大型园区能源设计研究

发布时间：2022-10-27 08:05:02 浏览数：次

摘要：能源安全已成为关系着国家经济社会发展的全局性和战略性问题，将直接影响国民经济能否实现可持续发展。随着国内各类大型博览会（世博会、世园会）和生态城区的陆续规划建设，如何高效、安全、节约应用新能源技术成为衡量园区低碳发展的重要因子。本文针对青岛世园会运营期间能源消费过程中存在的问题，通过优化世园会的能源使用结构和效率，构建可持续能源体系，实施全过程的能源与环境管理策略来促进节能，整体提升世园会能源体系的运行效率和信息管理水平，探索适应新时期大型博览会和生态城区能源体系规划、建设和管理的方法，希望能为未来类似展会、园区提供有益借鉴与参考。

关键词：世园会;可持续能源体系;能源系统;建设与管理

为更好贯彻落实青岛世园会“让生活走进自然”的主题，提高园区能源体系的运行效率，加强节能减排与生态保护。本文结合《世园会园区能源设计》，探索符合世园会运营特征与发展需求的能源优化路径、建设标准和运营管理模式，以期建立和完善世园会及会后世园生态新区的能源体系规划与管理机制，促进后世园时代世园生态新区特别是核心区绿色、高效、可持续发展，加快建设生态文明城区典范。

一、范围与对象

1、范围：研究范围与园区总体规划范围保持一致。总面积约241公顷，包括主题区（面积约164公顷）和体验区（面积约77公顷）。本次规划重点研究主题区。

2、对象：园区能源系统与园区资源系统

二、任务与目标

1）对青岛世园会能源体系现状进行调研，分析并总结现状能源体系运行过程中存在的主要问题。2）根据相关案例和技术研究，提出能源规划策略。3）制定园区能源规划目标。4）提出近期（世园会运营期间）能源体系改进措施。5）制定远期（世园会结束后-2025年）能源体系建设与管理规划规划。6）在完善青岛世园会能源体系的基础上，对青岛世园生态新区能源规划提出指导原则，制定青岛世园生态新区能源规划纲要。

减少能源需求，优化能源结构，提高能源利用效率，积极发展新能源和可再生能源，构建安全、高效、可持续的园区能源体系。

三、现状能源体系综合评价

1、现状能源体系构成：

青岛世园会现状能源体系主要由能源供应端、能源输配端和能源用户端3个部分构成，涵盖电力、燃气、供热与制冷等子系统。

2、世园会园区能耗分析

（1）园区能源消费结构

从能源消费结构来看，世园会采用了以市政电力、天然气、空气源非可再生能源为主，以太阳能、风能、地热能等可再生能源为辅的供应方式，一次能源占能源消费总量的47%;可再生能源占能源消费总量的3.31%，可再生能源的使用比例尚处于较低水平，应在后续利用中逐步增加可再生能源利用比例。

（2）典型场馆能耗分析

青岛世园会共有永久性场馆15座、临时场馆67座。本次规划将主题馆作为样本场馆进行相关能耗分析，并将之作为全园区建筑能耗分析的基础。通过对主题馆连续7天的能耗数据进行详尽的统计，依据《民用建筑能耗标准》，综合分析得出场馆能耗使用情况：

①主题馆采暖能耗较《标准》中的约束性指标偏高，采暖能耗仍有很大的节能空间;

②主题馆的建筑总能耗达到了《标准》的基本要求水平，但离节能的引导性指标还有一定差距，有待对能耗系统进行优化管理。

3、现状能源管理体系及存在的主要問题

青岛世园会的现状能源管理主要由世园集团、场馆管理部、园艺管理部、工程部等部门共同协作完成，基本能够保证世园会能源系统平稳有序的运行。但其中也存在一定的问题，主要体现在多头管理，缺乏协调;目标不清，分工不明;机制欠缺，有待完善;节能意识，尚需加强等四个方面。

4、现状能源体系综合评价

（1）现有能源体系遵循能源基础设施专项工程规划建设完成，基本满足了世园会正常运营需求。现状能源体系尽管多数采用了先进节能技术与理念、绿色清洁能源等，但普遍存在设备容量选型偏大、需求侧能源约束低、能源利用效率偏低的弊端，不能有效地调节能源供需矛盾。

（2）世园会极大推广了清洁能源、分布式能源和可再生能源使用，能源使用方式开始转型，但从利用规模上来讲，并未形成规模化发展效应，园区能源消费对传统能源的依赖度较高。

（3）后续世园会能源的发展必须进行能源转型，发展清洁能源，推广分布式能源的应用，规模化可再生能源利用，特别是可再生电力发展，提高园区可再生能源使用率。

四、规划思路

建议采用“分期实施、分项改进、重点示范”的总体规划策略。

分期实施：综合考虑世园会展会会期、运营计划、后续利用等因素，将能源体系的改进与优化分为近期与远期两个阶段进行。

分项改进：针对不同节能改造阶段制定分项节能目标，提出不同的优化策略与改进专项，分步实施。

重点示范：选取具有典型性能耗特征的场馆建筑或室外服务设施优先开展节能改造工程，结合实际建设“零能耗”目标示范建筑。

五、近期能源体系改进对策

近期策略重点在于充分利用园区现有能源设施，加强能耗监测计量，增强节能管理操作，提高能源利用效率。主要措施包括加强能耗计量监测与节能措施、注重废弃物资源再利用、加强能源系统运行管理等方面。

六、远期能源体系建设与管理规划

1、远期节能减排目标设定

（1）建筑能耗目标设定

至2025年，实现园区既有公共建筑节能率达到65%，既有公共建筑单位建筑面积能耗在2014年基础上降低20%。新建公共建筑达到绿建一星标准，争取达到二星以上标准。新建居住建筑节能率达到75%，推广被动房建设。

（2）碳排放量目标

至2025年，实现园区单位建筑面积碳排放量在2014年基础上降低15%。

（3）能源结构目标设定

至2025年，园区可再生能源利用率达到15%。

2、远期能源需求预测

根据后续利用规划提出的功能结构和开发强度，对园区远期电力负荷需求、热负荷需求、天然气用气量需求分别做出预测。

3、远期能源体系配置优化

（1）能源供应端优化：优化能源结构，降低不可再生能源的利用，创新技术，提高可再生能源使用率。

（2）能源输配端优化：增设区域能源站，建立园区能源互联网与多能互补系统，建立能源输配管网系统。

（3）能源用户端优化：对既有建筑进行节能改造，对新建建筑提高节能标准，增加被动建筑比例。

4、远期能源体系建设与管理评价指标体系

规划参考无锡太湖新城、中新天津生态城、曹妃甸唐山湾生态城、青岛中德生态园等案例，结合后续利用阶段青岛世园会的现实特征，对园区建筑的能耗标准、节能水平进行重点控制，从建筑设计和建筑运行过程两方面设定能源体系建设与管理控制指标体系。

七、结语

大型博览会园区能源体系的规划和管理是一个复杂的动态过程。要改变过去对能源体系的认识仅仅停留在市政工程的思想观念，要从可持续发展和节能减排的角度高度重视园区能源体系建设与管理工作，把能源问题上升到能源发展战略层面。按照低碳城市的建设要求，能源体系建设目标的核心是减量，具体体现一是节能，二是减排。对于大型博览会园区来说，既要依托先进的节能减排技术，也要制定科学合理的管理体系，才能保证园区能源体系高效、节能、低碳、可持续发展。

参考文献：

[1]龙惟定.低碳城市的区域建筑能源规划[M].北京：中国建筑工业出版社，2011

[2]苏晨晖，张迎花.世博园区能源与环境监测系统开发研究[J].制冷技术，2010

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