李帥,鞠付棟,郝偉峰
(中國電力工程顧問集團華北電力設(shè)計院有限公司,北京100120)
城市在建筑、交通、生產(chǎn)以及電力領(lǐng)域的能源消耗是碳排放的主要來源,據(jù)統(tǒng)計,城市的碳排放量占全國碳排放總量的85%以上[1]。 要實現(xiàn)城市碳中和,重點在于減少碳排放和提升碳匯,對城市建筑、交通及各產(chǎn)業(yè)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整及轉(zhuǎn)型升級,加強對碳排放的管控,提升能源利用效率,同時統(tǒng)籌考慮山、水、林、田、湖、草等生態(tài)空間,優(yōu)化城市生態(tài)格局,通過生態(tài)修復(fù)等手段提升碳匯能力。 城市規(guī)劃要從微觀、中觀、宏觀3 個層面考慮碳減排[2],尤其是在中觀層面,應(yīng)建立綠色低碳示范區(qū),銜接城市綠色低碳空間格局,優(yōu)化微觀層面建筑、交通的具體落位及綠色低碳措施,具有更高的示范性和可實施性,有助于建立可復(fù)制推廣的綠色低碳發(fā)展樣板, 是推動雙碳戰(zhàn)略實踐的重要途徑[3]。
隨州市大明珠綠色低碳示范區(qū)位于市中心北側(cè), 西臨厥水河,內(nèi)有花溪河穿過,具有良好的生態(tài)本底條件(見圖1)。項目以產(chǎn)業(yè)服務(wù)、生態(tài)宜居、教育醫(yī)療、孵化研發(fā)、商業(yè)休閑為核心功能,立足國家雙碳戰(zhàn)略,依托藍(lán)綠生態(tài)空間,以提升區(qū)域碳匯能力為重點, 通過優(yōu)化碳排和碳匯空間布局, 在交通體系、綠色建筑、資源利用等多領(lǐng)域?qū)嵤┨紲p排策略,同時結(jié)合功能特點及可再生能源利用潛力,完善能源利用及管理系統(tǒng),提供多能互補的能源網(wǎng)解決方案,建立能源清潔、高效、經(jīng)濟、安全的綠色低碳發(fā)展示范樣板。
圖1 用地范圍及周邊重要生態(tài)功能區(qū)
3.1.1 劃分碳排與碳匯空間
碳排空間主要包括滿足生活、生產(chǎn)需求的建設(shè)用地,土地要進(jìn)行合理、高效的開發(fā),控制建設(shè)用地規(guī)模,對地塊內(nèi)建筑容積率、高度、建筑密度等指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格把控,通過開發(fā)強度限制區(qū)域碳排放,因地制宜地實現(xiàn)碳排放管理。
碳匯空間重點包括厥水河、 花溪河及兩側(cè)生態(tài)岸線與自然濕地,以及人工濕地、城市公園等綠色空間。 在保護(hù)原有自然用地不被破壞的基礎(chǔ)上, 自然化修復(fù)受到人類建設(shè)活動影響的自然空間,改善喬灌草種植結(jié)構(gòu),增加高質(zhì)量的綠色空間并合理布局,提升城市碳匯空間的碳吸收能力,降低城市整體碳排放。
3.1.2 重點策略
針對現(xiàn)狀工業(yè)用地集中且規(guī)模較大、服務(wù)設(shè)施單一、綠地系統(tǒng)不完善等問題,通過優(yōu)化工業(yè)用地布局,提升居住及公共管理與公共服務(wù)設(shè)施、商業(yè)服務(wù)設(shè)施用地面積,提升混合用地功能用地比例,形成疏密有致、功能混合的空間形態(tài),建立產(chǎn)城融合的低碳發(fā)展空間;增加小微綠地、景觀綠道以完善綠地結(jié)構(gòu),保護(hù)和修復(fù)厥水河、花溪河生態(tài)廊道,提升生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力,降低區(qū)域整體碳排放。
經(jīng)過用地調(diào)整,示范區(qū)總用地面積增加254.33 hm2,其中,工業(yè)用地減少189.02 hm2,居住用地增加295.96 hm2,公共管理與公共服務(wù)設(shè)施用地增加39.74 hm2, 商業(yè)服務(wù)業(yè)設(shè)施用地增加26.5 hm2, 綠地與廣場用地增加37.75 hm2, 道路交通設(shè)施、公用設(shè)施及物流倉儲用地增加43.39 hm2。用地調(diào)整后預(yù)計人口承接能力可增加5 萬人, 綜合考慮用地調(diào)整及人口增加的能源消耗,碳排放情況預(yù)測見表1。
表1 用地調(diào)整后年碳減排預(yù)測
基于生態(tài)優(yōu)先原則,通過生態(tài)保護(hù)與近自然修復(fù)措施,完善“斑塊—廊道—基質(zhì)”生態(tài)結(jié)構(gòu)。 通過修復(fù)自然濕地空間,增加人工濕地、公園綠地,提升生態(tài)斑塊分布的規(guī)模及數(shù)量,促進(jìn)區(qū)域生態(tài)功能改善與提升;推進(jìn)厥水河、花溪河岸線近自然修復(fù),打造濱水生態(tài)廊道;強化道路綠地廊道建設(shè),提升綠化質(zhì)量,通過藍(lán)綠廊道串聯(lián)生態(tài)斑塊,形成可循環(huán)流動的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),改善區(qū)域氣候;基于自然本底條件,依托區(qū)域道路綠化、河流水系、公園綠地等生態(tài)資源,完善區(qū)域海綿基質(zhì)框架,解決內(nèi)澇積水、水污染、水生態(tài)以及水資源利用等問題。
預(yù)計提升生態(tài)功能空間201.45 hm2, 年碳匯量提升約2 921 t,結(jié)合區(qū)域景觀設(shè)施的節(jié)能化改造,降低區(qū)域景觀設(shè)施運行能耗,年碳減排量約1 000 t。
基于“小街區(qū)、密路網(wǎng)”模式優(yōu)化交通路網(wǎng)結(jié)構(gòu),通過完善自行車道、步行廊道、共享停車等配套設(shè)施,優(yōu)化公共交通站點布局,降低私家車出行比例,形成以“公共交通+ 共享單車+步行”為主的綠色交通系統(tǒng),降低交通出行的碳排放。
示范區(qū)內(nèi)推廣交通出行電氣化,其中,公共交通全部電氣化,私家車輛40%采用可再生能源汽車,優(yōu)化電、油、氣綜合加能站和光儲充一體化設(shè)施布局, 完善綠色交通出行配套設(shè)施;在道路照明方面采用風(fēng)光互補新能源LED 路燈+智能燈控系統(tǒng),提升示范區(qū)道路照明效率,結(jié)合厥水河、花溪河總長8.5 km的慢行步道,引入分布式光伏技術(shù),提升交通系統(tǒng)能源自給能力。 通過交通系統(tǒng)及設(shè)施調(diào)整優(yōu)化,碳排放情況預(yù)測見表2。
表2 交通系統(tǒng)優(yōu)化后年碳減排預(yù)測
基于“被動節(jié)能優(yōu)先,主動能源優(yōu)化”原則,推進(jìn)新建建筑中綠色建筑比例,并對現(xiàn)有建筑進(jìn)行節(jié)能化改造。 采用隔熱性能更高的門窗及墻體材料,充分利用自然通風(fēng)、遮陽,實現(xiàn)建筑節(jié)能效果最大化。 建筑內(nèi)采用新風(fēng)系統(tǒng)、熱回收以及節(jié)能空調(diào)、高效照明等主動化節(jié)能技術(shù),配合智能化能源管理,提升建筑能源管理與利用效率。 推進(jìn)裝配式建筑技術(shù)應(yīng)用,通過建筑構(gòu)件預(yù)制生產(chǎn)、現(xiàn)場機械化施工以及裝修一體化,促進(jìn)“五節(jié)一環(huán)保”, 預(yù)計在建筑全生命周期降低碳排放量超40%,節(jié)能減排優(yōu)勢明顯。
示范區(qū)內(nèi)建筑面積約1 689 萬m2, 可安裝光伏組件面積按照建筑面積比例計算,其中,公共建筑安裝比例為25%、商業(yè)建筑15%、工業(yè)建筑25%、倉儲建筑40%計算,片區(qū)可開發(fā)一體式光伏建筑面積約106.75 萬m2,結(jié)合電廠余熱利用及集中高效供冷、供熱技術(shù),碳排放情況預(yù)測見表3。
表3 綠色建筑推廣后年碳減排預(yù)測
從源頭推進(jìn)垃圾減量化、資源化和無害化。 降低區(qū)域一次性產(chǎn)品使用比例,加強資源節(jié)約與垃圾分類再利用宣傳,減少生活垃圾產(chǎn)生;完善垃圾分類回收網(wǎng)絡(luò),優(yōu)化垃圾分類收集及處理設(shè)施布局,建立生態(tài)化、智能化的固廢垃圾回收、運輸與處理體系,降低垃圾處理過程對生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響,實現(xiàn)固體廢棄物的無害化與資源化。
示范區(qū)內(nèi)規(guī)劃人口約15 萬人,按照人均日產(chǎn)垃圾量1 kg,日垃圾固廢處理量約150 t/d,通過采用固廢焚燒處理技術(shù),按照等效發(fā)電量計算,年發(fā)電量約21 900 MW·h,等效碳減排量約12 723.9 t。
提升可再生能源利用比例, 構(gòu)建低碳高效的電力及冷熱供應(yīng)系統(tǒng),實現(xiàn)多能互補下電、熱、冷的綜合能源供應(yīng)。 以域外電力/ 火電余熱利用為支撐,域外配套發(fā)展風(fēng)光可再生能源項目,域內(nèi)發(fā)展可再生電力及可再生熱源,實現(xiàn)域內(nèi)及附近區(qū)域可再生能源電力供給占81.6%,公共電網(wǎng)約18.4%,域內(nèi)余熱供熱占熱力供給的64%,其他可再生能源熱力供給占27%。
促進(jìn)能源供應(yīng)服務(wù)產(chǎn)業(yè)升級, 通過建立區(qū)域智慧能源數(shù)字化中心以及集中式、分布式智慧綜合能源站系統(tǒng),提升并優(yōu)化可再生能源利用場景。 利用先進(jìn)信息通信技術(shù)、 傳感器技術(shù)、AI 技術(shù)等打造智慧能源管控平臺,核心功能包括云平臺的信息控制、分布式能源管理、能源智能調(diào)峰、數(shù)據(jù)實時采集、能源數(shù)據(jù)分析、能源供應(yīng)服務(wù)等。 通過智控中心實時監(jiān)測,收集各類建筑產(chǎn)能、耗能相關(guān)大數(shù)據(jù),動態(tài)管理各類可再生能源的生產(chǎn)及使用,實現(xiàn)能源互補利用的最大化。
隨州市大明珠綠色低碳示范區(qū)通過融合綠色低碳發(fā)展理念與技術(shù),從城市生態(tài)、用地、交通、建筑以及資源利用等多方面提出規(guī)劃策略,降低區(qū)域碳排放量、增加生態(tài)空間碳匯,預(yù)計年總年碳減排量17.3 萬t,碳減排比例約55%。 區(qū)域碳減排的量化與規(guī)劃策略關(guān)系密切, 雙碳背景下的園區(qū)規(guī)劃應(yīng)注重協(xié)調(diào)區(qū)域發(fā)展與綠色低碳, 從多方面統(tǒng)籌考慮制定工作目標(biāo)及策略,形成更綜合、更具體、更詳細(xì)的實施路徑,建立和完善雙碳戰(zhàn)略實踐的示范樣板,在碳達(dá)峰、碳中和進(jìn)程中發(fā)揮引領(lǐng)示范作用。