试论低碳城市建设与建筑区域能源规划

摘要：本文分别介绍了低碳城市建设和建筑区域能源规划。

关键词：低碳城市建设，建筑区域，能源规划。

中图分类号：F291.1 文献标识码：A 文章编号：

一、低碳城市概念的引入

城市是人类生产生活的主要场所，人口数约占全球总数的六成。随着城市人口的持续暴增和城市区域的不断扩张，能源的过度消耗问题已经成为了世界城市面临的通病，资源的不合理利用以及随之产生的温室气体给予了城市巨大的发展难题，环境环境已开始渐渐制约了城市的生活水平。城市工业生产和生活交通所产生的温室气体的对自然生态产生了严重破坏。因此，在保障人类美好生活的同时，城市应该重视环境和资源的和谐相处，通过建设低碳城市，实现向低能耗、低碳型城市转型。

城市作为碳排放最密集的地区，如何使其经济发展与节能减排和谐发展就变成了解决问题的关键，为达成这一目标，“低碳城市”的概念便应运而生。低碳城市符合低碳经济发展模式，通过政府引导，提高市民低碳生活理念，在保证人们生活质量的同时，改善经济发展模式，实现节能减排的城市发展模式。低碳城市的的要点主要有两点：首先以城市经济的高速发展为前提；其次，在经济发展的同时降低能源消耗和 CO 排放量。

二、我国发展低碳城市的意义

在国际上大力倡导节能减排、发展低碳经济的今天，我国走低碳城市兴建之路已成为大势所趋。

2.1 发展低碳城市益于完善我国能源结构

在我国能源结构不断的调整与优化的同时，煤炭仍占据了我国一次性能源利用的2/3，燃煤发电仍占电力总结构的八成以上，使煤炭在短期内仍是我国未来的主要能源。煤炭燃烧中产生的大量温室气体导致气候环境严重恶化，使我国在实现国际提倡的“低碳”理念的同时显得步履维艰。国际治理环境问题方面，通过制定全球性公约对各国提出具体的温室气体排放标准，对排放量的限制使各国为保自身发展力争碳排放权。倘若我国不顺应国际趋势，及时转变经济增长方式，国际能源供给及碳排放的相关限制将严重制约我国经济的持续稳步发展。

2.2 发展低碳城市益于提高我国产业竞争力

我国是资源消耗大国，温室气体除了来自煤炭等能源的生产消耗外,还有来自钢材、水泥等建筑材料的生产过程。我国城市化进程正处于快速发展阶段，燃料能源和钢筋、水泥等建筑用材将大范围应用于基础设施的建造，此类消耗是我国进行城市化建设必不可少的基础投人，也是我国城市经济的主要增长点。因此，我国大力发展低碳城市建设，降低基础设施的碳排放强度，将会大大提高我国的产业竞争力，以针对由此可能引起的气候变化问题。

2.3 发展低碳城市益于我国科技能力的创新

我国科研创新能力一直是限制我国经济发展的关键问题，使我国由高碳向低碳经济增长方式转型面临巨大挑战。自改革开放以来，我国曾着重实施“市场换技术”等政策以吸取国际先进科技，但很多外国公司却在占领高科技产品市场之后，阻碍核心技术和知识产权的相互交流。在此情况下我国不得不进行自主创新以开发新技术，近年来，可再生能源技术、二氧化碳收集储存等高科技研发项目已纳入我国“973计划”、“863计划”等科技计划当中。政府大力创新科技水平，必会实现我国在低碳领域的大跨步发展。

三、建筑区域能源规划的定义和意义

3.1建筑区域能源规划的定义

区域建筑能源规划是指在遵循国家法律法规的前提下，根据节能、节水、节材、节地、环境保护和降低碳排量的原则，以综合资源规划原理为出发点，对所开发区域的建成环境能源系统进行关键技术研究与规划，并与城市总体规划、区域发展规划以及城市能源供应规划相协调。

区域建筑能源规划是“综合资源规划法”理论（Integrated Resource Planning, IRP） 在建筑设计领域的具体应用和体现，其核心是改变过去单纯以增加资源供给来满足日益增长的需求的方式，通过提高需求侧的能源利用率，将节约的资源作为替代能源，提高供给。

3.2区域建筑能源规划的意义

⑴ 针对可再生能源和未利用能源具有低能量密度和产能不连续的特点，通过区域层面的统筹规划，利用同时使用系数和负荷参差率，实现可再生能源和未利用能源的供给均衡；

⑵ 将建筑能源规划和减碳规划融入区域规划体系，有利于在区域范围内实现节能减碳的规模效应，并实现碳排量的“可测量、可报告、可核查”；

⑶ 根据综合资源规划法（IRP），基于需求侧管理理论，将区域内节约的建筑能源资源化，并作为虚拟能源和无碳的替代能源，降低区域开发过程中的能耗和碳排放强度，降低化石能源在能源使用中的比例。

四、建筑区域能源规划的技术路线图

根据“综合资源规划法”理论，将区域建筑能源规划分成几个步骤：区域建筑能源规划目标制定、评估区域可利用能源资源量、建筑能源的负荷预测、确定能源系统和技术方案（能源站方案）、区域能源系统的能源利用和环境影响评价。

4.1目标制定

区域建筑能源规划制定目标通常包括两种方法：标准评比法和实质性技术指标。定性技术评估的标准评比法，是目前比较常用的方法，但是此方法准确性差，缺少详实的数据支撑评估结果。

通过目标可行性研究和环境评价等规划程序，按建筑类型，分别确定单位建筑能耗基准值与单位建筑碳排量基准值，并作为区域建筑能源规划定量技术评估的依据，这是理论界建筑能源研究的主要方向。

4.2评估区域可利用能源量

区域内的能源通常分为常规能源、可再生能源、低品位能源。对所有能源进行综合的系统性定量分析，是区域建筑能源规划的前提。

常规能源包括电力、天然气、石油、燃煤等；可再生能源包括太阳能、风能、地热能、生物能等；低品位能源包括发电厂余热、土壤蓄热、江河湖海的温差能、地铁排热回收、工厂废热回收、垃圾焚烧、污水温差能、免费冷源等。

4.3建筑能源的负荷预测

以往建筑能源预测采用传统的负荷指标估算法，往往估值偏高，造成大量的设备冗余和浪费。而区域建筑能源预测，应该采用情景分析法(scenario analysis)，即不同建筑类型，应设定不同的人口密度和使用时段情景，同时考虑系统的峰荷、腰荷和基荷，估算出区域的典型负荷曲线以及情景负荷的出现概率，叠加给出区域能源的总负荷。

4.4区域能源系统配置方案

根据区域内可利用资源量和建筑能源负荷的预测，编制区域能源整体配置技术方案，其核心即区域能源站的建设及运营模式。能源站的建设，应考虑经济性指标（运行管理费、投资回报、能源价格）、技术性指标、碳排放指标、能效指标（设备能效、输送能效、末端使用能效以及损失）、环境影响指标（热污染、热岛效应、噪声）等因素，并确定能源站的规模及位置。

区域能源站一般采用合同能源管理的模式进行建设及运营管理。合同能源管理公司，又称节能服务公司，通过合同能源管理机制提供能源服务，是以赢利为目的、具有独立法人资质的专业化服务公司。合同能源管理公司与客户签订节能服务合同，向客户提供能源诊断、可行性研究、项目设计、项目融资、设备和材料采购、工程施工、人员培训、节能量监测、运行、维护和管理一整套的系统化服务，与客户分享项目实施后产生的节能效益。

五、结语

我国正处于城市化的快速发展过程中，面临着许多问题，因此必须大力建设低碳城市，进行建筑区域能源规划，促进国家的可持续发展。

参考文献：

[1] 袁晓玲，仲云云．《中国低碳城市体系构建》[J].低碳生态城市研究，2010（5）

[2] 陈飞，诸大建．《低碳城市内涵的研究与目标策略确定》[J]．城市规划学刊，2009，（4)