對(duì)“北京奧運(yùn)行動(dòng)規(guī)劃能源建設(shè)和結(jié)構(gòu)調(diào)整專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃
一. 能源消費(fèi)和供應(yīng)現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
除文中列出問(wèn)題與特點(diǎn)外,北京市目前能源消費(fèi)還有如下兩個(gè)特點(diǎn):
1.電力負(fù)荷冬夏差別。2001年冬季北京電負(fù)荷峰值為566萬(wàn)KW,2002年夏季北京電負(fù)荷峰值為684萬(wàn)KW,這是由于工業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整導(dǎo)致均衡的電負(fù)荷下降,而建筑環(huán)境要求提高,導(dǎo)致夏季空調(diào)電耗增加所致,照目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r,不考慮推行冬季電采暖的話(huà),這種差別還將逐年擴(kuò)大,這將導(dǎo)致電力輸配系統(tǒng)容量不足,需要進(jìn)一步擴(kuò)容,而擴(kuò)容部分卻僅在夏季很短的運(yùn)行時(shí)間內(nèi)起作用。
2.目前北京市天然氣負(fù)荷很大部分用于冬季采暖。2001~2002年中,冬季耗天然氣量約7億平方米,夏季耗氣量約l億平方米。冬夏也形成巨大的負(fù)荷差。如不考慮天然氣發(fā)電的話(huà),隨著“煤改氣”工作的進(jìn)一步推進(jìn),此差別會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大,這將加大天然氣輸送成本(影響總供氣量,修地下儲(chǔ)氣庫(kù),降低市內(nèi)管線(xiàn)有效利用率)。
二. 指導(dǎo)思想和主要目標(biāo)
1. 除改善北京市大氣質(zhì)量外,是否也應(yīng)把北京市耗能導(dǎo)致直接和間接的對(duì)大氣的排放(粉尖、硫化物、氮氧化和物及溫空氣體)列入。要考慮由于直接燃燒在北京形成的排放,也應(yīng)考慮為向北京供電,在外地形成的排放。
2. 到2008年,北京市終端能源消費(fèi)中40%以上將為建筑直接能耗,因此建筑節(jié)能應(yīng)成為指導(dǎo)思想和主要目標(biāo)中的重要內(nèi)容,當(dāng)工業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整完成后,能源消耗上與先進(jìn)國(guó)家最大的差距將是建筑能耗,是否應(yīng)提出:2003年以后的新建建筑能耗指標(biāo)應(yīng)達(dá)到國(guó)家建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)(目前達(dá)到率僅為2~3%),并對(duì)已有商業(yè)建筑進(jìn)行改造儀能耗降低30%。
三. 能源結(jié)構(gòu)調(diào)整方案
(一)、煤炭替代和削減方案
“電替煤:發(fā)展2000萬(wàn)平米(含舊城平房區(qū)1200萬(wàn)平米)電采暖,用電量約為40億干瓦時(shí),替煤量132萬(wàn)噸”。
目前北京市采暖用煤的平均水平為25kg/m2.年,考慮城區(qū)平房熱指標(biāo)偏高,也僅可能為30kg/m2.年。2000萬(wàn)平米耗煤60萬(wàn)噸/年。絕不可能替代132萬(wàn)噸標(biāo)煤,實(shí)際上規(guī)劃中的132萬(wàn)噸煤為發(fā)電40億千瓦時(shí)所需要的燃煤量。因此改為電采暖,僅減少了北京市內(nèi)燃煤消耗量,但卻導(dǎo)致耗煤量增加了1.2倍。向大氣的排放量也增加了近一倍。因此這是增加能耗,加大排放的舉措,不符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
“地?zé)岷退礋岜锰娲海?000萬(wàn)平米,替煤量34萬(wàn)噸”,不論用什么方法,都是替代原來(lái)的燃煤采暖,因此1000萬(wàn)平米僅能替代目前燃煤量25-30萬(wàn)噸。文中的34萬(wàn)噸實(shí)際上是這種采暖方式耗電量所折合的燃煤量。此處所取地?zé)岷退礋岜媚芎闹笜?biāo)偏高。按本中取值的話(huà),這兩種方式折合成一次能源(燃煤量)的話(huà),其耗能量也高目前的燃煤方式。
“城市熱力供熱替煤,增加5500萬(wàn)平米,替煤量47萬(wàn)噸”。與前面的數(shù)值相印,此數(shù)顯然不對(duì),5500萬(wàn)平米建筑采用燃煤采暖,應(yīng)耗煤137.5-165萬(wàn)噸。此處47萬(wàn)噸不知依據(jù)什么數(shù)據(jù)得到,估計(jì)是為了滿(mǎn)足5500萬(wàn)平米供熱,新增熱源增加的燃煤量,但那又明顯偏小。
根據(jù)上面更正。原計(jì)劃上述三項(xiàng)可替代燃煤132+34十47=213萬(wàn)噸,實(shí)際上若落實(shí)了上述計(jì)劃,則可替代燃煤60十25十150=235萬(wàn)噸,增大了替代量,但這必須解決城市熱力的熱源問(wèn)題。按照規(guī)劃中此節(jié)計(jì)劃,城市供熱熱源增加69萬(wàn)噸燃煤(240-171),其余部分由新增燃?xì)獍l(fā)電廠的熱電聯(lián)產(chǎn)解決,這將使凈替代量為235-69=166萬(wàn)噸。
根據(jù)上述分析,“2008年煤炭消費(fèi)及替換表”中的數(shù)據(jù)應(yīng)做同樣的修訂。
(二).2008年能源結(jié)構(gòu)框架
按照規(guī)劃,將有21億立方米天然氣用于發(fā)電,發(fā)電量115億千瓦時(shí),同時(shí)消費(fèi)40億千瓦時(shí)電力用于電采暖(2000萬(wàn)平米),這相當(dāng)于每平米建筑采暖消耗天然氣37立方米/m2,這約為目前天燃?xì)獠膳臍饬康?.5倍。這樣做可以理解為:1、城區(qū)1200萬(wàn)平房改造的需要。2、由于夏季電負(fù)荷高于冬季,導(dǎo)致供電及電力輸配網(wǎng)的負(fù)荷冬夏不均勻,2000萬(wàn)個(gè)米電采暖供熱在冬季約可形成120
萬(wàn)kw的電負(fù)荷,恰好可平衡部分冬季負(fù)荷之差,使電網(wǎng)負(fù)荷冬夏一致,而21億立方米天然氣發(fā)電主要是解決日益增加的夏季電負(fù)荷的需要。
如果主要是由于上述第二個(gè)原因,那么另一條解決問(wèn)題的途徑是削減夏季電負(fù)荷,而不是增加冬季的電負(fù)荷!
北京市2008年夏季電負(fù)荷中,空調(diào)電負(fù)荷應(yīng)在400萬(wàn)干瓦以上,耗電量約40億千瓦時(shí),如果能從中削減120萬(wàn)~150萬(wàn)千瓦的空調(diào)電負(fù)荷,也可同樣平衡電負(fù)荷的冬夏之差,并且還可以使北京市電網(wǎng)的最大負(fù)荷減少120萬(wàn)~150萬(wàn)千瓦,緩解目前電網(wǎng)輸配能力不足的問(wèn)題,減少電網(wǎng)改造投資。
替代電驅(qū)動(dòng)空調(diào)的途徑有三個(gè):
1.采用天然氣直接驅(qū)動(dòng)的直燃式吸收制冷機(jī),替代電動(dòng)壓縮機(jī)制冷機(jī)。對(duì)于采用中央空調(diào)的商業(yè)建筑、公共建筑都可以采用這種方式,初步測(cè)算,當(dāng)有條件的地方都采用直燃機(jī)方式的話(huà),將減少空調(diào)電負(fù)荷50~80萬(wàn)千瓦,減少耗電近10億千瓦時(shí),同時(shí)在夏季增加天然氣使用量約0.8億立方米,減少天然氣冬夏用氣量的差。
2.利用目前城市熱網(wǎng)在夏季繼續(xù)輸送熱量,在建筑物內(nèi)用這些熱量通過(guò)吸收式制冷或通過(guò)鹽水除濕方式進(jìn)行空調(diào)。如果積極推廣的話(huà),熱網(wǎng)所轄1億平方米建筑的供熱用戶(hù)中,至少可有2000萬(wàn)平米用這一方法空調(diào)制冷;減少電負(fù)荷20~30萬(wàn)于瓦,同時(shí)還可以使目前夏季停機(jī)的熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電機(jī)組夏季繼續(xù)高效工作,增加發(fā)電約40萬(wàn)于瓦。這相當(dāng)于在夏季減少了60萬(wàn)千瓦電負(fù)荷和近10億千瓦時(shí)電量。此部分熱電廠增加的燃料消耗根據(jù)目前熱電廠形式的不同,分別使用燃煤、燃?xì)夂椭赜,若全部按天然氣?jì)算,則夏季需要使用燃?xì)饧s3億立方米。
3.采用服務(wù)于單座建筑或建筑群的熱電冷三聯(lián)供方式(BCCHP)用天然氣作為一次能源,通過(guò)動(dòng)力機(jī)轉(zhuǎn)換為機(jī)械能和熱能,機(jī)械能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,熱能在冬季可直接供熱,夏季又可以通過(guò)吸收式制冷機(jī)將熱能轉(zhuǎn)換為空調(diào)用冷量,向建筑或建筑群供冷。如果北京市2008年有2000萬(wàn)平米建筑采用此種系統(tǒng),則在夏季又可減少空調(diào)電負(fù)荷20萬(wàn)干瓦,并額外發(fā)電60萬(wàn)千瓦,從而相當(dāng)于在夏季減少80萬(wàn)千瓦供電負(fù)荷,約10億千瓦時(shí)電量,同時(shí)夏季需多使用天然氣2~3億立方米。
全面實(shí)施上述三個(gè)途徑的話(huà),在夏季可降低電負(fù)荷約200萬(wàn)于瓦,節(jié)省用電量約30億千瓦時(shí),夏季增加消耗天然氣6~7億立方米。如果同時(shí)取消現(xiàn)規(guī)劃的2000萬(wàn)平米電采暖,而改用天然氣供熱,消耗天然氣3億立方米、節(jié)省電力40億千瓦時(shí)。與規(guī)劃方案比,每年節(jié)省用電量約70億千瓦時(shí),多消耗天然氣約9.5億立方米,按規(guī)劃中21億立方米天然氣發(fā)電117億于瓦時(shí)計(jì)算的話(huà),節(jié)省70億千瓦時(shí)電力折合12.6億立方米天然氣,因此可節(jié)省天然氣3億立方米/每年。
四.主要清潔能源建設(shè)項(xiàng)目
規(guī)劃中建設(shè)以天然氣為一次能源的第三熱電廠一期、二期工程,并對(duì)高井電廠實(shí)現(xiàn)煤改氣。這兩個(gè)電廠采用天然氣純發(fā)電方式,發(fā)電效孽不會(huì)超過(guò)50%,導(dǎo)致發(fā)電成本偏高,影響北京市電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。
可以從三方面理解這兩個(gè)燃?xì)鈴S的意義:
1. 提高北京市電力發(fā)電自給率,以保證供電安全,防止意外事故:
2. 利用燃?xì)怆娬締⑼U{(diào)整迅速的特點(diǎn),按調(diào)峰運(yùn)行,解次北京市電力負(fù)荷一天內(nèi)的峰谷差;
3. 為天然氣落實(shí)一個(gè)穩(wěn)定的應(yīng)用對(duì)象,減少北京市冬季夏季之間天然氣負(fù)荷的巨大差別。
但實(shí)際上這三方面的要求通過(guò)建設(shè)以燃?xì)鉃槿剂系臒犭娐?lián)產(chǎn)電廠都可以滿(mǎn)足。北京市城市熱網(wǎng)目前有1.1億平方米的輸配能力,但沒(méi)有足夠的熱源使城市管網(wǎng)充分發(fā)揮作用。規(guī)劃中的草橋熱電廠、太陽(yáng)宮熱電廠仍不足以解決新增5500萬(wàn)平方米供熱面積的熱源問(wèn)題、考慮再上一個(gè)熱電廠(如鄭常莊),使總裝機(jī)容量為100~120萬(wàn)千瓦,即可滿(mǎn)足城市熱網(wǎng)的熱源要求,同時(shí)可以按調(diào)峰模式運(yùn)行,即一天內(nèi)當(dāng)電力負(fù)荷處于高峰時(shí),發(fā)電供熱,當(dāng)電力負(fù)荷處于低谷時(shí),停止發(fā)電
停止供熱。研究表明依靠建筑物本身的熱慣性、管道的熱慣性,再適當(dāng)設(shè)計(jì)一定容量的巨型畜熱水罐,這種根據(jù)電力負(fù)荷要求而啟停的熱電廠通過(guò)間歇供熱也可以滿(mǎn)足被供熱建筑的舒適性要求(見(jiàn)清華大學(xué)付林博士論文)。在夏季可以使這些電廠按照聯(lián)合循環(huán),汽輪機(jī)冷凝方式運(yùn)行,可以起更大的電力調(diào)峰作用,若利用供熱網(wǎng)的熱量解訣末端建筑的方式得以推廣,則這些熱電廠夏季也可仍按電聯(lián)產(chǎn)、電力調(diào)峰模式運(yùn)行,產(chǎn)生更大的能源利用率。由于供熱熱量用來(lái)作為制冷空調(diào)的動(dòng)力,因此可進(jìn)一步減少夏季峰值電力負(fù)荷,這樣就從兩方面同時(shí)起到電力調(diào)峰的作用。
在發(fā)展上述燃?xì)鉃閯?dòng)力的調(diào)峰式熱電廠的同時(shí),再如前文所述,推廣用于單修建筑或建筑群的燃?xì)怛?qū)動(dòng)熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)、直燃機(jī)空調(diào)方式等,可進(jìn)一步減少夏季空調(diào)用電,增大夏季天然氣消耗量。這樣,可以在現(xiàn)在基礎(chǔ)上使北京增加150萬(wàn)千瓦左右的自備發(fā)電能力,提高供電安全性,改善電力負(fù)荷一天內(nèi)的峰谷差,提高供、輸、配電系統(tǒng)的利用率,并且在夏季為天然氣找到約7億立方米的使用量;旧蠈(shí)現(xiàn)建兩個(gè)燃?xì)獍l(fā)電電廠的三個(gè)需求,又更適合北京市供熱、空調(diào)的要求,并且每年節(jié)省天然氣3億立方米。因此建議不上第三熱電廠。高井電廠利用清潔煤燃燒技術(shù)進(jìn)行改造,仍然燒煤,或者改為天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)的熱電廠,通過(guò)長(zhǎng)途管線(xiàn)向北京市西部地區(qū)(海淀區(qū))供熱。長(zhǎng)途輸送天然氣到北京來(lái)作為單純發(fā)電用燃料。從經(jīng)濟(jì)上、環(huán)境保護(hù)上和資源利用上都是不合理的。除為了熱電聯(lián)產(chǎn),同時(shí)解決供熱、空調(diào)的要求,一定不要上單純的天然氣電廠。
(四)新能源和能源新技術(shù)
除可再生能源技術(shù)外,節(jié)能技術(shù)和能源綜合優(yōu)化利用技術(shù)也是重要的組成部分,因此是否應(yīng)下列新技術(shù)列入;
1.建筑節(jié)能技術(shù)
2. 夏季利用低溫?zé)崮埽?90℃熱水)制冷空調(diào)技術(shù)及蓄能技術(shù)
3.用于單體建筑或建筑群的小型熱電冷三聯(lián)供技術(shù)
加大上述三方面研究開(kāi)發(fā)投入和推廣應(yīng)用的力度。
六.政策措施
在規(guī)劃中四條政策基礎(chǔ)上是否應(yīng)再加如下措施:
1.嚴(yán)格貫徹國(guó)家的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),新建建筑冬季采暖耗熱量不得超過(guò)20.5w/m2,(這一數(shù)值約為規(guī)劃中計(jì)算用數(shù)值的三分之一)。
2. 通過(guò)調(diào)整價(jià)格等方式,鼓勵(lì)夏季天然氣用戶(hù),尤其是直燃機(jī)用戶(hù),小型熱電冷聯(lián)產(chǎn)用戶(hù)。
3.解決小型熱電聯(lián)供系統(tǒng)的發(fā)電上網(wǎng)或發(fā)電自用問(wèn)題。
4.大力推廣采用城市熱網(wǎng)熱量為動(dòng)力的空調(diào)制冷系統(tǒng)。
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