尹錦艷，付福林，梁海嶸，吳樂斌（華藍設計（集團）有限公司，廣西 南寧 530011）

區(qū)域可再生能源規(guī)劃探討-以南寧市五象新區(qū)區(qū)域可再生能源規(guī)劃為例

Discussion on Regional Renewable Energy Planning Based on a Case in Wuxiang New District on Nanning

尹錦艷，付福林，梁海嶸，吳樂斌（華藍設計（集團）有限公司，廣西 南寧 530011）

可再生能源規(guī)劃是對可再生能源開發(fā)利用從源頭進行把控，保障能源安全和保護環(huán)境的重要舉措之一。區(qū)域可再生能源規(guī)劃則是保證區(qū)域目標與國家總體目標一致，實現(xiàn)國家可再生能源總體規(guī)劃目標的關鍵。在探討區(qū)域可再生能源規(guī)劃原理、規(guī)劃方法、規(guī)劃模型等關鍵問題的基礎上，以南寧市五象新區(qū)區(qū)域可再生能源規(guī)劃為實例，對區(qū)域可再生能源規(guī)劃的相關內(nèi)容進行介紹，為區(qū)域可再生能源規(guī)劃的編寫提供借鑒。

區(qū)域可再生能源規(guī)劃；規(guī)劃模型；資源評價；需求預測

1 概 述

在能源緊缺與環(huán)境污染的嚴峻形勢下，可再生能源在建筑節(jié)能領域的應用日益受到重視?？稍偕茉匆?guī)劃是對可再生能源建筑應用從源頭進行把控，保障能源安全和保護環(huán)境的重要舉措之一。區(qū)域可再生能源規(guī)劃則是保證區(qū)域目標與國家總體目標一致，實現(xiàn)國家可再生能源總體規(guī)劃目標的關鍵。

目前，區(qū)域可再生能源規(guī)劃在體系上還存在編寫方法空缺、規(guī)劃模型不統(tǒng)一、資源可利用量估算方法不規(guī)范等一系列問題。為了解決以上問題，本文將在探討區(qū)域可再生能源規(guī)劃關鍵問題的基礎上，以南寧市五象新區(qū)區(qū)域可再生能源規(guī)劃為實例，對區(qū)域可再生能源規(guī)劃的相關內(nèi)容和方法進行介紹。

2 區(qū)域可再生能源規(guī)劃關鍵問題探討

2.1 區(qū)域可再生能源規(guī)劃概念

能源規(guī)劃，是在對能源生產(chǎn)、供應、消費的現(xiàn)狀和歷史資料調(diào)查研究分析的基礎上，為滿足國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的需求，對一段時期內(nèi)能源發(fā)展所做的規(guī)劃、設想和部署。能源規(guī)劃需要解決的核心問題是解決當前供給與需求的矛盾，當前供給與未來需求的矛盾，也就是能源安全問題。

可再生能源規(guī)劃，是在對各種可再生能源資源進行評價的基礎上，結合自身資源優(yōu)勢和特點，考慮未來可再生能源技術發(fā)展的特征，制定不同時期各種可再生能源的激勵政策和發(fā)展目標。在這一規(guī)劃中能源需求、環(huán)境需求等因素的內(nèi)涵發(fā)生了變化，不再是作為一種規(guī)劃約束條件，而是作為一種規(guī)劃評價的輸入。

區(qū)域可再生能源規(guī)劃與可再生能源規(guī)劃的不同之處在于：（1）它首先要滿足國家或所處省市總體可再生能源規(guī)劃目標，然后結合地方可再生能源的資源優(yōu)勢，制定適合于本地區(qū)的不同時期的可再生能源發(fā)展目標及相關政策；（2）區(qū)域可再生能源規(guī)劃需要考慮如何利用國家或所處省市整體規(guī)劃政策，充分發(fā)展具有區(qū)域優(yōu)勢的可再生能源。

規(guī)劃、能源規(guī)劃、可再生能源規(guī)劃、區(qū)域可再生能源規(guī)劃的遞進關系詳見圖1所示。

圖1 規(guī)劃、能源規(guī)劃、可再生能源規(guī)劃、區(qū)域可再生能源規(guī)劃關系圖

2.2 區(qū)域可再生能源規(guī)劃編寫方法

參照城市規(guī)劃的編制方法，從城市規(guī)劃的角度對五象新區(qū)范圍內(nèi)的可再生能源應用進行綜合考慮，將可再生能源規(guī)劃作為一種新型基礎設施的專項規(guī)劃，從宏觀戰(zhàn)略規(guī)劃和微觀詳細規(guī)劃兩個層面進行。宏觀規(guī)劃主要明確可再生能源建筑應用的總體規(guī)劃目標，提出總體規(guī)劃原則，并根據(jù)五象新區(qū)可再生能源的分布及可利用量，對區(qū)域內(nèi)的可再生能源建筑的應用進行總體布局，劃定可再生能源建筑應用的技術引導分區(qū)及各區(qū)可再生建筑應用的選擇順序。微觀規(guī)劃主要是對針對重點區(qū)域，落實控制性詳細規(guī)劃地塊的范圍、性質(zhì)和建筑總量，并根據(jù)區(qū)域負荷指標、技術經(jīng)濟可行性分析等，提出能源站的具體設置方案。

本區(qū)域可再生能源規(guī)劃將頗具理論性和抽象性的可再生能源的應用與具有可操作性的規(guī)劃進行了有機結合，將可再生能源的資源分布、儲量大小、可利用條件和開發(fā)潛力等同城市規(guī)劃與建設情況相結合，運用城市規(guī)劃的方法和手段，對可再生能源的應用在總體規(guī)劃層面和控制項詳細規(guī)劃層面進行引導和控制，使其作為具有可操作性的專項規(guī)劃融入到區(qū)域基礎設施的整體規(guī)劃和建設之中。

2.3 區(qū)域可再生能源規(guī)劃的模型

區(qū)域可再生能源規(guī)劃由于需要人為指定的參數(shù)較多、數(shù)據(jù)輸入量大等原因，規(guī)劃難度較大，因此當前國內(nèi)外并無成熟的可以借鑒的區(qū)域可再生能源規(guī)劃模型。由此本規(guī)劃在查閱了大量資料文獻的基礎上，基于常規(guī)能源規(guī)劃的基本模型，確定了自己的規(guī)劃模型，見圖2。

圖2 南寧市五象新區(qū)區(qū)域可再生能源規(guī)劃模型

圖2表左側為客觀輸入條件（資源儲量、需求量及現(xiàn)階段可再生能源的使用情況），僅是為一個規(guī)劃的前提條件，即：估算出有這么多的可再生能源儲量并不一定都要開發(fā)利用完；有預測出的能源需求量，也不一定都要用可再生能源來供給。

圖2中上側為安全約束條件，必須滿足。即區(qū)域可再生能源規(guī)劃的可再生能源開發(fā)利用量、開發(fā)利用技術、開發(fā)利用時間等都受社會和環(huán)境因素的約束，不能給社會及環(huán)境帶來不良影響。

圖2中下側為政策約束條件，同樣必須滿足。即五象新區(qū)的可再生能源利用目標首先必須滿足整個南寧市總體的可再生能源利用目標；而由于五象新區(qū)獨特的社會、經(jīng)濟及地理位置，新區(qū)的區(qū)域可再生能源規(guī)劃又必須滿足新區(qū)自身確定的目標。圖2右側為實現(xiàn)區(qū)域可再生能源規(guī)劃所采取的方法和措施。

3 五象新區(qū)區(qū)域可再生能源規(guī)劃實例

3.1 規(guī)劃背景

五象新區(qū)轄區(qū)范圍：北起邕江、南至那馬，西起良鳳江，東至八尺江；規(guī)劃用地約175 km2。五象新區(qū)核心區(qū)范圍：北起邕江，南至玉洞大道，西起玉象路，東至良慶大道；包括自治區(qū)重大公益性項目、總部基地、廣西體育產(chǎn)業(yè)城、蟠龍片區(qū)等板塊。核心區(qū)規(guī)劃用地范圍約19 km2，其中建設用地面積約17.9 km2。

五象新區(qū)及其核心區(qū)是最具“中國—東盟自由貿(mào)易區(qū)”、“泛珠三角區(qū)域合作”以及“西部大開發(fā)”等國家發(fā)展戰(zhàn)略獨特區(qū)位政策優(yōu)勢的區(qū)域之一，五象新區(qū)將規(guī)劃和建設成為“現(xiàn)代、生態(tài)、便利、特色”的新城和綠色生態(tài)城區(qū)，在廣西乃至全國起到重要的示范作用。五象新區(qū)綠色生態(tài)城區(qū)規(guī)劃的一項不可或缺的重要內(nèi)容就是能源規(guī)劃，而可再生能源規(guī)劃又是五象新區(qū)能源規(guī)劃的重中之重。

自2006年廣西壯族自治區(qū)黨委和政府作出“建設五象新區(qū)，再造一個新南寧”的戰(zhàn)略決策以來，在可再生能源利用方面，五象新區(qū)也下定決心、大力推廣，但效果并不明顯。五象新區(qū)可再生能源利用現(xiàn)狀中存在的問題，不管是落實程度不高、規(guī)模化利用程度低還是淺層地能開發(fā)利用不充分，歸根到底，都是由于新區(qū)缺乏切實可行的可再生能源專項規(guī)劃，政府部門缺乏系統(tǒng)有效的管理依據(jù)。另外，專項規(guī)劃的欠缺，可再生能源的隨意開發(fā)利用，都可能會給新區(qū)的生態(tài)環(huán)境帶來不可逆的破壞和影響。因此合理規(guī)劃區(qū)域可再生能源的開發(fā)利用，是五象新區(qū)健康利用能源、可持續(xù)發(fā)展的先決條件。

3.2 規(guī)劃目標

為了加快五象新區(qū)可再生能源建筑應用的規(guī)?；?，確保五象新區(qū)可再生能源利用率在規(guī)定期限內(nèi)達到既定目標，同時保證五象新區(qū)在綠色生態(tài)城區(qū)的發(fā)展進程中的生態(tài)環(huán)境得到健康發(fā)展，五象新區(qū)區(qū)域可再生能源規(guī)劃從可再生能源發(fā)展方向和總體規(guī)劃布局出發(fā)進行了戰(zhàn)略性規(guī)劃，確立了“從單體建筑應用向區(qū)域整體應用，從單體可再生能源系統(tǒng)建設到完善區(qū)域可再生能源應用基礎設施建設，在規(guī)劃源頭對可再生能源建筑應用實現(xiàn)有效控制”的規(guī)劃目標。

3.3 規(guī)劃主要內(nèi)容

3.3.1基礎數(shù)據(jù)收集分析

規(guī)劃之前，需要對五象新區(qū)可再生能源分布情況、儲量大小、開發(fā)利用條件、開發(fā)潛力、區(qū)域內(nèi)可再生能源開發(fā)利用現(xiàn)狀等進行資料收集和分析，形成可利用的技術基礎數(shù)據(jù)供規(guī)劃使用。

綜合五象新區(qū)可再生能源的資源情況、各種可再生能源開發(fā)利用技術的成熟度、可再生能源利用技術行業(yè)的增長趨勢等，保守地估算出多種資源的儲量，見表1。

表1 多種可再生能源供能潛力分析

依據(jù)五象新區(qū)資源估算，對五象新區(qū)資源進行評估，可得出以下結論：

（1）地表水資源豐富，有利于集中能源站的建設，實現(xiàn)可再生能源的規(guī)?；瘧?；

（2）兩大污水廠進一步保障能源站的資源供應，提高能源站的供能潛力；

（3）太陽能資源3類地區(qū)，可充分考慮太陽能資源利用；

（4）土壤換熱性能良好，應合理開發(fā)利用；

（5）工業(yè)區(qū)及村鎮(zhèn)生物質(zhì)能豐富，可開發(fā)利用生物質(zhì)能；

（6）風能資源較貧乏，可少量示范利用。

3.3.2能源需求預測

區(qū)域內(nèi)能源需求作為規(guī)劃的另一個重要輸入條件，需要在規(guī)劃前期進行預測。五象新區(qū)能源需要預測的難點在于，新區(qū)建設速度快、變更多，建設現(xiàn)狀與原有規(guī)劃相差較大，規(guī)劃變更速度跟不上，各種負荷估算影響因素變化大。為了解決這個問題，在做能源預測的時候，我們進行了多次詳細的實地調(diào)研，并將調(diào)研結果與最新的規(guī)劃進行整合，盡可能得出符合建設現(xiàn)狀的建設信息。在這個信息基礎上，對能源需求進行預測，同時也對五象新區(qū)未來的發(fā)展變更趨勢作出預估，在能源需求基礎上乘以大于1的系數(shù)用以修正。五象新區(qū)的各項能源需求預測，見表2。

表2 五象新區(qū)各項能源需求預測

由表2可見，5象新區(qū)主要的能源需求為電力、燃氣及熱力需求。從目前可再生能源的開發(fā)利用技術來看，可再生能源的資源主要可以用來滿足大部分熱力需求和少部分的電力需求。

3.3.3全區(qū)進行總體規(guī)劃

根據(jù)可再生能源資源分布和儲量的不均勻性，結合五象新區(qū)土地利用和開發(fā)建設時序的不同安排，將五象新區(qū)的可再生能源的利用規(guī)劃為5個可再生能源技術利用分區(qū)，并給出各分區(qū)可再生能源的優(yōu)先選用順序，見圖3和表3。

圖3 五象新區(qū)可再生能源利用技術分區(qū)圖

表3 可再生能源技術利用區(qū)域推薦技術優(yōu)先等級表

綜合考慮邕江水資源及江南污水廠的供應能力、管網(wǎng)輸送能耗、路網(wǎng)情況、建筑用能情況等，將邕江以南、玉洞大道以北的區(qū)域規(guī)劃為可持續(xù)能源利用Ⅰ區(qū)。

綜合考慮八尺江水資源的供應能力、管網(wǎng)輸送能耗、路網(wǎng)情況、建筑用能情況等，將八尺江左右附近2個建筑密集區(qū)域規(guī)劃為可持續(xù)能源利用Ⅱ區(qū)。

可持續(xù)能源利用Ⅲ區(qū)主要建筑功能為居住建筑。鑒于居住建筑熱水耗能量大，再結合該片區(qū)內(nèi)可再生能源的資源條件，該片區(qū)規(guī)劃以利用太陽能熱水技術供應居民生活熱水為主。

可持續(xù)能源利用Ⅳ區(qū)主要建筑功能為工業(yè)建筑和倉儲類建筑。考慮該區(qū)域內(nèi)資源條件、工業(yè)和倉儲類建筑有較為寬敞的室外地面及屋面，該區(qū)域規(guī)劃以利用分布式的太陽能光伏發(fā)電技術為主。

可持續(xù)能源利用Ⅴ區(qū)主要建筑功能為居住、商業(yè)和村鎮(zhèn)。該區(qū)域建筑密度較低，有較大的綠地面積，可以考慮使用地埋管地源熱泵技術。

3.3.4目標分解，分期、分區(qū)、有重點地實現(xiàn)總體規(guī)劃目標

為了保證整個五象新區(qū)可再生能源規(guī)劃目標的順利實施，將五象新區(qū)可再生能源目標分解為近期和遠期目標。以五象新區(qū)核心區(qū)為重點，采用首先開發(fā)利用、可再生能源推廣示范區(qū)次之、最后到整個五象新區(qū)的建設順序，在時間和空間上逐步推進，以帶動整個五象新區(qū)可再生能源的開發(fā)利用。推廣的范圍區(qū)可再生能源利用的規(guī)劃及主要指標如表4和圖4所示。

圖4 推廣示范區(qū)可再生能源利用規(guī)劃圖

表4 推廣示范區(qū)可再生能源規(guī)劃主要指標匯總表

近期目標：截至2020年，將核心區(qū)建設成為可再生能源應用重點示范區(qū)，可再生能源使用率不低于20%，確實轉變建筑能源的需求方式，帶動能源服務等相關產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，對可再生能源區(qū)域供能的技術可靠性、經(jīng)濟可行性起到良好的示范作用。

遠期目標：截至2030年，將核心區(qū)以及以核心區(qū)外的文旅組團、龍崗片區(qū)、那蓮大道以北玉洞片區(qū)建設為可再生能源利用推廣示范區(qū)；進一步擴大五象新區(qū)的示范效應，使其可再生能源使用率不低于20%，達到節(jié)約能源、保護環(huán)境的示范效果；為實現(xiàn)整個五象新區(qū)及南寧市總體可再生能源利用率不低于10%的目標，提高示范依據(jù)和技術保障。

3.3.5重點區(qū)域進行控制性詳細規(guī)劃

五象新區(qū)可再生能源利用以核心區(qū)為重點建設區(qū)，對核心區(qū)進行控制性詳細規(guī)劃。核心區(qū)內(nèi)重點規(guī)劃采用集中式能源站對核心區(qū)內(nèi)地表水資源進行充分的開發(fā)利用，提高能源的綜合利用率，保證核心區(qū)能源的供應安全和可靠。對核心區(qū)按地表水地源熱泵系統(tǒng)適宜服務半徑進行區(qū)域劃分，并在已劃定的適宜利用區(qū)域內(nèi)進行地表水地源熱泵能源站的規(guī)劃布局。

結合城市規(guī)劃情況、現(xiàn)狀及土地開發(fā)態(tài)勢等，遵循以約1km為供能半徑，綜合考慮項目情況，便于分期實施的原則，規(guī)劃將核心區(qū)分為12個能源站覆蓋區(qū)，如圖5所示。

圖5 核心區(qū)能源站規(guī)劃布局示意圖

其中，五象總部基地為首期建設能源站的區(qū)域。五象總部基地共設能源中心4個（圖5中3、4、5、6覆蓋區(qū)）。為了更好地實施可再生能源建筑應用項目，能源站的具體位置可在各覆蓋區(qū)內(nèi)根據(jù)前期可行性研究進行靈活布置。3號能源中心能源站擬建于覆蓋區(qū)域內(nèi)的綠地范圍內(nèi)，能源站占地面積約4 900m2，建筑面積約9 800m2，引水總管為DN1300；4號能源中心能源站擬建于廣西體育中心用地內(nèi)，體強路與五象大道交叉口東南側，能源站占地面積約7 700m2，建筑面積約15 400m2，引水總管為DN1 600;5號能源中心能源站擬建于飛龍路與歌海路交叉口西南側，能源站占地面積約4 500m2，建筑設面積約9 000m2，引水總管為DN1 200；6號能源中心能源站擬建于飛廣西體育中心用地內(nèi)，體強路與凱旋路交叉口東南側，能源站占地面積約5 600m2，建筑設面積約12 000m2，引水總管為DN1 300。

3.3.6建立可再生能源管理機制和政策補償機制

五象新區(qū)通過成立五象新區(qū)加快可持續(xù)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展工作領導小組（下設業(yè)務組和專家組），政府部門按照各自職能負責相應的可持續(xù)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展工作，建立健全的可持續(xù)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的領導和協(xié)調(diào)機制，為發(fā)展可再生能源產(chǎn)業(yè)工作提供完善的組織保障。同時通過加強技術研發(fā)、配套產(chǎn)業(yè)發(fā)展扶持獎金、健全政策法規(guī)、完善市場機制等措施，來保證可再生能源規(guī)劃的具體落實。

4 結 語

區(qū)域可再生能源規(guī)劃是一個新事物。盡管相關的方法、模型、規(guī)范等并不健全，然而在全球面臨能源危機和環(huán)境污染日益嚴重的形式下，區(qū)域可再生能源規(guī)劃能有效促進節(jié)能減排、改善能源結構、促進可再生能源資源的開發(fā)利用成規(guī)?；鲩L。為了保證可再生能源資源的合理開發(fā)利用，保證能源安全和生態(tài)環(huán)境健康，從源頭上對可再生能源的開發(fā)利用進行控制，以區(qū)域為單元進行合理的可再生能源規(guī)劃，從而保證實現(xiàn)國家可再生能源利用的總體規(guī)劃目標，是未來可再生能源資源開發(fā)利用的首要任務。

五象新區(qū)區(qū)域可再生能源規(guī)劃參照城市規(guī)劃編寫方法，根據(jù)合理的規(guī)劃模型，在總體規(guī)劃和控制項詳細規(guī)劃兩個層面，對區(qū)域可再生能源的開發(fā)利用做出了規(guī)劃布局，有利于五象新區(qū)可再生能源資源的合理開發(fā)利用，有利于保障五象新區(qū)在綠色生態(tài)城區(qū)的發(fā)展進程中的生態(tài)環(huán)境。本文所介紹的五象新區(qū)區(qū)域可再生能源規(guī)劃的編寫方法、規(guī)劃模型等可為區(qū)域可再生能源專項規(guī)劃提供借鑒。

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1674-814X(2017)02-0005-05

2016-12-28

尹錦艷，現(xiàn)供職于華藍設計（集團）有限公司。

作者通信地址：廣西壯族自治區(qū)南寧市華東路39號，

郵編：530011。