時間：2024-01-19 14:50:26
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當前，人們越來越關注能源價格的上漲、對能源的依賴性以及氣候變化對生存環(huán)境產(chǎn)生的影響等問題。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，建筑物是主要的能源消耗體。這一事實強調(diào)并顯示了將樓宇中能源使用作為研究重點，以求減少國家的能源消耗。針對新建筑的設計、施工以及現(xiàn)有建筑的翻修，建筑行業(yè)通過整合高效節(jié)能策略，實現(xiàn)降低能耗的目的，同時實現(xiàn)現(xiàn)有建筑物的高效運作。通過增加使用現(xiàn)場和異地的可再生能源，進一步降低對化石燃料等能源的依賴。
如今，凈零能耗建筑理念逐漸興起。其本質(zhì)是在建筑物使用一個周期的過程中，能夠實現(xiàn)能源的再造。目前，這一思想逐漸由理論演變成現(xiàn)實。但是只有少數(shù)建筑符合高效節(jié)能建筑的要求，能夠被稱之為“凈零能耗”建筑。隨著施工技術的發(fā)展，可再生能源系統(tǒng)和學術研究的進步，凈零能源建筑變得越來越具有可行性。
對于凈零能耗建筑，存在多種不同的定義。但是，大多數(shù)都認為它必須滿足兩個要求：它是減少能源需求的典型建筑；利用可再生能源系統(tǒng)來彌補被消耗掉的能源。
大多數(shù)凈零能耗建筑與電網(wǎng)進行了連接。當可再生能源的發(fā)電量不能滿足建筑物的能量負載時，可以使用傳統(tǒng)的能源（天然氣，電等）提供的電能。反之，如果現(xiàn)場發(fā)電量超過建筑物所需的實際用電量，出于節(jié)能方面的考慮，在法律允許的范圍內(nèi)，將多余的能量應重新導入公用電網(wǎng)。超額電量與后期使用電量相抵消，實現(xiàn)了零凈能耗。由于能量儲存在技術和成本上受到限制，與電網(wǎng)連接通常是十分必要的，促使凈零能耗實現(xiàn)均衡運行。
不管“凈零能耗”建筑的定義和標準如何，通過有效的建筑設計，最大限度地減少能源的使用是最基本的設計原則和最高的設計標準。能源效率是投資回報率最高的、最具成本效益的戰(zhàn)略。在發(fā)展可再生能源的計劃之前，最大限度地增加提高效率的機會，將最大限度地減少可再生能源項目所需的成本。采用先進的節(jié)能分析工具，設計團隊可以優(yōu)化能源效率與設計技術。
節(jié)能措施包括為了降低需求負荷而采取的設計戰(zhàn)略及相關功能，如高性能的信封，空氣屏障系統(tǒng)，采光、遮陽設備，精心挑選的窗戶和玻璃，被動式太陽能采暖，自然通風和水養(yǎng)護。一旦建筑物負荷減少，負載就能夠滿足建筑物設備和系統(tǒng)的高效運轉。主要是節(jié)能照明，燈光控制，高性能的暖通空調(diào)和地熱熱泵。還有能量轉換裝置，如熱電聯(lián)合系統(tǒng)，燃料電池和不產(chǎn)生可再生能源的微型燃氣輪機。他們將化石燃料轉化為熱能和電能，并考慮能源效率戰(zhàn)略。
一旦提高效率的措施被采納，后續(xù)所需能源就可以使用可再生能源技術來滿足。常見的現(xiàn)場發(fā)電策略包括光伏(PV)、太陽能熱水、風力渦輪機?？稍偕F(xiàn)場提供的熱能有時會通過有效利用生物質(zhì)來實現(xiàn)。木材，木球，農(nóng)業(yè)廢棄物等類似的物品可以在現(xiàn)場實現(xiàn)燃燒，提供空間加熱，熱水服務等。生物燃料，如生物柴油，通常也可以與常規(guī)化石燃料一起使用，以滿足熱負荷的需求。對于那些隨時可用的，可復制的，最符合成本效益的可再生資源要給予優(yōu)先使用權。 隨著時間的推進，必須充分考慮對系統(tǒng)的維護。使用生命周期成本分析法評估各個系統(tǒng)的經(jīng)濟價值。
根據(jù)凈零能耗的標準以及發(fā)展方向，建筑物也被允許使用異地能源來抵消建筑物內(nèi)部的能源消耗。如果空間有限，設施所有者會在一個特定的空間安裝一個專門的風力渦輪機。但大多數(shù)情況下，異地可再生能源額度是通過購買來實現(xiàn)的?？稍偕茉搭~度源于可再生能源技術。一些大型的風力發(fā)電場，太陽能電站，地熱發(fā)電廠，水電設施都無需使用化石燃料或主要能源。建設和使用這些設施的成本是通過銷售可再生能源的額度來實現(xiàn)的。
凈零能耗建筑是一種非常前衛(wèi)的建筑理念，已日趨流行。這一建筑思想放棄了煤炭、石油、電力等常規(guī)能源，依靠太陽能、風能、生物質(zhì)能等可再生能源實現(xiàn)建筑物的合理運行。凈零能耗建筑的發(fā)展與普及不是一蹴而就的，需要一個長期的發(fā)展過程。它已經(jīng)成為了建筑業(yè)的發(fā)展趨勢，極具示范意義。
由于“零能耗”和“凈零能耗”概念相對較新，行業(yè)內(nèi)還沒有給出明確的定義，但是零能耗的理念卻被廣泛接受。美國能源部（DOE）和國家可再生能源實驗室（NREL）已經(jīng)率先進行關于“凈零能耗”的研究，并且一直持續(xù)到現(xiàn)在。可再生能源實驗室提出了幾種關于“凈零能耗”的概念。他們鼓勵建筑設計師，業(yè)主和經(jīng)營者根據(jù)項目要求選擇最佳建筑理念和建筑策略。他們公布了關于“凈零能耗”的最終定義，從四個方面體現(xiàn)這一思想和理念。
①“凈零能耗”的現(xiàn)場
通常是指在不考慮能源起源地的前提下，，某種能源消耗和創(chuàng)造的地點，如建筑物。在一個“凈零能耗”的建筑物內(nèi)，每單位空間在一年內(nèi)消耗掉的能源，在一年內(nèi)必須全部彌補和創(chuàng)造出來。
②“凈零能耗”的來源
是指提供給能源使用地的主要能源類型，包括能源在產(chǎn)生、傳輸和分配過程中損耗和浪費的那部分。例如，煤電廠每發(fā)出1 焦耳的電力需要消耗3 焦耳的煤炭。如果某建筑物需要天然氣，那么每消耗20 焦耳，就會提取1 焦耳，同時將創(chuàng)造的天然氣輸送到能源消耗地。雖然“凈零能耗”建筑物的衡量標準會由于地區(qū)和具體因素而不同，但是一般都包含這些基本的要素。
③“凈零能耗”的成本
是運用的最簡單的衡量標準。意味著這個建筑物在一年內(nèi)能耗賬單為0 美元。 在某些情況下，業(yè)主或經(jīng)營者可充分利用銷售現(xiàn)場可再生能源額度實現(xiàn)成本的降低。
【摘要】據(jù)農(nóng)業(yè)部對全國農(nóng)村可再生能源統(tǒng)計結果表明，農(nóng)村居民生活用能呈穩(wěn)步增長趨勢，農(nóng)村可再生能源發(fā)展迅速，目前能源消費結構以秸稈和薪柴為主，但存在著商品能源消費城鄉(xiāng)差距較大，地域差異顯著等問題。分析表明，商品能源無法滿足中國農(nóng)村能源發(fā)展需求。我國擁有豐富的可再生能源，可供農(nóng)村地區(qū)開發(fā)利用的可再生能源主要包括太陽能、風能、小水電、地熱能、生物質(zhì)能。為促進在我國農(nóng)村地區(qū)發(fā)展可再生能源產(chǎn)業(yè)，建議采取完善可再生能源開發(fā)利用的政策法規(guī)體系，消除可再生能源開發(fā)利用的市場障礙，加大資金投入力度，多能互補開發(fā)農(nóng)村能源，加快服務體系建設等措施。
引言
農(nóng)村能源是指農(nóng)村地區(qū)的能源，包括能源消費和能源生產(chǎn)（主要是當?shù)氐目稍偕茉矗1]。實際上，農(nóng)村能源是針對第三世界國家農(nóng)村地區(qū)的基礎設施不發(fā)達，很少獲得商品能源供應，主要依靠當?shù)厣a(chǎn)的可再生能源資源滿足需要而提出的一個概念。中國是一個農(nóng)業(yè)大國，2006年鄉(xiāng)村人口總數(shù)達7.37億人，占全國總人口的比重為56.10%[2]，農(nóng)村能源關系到全國1/2以上人口的生活用能供應和生活質(zhì)量改善的問題。
黨的“十七大”提出要建設生態(tài)文明，走生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的文明發(fā)展道路。農(nóng)村可再生能源開發(fā)符合科學發(fā)展觀和循環(huán)經(jīng)濟的理念，是落實黨的“十七大”精神的具體體現(xiàn)，有利于建設資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會，促進農(nóng)村社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。搞好農(nóng)業(yè)農(nóng)村節(jié)能減排，不僅有利于合理有效地利用農(nóng)業(yè)資源，優(yōu)化農(nóng)村地區(qū)能源消費結構，緩解化石能源供應的緊張局面，保障國家能源安全，有利于建立可持續(xù)發(fā)展的能源供應體系，促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展，是我國能源戰(zhàn)略的重要組成部分。隨著農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展和農(nóng)民生活水平的提高，對能源需求提出了更高的要求。認識中國農(nóng)村能源發(fā)展趨勢，選擇合適的農(nóng)村能源發(fā)展戰(zhàn)略是十分必要的。本文通過對《2007年度全國農(nóng)村可再生能源統(tǒng)計匯總表》分析，研究了我國農(nóng)村可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢、制約因素和發(fā)展對策。
在中國農(nóng)村可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀據(jù)農(nóng)業(yè)部對全國農(nóng)村可再生能源統(tǒng)計結果，截至2007年底，全國省柴節(jié)煤灶保有量1.5億戶，節(jié)能爐3471萬戶，節(jié)能炕2024萬鋪;農(nóng)村戶用沼氣保有量總數(shù)已經(jīng)達到了2650萬戶;太陽熱水器保有量達4300萬米2，太陽灶保有量112萬臺;已建成秸稈集中供氣站734處，建立了一批秸稈固化成型示范點，為生物質(zhì)能源規(guī)?；_發(fā)利用奠定了良好的基礎。（l）農(nóng)村居民生活用能消費總t穩(wěn)步增加與20。。年相比，2。。7年農(nóng)村居民生活能源消費總量增加了32.1%，年均增長率為4.。%，低于全國同期能源消費增長速度，呈穩(wěn)步增長態(tài)勢（圖1）。其中，商品能源增加了47.6%，年均增長率為6.7%;非商品能源增加了26.4%，年均增長率為3.4環(huán)。在農(nóng)村居民生活用能費中，優(yōu)質(zhì)能源的增長速度較快。其中，農(nóng)村戶用沼氣消費增長速度最快，與2000年相比，2007年增長了350.5%，年均增長率為24.0%。其次為液化石油氣和電力，分別增長了122.5%和95.0%，年均增長速度分別為14.3%和n.8%。而煤油消費呈負增長，與2000年相比減少了67.7%，年增長率為一17.2%（圖2）。中國農(nóng)村居民生活用能正朝著商品化、優(yōu)質(zhì)化的方向發(fā)展。2）能源消費結構仍以秸稈和薪槳為主2007年中國農(nóng)村居民生活用能消費結構中，秸稈占48.33%，薪柴占28.10%，煤占14.08%，電力占5.47%，沼氣占2.21%，液化石油氣占1.71%（圖3）。目前，我國農(nóng)村居民生活用能仍以秸稈、薪柴為主，大部分用于炊事和取暖之用，優(yōu)質(zhì)能源比例低，能源消費結構極不合理。這種情況可能是由于秸稈、薪柴容易獲得，幾乎不需要任何費用造成的。從發(fā)展趨勢來看，在未來相當長的時期內(nèi)，秸稈、薪柴等傳統(tǒng)生物質(zhì)能仍是我國農(nóng)村居民的主要生活用能。
德國能源轉型成效卓著
2000年《可再生能源法》頒布，德國能源轉型正式啟動，它對不同可再生能源發(fā)電的補貼費用及年限給出了明細化規(guī)定，并確立了未來可再生能源電力供給的目標。此時德國光伏度電成本高昂，約為5.5元人民幣，但高額補貼激勵光伏迅速發(fā)展。2010年聯(lián)邦經(jīng)濟能源部頒布《面向2050年能源規(guī)劃綱要》明確到2050年可再生能源發(fā)電占比達80%的目標，全面推進能源轉型戰(zhàn)略。
德國能源轉型成效卓著，2015年德國年發(fā)電總量達648太瓦時，可再生能源發(fā)電194太瓦時，占發(fā)電總比重的30%。其中尤以風光發(fā)電為主，分別占比13.3%與6%。
德國電力市場有力支撐能源轉型
德國可再生能源的迅速增長與其電力市場建設密不可分。1998年啟動的德國電力體制改革旨在放開電力市場。最顯著的變化是改變了九家大企業(yè)壟斷發(fā)輸配售的局面，實現(xiàn)了電力生產(chǎn)與輸配環(huán)節(jié)的全面拆分，配電公司也在法律上獨立?，F(xiàn)在，德國已形成了基于現(xiàn)貨、期貨、遠期及平衡能源市場的較成熟的電力市場體系。改革后形成的輸配網(wǎng)系統(tǒng)運營商及多個自由電力生產(chǎn)商、經(jīng)銷商之間通過平衡基團管理、電力交易所或場外交易進行著相互間的聯(lián)系。
兩個案例有力證明了德國電力市場的有效性。第一個案例是2014年6月9日中午，光伏發(fā)電功率占比超過50%（圖三a）。那是一個公共假日，需求負荷低，光照良好，當天中午的光伏發(fā)電占比創(chuàng)了記錄。當日電力出口達到高峰，現(xiàn)貨拍賣價格也有所下降（圖三b），基于9日的情況，遠期市場價格也有所下降。
第二個典型案例是2015年3月20日的“日食危機”。德國的光伏裝機量達38吉瓦，超過總發(fā)電裝機容量的20%。日全食將使德國驟然失去約70%的光伏電力，日食結束時，大量光伏電力又將瞬時涌入，對電網(wǎng)造成巨大沖擊。為應對日全食，電網(wǎng)系統(tǒng)運營商在平衡能源市場通過拍賣分別額外購得正負平衡能源3.8吉瓦和2.75吉瓦，平衡能源儲備總共為日食前的1.5倍，同時市場參與者依據(jù)提前預測作出規(guī)模巨大的需求響應?！叭帐澄C”安然度過，檢驗了歐洲電力系統(tǒng)適應波動性可再生能源的能力，也驗證了德國電力市場的成功。
總體而言，已有的“電力市場1.0”體現(xiàn)出市場機制下的公平競爭，資源的優(yōu)化配置，有效接納了快速增長的光伏和風電。
剩余需求負荷對電力市場設計提出新要求
由于政策已制訂了未來可再生能源發(fā)電高比例增長的目標，而目前市場上低邊際成本的風電光伏又能優(yōu)先并網(wǎng)發(fā)電，剩余需求負荷（residual load）于是成為影響電力市場設計的一個重要概念。它指除去風光發(fā)電外、剩余發(fā)電組合所需承擔的電力需求量。圖四分別給出了冬夏季可再生能源發(fā)電量與剩余需求負荷間的普遍關系，夏季風光發(fā)電多，需求總量較小，剩余需求負荷??；冬季反之。未來還可能出現(xiàn)兩種極端情況：1.最大剩余需求負荷：用電需求高，同時幾乎不產(chǎn)生風能和太陽能，這可能發(fā)生在一個寒冷無風的冬夜；2.最小剩余需求負荷：電力需求低，但同時產(chǎn)生大量風能和太陽能發(fā)電，這可能發(fā)生在有風和/或陽光明媚的周末或節(jié)假日。
圖五給出了來自弗勞恩霍夫研究所就可再生能源發(fā)電比與極端剩余需求負荷關系的描述。圖中藍色曲線為2025年可再生能源發(fā)電占比25%的情況下的剩余負荷。圖中紅色曲線為2035年可再生能源發(fā)電占發(fā)電總量60%情況下的剩余負荷，顯然，剩余需求負荷總體不斷減少，傳統(tǒng)電站所需承擔的發(fā)電任務將越來越小。2035年極端最小剩余需求負荷有可能達到負25吉瓦，這意味著在某些時刻，可再生能源發(fā)電不僅會全面覆蓋用電所需還將出現(xiàn)大量盈余。這種情況下，僅靠出口富余電力不足以解決消納問題。未來如何更好地應對可再生能源波動，這對電力市場提出更高要求。
風光電比例持續(xù)提高呼喚電力市場2.0
德國能源轉型繼續(xù)推進，計劃到2025年使其電力需求的40%-45%由可再生能源發(fā)電承擔，到2035年這一比例將提高到55%-60%。針對未來綠色能源結構全面實現(xiàn)的情況，進階版的電力市場2.0設計被提上日程。
2015年7月德國聯(lián)邦經(jīng)濟能源部頒布修訂后的《電力市場白皮書》，最終明確了德國對電力市場2.0的設立。電力市場2.0有兩項基本功能，之一是確保容量儲備充足，之二是實行電力的市場化消納。電力市場2.0引入容量儲備與平衡能源一同應對風光等可再生能源的波動，同時明確了對容量市場的摒棄，相應的《電力市場法》及《儲備容量規(guī)定》預計將于2016年春相繼出臺。
電力市場2.0的三大模塊
在高比例接納可再生能源的核心任務下，2.0市場的創(chuàng)新更多體現(xiàn)在三大構成模塊中，分別是1）更強的市場機制建設；2）更靈活高效的電力供給體系；3）更高的電力保障能力。
【關鍵詞】：能源互聯(lián)網(wǎng)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢
1、導言
人類社會經(jīng)濟想要取得快速的發(fā)展，必須要借助能源的支撐，但大量運用化石能源導致的環(huán)境和資源問題，已經(jīng)嚴重影響了人們的安全生存。全球能源互聯(lián)網(wǎng)致力于解決能源環(huán)境、資源配置、能源供需等問題，以全球視角審視如何利用世界資源，進而促進各個國家友好和平相處。
2、能源互聯(lián)網(wǎng)定義
能源互聯(lián)網(wǎng)是在現(xiàn)有能源供給系統(tǒng)與配電網(wǎng)的基礎上，通過先進的電力電子技術和信息技術，深入融合了新能源技術與互聯(lián)網(wǎng)技術，將大量分布式能量采集裝置和分布式能量儲存裝置互聯(lián)起來，具有“橫向多能源體互補，縱向源-網(wǎng)-荷-儲協(xié)調(diào)”和能量流與信息流雙向流動特性的顯著特點，是實現(xiàn)能量和信息雙向流動的能源對等交換和共享網(wǎng)絡，以可再生能源發(fā)電為基礎構建的能源互聯(lián)網(wǎng)絡。能源互聯(lián)網(wǎng)通過智能能量管理系統(tǒng)實現(xiàn)實時、高速和雙向的電力數(shù)據(jù)讀取和可再生能源的接入。
3、國內(nèi)能源互聯(lián)網(wǎng)研究現(xiàn)狀
中國研究人員在國家電網(wǎng)的支持下，也對能源互聯(lián)網(wǎng)這一新興技術進行了研究及探索，紛紛成立了研究院及研究專題，如清華大學、浙江大學等均擬成立能源互聯(lián)網(wǎng)研究院，國家電網(wǎng)發(fā)起了能源互聯(lián)網(wǎng)研究專題等。但總體上我國的能源互聯(lián)網(wǎng)研究相比于國外而言，起步稍晚，但勢頭很好。目前相關成果還較少，大多還處于起步、跟蹤及相關概念的討論階段階段。
開發(fā)和利用分布式可再生能源是解決能源緊張、環(huán)境污染及氣候變暖的重要手段。作者在計及分布式電源的間歇性、隨機性等特點的情境下，建立了適應高比例可再生能源發(fā)展的新型電力規(guī)劃及生產(chǎn)模擬模型，并針對未來中國實現(xiàn)高比例再生能源的電源結構、跨區(qū)電力流動等開展了實證研究。
我們從不同的視角：政府管理者視角、運行者視角及消費者視角等討論了能源互聯(lián)網(wǎng)應具有的特征：可再生、分布式、聯(lián)起來、開放式及融進去。進一步討論了能源互聯(lián)網(wǎng)的功能結構，同時分析了能源互聯(lián)網(wǎng)與其他電力系統(tǒng)相比所具有的關鍵特征。
此外，從分布式可再生能源利用的角度闡述了能源互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵、特征等，并設計了基于分布式可再生能源發(fā)電的能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。討論了能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的組成部分未來能源互聯(lián)網(wǎng)的主要研究方向：控制策略、電力電子變流技術和儲能技術等；提出利用信息技術對傳統(tǒng)電網(wǎng)加以改造，將分布式可再生能源網(wǎng)絡、信息通信網(wǎng)絡進行高度融合，構建可再生能源互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)分布式可再生能源跨區(qū)域、大范圍的優(yōu)化配置和高效利用，最終實現(xiàn)電網(wǎng)和信息網(wǎng)的變革?？稍偕茉椿ヂ?lián)網(wǎng)是由各種規(guī)模不同的分布式局域網(wǎng)組成，局域網(wǎng)間可實現(xiàn)電能流動的雙向性及電能配置的高效性。進一步設計了固態(tài)變壓器原理圖、超級電容電池原理圖及射頻充電自供能原理圖等，最后闡述了微電子技術在可再生能源互聯(lián)性化和系統(tǒng)安全運行等方面闡述了能源路由器的內(nèi)涵，同時設計了兩層架構的能源路由器結構.
4、能源互聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)手段及發(fā)展方向
4.1清潔能源開發(fā)
太陽能、風能、生物質(zhì)能等作為清潔能源具有取之不盡、用之不竭或可循環(huán)利用的特點。結合現(xiàn)有的創(chuàng)新技術，如太陽能光伏發(fā)電、風力發(fā)電（包括陸地發(fā)電、海上發(fā)電等）、生物質(zhì)發(fā)電等技術可以逐步用于替代化石燃料燃燒發(fā)電技術，實現(xiàn)電力生產(chǎn)的清潔化。以太陽能發(fā)電為例，隨著互聯(lián)網(wǎng)應用的逐步深入，我國分布式光伏電站已經(jīng)呈現(xiàn)出快速互聯(lián)網(wǎng)化的趨勢，全國已經(jīng)有200多個電站、千萬數(shù)量級的電池組件接入網(wǎng)絡，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)實時采集和分析。
在能源消費環(huán)節(jié)要鼓勵實施電能替代。相比于煤、石油、天然氣等一次能源，電能更為高效、清潔。提高電能在終端能源消費中的比重，能夠從根本上解決化石能源污染和溫室氣體排放問題。如鼓勵電動汽車的使用，將減少對石油的消耗，可明顯減少污染物排放。
4.2廣泛應用智能電網(wǎng)
智能電網(wǎng)對太陽能發(fā)電、風電、海洋能發(fā)電等一些間歇式電源具有較強的符合性、適應性，進而能夠確保各種類型資源的有序接入，同時也能保證各類設備直接使用。將智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)、移動終端和互聯(lián)網(wǎng)等多種技術相融合，進而滿足廣大用戶的需求。將建設智能電網(wǎng)和能源再生發(fā)展、物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)緊密結合，從而推進能源的可持續(xù)發(fā)展和利用。
4.3特高壓技術
特高壓輸電技術是實現(xiàn)全球能源互聯(lián)網(wǎng)的重要手段和方法，其具有輸送容量大、輸送距離遠、效率高的特點，并且具有抵制各種嚴重事故的能力，可以滿足大容量、遠距離的跨區(qū)輸電要求，能夠實現(xiàn)大型能源基地的集約開發(fā)和電力的可靠輸送，為構建全球能源互聯(lián)網(wǎng)提供了有力支撐。
特高壓交直流將輸電距離提升到2000～5000千米，賦予電網(wǎng)更大范圍調(diào)配資源的能力，能夠實現(xiàn)各種清潔能源在世界范圍互聯(lián)互通、優(yōu)化配置。目前，我國已建成投運了3條特高壓交流線路和6條特高壓直流線路。我國特高壓工程的成功，不僅解決了中國能源發(fā)展難題，而且對于解決世界能源可持續(xù)發(fā)展問題也具有重大意義。
4.4突破能源互聯(lián)網(wǎng)中的關鍵性技術難題。
提高我國能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展所需要的技術能力，為我國能源互聯(lián)網(wǎng)建設提供更為有力的技術支撐和儲備是當前極為重要的事情。能源互聯(lián)網(wǎng)由以“大數(shù)據(jù)”“云計算”為支撐的信息數(shù)據(jù)交換技術、分布式新能源發(fā)電控制技術等一系列尖端技術為依托，其中很多技術還遠未成熟，需要國家集中一切科技力量去解決能源互聯(lián)網(wǎng)建設中的技術障礙，這樣才能早日實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)的構想。
結論
總而言之，各項能源資源在為推進人類發(fā)展中帶來了很大的動力，但由于運用不合理、開采方式不科學等問題，也給人們的生活帶來了很大的問題。在社會經(jīng)濟的快速發(fā)展下，人們逐漸對生態(tài)環(huán)境加以重視，各個國家都在著手恢復生態(tài)環(huán)境，力求能夠充分運用能源互聯(lián)網(wǎng)，進而解決在能源生產(chǎn)和消費中出現(xiàn)的各項問題，真正推進各個國家的可持續(xù)發(fā)展。
【參考文獻】：
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關鍵詞：低碳經(jīng)濟 第三次工業(yè)革命 可再生能源 戰(zhàn)略分析 路徑選擇
第三次工業(yè)革命概述
19世紀，因為第一次工業(yè)革命的到來，為人類帶來了歷史性的巨大變化；20世紀，由于第二次工業(yè)革命的到來，為人類開啟了發(fā)展進程的新世界。目前，人類已經(jīng)進入日新月異、高速發(fā)展的21世紀，在這將近200年的工業(yè)化進程中，人類給地球帶來了翻天覆地的變化，也讓地球受到了嚴重的傷害。
（一）第三次工業(yè)革命是綠色的革命
第三次工業(yè)革命是以可再生能源為基礎的綠色革命。在現(xiàn)有的全球經(jīng)濟體系中，人類任何生產(chǎn)、生活等活動都與高碳能源息息相關。從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的化肥、殺蟲劑，到建筑行業(yè)的水泥和塑料，再到交通領域的汽、煤、柴油以及人類的吃、穿、用都離不開高碳能源，可以說現(xiàn)階段的人類文明是建立在高碳能源的基礎上。然而，越來越多的跡象表明，以石油為代表的高碳能源已經(jīng)達到了人均占有量的峰值，唯有低碳經(jīng)濟時代的發(fā)展模式可以實現(xiàn)人類文明的可持續(xù)發(fā)展，引導人類從以高碳能源為基礎的第二次工業(yè)革命向以可再生能源為基礎的第三次工業(yè)革命轉型。通過第三次工業(yè)革命將綠色的可再生能源進行整合、分配，最大限度地實現(xiàn)能源的有效利用，并實現(xiàn)經(jīng)濟的高效發(fā)展。
（二）第三次工業(yè)革命是可持續(xù)的革命
第三次工業(yè)革命是各國化解金融危機、擺脫困境的重要手段之一，是一場可持續(xù)的革命。進入21世紀，接連不斷的經(jīng)濟和金融危機席卷全球，以石油為代表的高碳能源也日漸枯竭，依賴大量獲取不可再生資源的經(jīng)濟增長方式已不再適宜，以聚集多數(shù)資源能源為手段的發(fā)展模式也已背離了時代的發(fā)展，以化石能源為基礎的產(chǎn)業(yè)結構也日趨乏力。以綠色低碳為背景的第三次工業(yè)革命通過尋求開發(fā)清潔能源，發(fā)展綠色GDP，以及維護生態(tài)平衡的新方式，是開創(chuàng)經(jīng)濟再次高速發(fā)展的新時代，最終實現(xiàn)經(jīng)濟、社會的可持續(xù)發(fā)展。
（三）第三次工業(yè)革命是智能的革命
第三次工業(yè)革命是新型發(fā)展模式和低碳或無碳能源機制的重新組合，是一場智能的革命。第三次工業(yè)革命將綠色能源、低碳建筑、電子通信、集散式網(wǎng)絡、無碳物流、生物燃料交通等各個領域整合，必將使人類的生產(chǎn)、生活進入全新的智能時代。新型的智能方式、大規(guī)模的有機結合和整個社會的體統(tǒng)循環(huán)利用，不僅更有效率地生產(chǎn)，也同時提高能源使用效率，并大幅度降低不必要的消耗。智能的第三次工業(yè)革命中生產(chǎn)供應鏈的每一個環(huán)節(jié)和社會生活的每一個單元潛在的效率提高帶來的收益將是人類歷史上前所未有的。
（四）第三次工業(yè)革命是創(chuàng)新的革命
第三次工業(yè)革命是依靠科技創(chuàng)新、管理創(chuàng)新和制度創(chuàng)新，來打造新的經(jīng)濟增長點和新的發(fā)展方式，是一場創(chuàng)新的革命。打造新的經(jīng)濟增長點和新的發(fā)展方式是第三次工業(yè)革命的根本目的。第三次工業(yè)革命使得科技創(chuàng)新和經(jīng)濟發(fā)展結合更加緊密，改變現(xiàn)階段科技的創(chuàng)新落后于實體經(jīng)濟發(fā)展，實體經(jīng)濟的創(chuàng)新滯后于虛擬經(jīng)濟的現(xiàn)狀；通過創(chuàng)新打造新的市場與需求，改變?nèi)祟惿a(chǎn)、生活、消費方式以及社會經(jīng)濟的發(fā)展方式，從而引領人類走進全新的工業(yè)化進程，創(chuàng)造更高水平的人類文明。
第三次工業(yè)革命的戰(zhàn)略分析
現(xiàn)階段我國面臨著巨大的能源資源消耗、嚴重的經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)結構失衡，以及日益惡化和脆弱的生態(tài)環(huán)境等問題。第三次工業(yè)革命的發(fā)展模式，是一個全新的發(fā)展模式，不僅可能化解我國面臨能源資源的困境，還可以確保自然資源和生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性發(fā)展，同時還可以指引我國進入卓越的經(jīng)濟發(fā)展模式，成為21世紀世界經(jīng)濟發(fā)展的引領者。
（一）有助于國家地位的整體提升
與傳統(tǒng)發(fā)展模式相比，世界各國都處于低碳經(jīng)濟時代的發(fā)展初期，都面臨以綠色低碳為能源利用核心的重大轉型，由此給世界各國帶來的第三次工業(yè)革命都將是新生的事物、理念和發(fā)展模式。
我國應盡快突破觀念性的轉變，抓住第三次工業(yè)革命萌芽中的戰(zhàn)略機遇， 牢固樹立低碳發(fā)展理念，抓緊實施產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整，積極推動節(jié)能、高效項目，建立全社會循環(huán)利用體系，穩(wěn)妥推進新型低碳業(yè)務，接替發(fā)展速度日益減緩的傳統(tǒng)業(yè)務。同時，大力發(fā)展、發(fā)揮我國可再生能源的優(yōu)勢，現(xiàn)階段我國擁有技術可采儲量約134萬立方米的頁巖氣，約是美國的兩倍；擁有世界上最豐富的風力資源，只需對我國現(xiàn)有政策提高補貼并同時改善輸電網(wǎng)絡，到2030年可實現(xiàn)風力發(fā)電，滿足我國全部的用電需求；此外，我國還是世界上擁有最豐富的太陽能資源的國家之一，太陽光線照射一個小時所產(chǎn)生的能量可以支撐全球經(jīng)濟一年的運轉。大自然賦予我國富集的可再生資源，亦可媲美石油經(jīng)濟時代的沙特等國家。
積極推進第三次工業(yè)革命，則我國將可能成為亞洲乃至世界的引領者，引領各國走進下一個偉大而全新的經(jīng)濟時代，形成以中國為核心的政治聯(lián)盟，推動世界實現(xiàn)低碳經(jīng)濟時代的永續(xù)發(fā)展。
（二）有助于實現(xiàn)更好、更快的發(fā)展
以可再生能源為基礎的第三次工業(yè)革命，有助于我國突破能源資源的約束。作為擁有13億人口的超級大國，我國的石油對外依存度已經(jīng)接近60%，遠遠超出50%的國家安全警戒線，而且仍在不斷增長，已經(jīng)成為威脅我國能源安全和嚴重制約我國發(fā)展的重大問題。打破現(xiàn)階段全球經(jīng)濟體系下以石油能源和石化產(chǎn)品為發(fā)展根基的模式，大力發(fā)展我國富集的可再生能源，降低勘探開發(fā)以及生產(chǎn)的成本，通過自主研發(fā)或合資合作，盡快掌握核心技術，迅速構建起新的核心業(yè)務，有助于我國作為世界主要經(jīng)濟體，在積極應對氣候變化的同時，大力發(fā)展低碳經(jīng)濟，實現(xiàn)更好、更快的發(fā)展。
（三）有利于形成新的增長點
低碳經(jīng)濟時代面臨著以綠色低碳能源為標志，進入全新的經(jīng)濟增長模式。積極推進低碳經(jīng)濟背景下引發(fā)的第三次工業(yè)革命即推進我國擁有眾多豐富的可再生能源的發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國每平米占比的可再生能源技術可采儲量在世界排名前列，遠高于世界上絕大部分國家。將分散的、隨處可見的太陽能、地熱、風能、生物能等可再生能源，通過現(xiàn)代科技將各種可再生能源采集、收集，在運用創(chuàng)新發(fā)展模式進行整合、集輸、轉運、再分配，不僅可以最大限度地提高能源的使用效率，并極大地挖掘其高效的經(jīng)濟性。
第三次工業(yè)革命將改變世界，以第三次工業(yè)革命為核心引發(fā)的經(jīng)濟模式、商業(yè)模式意味著在全新發(fā)展中的機遇，在新時代孕育的新事物，有利于我國擺脫傳統(tǒng)落后產(chǎn)業(yè)的局面，抓住機遇在新發(fā)展中快速形成新的增長點?？傊?，第三次工業(yè)革命使得商業(yè)貿(mào)易的范圍與內(nèi)涵更加廣闊，結構上也更加整合。
第三次工業(yè)革命的路徑選擇
（一）國家層面戰(zhàn)略選擇
21世紀初始，歐盟就為自身發(fā)展設定了堅持向可持續(xù)發(fā)展的低碳型社會轉型的目標。我國也提出了深入貫徹落實科學發(fā)展觀，走可持續(xù)發(fā)展道路。我國蘊藏著富集的煤炭資源，是世界上最大的火力發(fā)電國家；同時，我國擁有著世界上最豐富的風力資源、太陽能資源等巨量的可再生能源。是依賴于日益減少的傳統(tǒng)資源能源的發(fā)展方向，還是積極開展第三次工業(yè)革命，大力發(fā)展可再生能源，開辟新經(jīng)濟模式，實現(xiàn)新的經(jīng)濟增長點，這需要通過國家層面的戰(zhàn)略選擇對我國未來的經(jīng)濟發(fā)展方向做出重要的決定，最終實現(xiàn)在發(fā)展中提升國家的位置，在發(fā)展中保持經(jīng)濟持續(xù)高速發(fā)展，實現(xiàn)向低碳經(jīng)濟時代過渡以及國家和社會的可持續(xù)發(fā)展。
（二）樹立全民參與意識
回顧人類進步的歷程，最難改變的不是發(fā)展技術而是人類的觀念和意識。低碳經(jīng)濟時代引發(fā)的第三次工業(yè)革命是一個全社會共同實踐，將可持續(xù)發(fā)展作為主體，需要政府、企業(yè)、公民、NGO等各個利益相關方全員參與，從而獲得全社會的支持，達成廣泛的共識，進而獲取足夠的社會資本，通過對城市、地區(qū)和國家的生產(chǎn)、生活基礎設施、配套設施以及軟件條件進行革命性的變革，最終會影響到人類社會的所有人，每個人的生產(chǎn)、生活和消費方式都將產(chǎn)生改變，實現(xiàn)經(jīng)濟結構的變革的過程。第三次工業(yè)革命發(fā)展模式通過宣傳、教育、新媒體等方式將低碳經(jīng)濟的理念傳播給廣大民眾，將新理念、新模式根植于民眾的心中，形成共同賴以生存的大家庭。
（三）向可再生能源轉型
新能源機制的引入是掀起工業(yè)革命根基，新能源發(fā)展的初期產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)都具有較高的成本，隨著技術發(fā)展和規(guī)模經(jīng)濟的出現(xiàn)，成本不斷降低的同時資源急劇減少，最終使得豐富的資源也變得稀缺，建立在此基礎上的繁榮經(jīng)濟也開始衰落。回顧過去這正是石油經(jīng)濟的發(fā)展遵循的軌跡，展望未來，不可再生能源的發(fā)展已基本平穩(wěn)，并將逐漸出現(xiàn)下降，日漸稀缺最終趨于枯竭，而可再生能源發(fā)展速度逐步加快，所占比重也不斷提高，其中太陽能發(fā)展?jié)摿ψ畲?。以可再生能源為基礎的第三次工業(yè)革命，將開啟新的發(fā)展軌跡，太陽系的存在就會賦予人類太陽能、風能、地熱等可再生能源。但是，人類的發(fā)展并不是單一的，是一個復雜龐大的體系，理論上取之不盡用之不竭的可再生資源也需要人類科學地加以利用，實現(xiàn)其價值最大化的同時實現(xiàn)世界永續(xù)發(fā)展。
（四）開啟綠色商業(yè)模式
在當今快速發(fā)展的社會，城市化進程不斷加快，城市人口快速增長，高樓大廈鱗次櫛比，交通壓力迅速增加，食品、原料消耗激增，原始生態(tài)地區(qū)快速消失。 第三次工業(yè)革命通過開啟綠色商業(yè)模式使得人類在利用改造和利用地球的同時為后代開啟可持續(xù)發(fā)展之路，通過新的發(fā)展模式與地球和諧相處，通過建造、改造儲能式建筑、構建全球低碳運輸模式和綠色出行方式、建立風能電力網(wǎng)絡，普及扁平式教育等等手段和途徑，引領人類走向無碳經(jīng)濟的新未來。
（五）加強低碳技術創(chuàng)新
技術創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展存在緊密的聯(lián)系，低碳經(jīng)濟的本質(zhì)是以低能耗、低排放、低污染為基礎，促使二氧化碳排放顯著降低的經(jīng)濟發(fā)展模式。英國、德國、美國、日本等發(fā)達國家已經(jīng)開始部署和積極應對隨時可能發(fā)生的新科技的飛躍，并將低碳技術創(chuàng)新作為經(jīng)濟發(fā)展的力量源泉，通過加強中長期低碳戰(zhàn)略儲備，大力發(fā)展自主創(chuàng)新，重點研究、開發(fā)低碳技術和產(chǎn)品；整合相對成熟的低碳技術進行推廣和應用；發(fā)展自主知識產(chǎn)權和低碳技術，掌握新標準和新技術的主動權，從而增強未來低碳發(fā)展的能力。
結論
人類追求進步的腳步?jīng)]有界限，人類最求完美的步伐也沒有盡頭，在追求完美的過程中，只有地球的生命年限才是最愛這一追求的唯一限制。第三次工業(yè)革命將啟開人類歷史的新篇章，也將使人類重新回到太陽的照射之下，通過對我們賴以生存的地球中隨處可見的可再生能源加以開發(fā)利用，實現(xiàn)與地球一致性的和諧發(fā)展。
在我國低碳經(jīng)濟時代的轉型期，需充分意識到低碳經(jīng)濟發(fā)展必將給世界工業(yè)帶來一場革命性的變革，我國現(xiàn)階段已經(jīng)基本具備了實現(xiàn)第三次工業(yè)革命的能源和技術基礎，需要敢于前行。但是這并不意味第三次工業(yè)革命的可再生經(jīng)濟模式可以一蹴而就，在低碳經(jīng)濟時代的轉型期，仍需要不斷地探索適合我國國情的低碳發(fā)展道路，充分利用社會、公共和市場資本，完成第三次工業(yè)革命的歷史性轉型，實現(xiàn)人類和地球以及地球上所有物種的可持續(xù)的和諧發(fā)展。
參考文獻：
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2003年,在英國政府所發(fā)表的《能源白皮書》中,首次出現(xiàn)了“低碳經(jīng)濟”的概念,并由此成為了各國政府、學者及普通的焦點。在全球氣候變暖的大環(huán)境下,該概念的提出有利于提高各國對氣候變化的重視程度,減少對不可再生能源的需求和消耗,進而達到節(jié)能減排、保護地球環(huán)境的作用。所謂低碳經(jīng)濟,是指在可持續(xù)發(fā)展理念的指導下,通過技術創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)轉型、新能源開發(fā)等多種手段,盡可能的減少對煤炭、石油等高碳能源的消耗力度,從而達到減少對溫室氣體的排放,使經(jīng)濟社會的發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的保護并取的一種新型經(jīng)濟發(fā)展形態(tài)。
對于低碳經(jīng)濟的發(fā)展,我國政府自始至終都采取支持和贊同的態(tài)度,這與我國城市化和工業(yè)化的進程日益加快,能源和電力的需求量日益增長,傳統(tǒng)的高能源消耗模式已無力承載經(jīng)濟的飛速增長,大氣環(huán)境遭到日益嚴重的破壞息息相關的。在2009年9月的聯(lián)合國氣候變化峰會上,我國政府明確提出了未來十年的二氧化碳減排指標,這充分表明了我國政府對于改善大氣環(huán)境、轉變經(jīng)濟發(fā)展模式的決心和信心。而就電力行業(yè)而言,由于在低碳經(jīng)濟下新能源及節(jié)能的發(fā)展主要是通過電力來實現(xiàn)的,因此其必定會對建立在傳統(tǒng)的高碳經(jīng)濟下的電力企業(yè)形成較大的沖擊,電力行業(yè)如何予以應對并借機實現(xiàn)跨越式發(fā)展成為了低碳經(jīng)濟成敗的關鍵,本文將對此展開深入的討論。
二、低碳經(jīng)濟下電力行業(yè)所面臨的發(fā)展與改革
1. 優(yōu)化現(xiàn)有的能源和電力結構
從理論上說,低碳經(jīng)濟發(fā)展的關鍵是能源和電力結構的再優(yōu)化,通過該過程來確定和選擇與低碳經(jīng)濟發(fā)展目標相適應的能源電力結構。在低碳經(jīng)濟條件下,電力的需求量和節(jié)能量要與電能的生產(chǎn)量相對應,不同的生產(chǎn)量決定不同的碳排放量,不同的碳排放量決定不同的電力結構,從而最終決定電力的總成本或單位成本。由于受到現(xiàn)有技術條件的限制,碳排放量越低的電力結構,越符合低碳經(jīng)濟模式的電力結構,其所產(chǎn)生的電力成本也就越高,研究表明兩者大體上呈非線性的負相關關系。因此,各電力企業(yè)需要對不同電力結構所對應的相關成本進行分析,并從自身角度出發(fā)考慮在某種碳排放量約束下,其電力結構所決定的電力成本是否可以接受,以及會對經(jīng)濟、社會等因素產(chǎn)生的影響,從而確定和選擇與低碳經(jīng)濟發(fā)展目標相適應的合理電力結構。
2. 確定可再生能源的定價政策
作為低碳經(jīng)濟發(fā)展的核心,可再生能源的利用率和普及率是極為關鍵的,其決定了前者發(fā)展的成敗。就目前而言,影響可再生能源利用率的是其成本過高,而收益較低,因此在市場中的推廣效果不佳,其發(fā)展受到很大的限制。但從國外來看,許多歐美國家經(jīng)過了幾十年的摸索與嘗試,其已經(jīng)逐步推行了對可再生能源發(fā)電的定價政策,并且運行得十分成功。因此我國應通過借鑒國外先進經(jīng)驗,并與自身實際情況相結合,對可再生能源產(chǎn)品的特殊性,以及發(fā)展可再生能源對調(diào)整能源結構、增加能源供應和促進經(jīng)濟發(fā)展的特殊意義等,進行綜合考慮,從而確定對可再生能源電力產(chǎn)品在一定時期內(nèi)應如何予以定價。此外,在定價政策的制定上,政府應適當施行補貼政策,并根據(jù)可再生能源的發(fā)電成本對其確立單獨的定價機制,以保護該產(chǎn)業(yè)的初期發(fā)展。
3. 加強對西部電力設施的建設
相對于傳統(tǒng)的高碳能源,低碳能源的成本較高,這其中很大成分是由于高額的運輸成本,以及所需配套的高額維護成本所致。就我國而言,作為低碳能源主要產(chǎn)出形式,水電和風電主要分布在其西南和西北區(qū)域,距離中東部地區(qū)較遠,因此所需的傳輸成本以及相關的電網(wǎng)配套成本極高,而中東部所需的發(fā)電量占全國電力需求的近四分之三,這就造成了上述兩種能源很難被大規(guī)模利用。為此,首先應從當前電網(wǎng)建設發(fā)展的現(xiàn)狀出發(fā),在短期內(nèi)對低碳能源的使用實行政府補貼或市場買單的形式,以彌補低碳能源與普通能源所產(chǎn)生的成本差額;而從長期來看,則應通過對能源運輸及發(fā)展模式的改革,并網(wǎng)和長距離輸送中相關技術問題的解決,以及大規(guī)模智能電網(wǎng)、傳輸所需配套設施的建立,來逐步推廣低碳能源的使用,從而使低碳經(jīng)濟真正為市場所接受。
4. 強化對低碳經(jīng)濟的政策支持
當前,在全球金融危機進入尾聲,經(jīng)濟開始逐步復蘇的大環(huán)境下,從低碳經(jīng)濟發(fā)展入手推動新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,可以作為刺激經(jīng)濟增長的一種新手段。但是,低碳經(jīng)濟的發(fā)展必然需要廣泛的、深層次的政策支持,這是由電力行業(yè)自身的特點,以及經(jīng)濟發(fā)展的普遍規(guī)律所決定的。一般來說,能源的主要特性包括外部性、不確定性和公平性;為了支持低碳經(jīng)濟的發(fā)展,首先政府應通過對經(jīng)濟手段的使用來解決外部性問題,以充分保證市場的有效運行;其次要注意保持對國際能源市場的依存度,充分估計能源短缺、價格上漲等不確定性因素的影響;最后要保證能源的公平性,這包括能源和環(huán)境的地域公平、代際公平,以及公平與效率的兼顧等等?？傊?在低碳經(jīng)濟的大環(huán)境下,電力行業(yè)應根據(jù)自身需要,加強相關研究,支持政府確立及有效的執(zhí)行政策。
三、結語
從歷史上看,在經(jīng)濟發(fā)展的每一個階段,電力需求的增長都比任何能源需求的增長要快,因此客觀的把握經(jīng)濟增長與能源電力增長的關系,這既是探索低碳經(jīng)濟發(fā)展的起點,也是確定低碳經(jīng)濟發(fā)展目標的起點。而鑒于電力行業(yè)在低碳經(jīng)濟發(fā)展中的關鍵性作用,政府應從財政、稅收等角度加大對其的支持力度,以促進低碳經(jīng)濟早日步入市場良性循環(huán)的軌道,實現(xiàn)經(jīng)濟增長和環(huán)境保護的雙贏。另一方面,盡管目前在我國的電力行業(yè)中還存在著諸多的問題,但這些問題大多是基于體制、政策、法律上的原因,與國外并不完全相同,因此電力行業(yè)在低碳經(jīng)濟下實施的改革應從本國的國情出發(fā),并努力遵循市場化的改革方向,最大限度的爭取政策的相關支持,加快產(chǎn)業(yè)結構的調(diào)整步伐,以實現(xiàn)電力行業(yè)的跨越式發(fā)展。
參考文獻:
能源是人類生存的基本條件和人類社會發(fā)展的原動力。隨著人類文明的進步，能源問題成為人們?nèi)找骊P注的焦點問題。目前全世界都在推動第二代能源系統(tǒng)的建設，積極試點，認真進行立法準備，抓緊開發(fā)配套相關設備。第二代能源系統(tǒng)具有六個方面的主要特征，一是燃料的多元化；二是設備的小型、微型化；三是冷熱電聯(lián)產(chǎn)化；四是網(wǎng)絡化：五是智能化控制和信息化管理；六是高標準的環(huán)保水平。而其中燃料的多元化，設備的小型、微型化，冷熱電聯(lián)產(chǎn)化和環(huán)保要求則代表著能源技術發(fā)展的幾個重要方向：可再生能源的開發(fā)利用、分布式供電技術的興起與冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)展。
本文通過對分布式供電特點及其發(fā)展趨勢的闡述，強調(diào)分布式供電對電力工業(yè)的重要作用，指出可再生能源為分布式供電提供了更廣闊的發(fā)展前景；分布式供電技術發(fā)展的主要方向之一為冷熱電三聯(lián)產(chǎn)技術。
2分布式供電
2.1分布式供電概述及其特點
顧名思義，分布式供電是相對于傳統(tǒng)的集中式供電方式而言的，是指將發(fā)電系統(tǒng)以小規(guī)模(數(shù)千瓦至50MW的小型模塊式)、分散式的方式布置在用戶附近，可獨立地輸出電、熱或(和)冷能的系統(tǒng)。這個概念是從1978年美國公共事業(yè)管理政策法公布后正式先在美國推廣，然后被其它先進國家接受的。當今的分布式供電方式主要是指用液體或氣體燃料的內(nèi)燃機、微型燃氣輪機和各種工程用的燃料電池。因其具有良好的環(huán)保性能，分布式供電電源與“小機組”己不是同一概念。
與常規(guī)的集中供電電站相比，分布式供電具有以下優(yōu)勢：沒有或很低輸配電損耗；無需建設配電站，可避免或延緩增加的輸配電成本；適合多種熱電比的變化，系統(tǒng)可根據(jù)熱或電的需求進行調(diào)節(jié)從而增加年設備利用小時；土建和安裝成本低；各電站相互獨立，用戶可自行控制，不會發(fā)生大規(guī)模供電事故，供電的可靠性高；可進行遙控和監(jiān)測區(qū)域電力質(zhì)量和性能：非常適合對鄉(xiāng)村、牧區(qū)、山區(qū)、發(fā)展中區(qū)域及商業(yè)區(qū)和居民區(qū)提供電力；大量減少了環(huán)保壓力。
二十世紀初以來電力行業(yè)流行的觀點是，發(fā)電機組容量越大，則效率越高，單位kw投資越低，發(fā)明成本也越低，因而隨著能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，電力工業(yè)發(fā)展方向是“大機組、大電廠和大電網(wǎng)”。但是，在許多特殊情況下，分布式供電是集中供電不可缺少的重要補充：
分布式供電可以滿足特殊場合的需求例如，而印瞞設電網(wǎng)的西部熟頃地區(qū)或散布的用戶：對供電安全穩(wěn)定性要求較高瞅糊昭戶，如醫(yī)院、銀行等；能源需求較為多樣化的用戶，需要電力的同時還需要熱或冷能的供應。這種供電方式最大的優(yōu)點是不需遠距離輸配電設備，輸電損失顯著減少，運行安全可靠，并可按需要方便、靈活地利用排氣熱量實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)或熱電冷三聯(lián)產(chǎn)，提高能源利用率。
分布式供電方式可以彌補大電網(wǎng)在安全穩(wěn)定性方面的不足在世界上大型火電廠建設的趨勢有增無減之時，電網(wǎng)的急速膨脹對供電安全與穩(wěn)定性帶來很大威脅，而各種形式的小型分布式供電系統(tǒng)，使國民經(jīng)濟、國家安全至關重要而又極為脆弱的紐帶--大電網(wǎng)不再孤立和笨拙。直接安置在用戶近旁的分布式發(fā)電裝置與大電網(wǎng)配合，可大大地提高供電可靠性，在電網(wǎng)崩潰和意外災害(例如地震、暴風雪、人為破壞、戰(zhàn)爭)情況下，可維持重要用戶的供電。
分布式供電方式為能源的綜合梯級利用提供了可能在常規(guī)的集中供電方式中，能量形式相對單-。當用戶不僅僅需要電力，而且需要其它能量形式如冷能和熱能的供應時，僅通過電力來滿足上述需要時難以實現(xiàn)能量的綜合梯級利用：而分布式供電方式以其規(guī)模小、靈活性強等特點，通過不同循環(huán)的有機整合可以在滿足用戶需求的同時實現(xiàn)能量的綜合梯級利用，并且克服了冷能和熱能無法遠距離傳輸?shù)睦щy。
分布式供電方式為可再生能源的利用開辟了新的方向相對于化石能源而言，可再生能源能流密度較低、分散性強，而且目前的可再生能源利用系統(tǒng)規(guī)模小、能源利用率較低，作為集中供電手段是不現(xiàn)實的。分布式供電方式為可再生能源利用的發(fā)展提供了新的動力。我國的可再生能源資源豐富，發(fā)展可再生能源是二十一世紀減少環(huán)境污染和溫室氣體排放以及替代化石能源的必然要求，因此為充分利用量多面廣的可再生能源發(fā)電，方便安全地向偏僻、少能源地區(qū)供電，建設可再生能源分布式供電應受到高度重視。
還應指出，對目前世界能源產(chǎn)業(yè)面臨亟待解決的四大問題：合理調(diào)整能源結構、進一步提高能源利用效率、改善能源產(chǎn)業(yè)的安全性、解決環(huán)境污染，單-的大電網(wǎng)集中供電解決上述問題存在困難，而分布式供電系統(tǒng)恰好可以在提高能源利用率、改善安全性與解決環(huán)境污染方面做出突出的貢獻。因此，大電網(wǎng)與分散的小型分布式供電方式的合理結合，被全球能源、電力專家認為是投資省、能耗低、可靠性高的靈活能源系統(tǒng)，成為二十-世紀電力工業(yè)的發(fā)展方向。這就是說，世界電力工業(yè)已經(jīng)開始向傳統(tǒng)電力工業(yè)的模式告別，走向依靠大型發(fā)電站和小型分布式供電廣泛結合的過渡的“分散式”電力系統(tǒng)，從而大大改善供電效率、供電品質(zhì)和減輕當今電力行業(yè)對環(huán)境影響形成的負擔、減少興建和改善輸配電線路。而且，由于近來美國加州供電危機的影響，國外有的觀點甚至認為今后在大力發(fā)展分布式供電的情況下，大型中心電站將走向衰落。
2.2分布式供電發(fā)展趨勢
2.2.1分布式供電的主要方式
分布式發(fā)電方式多種多樣，根據(jù)燃料不同，可分為化石能源與可再生能源；根據(jù)用戶需求不同，有電力單供方式與熱電聯(lián)產(chǎn)方式(CHP)，或冷熱電三聯(lián)產(chǎn)方式(CCHP)；根據(jù)循環(huán)方式不同，可分為燃氣輪機發(fā)電方式，蒸汽輪機發(fā)電方式或柴油機發(fā)電方式等。表1列出了主要的分布式供電方式。
在產(chǎn)業(yè)革命后的200年中，煤炭一直是世界范圍內(nèi)的主要能源，而隨著科技、經(jīng)濟的發(fā)展，石油在一次能源結構中的比例不斷增加，于20世紀60年代超過煤炭。此后，石油、煤炭所占比例緩慢下降，天然氣比例上升；同時，新能源、可再生能源逐步發(fā)展，形成了當前的以化石燃料為主和新能源、可再生能源并存的格局。然而，雖然可再生能源是取之無盡的潔凈能源，但其能源密度低，穩(wěn)定性較差，需要蓄能調(diào)節(jié)，長期穩(wěn)定運行困難，且由于技術不夠成熟，可再生能源一次投資較大，經(jīng)濟性差；而化石能源的發(fā)電技術不僅更加成熟，而且效率更高。因此，作為分布式供電的發(fā)電技術，化石能源目前仍是國際上的主要方向。
表1主要的分布式供電方式
發(fā)電技術
能源種類
內(nèi)燃機發(fā)電技術
燃氣輪機發(fā)電技術
微型燃氣輪機發(fā)電技術
常規(guī)的燃油發(fā)電機發(fā)電技術
燃料電池發(fā)電技術
化石能源
太陽能發(fā)電技術
風力發(fā)電技術
小水利發(fā)電技術
生物質(zhì)發(fā)電技術
可再生能源
氫能發(fā)電技術
二次能源
垃圾發(fā)電技術
一般廢棄物
2.2.2分布式供電的主要動力-微型燃氣輪機
以化石能源為能源動力的分布式供電方式多種多樣(見表1)。隨著微型燃機技術的不斷完善，微型燃機發(fā)電機組已成為分布式供電的主力。
微型燃氣輪機是功率為數(shù)百KW以下的、以天然氣、甲烷、汽油、柴油等為燃料的超小型燃氣輪機。它的雛形可追溯到60年代，但作為-種新型的小型分布式供電系統(tǒng)和電源裝置的發(fā)展歷史則較短。
微型燃氣輪機大都采用回熱循環(huán)。通常它由透平、壓氣機、燃燒室、回熱器、發(fā)電機及電子控制部分組成，從壓氣機出來的高壓空氣先在回熱器內(nèi)接受透平排氣的預熱，然后進入燃燒室與燃料混合、燃燒。大多數(shù)微型氣輪機由燃氣輪機直接驅動內(nèi)置式高速發(fā)電機，發(fā)電機與壓氣機、透平同軸，轉速在50000-120000rpm之間。一些單軸微型燃氣輪機設計，發(fā)電機發(fā)出高頻交流電，轉換成高壓直流電后，再轉換為60Hz480v的交流電。
目前，開發(fā)微型透平的廠商主要集中在北美，歐洲有瑞典和英國。表2為部分新一代微型燃氣輪機的主要技術參數(shù)。
與柴油機發(fā)電機組相比，微型燃機具有以下一系列先進技術特征：
(1)運動部件少，結構簡單緊湊。重量輕，是傳統(tǒng)燃機的1/4；
(2)可用多種燃料，燃料消耗率低，排放低，尤其是使用天然氣；
(3)低振動，低噪音，壽命長，運行成本低；
(4)設計簡單，備用件少，生產(chǎn)成本低；
(5)通過調(diào)節(jié)轉速，即使不是滿負荷運轉，效率也非常高；
(6)可遙控和診斷：
(7)可多臺集成擴容。
因此，先進的微型燃氣輪機是提供清潔、可靠、高質(zhì)量、多用途的小型分布式供電的最佳方式，使電站更靠近用戶，無論對中心城市還是遠郊農(nóng)村甚至邊遠地區(qū)均能適用。有理由相信，一旦達到適當?shù)呐?，微型燃機輪機有能力與中心發(fā)電廠相匹敵。對終端用戶來說，與其它小型發(fā)電裝置相比，微型燃氣輪機是一種更好的環(huán)保型發(fā)電裝置。
表2新一代微型燃氣輪機的主要技術參數(shù)供應商燃料轉速電功率（KW）效率（%）壓比進口溫度（ºC）出口溫度（ºC）排氣溫度（ºC）排放（NOx）功率范圍（KW）
Allied
Signal天然氣650007528.53.7930650240<25ppm75
Bowman天然氣1150004522.54.3-650305-35，45，50，60，80，200
Capstone天然氣9600030-3.2840-270-24，30，60，125-250
GE/Elliott天然氣1160004530---316<9ppm45,80,200
NREC(樣機)天然氣
柴油
丙烷5000070333.3870-200-30-200
2.2.3分布式供電發(fā)展方向-冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)
雖然回熱等有效提高微型燃氣輪機系統(tǒng)熱轉功效率的手段得到應用，微型燃機發(fā)電效率己從17%-20%上升到當前的26%-30%，但以微型燃氣輪機作為動力的簡單的分布式供電系統(tǒng)的熱轉功效率依然遠小于大型集中供電電站。如何有效提高分布式供電系統(tǒng)的能量利用效率是當前分布式供電技術發(fā)展所面臨的主要障礙之一。
正如常規(guī)的集中供電電站可以通過功熱并供提高能源利用率一樣，分布式供電系統(tǒng)在用戶需要的情況下，同樣可以在生產(chǎn)電力的同時，提供熱能或同時滿足供熱、制冷兩方面的需求。而后者則成為一種先進的能源利用系統(tǒng)-冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。
與簡單的供電系統(tǒng)相比，冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)可以在大幅度提高系統(tǒng)能源利用率的同時，降低環(huán)境污染，明顯改善系統(tǒng)的熱經(jīng)濟性。因此，三聯(lián)產(chǎn)技術是目前分布式供電發(fā)展的主要方向之一。
2.2.4以可再生能源為基礎的分布式供電方式的發(fā)展前景
由于礦物能源的有限性和污染性，可再生能源的利用與研究已引起廣泛的重視。20世紀70年代以來，可再生能源已經(jīng)引起了科學家的關注，研究和開發(fā)工作取得了重大進展和成就。進入21世界，可再生能源問題明確地擺到了政府決策者、科學家和社會各界面前，成為重點發(fā)展的熱門研究課題。根據(jù)國家“863”專家委員會提供的文件，在全球資源與環(huán)境問題的強大驅動下，預計在未來10年左右的時間內(nèi)，可再生能源研究將取得突破性進展。據(jù)國際能源機構預測，到2060年全球可再生能源的比例將發(fā)展到世界能源構成的50％以上。
我國可再生能源資源豐富、量多面廣。例如，太陽能在我國2/3國土上的年輻射量超過600MJ/cm2，每年地表吸收的太陽能大約相當于17萬億噸標準煤的能量；而地熱資源的遠景儲量為1353.5億噸標準媒，探明儲量為31.6億噸標準煤。效率差、密度低、不穩(wěn)定等缺陷成為以往可再生能源利用的主要障礙，很難將其與集中供電相結合。通過與分布式供電方式相結合，新型可再生能源分布式發(fā)電系統(tǒng)可以在能的梯級利用的基礎上實現(xiàn)效率的大幅度提高；同時，分布式發(fā)電系統(tǒng)對能源密度的要求也遠低子集中供電方式；而且，通過與現(xiàn)代蓄能技術相結合，可以在很大程度上克服可再生能源不穩(wěn)定的缺陷。如今，分布式供電方式為可再生能源利用的發(fā)展提供了新的動力，在供能效率和經(jīng)濟性的提高以及能源供給安全性方面具有不可替代的作用；而可再生能源也為分布式供電提供了更加廣闊的發(fā)展前景。
可再生能源系統(tǒng)具有運行費用低、環(huán)保性能好等突出優(yōu)勢。比如，為適應北京2008年舉辦奧運會的要求，以及北京日趨嚴格的環(huán)境排放標準，我們建議在奧運村建設示范項目“太陽能與熱泵高效復合能源系統(tǒng)”：將性能好、技術含量高的熱泵技術和太陽能利用技術相結合。此項目利用太陽能等環(huán)境能源作為輔助能源，可確保奧運村對電、冷和熱的供應萬無一失。它充分體現(xiàn)了“綠色奧運”、“科技奧運”的宗旨，將有力推進北京和全國清潔能源利用的發(fā)展。該項目由于采用太陽能熱水器，系統(tǒng)省去熱水器裝機負荷以及運行負荷；由于采用太陽能熱水器作為冬季熱泵供熱的熱源，實現(xiàn)了寒冷地區(qū)的熱泵冬夏兩季運行，省去了系統(tǒng)供熱空調(diào)裝機負荷。另外，該系統(tǒng)通過將太陽能和天然氣或電能適當結合，克服了傳統(tǒng)太陽能利用的不連續(xù)、不穩(wěn)定的缺陷--夏季系統(tǒng)可以輸出空調(diào)用冷和生活熱水，冬季系統(tǒng)可以輸出空調(diào)用熱，僅太陽能環(huán)境能源的利用就使系統(tǒng)節(jié)電能20%-30%；年總能耗比傳統(tǒng)技術方案降低了60%左右，節(jié)能效果非常明顯。該項目設備總投資費用雖然比傳統(tǒng)技術高20%多(其中太陽能熱水器設備費約占總投資的60%)，但運行費用降低50％左右，所追加投資僅需2年左右就可全部回收。
目前，對以太陽能、地熱能等為主的可再生能源的研究和利用受到世界范圍的重視。隨著對可再生能源的能量聚集、轉化、儲存和利用等方面研究的深入，無論是從環(huán)境保護的角度，還是從技術經(jīng)濟、社會發(fā)展的角度來看，以可再生能源為基礎的分布式供電方式具有不可替代性，必將成為未來很有發(fā)展前景的供能手段之一。
2.3我國需要分布式供電
目前我國正處在經(jīng)濟高速發(fā)展時期，提高資源綜合利用效率，是我國能源工業(yè)能否持續(xù)支撐國家現(xiàn)代化建設的關鍵所在。我國能源利用水平距世界發(fā)達國家還有很大的差距，日益增長的電力需求遠未得到滿足，“大機組、大電廠、大電網(wǎng)”的大規(guī)模、集中式的電網(wǎng)供電依然是我國目前能源工業(yè)的主要發(fā)展方向。
但是，我國需要分布式供電。這是因為：
(1)我國幅員遼闊，但物產(chǎn)資源相對貧乏，而且經(jīng)濟發(fā)展不平衡。對于西部等邊遠、落后地區(qū)而言，由于其遠離經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，形成一定規(guī)模的、強大的集中式西北電網(wǎng)系統(tǒng)需要很長時間和巨額的投資，這無法滿足目前西部經(jīng)濟快速發(fā)展的需要。而分布式供電系統(tǒng)可以借助西部天然氣資源豐富、可再生能源多種多樣的優(yōu)勢，在不長的時間內(nèi)，以較小的投資為代價，為西部經(jīng)濟發(fā)展提供有力的支撐；對于東南沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，由于生活水平的日益增加，已經(jīng)出現(xiàn)了類似于西方發(fā)達國家的對于能源產(chǎn)品需求多樣化的趨勢。與集中式供電相比，分布式供電顯現(xiàn)了突出的優(yōu)點，為解決上述問題提供-個更加圓滿的方案。
(2)隨著經(jīng)濟建設的飛速發(fā)展，我國集中式供電電網(wǎng)的規(guī)模迅速膨脹。這種發(fā)展所帶來的安全性問題是不容忽視的，如紐約市、臺灣島二次大停電己為我們敲響了警鐘。為了及時抑制這種趨勢的蔓延，只有合理地調(diào)整供電結構、有效地將分布式供電和集中式供電結合在一起，構架更加安全穩(wěn)定的電力系統(tǒng)。
(3)縱觀西方發(fā)達國家的能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程，可以發(fā)現(xiàn)：它經(jīng)歷了從分布式供電到集中式供電，又到分布式供電方式的演變。造成這種現(xiàn)象不僅僅是由于生活水平提高的需求，而且也是集中式供電方式自身所固有的缺陷造成的。毋庸置疑，隨著社會的發(fā)展，我國能源產(chǎn)業(yè)也將面臨類似的問題。因此，雖然從目前能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況來看，集中式供電是我國能源系統(tǒng)發(fā)展的主要方向，但從長遠看，構造一個集中式供電與分布式供電相結合的合理能源系統(tǒng)，增加電網(wǎng)的質(zhì)量和可靠性，將為我國能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展打下堅實的基礎。
所以，我國近期在發(fā)展大機組、大電廠的同時，應不失時機、因地制宜地興建分布式供電設施?？梢灶A見，隨著西部大開發(fā)的深入進行，特別是“西氣東輸”工程的開展，我國沿線區(qū)域和邊遠地區(qū)的分布式供電將得到極大的發(fā)展。
還應指出，對北京而言，這種分布式能源系統(tǒng)，不僅是保證2008年奧運會順利進行所必須的，而且它將為首都經(jīng)濟提供一個有廣闊前景的技術產(chǎn)業(yè)，為北京的發(fā)展做出貢獻。
3冷熱電聯(lián)產(chǎn)
3.1冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)概述及其特點
傳統(tǒng)動力系統(tǒng)的技術開發(fā)以及商業(yè)化的努力主要著眼于單獨的設備，例如，集中供熱、直燃式中央空調(diào)及發(fā)電設備。這些設備的共同問題在于單一目標下的能耗高，在忽視環(huán)境影響和不合理的能源價格情況下，具有-定的經(jīng)濟效益。但是，從科技技術角度出發(fā)，這些設備都尚未達到有限能源資源的高效和綜合利用。
冷熱電聯(lián)產(chǎn)(CCHP)是-種建立在能的梯級利用概念基礎上，將制冷、供熱(采暖和供熱水)及發(fā)電過程-體化的多聯(lián)產(chǎn)總能系統(tǒng)，目的在于提高能源利用效率，減少碳化物及有害氣體的排放。與集中式發(fā)電-遠程送電比較，CCHP可以大大提高能源利用效率：大型發(fā)電廠的發(fā)電效率-般為35%-55％，扣除廠用電和線損率，終端的利用效率只能達到30-47%。而CCHP的能源利用率可達到90%，沒有輸電損耗；另外，CCHP在降低碳和污染空氣的排放物方面具有很大的潛力：據(jù)有關專家估算，如果從2000年起每年有4%的現(xiàn)有建筑的供電、供暖和供冷采用CCHP，從2005年起25％的新建建筑及從2010年起50％的新建建筑均采用CCHP的話，到2020年的二氧化碳的排放量將減少19%。如果將現(xiàn)有建筑實施CCHP的比例從4%提高到8%，到2020年二氧化碳的排放量將減少30%。
3.2冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)方案選擇
典型冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)一般包括：動力系統(tǒng)和發(fā)電機(供電)、余熱回收裝置(供熱)、制冷系統(tǒng)(供冷)等。針對不同的用戶需求，冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)方案的可選擇范圍很大：與熱、電聯(lián)產(chǎn)技術有關的選擇有蒸汽輪機驅動的外燃燒式和燃氣輪機驅動的內(nèi)燃燒式方案；與制冷方式有關的選擇有壓縮式、吸收式或其它熱驅動的制冷方式。另外，供熱、供冷熱源還有直接和間接方式之分。
在外燃燒式的熱電聯(lián)產(chǎn)應用中，由于背壓汽輪機常常受到區(qū)域供熱負荷的限制不能按經(jīng)濟規(guī)模設置，多數(shù)是相當小的和低效率的；而對于內(nèi)燃燒式方案，由于技術的不斷進步，已經(jīng)生產(chǎn)出了尺寸小、重量輕、污染排放低、燃料適應性廣、具有機械效率和高排氣溫度的燃氣輪機，同時燃氣輪機的容量范圍很寬：從幾十到數(shù)百KW的微型燃氣輪機到300MW以上的大型燃氣輪機，它們用于熱電聯(lián)產(chǎn)時既發(fā)電又產(chǎn)汽，兼有高發(fā)電效率（30%-40%）和高的熱效率（70%-80%）?，F(xiàn)在，在有燃汽和燃油的地方，燃氣輪機正日益取代汽輪機在熱電聯(lián)產(chǎn)中的地位。
壓縮式制冷是消耗外功并通過旋轉軸傳遞給壓縮機進行制冷的，通過機械能的分配，可以調(diào)節(jié)電量和冷量的比例；而吸收式制冷是耗費低溫位熱能來制冷(根據(jù)對熱量和冷量的需求進行調(diào)節(jié)和優(yōu)化)，把來自熱電聯(lián)產(chǎn)的一部分或全部熱能用于驅動吸收式制冷系統(tǒng)。
目前最為常見的吸收式制冷系統(tǒng)為溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)和氨吸收式制冷系統(tǒng)。前者制冷溫度由于受制冷劑的限制，不能低于5℃，-殷僅用于家用空調(diào)；后者的制冷溫度范圍非常大(+10℃--50℃)，不僅可用于空調(diào)，而且可用于0℃以下的制冷場所。同時，氨吸收式制冷系統(tǒng)可以利用低品位的余熱，所需熱源的溫度只要達到80℃以上就能利用，從而使能源得到充分合理的利用；而月氨吸收式制冷系統(tǒng)還具有節(jié)電、設備易于制造和維修、對安裝場所要求不高、系統(tǒng)運行平穩(wěn)可靠、噪聲小、便于調(diào)節(jié)、可以在同一系統(tǒng)內(nèi)提供給用戶不同溫度的冷量、單個系統(tǒng)的制冷量很大等優(yōu)點。
4結論
隨著人民生活水平的提高，能源消費日益增長，能源動力系統(tǒng)愈來愈向大容量、高度集中的模式發(fā)展。然而，分布式供電是集中供電不可缺少的重要補充。它因靈活的變負荷性、低的初投資、很高的供電可靠性、很小的輸電損失和適合可再生能源等特點在世界范圍內(nèi)越來越受到重視。
關鍵詞：低碳經(jīng)濟 發(fā)展對策
中圖分類號：F2 文獻標識碼：A 文章編號：1008-925X(2012)O9-0325-01
以氣候變暖為主要特征的全球氣候變化已成為21世紀人類共同面臨的最重大環(huán)境與發(fā)展挑戰(zhàn)，應對氣候變化是當前乃至今后相當長時期內(nèi)實現(xiàn)全球可持續(xù)發(fā)展的核心任務。發(fā)展“低碳經(jīng)濟”作為協(xié)調(diào)社會經(jīng)濟發(fā)展、保障能源安全與應對氣候變化的基本途徑，正逐漸取得全球越來越多國家的認同。
一、低碳經(jīng)濟概念及意義
所謂低碳經(jīng)濟，是以生態(tài)環(huán)境保護為指導，最大限度地降低煤炭、石油等能源的浪費，在低碳思想引導的經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護相互協(xié)作，實現(xiàn)雙贏的經(jīng)濟形態(tài)。通過經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，帶動技術創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)轉型、能源開發(fā)等多方面、多環(huán)節(jié)共同發(fā)展，相互促進。
要發(fā)展低碳經(jīng)濟，首先要加強環(huán)境保護的意識和責任心，以降低能源消耗、污染排放為目標，嚴格遵照國家降耗指標。另一方面最大限度的利用能源，發(fā)展生態(tài)工業(yè)。有效地調(diào)整經(jīng)濟結構，改善傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)展首先犧牲環(huán)境的落后理念，以集約型的經(jīng)濟模式加大環(huán)境保護力度。實現(xiàn)生態(tài)和經(jīng)濟的雙贏。
二、我國發(fā)展低碳經(jīng)濟的對策建議
1.培養(yǎng)新觀念，增強減排意識
節(jié)約資源與減少環(huán)境污染要靠每個組織和個人的自覺行動。低碳經(jīng)濟的基礎其中最重要的因素是人的覺悟、對減排的認識、科學的態(tài)度。如果人們對于減排的重要性認識不足，沒有以科學的態(tài)度來認識它，那么走低碳經(jīng)濟的發(fā)展道路只能是停留在口號上。目前我國公民的環(huán)保意識與日本、美國和德國等國家相比還很弱，環(huán)保觀念屬于新觀念，要培養(yǎng)我國公民的綠色覺悟，增強環(huán)保意識還任重道遠。
要提高人們認識，轉變觀念，必須用科學發(fā)展觀來認識低碳經(jīng)濟的重要性。要看到溫室氣體效應對全球濟、社會、生態(tài)環(huán)境、人們生存條件的嚴重威脅，也對我國社會、經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境的嚴峻挑戰(zhàn)。為此，我們倡導綠色消費、綠色經(jīng)營的理念，使全社會形成低碳的生活方式。碳經(jīng)濟研究是我國社會能否可持續(xù)發(fā)展的大事，是一件重大的民生問題，關注低碳經(jīng)濟就是關注民生問題。
2.開發(fā)利用可再生能源
對于發(fā)展低碳經(jīng)濟，能源再生是一個新領域，有相當大的研究意義。而且我國有特別豐富的再生資源，資源再生的商業(yè)化，也極大彌補了資源再生成本大的問題。很多新型能源技術也很好的運用到了再生產(chǎn)業(yè)中，例如太陽能熱水器，農(nóng)村的小沼氣。發(fā)展較好的風電（如新疆塔里木的風電）等，都有很強的競爭力；中國每年所利用的農(nóng)作物秸稈等生物質(zhì)能，折合標煤約三億噸，如果每年的商品能源消費總量是30億噸，生物質(zhì)能占了10%。已經(jīng)商業(yè)化的可再生能源，可以進一步推廣。太陽能光伏發(fā)電、光熱發(fā)電兩種技術現(xiàn)在都在運行。歐洲有一項遠大的工程規(guī)劃，準備在非洲撒哈拉沙漠上建大的太陽能光熱發(fā)電站，然后建遠距離輸變電系統(tǒng)，把電力輸送到歐洲。中國有廣袤的戈壁灘，如果太陽能發(fā)電技術成熟，戈壁灘的開發(fā)前景將非常廣闊。現(xiàn)在我們就可以進行研發(fā)投入，做好前期準備。
3.優(yōu)化能源結構，推進產(chǎn)業(yè)結構合理化
針對我國不合理的能源結構，發(fā)展低碳經(jīng)濟應當從調(diào)整能源結構和優(yōu)化能源利用模式上來加強能源的利用效率。在短期內(nèi)，我國應加快發(fā)展低碳和固碳技術，開發(fā)替代能源和可再生能源，以節(jié)能減排和清潔煤技術作為重點，促進能源供應多元化；從長遠上，我們應該建立可再生能源，先擇核能、清潔煤等作為可持續(xù)能源體系的主體，大力推廣氫燃料和其他新能源技術的應用，提高可再生能源的比例，打破能源結構不合理的現(xiàn)狀。
針對我國不合理的產(chǎn)業(yè)結構，政府應當通過相關政策鼓勵，如稅收鼓勵，減免或退還部分稅收，嚴格控制高耗能、高污染行業(yè)過快增長，向低能耗方向有效調(diào)整工業(yè)內(nèi)部的行業(yè)結構和產(chǎn)品結構，大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，提高其在國民經(jīng)濟中的比重。促進產(chǎn)業(yè)結構升級不僅是對能源和環(huán)境問題以及發(fā)展低碳經(jīng)濟的解決辦法之一，同樣也是從整體上促進我國經(jīng)濟發(fā)展的根本動力。
4.加快低碳技術創(chuàng)新，加強國際技術合作
走低碳發(fā)展道路，技術創(chuàng)新是核心要素。首先，政府應組織力量開展低碳經(jīng)濟關鍵技術的科技攻關，提高研發(fā)投入，并制定長遠的發(fā)展規(guī)劃，優(yōu)先開發(fā)新型的、高效的低碳技術；同時，積極鼓勵企業(yè)積極投入低碳技術的開發(fā)、設備制造和低碳能源的生產(chǎn)。從當前國內(nèi)外低碳技術現(xiàn)狀來看，短期內(nèi)，應該大力發(fā)展節(jié)能與能效提高技術，如煤炭、石油和天然氣的清潔、高效開發(fā)和利用技術，可再生能源和新能源技術；從中長期看，主要技術研究領域應當包括：主要行業(yè)二氧化碳和甲烷等溫室氣體的排放控制與處置利用技術，生物與工程固碳技術，先進煤電、核電等重大能源裝備制造技術。
其次，進一步加強國際技術合作，通過共同研發(fā)，合理轉讓等方式提高國內(nèi)的科技水平和創(chuàng)新能力，盡快縮小與先進國家低碳技術方面的差距。積極引進、消化和吸收國外的先進節(jié)能技術、提高能效的技術和可再生能源技術。
5.推動碳金融業(yè)務
在國際碳交易市場，發(fā)達國家已經(jīng)建立了包含一系列金融工具的碳金融體系，而中國的碳交易市場仍然停留在初級的階段。因此，加強研究和促進碳金融產(chǎn)品的創(chuàng)新是構建中國的碳金融體系的關鍵。首先，設立專門低碳經(jīng)濟發(fā)展基金，對全國性的和跨區(qū)域的低碳經(jīng)濟項目提供資金支持；由政府信譽擔保，每年發(fā)行長期碳債券，建立一個合理分擔減排成本的融資機制。其次，鼓勵金融機構設立專門的碳金融部門，以提升碳交易和碳金融投資過程中的信息獲取能力和風險防控能力。最后，建立和完善的相關法律法規(guī)體系和碳金融扶持政策，以鼓勵企業(yè)在股市融資，從而引導私人資本進入低碳經(jīng)濟領域。
三、結束語
低碳是一種主流意識，更是經(jīng)濟發(fā)展的大趨勢。要切實倡導低碳環(huán)保的思想，而不是只把低碳經(jīng)濟當做一個時髦的概念。以行動落實帶動經(jīng)濟發(fā)展方式、消費方式、能源結構的快速轉型?？傊?，生態(tài)環(huán)境建設是一個世界性的課題，而經(jīng)濟是人類發(fā)展的主體，只有把環(huán)境能源意識有機的融合到經(jīng)濟發(fā)展中，才能保持我們社會的可持續(xù)發(fā)展性，才能真正做到經(jīng)濟以人為本，科學發(fā)展。
參考文獻：
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在我國建筑行業(yè)不斷發(fā)展的背景下，近年來建筑節(jié)能技術飛速發(fā)展，建筑節(jié)能不僅是現(xiàn)今建設領域的重要組成部分，更是將來建設領域科技發(fā)展的橋頭堡?！笆濉逼陂g，建筑節(jié)能改造為太陽能光熱市場，帶來價值上百億元的發(fā)展機遇，因此逐漸成為行業(yè)內(nèi)討論和關注的焦點。
太陽能光熱市場
為節(jié)能政策唱“贊歌”
在第9屆中國國際（長沙）太陽能產(chǎn)品博覽會上，太陽能行業(yè)領軍品牌——四季沐歌，借機推出了專門針對城市市場綜合利用的太陽能熱水器和熱水系統(tǒng)，并提出了“城市熱水銀行”的概念。早在2011年下半年，國家就已經(jīng)啟動了“全國大型公共建筑節(jié)能改造重點城市”試點，目前已有近40個大中城市入選。按照數(shù)據(jù)統(tǒng)計，每個重點城市未來2年公共建筑節(jié)能改造面積將達到400萬平方米，如果按每平方米100元的太陽能熱利用改造成本計算，近2年來我國40個重點城市僅公共建筑節(jié)能改造一項，就將帶來上百億元的太陽能光熱市場。
隨著國家、各地政府以及普通老百姓等各個層面對于節(jié)能減排的日益重視，中國的光熱行業(yè)仍大有可為。四季沐歌等同行業(yè)企業(yè)從2010年下半年開始，就把更多精力投放在城市市場的太陽能開發(fā)利用上，從熱水到熱能、從單一能源到復合能源、從低溫領域到高溫領域，包括太陽能熱水、工業(yè)鍋爐、商業(yè)制冷、烘干在內(nèi)的太陽能光熱系統(tǒng)，已經(jīng)應用到造紙、紡織、化工、醫(yī)藥等多個行業(yè)。
事實上，相比較顯而易見的汽車、工廠的碳排放，建筑碳排放在社會排放總量中幾乎占到了50%，這一比例遠遠高于運輸和工業(yè)領域。而根據(jù)“十二五”規(guī)劃綱要，2015年我國城鎮(zhèn)化率將達到51.5%，這就意味著未來幾年內(nèi)，我國城市節(jié)能將成為節(jié)能減排成敗的關鍵。正因如此，住建部下發(fā)了《關于印發(fā)住房城鄉(xiāng)建設部建筑節(jié)能與科技司2012年工作要點的通知》，明確表示將適時開展新建建筑強制性應用可再生能源試點，全面推進綠色建筑發(fā)展，力爭在“十二五”時期新建綠色建筑11億平方米，對5.7億平方米建筑進行節(jié)能改造。四季沐歌所提出的“城市熱水銀行”概念，在功能上針對“城市熱水和熱能”的覆蓋性定位；技術上針對“城市智能”的一站式管理定位；服務上針對“銀行概念”的合同能源管理定位；競爭上針對“工程市場”的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢定位，很好地全方位地提出了解決城市太陽能的綜合利用的解決方案。
從近年來的行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀可以看出，建筑業(yè)是中國國民經(jīng)濟重要支柱產(chǎn)業(yè)之一，中國建筑業(yè)科技進步和節(jié)能減排工作成績顯著，但綠色建筑仍然任重道遠。“十二五”期間要大力推動建筑節(jié)能，制定并實施綠色建筑行動方案，從規(guī)劃、法規(guī)、技術、標準、設計等環(huán)節(jié)全面推進建筑節(jié)能流程。做好夏熱冬冷地區(qū)建筑節(jié)能改造，加強公共機構節(jié)能減排，推動太陽能與建筑一體化等可再生能源的循環(huán)應用，實現(xiàn)北方采暖地區(qū)居住建筑供熱計量和節(jié)能改造4億平方米以上，夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能改造5000萬平方米，公共建筑節(jié)能改造6000萬平方米。同時，因地制宜大力發(fā)展太陽能、生物質(zhì)能、地熱能等可再生能源。大型公共建筑建筑面積占不到城鎮(zhèn)建筑總量的4%，但是卻消耗了建筑能耗總量的22%。要想實現(xiàn)“十二五”的建筑節(jié)能目標，太陽能與建筑一體化必不可少。太陽能僅占建筑整體成本的1%，卻可以減少10%的建筑能耗。
2011年8月中旬，《建筑業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》提出以加快建筑業(yè)發(fā)展方式轉變和產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整為主線，發(fā)展綠色建筑、加強工程建設全過程的節(jié)能減排，實現(xiàn)低耗、環(huán)保、高效生產(chǎn)等目標要求。9月初，《北京市“十二五”時期民用建筑節(jié)能規(guī)劃》提出新建、擴建、改建的城鎮(zhèn)居住建筑、公共建筑等將全部執(zhí)行節(jié)能設計標準，城鎮(zhèn)新建住宅和符合條件的公共建筑將強制安裝太陽能生活熱水系統(tǒng)。以北京等一線城市為首，太陽能逐漸得到政府重視，并被大眾認可。目前，城鎮(zhèn)居民使用的能源逐漸向新能源轉型，對全社會建筑節(jié)能的走向起到舉足輕重的作用，政府也越發(fā)重視太陽能產(chǎn)品在城鎮(zhèn)領域的推廣普及。隨著國內(nèi)建筑業(yè)的快速發(fā)展，太陽能對國內(nèi)未來能源結構轉型越發(fā)重要，同時建筑節(jié)能領域也成為節(jié)能減排的重要組成部分。在建筑節(jié)能領域，除北京等一線城市發(fā)展較快之外，國內(nèi)二、三線城市對建筑節(jié)能的落地執(zhí)行尚待加強，這不單是太陽能光熱領域，也是整個建筑節(jié)能領域將共同面對的問題。
近日，北京市即將出臺的《太陽能建筑應用項目管理辦法》，計劃將在全市新建民用建筑中，大力推廣太陽能熱水系統(tǒng)。同時，老舊住宅樓進行節(jié)能改造時，只要三分之二業(yè)主同意，即可安裝太陽能熱水器。據(jù)了解，在節(jié)能減排、建筑節(jié)能壓力下，北京、上海、山東等20多個省市相繼出臺太陽能“強裝令”，以及相關資金補貼政策，為太陽能與建筑一體化推廣提供政策支持，太陽能在建筑節(jié)能方面發(fā)揮越來越突出的作用。例如山東省“十二五”節(jié)能減排綜合性工作實施方案，計劃到2015年，將累計建成綠色建筑1，000萬平方米以上，完成既有建筑節(jié)能改造8，900萬平方米，新增太陽能光熱建筑應用面積1.5億平方米以上，這對中國太陽能光熱產(chǎn)業(yè)來說，是前所未有的巨大利好。
太陽能技術
改寫建筑節(jié)能市場的產(chǎn)業(yè)鏈
按照《建筑業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》要求，2015年，全國化學需氧量和二氧化硫排放總量分別控制在2，347.6萬噸和2，086.4萬噸，比2010年的2，551.7萬噸和2，267.8萬噸總體下降了8%；全國氨氮和氮氧化物排放總量分別控制在238.0萬噸和2，046.2萬噸，比2010年的264.4萬噸和2，273.6萬噸總體下降了10%。c從環(huán)保部對全國主要污染物減排情況的調(diào)研來看，節(jié)能減排并不樂觀，二氧化硫、氨氮和氮氧化物排放主要來自工業(yè)生產(chǎn)，如果能用清潔無污染的太陽能，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的部分能源替代，將有助于減排目標的實現(xiàn)。在我國已建成的400多億平方米建筑中，熱水、空調(diào)和采暖能耗，占建筑能耗的65%左右，而利用清潔可再生的太陽能，則可有效實現(xiàn)建筑中的能源替代，是有效降低建筑能耗的手段。太陽能熱水可補充15%的建筑能耗，采暖、制冷系統(tǒng)可解決50%的建筑能耗，光伏發(fā)電可節(jié)約30%的建筑能耗，節(jié)能效果顯而易見。
眼下，國內(nèi)太陽能光伏發(fā)電市場正遭遇嚴冬期，業(yè)界紛紛期盼國內(nèi)光電市場能大幅啟動，以推動光電產(chǎn)業(yè)別“冬”入“春”?！兑?guī)劃》的出臺，將使得這種預期漸漸成為現(xiàn)實。未來，以光電建筑一體化為代表的太陽能發(fā)電項目有望成為行業(yè)轉暖的“急先鋒”。盡管發(fā)展迅速，但我國在建筑領域推廣應用可再生能源，總體上仍處于起步階段。據(jù)測算，目前可再生能源建筑應用量占建筑用能比重的2%左右，這與我國豐富的資源稟賦相比、與快速增長的建筑用能需求相比、與調(diào)整用能結構的迫切要求相比，都有巨大差距。而進一步的市場測算顯示，當前我國有480億平方米建筑面積，如果在其中的10%建立光電建筑一體化系統(tǒng)，將形成5億千瓦太陽能電池需求市場。如果按晶硅電池每瓦16元的安裝成本計算，將帶動上萬億元級的太陽能電池市場。
2011年頒布的《河北省建筑節(jié)能條例》要求，在縣級以上城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)，具備條件的新建、改建、擴建的12層以下居住建筑，以及集中供應熱水的公共建筑中，強制應用太陽能光熱系統(tǒng)，并與建筑進行一體化設計與施工。新規(guī)定指出，從2012年開始，具備條件的12層至30層左右的新建高層建筑，也要強制應用太陽能光熱系統(tǒng)。據(jù)悉，邢臺、邯鄲等市已對12層以上高層建筑的太陽能光熱建筑一體化應用進行了相關探索，并制定出臺了一些政策。近幾年，石家莊、保定、邯鄲等地已建成了一批高層建筑應用太陽能的示范項目。從居民需求來看，大家對使用太陽能的積極性非常高，另外，太陽能光熱建筑一體化應用技術也日趨成熟?？梢哉f，眼下不僅強制推行的時機成熟，相關也政策也陸續(xù)，這令太陽能市場的未來前景如火如荼。太陽能光熱系統(tǒng)使用方式可以靈活選擇，如樓頂集中或墻體外掛等，但重要的是必須與建筑工程同步設計、同步施工、同步驗收、同步交付使用。太陽能、淺層地能等可再生能源在建筑領域的積極推廣，是建筑節(jié)能工作的重要內(nèi)容。同時，應用太陽能、淺層地熱能等可再生能源，是解決建筑用能最經(jīng)濟合理的選擇。我國是太陽能利用條件較好的地區(qū)，大多數(shù)的國土面積年日照時數(shù)在2，600小時以上，年太陽輻照值大于每平方米5，000兆焦。積極開放和推廣建筑集中供熱的太陽能光熱系統(tǒng)工程，既能解決居民的熱水、采暖需求，又可減輕政府投資其他供熱設施的壓力，也是提高人民生活水平的重要舉措。近年來，可再生能源建筑應用政策法規(guī)、技術標準逐步健全，并要求具備條件的工程項目強制應用太陽能集中熱水系統(tǒng)，并與建筑工程同步實施，可謂國家下大力氣的一番能源革新，可以預見到該政策的前路璀璨。
據(jù)報道，素有“小上?！敝Q的江蘇昆山，由于城市建設速度飛快，建筑能耗也隨之升高，昆山為了節(jié)能減排，堅持推動太陽能熱利用，近期還榮獲了“可再生能源建筑應用縣級示范城市”榮譽。浙江海寧，地處美麗的太湖東南岸，這里是全國3大太陽能熱水器生產(chǎn)加工基地之一，科技園區(qū)里聚集著大批太陽能熱水器生產(chǎn)企業(yè)。
然而，自2009年以來，受大環(huán)境的影響，全國太陽能行業(yè)一片低迷，令海寧的大批企業(yè)陷于停產(chǎn)或倒閉狀態(tài)。但是，與海寧接壤的蘇州、無錫，太陽能工程市場，卻是一片繁榮景象。蘇南經(jīng)濟發(fā)達，太陽能熱水市場成熟早，自然市場競爭激烈，然而這里很少看到浙江太陽能熱水工程的影子。在即將交付的蘇州城南的吳中區(qū)的“國香園”前，工地上一片忙碌，一座座樓頂上整排太陽能熱水器系統(tǒng)特別顯眼。原因在于，江蘇推動強制安裝太陽能的工作走在全國前列，尤其是蘇南各地市貫徹得比較好，加上蘇南樓市并未受調(diào)控太大的影響，所以這里的工程量很多，很多建筑對太陽能需求量較大，未來幾年依然會繼續(xù)上升。蘇州本地生產(chǎn)太陽能熱水器的企業(yè)很少，當?shù)靥柲苁袌龌颈粐鴥?nèi)幾個大品牌占領，江蘇人做事講究細致、認真，不急功近利，對太陽能熱水工程的質(zhì)量、技術和服務要求較高。蘇南的開發(fā)商作為甲方，做工程都挑選大品牌，與上升快的企業(yè)合作，偌大的蘇州，能進來做成太陽能工程的企業(yè)可能不超過5家。然而，成功布局市場做大做強，首先要有綜合實力強大的企業(yè)做后盾，其次是要有好的合作模式。所謂術業(yè)有專攻，企業(yè)再大也做不到面面俱到，在互聯(lián)網(wǎng)和高鐵的連通下，城鄉(xiāng)的差別正在縮短乃至消失，城市之間界限正在模糊，由此產(chǎn)生的市場一體化趨勢的特點是利用好人才、信息、關系等當?shù)刭Y源，實現(xiàn)專家共享、信息共享、資源共享、協(xié)作配合、效率提升，并提高整體的開發(fā)能力與服務能力。最后，企業(yè)應當提供充分保障，做好后臺技術支持。
太陽能產(chǎn)業(yè)
是清潔能源與微排能源的同義詞
太陽能熱水、太陽能空調(diào)、太陽能或風力發(fā)電的路燈……寫字樓、住宅社區(qū)、度假酒店、廠房、學校、交通等所需能源，幾乎均由以太陽能為核心的新能源，以及其他可再生能源參與提供，可再生能源利用率達40%以上，使得建筑和照明的二氧化碳排放減少了30%，整體節(jié)能80%以上。這就是位于山東德州的皇明“中國太陽谷”與德州住宅小區(qū)“蔚來城”，它們都是節(jié)能建筑的典范。今年，皇明在“中國太陽谷”的基礎上，規(guī)劃建造了微排立體城市模板——“未來方舟”。這個集10多種生活方式、幾十種建筑形式、上百種節(jié)能技術和清潔能源科技為一體的“微排立體城市”里，處處可見太陽能等新能源的應用，打開窗戶就能觸摸到植物，在家就能享受到原生態(tài)農(nóng)房、水塘、植物等自然風光。
新能源建起宜居建筑節(jié)能新城，充分利用雨水，看起來是池塘，其實是一個個集水點。城市建設帶來大面積硬化，雨水很難滲入到地下，而在未來的西部新城，雨水將被得到充分利用。在節(jié)水方面，西部新城采取了很多措施，其中比較有特色的一項，就是雨水的合理收集利用。在當初設計路面的時候，專門布置了一些雨水收集點，每當下雨后，雨水就會順道路的地勢流淌，既不會造成危險的城市積水，又可以灌溉土地。西部新城還在道路綠化帶中，設計一些作為景觀的池塘、濕地，綠化環(huán)衛(wèi)人員在澆花、澆樹時，可以充分使用這部分自然雨水。關于新能源的系統(tǒng)利用方面，太陽能將成為單體建筑的一種補充能源，太陽能發(fā)的電不是要并入電網(wǎng)，而是用于供應建筑物本身的能源。這些太陽能設備已經(jīng)不是以往大家看到的單一的黑色，現(xiàn)在很多太陽能設施可以根據(jù)建筑物（酒店、公寓等）的整體色彩來設計，也許是五彩斑斕，并且從外表難以看出是太陽能裝置。新城色彩主旋律的關鍵詞被確定為“深暖淡彩”。規(guī)劃墻面主色調(diào)以黃紅、紅褐、灰褐等暖灰色系為主，并含有少量的淺灰色系，屋頂主色調(diào)以褐色系和紅色系為主。光是灰色就有好幾十種，而且建筑物外立面的材質(zhì)有玻璃、瓷磚、涂料，使得色彩迥異。
微排與低碳相比，微意味著比低更低，排所包涵的比碳更廣?；拭饕呀?jīng)與中科院聯(lián)合成立“微排地球研究院”，研究推廣以太陽能為核心，集成各種新能源科技的能源替代方案?；凇拔⑴诺厍驊?zhàn)略”，皇明還推出了一整套微排集成解決方案，整合了所有成熟的清潔能源技術。它作為一個智能清潔能源管理平臺，對家居、酒店、公園、工廠及城市等各方面進行節(jié)能改造與管理，實現(xiàn)生活、生產(chǎn)中各種能耗排放達到微量，甚至零能耗。
力諾瑞特中溫技術支撐下的太陽能制冷和采暖技術，正好可以有效解決大型建筑的高能耗問題。按目前的技術水平計算，綜合利用太陽能，全面實現(xiàn)太陽能與建筑一體化，以及太陽能光熱光電綜合應用一體化，太陽能熱水可補充15%建筑能耗，采暖、制冷系統(tǒng)可解決50%建筑能耗，光伏發(fā)電可節(jié)約30%的建筑能耗。據(jù)了解，力諾瑞特不久前的全球首個CPC中溫太陽能工業(yè)熱力系統(tǒng)，可以在印染、造紙、釀造等8個行業(yè)實現(xiàn)10%以上能源替代，并減少相應廢氣排放。其實，在力諾瑞特一直有一個“一臺太陽能等于8棵大樹”的陽光指數(shù)，就是說1臺適合3口之家使用的120升力諾瑞特太陽能熱水器，每年可以為國家節(jié)省標準煤138元、電610.7元、天然氣260元，減少351.75公斤二氧化碳排放，還相當于減少8棵大樹的砍伐。據(jù)統(tǒng)計，進入21世紀以來的10年間，我國太陽能熱水器累計節(jié)約標準煤總量達11，295萬噸，累計實現(xiàn)SO 減排365.19萬噸、NO 減排164.16萬噸、煙塵減排282.36萬噸、CO 減排24，246.6萬噸，節(jié)能減排效果顯著。隨著“十二五”節(jié)能減排工作逐步展開，能源結構調(diào)整將成為節(jié)能減排重要手段。太陽能、生物質(zhì)能、地熱能等可再生能源將得到更多政策支持，得以快速發(fā)展，太陽能中溫技術在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用，以及太陽能發(fā)電建設推廣將取得長足進步。到2015年，非化石能源占一次能源消費總量比重達到11.4%，到2020年將達到15%，勢將成為完成40%減排目標的中堅力量。
作為行業(yè)唯一的國家住宅產(chǎn)業(yè)化基地，力諾瑞特經(jīng)過引進、消化、吸收、再創(chuàng)新，不斷結合中國實際推出一系列太陽能與建筑一體化產(chǎn)品和技術，直接推動了國內(nèi)建筑節(jié)能事業(yè)的有效開展。從直插式太陽能到陽臺壁掛太陽能，從分體式太陽能到太陽能空調(diào)，從Aqua系統(tǒng)到FU集熱模塊，從景觀太陽能的推廣到“零碳館”的建成，讓世界看到了中國太陽能企業(yè)致力建筑節(jié)能的實力與決心。力諾瑞特多年來孜孜不倦地進行太陽能與建筑一體化技術的研究與推廣，不僅成功讓太陽能熱水器爬上了30層的高樓大廈，還在工程推廣實踐的基礎上，在國內(nèi)首家出臺《太陽能熱水系統(tǒng)建筑一體化設計與應用》標準圖集，為太陽能與建筑同步設計、同步施工、同步驗收、同步管理提供技術標準，成為全國第一部最全面、最具代表性的太陽能與建筑一體化圖集。目前國內(nèi)，力諾瑞特被業(yè)內(nèi)公認為“建筑一體化”專家，將熱水器與建筑節(jié)能相結合，在全國范圍內(nèi)建成近2000個“太陽能與建筑一體化”精品工程，推廣4000萬平方米太陽能住宅，相當于為中國創(chuàng)造了一個低碳、生態(tài)、可持續(xù)的太陽能住宅新型城市。對此，力諾瑞特在行業(yè)率先將太陽能熱水器與建筑結合并普及，只是一個拋磚引玉的表率精英，未來整個行業(yè)會有更多企業(yè)站出來，共同推動建筑節(jié)能事業(yè)的健康快速發(fā)展。
太陽能企業(yè)
建立光電地熱一體化“大本營”
所謂的建筑節(jié)能是指在建筑中提高能源利用效率，用有限的資源和最小的能源消費代價，取得最大的經(jīng)濟和社會效應。眾所周知，建筑能耗已占社會總能耗的30%～40%，成為耗能大戶，我國每年新增房屋20億平方米中，其中95%以上是高能耗建筑。面對日益增大的節(jié)能減排壓力，國家陸續(xù)出臺了相關的財政政策以扶持節(jié)能、綠色、低能耗建筑的發(fā)展，在國家相關政策的大力支持下，節(jié)能技術如地源熱泵技術的應用面積，也從2005年的約3，000萬平米，上升到了2010年的1.2億平米，LED照明、太陽能集熱器、光伏發(fā)電等一批綠色能源技術、節(jié)能設備得到了廣泛的認可與推行，節(jié)能理念也得到了很好的普及。但是，因為可再生能源技術本身存在一些問題，造成節(jié)能建筑在使用中出現(xiàn)以下幾個問題：地源熱泵技術受地下熱能波動和氣候環(huán)境影響較大，部分地區(qū)不適合推廣；由于我國電力格局不平衡，峰谷電價政策不統(tǒng)一，導致蓄冷、蓄熱技術僅在南方部分地區(qū)使用；光伏發(fā)電技術由于難以并網(wǎng)導致造價較高，現(xiàn)階段不適宜大規(guī)模推廣；太陽能集熱技術雖然相對成熟，但是完全取代市政供暖還為時尚早。更為突出的問題是，各節(jié)能技術廠家、以及各可再生能源技術各自為政、各自宣傳自身產(chǎn)品的優(yōu)勢，從根本上忽略了可再生能源建筑其實是一個系統(tǒng)性、復合型的系統(tǒng)工程。它們需要整體規(guī)劃、整體設計，從系統(tǒng)方案、工藝選擇、設備選型、工程施工，直至后期的運行維護都是不可分割的整體。這也是無法實現(xiàn)建筑整體節(jié)能或可再生能源建筑整體應用的根本原因。因此，建筑節(jié)能領域急需一種系統(tǒng)性、復合型的綜合節(jié)能技術或節(jié)能系統(tǒng)，目前國內(nèi)外多家公司推出了太陽能建筑一體化設計。據(jù)介紹，這種太陽能光電應用系統(tǒng)的設計，普遍適用于住宅、廣場、道路等照明設施，通常安裝在建筑物頂部、外側等，以便最大限度吸收太陽光，既節(jié)約空間又節(jié)約能源。
近年來，行業(yè)內(nèi)一些優(yōu)秀企業(yè)不斷創(chuàng)新和完善，嘗試去綜合解決可再生能源建筑的供暖、制冷、熱水和照明問題，以實現(xiàn)建筑的低能耗或微能耗。據(jù)悉，北京世能中晶能源科技有限公司分別與清華建筑設計研究院、同濟大學建筑設計院等科研院所深入合作、大膽創(chuàng)新，積極研發(fā)光電地熱一體化建筑可再生能源技術。該技術將太陽能光電、太陽能光熱、地熱能作為基礎能源，配合能源高效利用技術（能源梯級利用、蓄冷、蓄熱）及能源存儲技術，將供暖、制冷、照明、生活熱水等常規(guī)建筑能源供應、輸送，作為一個整體的系統(tǒng)來開發(fā)，以實現(xiàn)建筑的能源供應系統(tǒng)獨立于常規(guī)的市政能源系統(tǒng)，從而最終構建建筑的可再生能源供應系統(tǒng)。該技術系統(tǒng)包括基礎能源層、能源轉化層和能源利用層?；A能源層由太陽能光電、太陽能光熱和地熱能3種可再生能源形式組成，根據(jù)不同的地理環(huán)境和可再生能源的條件，因地制宜進行有機的組合，如地熱能特別豐富的地區(qū)，在具體設計時可將大部分負荷由地熱能來承擔，將太陽能光熱作為一個補充，在滿足建筑熱工指標及空調(diào)負荷指標的前提下，盡可能將某一種可再生能源優(yōu)勢發(fā)揮充分，達到最優(yōu)化的系統(tǒng)運行狀況，實現(xiàn)建筑的微能耗或零能耗。
從2009年開始，北京世能中晶能源科技有限公司就在該領域開始了小規(guī)模的應用實驗，實驗項目取得了成功，供暖、制冷及生活熱水供應滿足設計要求，實際使用效果得到了用戶的一致好評。2011年，北京世能中晶競標國內(nèi)規(guī)模最大的節(jié)能建筑項目——內(nèi)蒙古國泰150萬平米光電地熱一體化建筑項目，并基本實施落成。該項目總建筑面積約150萬平方米，主要有兩大部分組成，一為住宅小區(qū)，建筑面積約80萬平方米；二為建材市場和車站等附屬建筑群，面積約70萬平方米。該項目全部實現(xiàn)冬季供暖，夏季制冷和全年熱水。
世能中晶按照當?shù)氐責豳Y源的特點，采用以地熱能為主，太陽能為輔的工藝路線，利用熱泵技術與地熱梯級利用技術，供應住宅及建材中心冬季供暖、夏季制冷及熱水需求。地熱結合熱泵負擔基礎負荷，燃氣鍋爐負擔尖峰負荷，生活熱水部分采用地熱尾水，在去除掉鐵、錳、硫等元素后供入小區(qū)和建材中心。住宅小區(qū)末端則采用地板輻射采暖系統(tǒng)，建材中心主力店采用風機盤管系統(tǒng)，冬夏均可使用，建材中心無需供冷部分都采用地板輻射采暖系統(tǒng)。而置于建材中心屋頂?shù)奶柲芄夥嘘?，提供機房用電和整個項目照明用電，既節(jié)能又敞亮。按照世能中晶的設計思路，該項目多出的投資在系統(tǒng)運行1年后即可收回，此后年收益約2千萬元人民幣左右，按照25年的運行時間計算，項目投資方可獲近5億元收益。該項目將地熱能和太陽能的配合通過DCS智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)兩種能源有機結合，最大程度上達到效率最優(yōu)、效果最佳的運營指標，為今后可再生能源建筑設計和集成，提供了現(xiàn)實版的示范經(jīng)驗。
光電地熱一體化建筑技術系統(tǒng)本身不消耗常規(guī)能源，也沒有能源費用產(chǎn)生，是比較徹底的節(jié)能系統(tǒng)，非常適宜在建筑節(jié)能領域全面推廣。“十二五”期間，建筑節(jié)能技術必將呈現(xiàn)出百花齊放的繁華局面，相信光電地熱一體化建筑技術，必將成為大放異彩的節(jié)能奇葩。
未來以“太陽光”之名
讓零耗能步步成真
當人們經(jīng)歷了電荒、水荒和油荒之后，已經(jīng)開始意識到能源問題的嚴重性。不可再生能源匱乏的中國，能源消耗量占全世界的10%，位居世界第二，僅次于美國，而建筑能耗約占全國總能耗的30%，有些地區(qū)甚至達到50%。四平八穩(wěn)的整改，已經(jīng)無法應對迫在眉睫的短缺，確實是該下“猛藥”的時候了。
隨著當下“以人為本”設計理念的提出，人們對住宅的舒適性要求也越來越高，建筑能耗也隨之增高。大量空調(diào)設備的安裝令“城市熱島效應”日益嚴重，使環(huán)境日益惡化。其實，我國建筑節(jié)能的重點應為建筑本體的節(jié)能、采暖系統(tǒng)節(jié)能、提高照明和其他電器的效率、大型公共建筑節(jié)能。伴隨科學技術的日新月異，能源短缺已不容忽視，節(jié)約能源已受到世界性的普遍關注，在我國亦不例外。目前，全世界有近30%的能源消耗在建筑物上，長此以往，將嚴重影響世界經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。因此，能源問題將成為本世紀的熱門話題。
建設資源節(jié)約型社會，建筑節(jié)能是必然的發(fā)展趨勢，節(jié)能是國家環(huán)境保護和節(jié)約能源政策的主要內(nèi)容。節(jié)能減排在建筑業(yè)未來發(fā)展中，起著舉足輕重的作用，尤其太陽能熱水器逐漸走進千家萬戶，并扮演越來越重要的角色。新一輪政策扶持在國內(nèi)更多城市展開，只有更多地區(qū)加入到建筑節(jié)能行列，節(jié)能減排目標才會更快實現(xiàn)。因此，適當?shù)恼龀植皇橐环N刺激方式。
在不可再生能源愈發(fā)緊張的今天，太陽能的節(jié)能優(yōu)勢愈發(fā)凸顯。看似簡單的太陽能熱水器，節(jié)能減排效果非常明顯，1平方米太陽能熱水器每年可節(jié)約標準煤130～150公斤。截至2010年底，中國擁有太陽能熱水器1.68億平方米，每年可節(jié)約2000多萬噸標準煤。按照“十二五”規(guī)劃，2015年中國太陽能熱水器擁有量將達4億平方米之多，為全社會環(huán)保節(jié)能持續(xù)做出貢獻。
建筑節(jié)能是執(zhí)行國家環(huán)境保護和節(jié)約能源政策的主要內(nèi)容，是貫徹國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。從上世紀80年代起，與建筑相關的科學技術開始蓬勃發(fā)展，樓宇自控、火災監(jiān)測、門禁系統(tǒng)等為當時的建筑增添了活力，但諸多系統(tǒng)都是獨立運行的，缺乏整體性。作為全球樓宇自控領先企業(yè)的西門子樓宇科技集團，在綠色建筑、智能建筑方面已有所突破。對于建筑來說，能耗的70%來自于暖通和照明。僅是安裝普通的樓宇系統(tǒng)，便可實現(xiàn)20%的節(jié)能效果。在此基礎上，如果能適當應用先進的節(jié)能產(chǎn)品、技術和措施，不斷優(yōu)化運營，及時維護，樓宇的能耗水平會進一步降低。西門子用大量的實踐證明，通過采用樓宇自控系統(tǒng)，醫(yī)院、辦公樓、商場等不同類型的建筑，都節(jié)省了很大的熱能和電能。對于普通的樓宇系統(tǒng)來說，通風、供熱、空調(diào)、照明、消防、安防等系統(tǒng)運行相對獨立，西門子可通過樓宇解決方案，提供集成平臺，整合相關系統(tǒng)。通過對太陽能、風能、儲能、蓄能和智能電網(wǎng)的研究，將各種技術巧妙結合，使未來的樓宇更加綠色、智能和環(huán)保，實現(xiàn)零排放。遙想未來的趨勢，必將是一個各自獨立的建筑轉變成建筑之間的相互融合，同時與智能電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)相互呼應的一體化系統(tǒng)。
由于可再生能源包括太陽能、風能、水能、生物質(zhì)能、地熱能、海洋能等多種形式，所以開發(fā)利用可再生的世界性能源，是我國乃至全球持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。太陽能既是一次性能源又是可再生能源，資源豐富對環(huán)境無污染，是一種非常潔凈的清潔能源，應提倡在建筑中廣泛應用。西部經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，往往又是太陽能資源豐富的區(qū)域，要加強集熱、蓄熱、導熱等材料和技術的研發(fā)與推廣；對于經(jīng)濟發(fā)達的沿海地區(qū)，夏季炎熱、冬季陰冷，又具有冬季采暖、夏季空調(diào)的生活需求，因此應積極利用太陽能建筑新技術的投資優(yōu)勢，成為實施太陽能或水源熱泵等采暖空調(diào)技術示范建筑的首選地區(qū)。