雄安新区的能源三难题
发布者:admin | 来源:能源评论 | 0评论 | 363查看 | 2019-02-12 12:11:25    

如果用一句话来概括雄安新区能源规划要求,就是“既要发展,又要绿色,既要利用资源,又要做到节约”。这与国际上著名的“能源三难题”不谋而合。


早在2012年世界经济论坛发布的《全新能源架构推动有效转型》报告中,针对如何推动全新能源结构实现有效转型的问题,提出“能源三目标”,即实现能源安全(EnergySecurity)、能源公平(EnergyEquality)和环境可持续发展(EnvironmentalSustainability)三者的共同发展。未来全球能源进步,就是围绕三个方面的平衡和迭代不断向前发展。


能源是基本的物理动力。在既往的经验中,经济社会历史性转变的动力源自能源利用方式的根本性变革。大规模化石能源消耗,在让社会生产力极大提升,人们现代化水平大幅提高的同时,也造成了严重的生态环境破坏和气候变化等问题。当前技术经济条件下,要广泛实现“既有能源用,又减少污染,还要能普及”存在难度。于是,三个目标就变成了“能源三难题”。


作为中国未来城市建设的标杆和创新发展示范区,雄安能源建设从某种意义上代表着中国能源生产和消费革命的未来,而在探索过程中重要目标之一就是尝试破解国际“能源三难题”。


基础设施亟需落地


回顾一下会发现,围绕“三个难题”而开展的准备在2018年已开始。其中,获得推动力度最大的是能源供应低碳和安全问题。


雄安并不是传统能源资源富集的地区,能源供应模式始终以外地输入为主、本地供应为辅。本地能源资源主要分为两类:一是天然气、二是地热能。据统计,截至2012年,雄安新区雄县境内天然气储量10亿立方米以上,境内有油井1200余眼,年产原油70万吨、天然气1800万立方米;地热田面积320平方公里,地热水储量821.78亿立方米。安新县境内蕴藏的地热资源储藏面积达350多平方公里,储量150多亿吨。


针对本地资源不足的现状,雄安需要延续能源大量输入的既有模式。而在“保障新区能源供应安全”方面,电力被放在首位。雄安未来能源供应蓝图,是“形成以接受区外清洁电力为主、区内分布式可再生能源发电为辅的供电方式”,即“北风南水”方案。


其中的北风,是指通过从河北北部张家口地区输入风电和光伏,这两项可再生能源的预计装机将达到800万千瓦;南水则是从金沙江上游向北输送的丰富水电。根据公开资料,上游川藏段的初步规划装机容量898万千瓦。如果两者叠加,总装机将近1700万千瓦,超过三个上海外高桥电站的装机容量。


雄安市民服务中心


2018年,“北风”和“南水”的建设均已取得实质性进展。2018年1月,中国华电集团有限公司发布公告称,已与西藏自治区、河北省签订《关于金沙江上游藏川段水电送冀战略合作协议》,推进雄安新区建设绿色智慧新城。


2018年9月,张北—雄安(北京西)1000千伏特高压交流输变电工程项目被列入全国需加快推进的输变电重大工程名单,同年11月29日,项目获得河北省发改委核准批复。根据《张北—雄安(北京西)1000千伏特高压交流输变电工程环境影响报告书》,工程从2019年一季度开工,计划投产日期是2021年1月,并有望提前完工。不难推测,在保障安全低碳高效的前提下,推进基础建设工作,以尽快形成对后期建设的能源供应的主要支撑将是雄安的看点之一。


资源循环仍待拓展


2019年1月16日,习近平总书记在考察雄安时指出:“雄安新区就要靠生态环境来体现价值、增加吸引力。”


实现美好生态的一个前提,是加强能源资源循环利用。在国新办于2019年1月11日举行的新闻发布会上,京津冀协同发展领导小组办公室副主任、国家发展改革委副主任林念修进一步明确表示:“在城市建设的一开始,就下力气做好节约用地、用水、用能的工作。”他的观点与中国工程院副院长杜祥琬院士的理念不谋而合,即社会(城市)要从一个吞噬资源的消耗体,变为一个将消耗转化为资源的循环体;废弃物资源化和资源化利用水平是国家进步和现代化水平的标志。


事实上,雄安已经开始通过对热能进行有效回收和再利用。废热回收是正在推进的一个项目。所谓废热回收,即通过空气热回收装置,将建筑物内外的余热收集,并重新作为供热或其他加热设备的热源而加以利用。


当前,雄安回收废热包括两类,一是夏季回收空调循环水中的热量,二是每天生活污水中可以提取的热量。未来,除了这两类来源,数据中心设备工作时散发的热量、中央空调系统排出的热风都将逐步被纳入废热回收体系。这与瑞典斯德哥尔摩的数据公园项目(StockholmDataParks)有着异曲同工之妙。


另一个推进的项目是低温地热。雄安不仅拥有深层地热,浅层地热资源同样丰富。与利用常规地热能相比,开发浅层地热可以减少对地层的扰动,避免对地下水的污染,目前,雄安已经尝试从土壤中汲取浅层地热,未来向整个园区提供70%~75%的热源。


国际上最新的第四代低温供热技术也有可能在这片热土上进行尝试。所谓第四代低温供热,即在第三代基础上完全摒弃化石燃料,充分利用太阳能、地热、风能、生物能等可再生能源,形成分布式智能能源网。对于用户,其房屋被动产生的能量可以并入能源网,从热力公司向用户的单方向供热转为根据用户需求的双向互动选择。采用低温区域供热系统,供水温度在50~60度,极大扩大了热源的来源,而传统供热则在100度以下。


下一步,在可持续利用资源方面的尝试,还将拓展到冷、热、水、电、气等各个领域,并形成雄安综合能源体系的建设基础。待各类能源、技术实现了稳定运行,雄安结合信息和通讯技术(ICT)的综合能源服务将上线。这种系统会根据用户的需求,将各类能源类型进行转换和对接,实现资源优化配置,做到资源可持续利用。


未来两年、特别是2019年,雄安综合能源服务体系建设仍然将处在打基础阶段,因此,不同能源在落地过程中需要不断尝试,以尽快寻找到最适合本地资源的绿色发展模式。同时,也要探索适合中国国情的可复制可推广的新模式,为其他城市提供可借鉴的经验。


降低成本实现公平


不同于已进入建设、或即将落地的能源供应和资源利用,让公众感受到能源公平需要更长的时间、更多的投入和更大胆的尝试。一个普遍观点是,只有在形成可持续的商业模式后,能源成本出现降低,能源公平才能进而实现。


根据以往能源行业的经验,降低成本的有效途径有两条:一是规模效应,二是创新技术。


《河北雄安新区总体规划(2018~2035年)》明确提出,要“推进本地可再生能源利用”,这里提到的本地可再生能源,被认为是雄安的地热能。一直以来,很多人认为雄安的开发条件好、资源储量高,因此地热能价格应该相对便宜。但实际上,由于开发资源分散、利用不够合理,雄安在地热开采的投入产出比始终不高。在目前国家没有推出地热能相关补贴政策的情况下,投资企业获得的利润始终很少。这或将影响企业的热情,进而不利于市场的持续运行。


不久前,雄安出台《河北雄安新区地热资源开发利用专项整治行动实施方案》,对地热资源开发利用进行专项整治,具体做法是关闭未利用或废弃地热井,并安装自动监测设备。2019年,对于地热资源的整合还将继续推进,名为《雄安新区地热资源保护与开发利用规划》也将编制出台,这份规划将是减少重复投资,实现整体成本降低的重要前提。


能源技术创新也已经出现在雄安。1月11日,雄安直流创新工场在清华大学成立,主要针对低压直流网络、储能系统、家用直流电器等用户侧直流技术进行研究。未来,低压直流生态系统将在雄安落地。选择这种技术的原因,除了安全性更强,还在于低压直流电的应用也是供用电技术的发展方向。


短期看,包括低压直流技术在内的技术创新都需要较大的投入。但长期看,这些投资规模较大的项目均具备推广价值,一旦技术得以复制,成本也将大大降低,实现“每个人都能够获得能源,都能负担得起能源”的目标。


“三难题”如何成为三角形


“能源三难题”也被称为“能源三角形”。如果能采取有效措施,在财富创造、可持续发展和供给安全之间做到平衡,三个问题就有望得以解决,本地能源系统也最终有望形成一个类似三角形的结构,特别是在区域间能源资源优势互补的开放性条件下。而这个动态和平衡的能源三角形结构,正是各国未来追求构建的“零碳社会”的基础条件之一。


雄安新区的能源规划和发展,既瞄准未来,又立足现实,遵循了习总书记的“世界眼光、国际标准、中国特色、高点定位“的总要求。放眼国际最新趋势和着眼2050年,实现零碳发展已成为不少发达国家在本世纪中叶追求的目标。随着能源生产和消费革命的推进,从低碳城市迈向零碳城市既是国际潮流,也必将成为雄安下一阶段可持续发展和气候友好型社会建设的战略选择。


千年大计和未来之城的建设,需要为未来雄安预留零碳发展所需必要的空间。同时,零碳城市不仅需要科技含量高、环保效果好、运行成本低的设施,更需要公众对低碳、环保和节能的深度认同和切实参与。这就意味着,在2019年,雄安新区的能源建设需要在打造基础设施的同时,开始酝酿零碳思维的构建,即通过政策制定、立法保证、教育引导等途径,形成有益于低碳模式长久发展的观点,以促进雄安低碳绿色在未来形成气候。


雄安新区可期可冀。展望未来,体现“清洁低碳、安全高效”的智能化、系统化能源未来之城正在从规划走入现实;体现“人类命运共同体”和共同责任担当的“零碳雄安”随着能源革命的进行,正在探索的路上;集中展现未来能源中国的发展样板,引领清洁能源世界潮流的标杆,正向我们走来。

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