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3 城市规划与能源规划结合的主要问题
无论从目前燃气还是可再生能源资源的储量与技术优势上看,分布式能源在未来的推广应用势在必行。城市规划是分布式能源应用推广的平台之一,但研究分布式能源在城市规划建设中合理的统筹利用接近空白。虽然能源领域尝试从“区域能源规划”与“微电网”入手向社会推广,并寻求与城市发展建立更紧密的联系,但效果并不显著。研究认为,除却目前市场收益率较低和能源技术尚未成熟的问题外,目前主要存在以下两个层面的壁垒。
3.1 认知壁垒
由于环境问题凸显,近年来中国对城镇化模式、机制和动力也开始重新认知,在城市规划中对作为显性要素的土地、水资源被占用和污染等问题越来越重视。但能源问题一直未能得到正视。如前文所言,国家对能源资源的宏观调控,弥补了我国大区域尺度上能源禀赋的差异性;此外,能源资源的利用需要通过相应设备与技术进行转化,因此规划部门以及大众对于能源安全、获取如“脏电”所产生的污染以及能源利用效率等问题,均缺乏直观地认知。上述因素均导致能源始终未能如同其他资源要素一样,在城市规划中形成前置或约束性条件而存在。
部门壁垒同样也是新能源技术推广应用的一大障碍。目前能源政策的调整、管控与技术革新等主要由发改部门主要负责,能源利用市场主体则是企业与用户,对于分布式能源的讨论与实践,大多在能源部门内部与能源用户之间开展,在能源站的空间落位与选址上则由地方规划部门负责。缺乏部门协作和统筹组织,导致从宏观政策到微观的市场终端之间,中观层级的城市战略与空间资源合理配给的缺位。
除此之外,公众与相关部门缺乏应对环境恶化和能源危机的意识,相应监督、评估与激励机制未能出台,从短期市场收益率角度上看,难以吸引广大社会个体的参与和投入,也导致能源结构转型和新能源项目在城市规划建设中,难以得到重视。
3.2 技术壁垒
首先,城市规划与能源规划管理部门之间缺乏协作。城市规划是能源规划实施的空间载体,但现行能源规划更多涉及能源自身发展的问题,两者仅在重大能源基础设施的空间落位上存在交集。部门沟通协调不畅导致新能源项目难以在空间上落位。
其次,城市规划与国家能源战略目标缺乏整合。在城市规划编制过程中,仅侧重于各类重大能源设施系统自身的完整性,并未能作为各级规划编制与实施的前置约束条件,如对城市规模与增长边界的划定、开发强度的限制等,也较少反映国家能源战略的目标和要求。
最后,因为目标的不统一,导致城市规划与能源规划利用理念与技术上相应缺乏统筹。现阶段各层级城市规划中的能源规划以满足建设需求为原则,“用多少”则“供多少”,未考虑常规能源的有限性、对外依存度过高所导致的能源稳定性与安全性问题,同时也忽略对本地可再生能源开发利用,导致用能粗放,城市规模和发展失控。
4 分布式能源在城市规划中的运用探索
尽管存在上述挑战与困难,但从世界各国对分布式能源的应用实践案例来看,DER在我国的城市规划中大有用武之地,本章节从区域、城市不同功能区以及绿色交通等层面来研究分布式能源在城镇化中的适应性。
4.1 不同区域的分布式能源运用
• 针对边远地区与生态环境敏感区,本地可再生能源以其小规模、分散化的特征,有效缓解当地用能短缺问题,降低建设成本和对环境的污染破坏,保障用能需求。
• 针对地质灾害多发区,分布式能源布局相对灵活,降低集中敷设与地下管廊的昂贵成本,增加城市抵抗自然灾害能力,保障城市能源生命线安全。
案例:2014年9月,中国南部沿海城市防城港受台风“海鸥”登陆影响,造成了全市70%的用电户电力中断;2008年,中国南方发生特大暴雪自然灾害,导致交通瘫痪、高压输电线路中断,多地出现了大面积停电事故,数千万居民生活受到影响,直接经济损失达千亿元之多。
• 针对城镇密集区与大都市区,作为能源巨系统的有效补充,缓解如北京、上海等特大城市的能源对外依存度,合理控制城市发展规模与功能空间布局,保障城市重要功能地区在极端状况下的正常运行,减少经济损失。
案例:2012年7月印度发生全国大面积停电事故,全国约一半以上地区受到影响,交通、金融等系统陷入瘫痪。在首都新德里卫星城古尔冈的IT重镇DLP数码城,其凭借着自身天然气燃气轮机组分布式能源站,保障了其内部微软、IBM等高科技巨头用能问题,成为黑暗中的一片孤岛。
图4 城市在供电中断情况下部分功能瘫痪
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