圍內(nèi)不一定有可利用的可再生熱源資源，單體建筑想要利用這些資源變得十分困難。能源總線將這些資源作為公共基礎(chǔ)設(shè)施，使整個園區(qū)能夠分享資源。

能源總線聯(lián)接分布式熱泵，將高效水源熱泵安裝在貼近用戶的位置或建筑群中間，減少了對區(qū)域能源系統(tǒng)能效影響最大的供冷供熱管道長度，適合采用小容量的、安裝靈活的模塊化機(jī)組。如磁浮離心機(jī)可以做成集裝箱式，在露天公共用地中安裝，用快速接管與空調(diào)樓內(nèi)水系統(tǒng)聯(lián)接，即插即用，無人值守，成為類似移動通信基站或箱式變壓器那樣的公共設(shè)施。

能源微網(wǎng)充分利用了電能傳輸?shù)膬?yōu)勢，盡量縮短了熱力管網(wǎng)輸送距離，特別是可以將供冷管網(wǎng)輸送半徑控制在400m以下，轉(zhuǎn)而用能源總線輸送對熱損失不那么敏感的熱源/熱匯水，系統(tǒng)總體能效非常高。但因?yàn)樵O(shè)備分散，對系統(tǒng)的管理和維護(hù)都提出了更高要求，必須要有先進(jìn)的能源管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備無人值守。

6 結(jié)語

建設(shè)綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)，是上海市在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型時期重要的發(fā)展戰(zhàn)略之一。產(chǎn)業(yè)園區(qū)的綠色，一是體現(xiàn)在土地的集約高效利用，二是體現(xiàn)在能源利用的低碳節(jié)能。因此，綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)應(yīng)該有基于末端節(jié)能的需求側(cè)能源規(guī)劃，綜合產(chǎn)業(yè)節(jié)能、建筑節(jié)能、能源的有效利用和梯級利用，使節(jié)能成為煤炭、石油、天然氣、核能和可再生能源之外的第六大資源［7］。

［1］ UNEP，Tools and Methods for Integrated Resource Planning，November， 1997

［2］ 張改景，龍惟定，城區(qū)建筑能源規(guī)劃中資源潛力分析方法，西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)，第42卷第5期，2010年10月

［3］ 轉(zhuǎn)引自36大數(shù)據(jù)網(wǎng)站：王鵬、郝新華、謝力唯，大數(shù)據(jù)論證：你的上班路為何會變成漫長取經(jīng)路？（北京）http：//www.36dsj.com/ archives/34177

［4］ International Energy Agency， Renewable Energy Medium-term Market Report 2013

［5］ 百度百科，http：//baike.baidu.com/view/54093.htm

［6］ 維基百科，http：//en.wikipedia.org/wiki/Smart_grid

［7］ 龍惟定，白瑋，城區(qū)需求側(cè)能源規(guī)劃和能源微網(wǎng)技術(shù)，中國建筑工業(yè)出版社，2016年9月出版

節(jié)能信息與動態(tài)

長寧區(qū)2016年鍋爐能效測試任務(wù)全面完成

為加強(qiáng)高耗能特種設(shè)備節(jié)能監(jiān)管，進(jìn)一步提高節(jié)能綜合管理水平，2016年，長寧區(qū)市場監(jiān)管局委托市特檢院依據(jù)相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，采用鍋爐運(yùn)行工況熱效率測試方法，對凌空SOHO、上海虹橋迎賓館等13家單位的在用鍋爐進(jìn)行能效測試。經(jīng)測試，均全部達(dá)標(biāo)，圓滿完成2016年鍋爐能效測試任務(wù)。

下一步，長寧區(qū)市場監(jiān)管局將聯(lián)合區(qū)環(huán)保局等相關(guān)職能部門開展上海市達(dá)標(biāo)鍋爐房評選，推進(jìn)鍋爐使用單位做好安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保管理工作，提升鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行水平。

（長寧區(qū)）

Demand Sie Energy Planning of Green Industry Park

Long Weiding Tongji University

Constructing green industry park has become one of Shanghai important development strategy during new period. The article introduces basic idea of industry park demand side energy planning and six steps of demand side energy planning. It focuses on introducing key performance index setting， such as industry green development index and energy consumption elasticitycoefficient per land during planning goal setting. It also puts forward energy grid solution based on industry park development characteristics.

Green Industry Park， Demand Side Energy Planning， Industry Green Development Index， Energy Consumption Elasticity Coefficient per Land， Energy Grid

10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2016.10.002

龍惟定：（1946- ），男，同濟(jì)大學(xué)高密度區(qū)域智能城鎮(zhèn)化協(xié)同創(chuàng)新中心特聘教授，博士生導(dǎo)師。