清华大学能源互联网创新研究院政策研究室主任何继江：能源互联网与特色小镇零碳路线图规划

2017年11月7日-9日，中国能源互联网大会暨智慧能源产业博览会（SmartEnergyChina简称：SEC）国内唯一的智慧能源全产业链的年度盛会在上海新国际博览中心举办！7日下午，由中国智慧能源产业技术创新战略联盟常务理事蔡茂林教授主持大会。清华大学能源互联网创新研究院政策研究室主任何继江发表演讲，演讲主要内容是：能源互联网与特色小镇零碳路线图规划。

下面由电力头条APP为您带来何继江的精彩演讲：

何继江：

大家好，非常高兴来到这个会场。起草文件应该说我们是把全球这方面的理念都做了梳理，技的梳理，在这同期王忠敏先生组织的智慧能源联盟，团结了很多业界的企业和专家，和我们文件的起草工作形成了一个非常好的互补工作，这次我也是来参加学习的，通过对文件的落实能够找到更好落地的点，这次我介绍的是关于特色小镇的事情。

特色小镇在住建部的文件当中，其实没有提到关于能源的问题。我们觉得必须要解决能源问题，而且不能用传统的方法，不能用燃煤锅炉解决，就提到能源互联网。实际上文件里面说能源互联网是互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业新形态。

这是一个小的能源互联网典型模型，这是美国特斯拉公司马思科做的方案，白天发的电就存在powerwall为，晚上电动汽车用他充电。这样的系统就几个变化，第一个发电不用煤炭，用太阳能，第二个汽车不用油用光伏电。屋顶也变成了光伏网，而且建筑本身也会变成直流建筑。这个环节当中技术已经逻辑成立，就是太贵。刚才曾总讲的储热，就是系统当中替代单纯昂贵储电的方案。

举个例子，摩拜单车，是能源互联网设施，用的是可再生能源，要么可再生发电，有么是光伏。这个一年最作发三度电，三度电值几个钱呢?但用这三度电保证电池，就可以解决电池GPS定位问题。

能源系统的转型，未来得目标是要零碳，为了应对气侯变化和治理雾霾的需要。三个方面，第一电力系统要转型，不用燃煤电厂了，第二个供热能源转型，不用燃煤锅炉了，第三交通能源转型，不用汽柴油了。这是瑞典一个小城市，1999年疼提出，未来百分之百不实用化石能源，这个城市永生活垃圾厂。这是丹麦一个小岛，比我们厦门岛略微小一点，以前搞大鱼的，现在不搞了，搞风电。还不是大企业搞，是老百姓一起搞。那时候风机行昂贵，五个家庭合在一起买。政府80%贷款，20%首付。贷款还的差不多，这个风机就变成印钞机了，老百姓也不用打鱼了，搞点光伏、太阳能热水改善自己的环境。再后来就搞成零碳示范区。2002年哥本哈根大会的时候，各个国家的领导去他们那里参观，现在他们还在岛上种植油菜花，油菜花很漂亮，油菜籽可以榨油。

这个小岛很早就实现了零碳，现在目标是到2030年，小岛上百分之百用可再生资源。技术路线是这样的，先推建筑节能，房间要能耗低，再推广区域供热，集中供热而不是单门独户的供热。因为热泵既供热又用电，最后一步是交通的电气化，也就是车辆。现在技术方案既包括燃油，也包括燃料电池，因为这个东西现在看的不是很清楚，所以几种路线都要考虑。

丹麦还有一个小城市是松德堡，这个地方提出2029年零碳，现在人均谈拜访是8.8吨，要逐步的削减到0，2029年整个松德堡地区包括道路运输在内的所有能源实现零碳。外部如果买电，买来的也要是风电或者是其他可再生的零碳资源。55%家庭使用地热生物质、沼气和太阳能绿色集中供热。农村地区大型沼气池为能源。农民种植的能源作物转化为沼气或者生物乙醇。

这是他们的供热系统，供热系统优先用垃圾供热，其次是生物质锅炉和太阳能集热器，最上面是碰到极寒天气的时候，用天然气供热。天然气现在是用的化石能源天然气，未来用可再生天然气，什么呢?沼气。还有用电解水制氢，天然气以后也是可再生的天然气。

他们还提到动态能源系统，要利用可再生能源的制冷能源系统的转换。比如说其中有一个细节，所有用户以后要装远程电表，2029年居民使用洗衣机到企业生产都可以选择在能源供应最充足、价格最便宜的时段。

未来智慧能源系统，今天刚才赫普和爱能森已经解释的很好了，热电联产、热泵和热储存解决问题。这样微店里系统提供灵活性。交通有两个方面，第一个是以后的车辆很多，电动汽车要充电，但充电如果在白天充，就可能给我们店里系统带来很大的负荷。我们就装一个智能的控制系统，比如说电动汽车晚上回家7点钟，接上充电桩不是马上充电，而是软件控制，晚上11点钟开始充电。也可能根据店里现货市场的情况，凌晨三点钟开始充电，大量的是在晚上睡觉的时候利用电网低谷负荷把电悄悄地充了。另外是电解水制氢，轻再二氧化碳作用生成加完或者甲醇，甲烷和甲醇比较容易储存，他们可以进入到天然气管道当中，可以用于交通，也可以用于热电联产。

我们以后的特色小镇或者城市里面也要往这个方向靠拢，第一个是近零能耗建筑，或者是直流建筑。光伏要靠太阳能热水喝地源热泵。未来供热不再需要化石能源，这是地热，这是我去冰岛考察得到的照片，左边是足球场，一年20次12个月都可以练足球。底下是冰岛街头给街道铺地热，这样融化冰雪，这个是地热水排到火山岩里面。中国凶案正在往这个方向发展。

这是单买一个典型的供热工厂的示意图，中间是储热罐，之前出热管热水是来自于天然气，现在有天热泵和电锅炉产生热水。现在是太阳能集热板，储存在12万立方米得出热库当中供热。天然气热点联产这里面起到调峰的作用。丹麦够热发展趋势很快淘汰，垃圾成为第一来源、太阳能成为第二来源。

这是热点联产，刚才爱能森都已经讲到了一些，天然气的热点联产是现在比较成熟的技术。生物质多种形态的热点联产也会越来越普及。这是中国特色小镇特别是跟农村相对接近一点的地区有一个技术值得思考，就是生物质。以前生物质作为一个能源，大家觉得不好用，因为收集很困难，热值比较低，价格又不便宜。但是如果生物质不利用，点火烧了，就造成北方地区的雾霾。所以这个事情不能干，必须把生物质清洁使用，就叫资源化的能源化。其中一个方式比较好的，就是热解制气，以前热解制气问题不好解决，现在可以。

制气以后热点联产，这样可以比较好的处理。特色小镇的光伏可以有多种形态，比如说公交站装光伏，这是停车场的光伏，道路光伏产权单位是单一的，比较容易商量，缺点是支架比较费钱。这个是占地1020亩，年用点3000万度。我们做了测算停车棚可以装光伏，可以装25兆瓦的光伏，可以产生白天到中午的时候，光伏绝对超过他的最大用电功率，这个电可以卖给电网，比较便宜。下一步把中午12点钟左右的电用智慧充电的方法给员工免费充电。员工下班以后可以骑着自己的电动自行车或者电动汽车充电回家。员工都换了电动汽车就可以把30度电带会家里去。

这是德国的电力市场示意图，因为现货市场价格是波动性的，左边表示中午的电价越来越低，是因为光伏太多了，就把电价低了，到了以后光伏越来越多，把煤电发电压下来了，但到了晚上7点钟，光伏不发电了，煤电不能马上起机，爬坡负荷变成了很大的问题，这时候电价非常高，这时候储能就会发展起来，这时候可以放电来用。性外电动汽车在这时候就可以放电了。电动汽车以后的使用规律是通过互联网的方法调动。中午充光伏，半夜充谷电。

还有电气化公路，与公路光伏相结合。柴油车的污染问题是大问题，干脆把公路改造成电气化公路，像火车一样。汽车以后都是电气化的，这样可以像无轨电车一样开。这种方式我们在路边上铺上光伏，甚至路面铺上光伏。用直流的方法并到交通系统当中。这样中国以后的高速公路都是一个个电力生产线和输送线，交通用的都是光伏电力。我们每个停车场都是电气化的，每个车位上有插座或者充电桩，同时还有一个智能地锁，还有一个通信装置，这样电气化停车场起到了一个作用车到哪里充电都很方便，就可以把车位共享了。你上班了车位空出来了，用互联网的方法租给别人用，这样就可以用停车位的钱补建电气化停车场的钱。特色小镇也可以来搞这样的事。

用充电APP通过互联网车很容易找到桩，然后通过低谷符合。第三个比如说咱们会议室突然听见了，这时候电就贵了，就打开手机，邀请三五十辆电动汽车来供电。再就是无人驾驶，车辆无人驾驶以后跟交通系统形成特别好的融合。电动汽车通过阿尔法狗这样人工智能的方法在人工智能起到了非常灵活的作用。

这是我所概括的城市能源互联网综合试点的几个要素。第一个一定要分布式光伏全覆盖，尤其是特色小镇。第二个是电动汽车及充电设施相关设施全覆盖，第三个是清洁供热。第四是小镇本身要具有比较强的灵活性资源。比如说前面两位企业提到的储热装置都会起到扮演很重要的作用。

这个案例是我前一段时间对川藏线做的研究，都搞成清洁能源的小镇，在路上就设计了构想。大概是这样的，第一个是水风光互补，因为从成都到康定这短路非常陡峭，有水，有水就有小水电，小水电风和光很容易融合。第二个是西藏地区做微网，因为要搞储电了，还有农村，搞现代化农光互补，还有四川西部地区有地热资源，用地热资源解决当地的供热问题，又成为了系统当中的灵活性资源，可以搞成这样的绿色小镇。用地热做微能网，乡村微电网的设计。

这是德国来的一张PPT，是讲热泵储热在整个系统当中的耦合关系，使这个区域可以成为百分之百可再生智慧能源系统。我们的特色小镇，住建部说要建一千个特色小镇，这些特色小镇原则上都应该用清洁能源优先，再用燃煤锅炉建成的可能不是特色小镇了。下一步我们能源互联网不仅仅提供能源，还融入新型城镇化。

比如说我们交通系统，在城市规划当中鼓励自行车优先，在城市规划和建设过程当中就要着手做好物联网和能源互联网通信设施的建设。在低碳小镇建设过程当中，通信设施和能源基础设施要同步建设、同步规划、同步实施。实现城市里的各类设施都进入能源互联网系统。城市的建筑以及建筑立的各类能源设施，城市道路以及各类交通工具连入能源互联网。红绿灯不光是路上的，是路里面的，路会告诉你路上有什么样的车辆和什么样的交通状况。还有各种交通工具。

在这样的前提下用大数据云平台等技术，将大大提高城市运维的智慧化水平，推动智慧城市建设，我们特色小镇一定要走智慧的。盟员互联网为智慧城市或者智慧小镇做贡献分三个阶段，第一个阶段是能源保障，第二个阶段是清洁发展，不能有雾霾。智慧小镇里面也有一个设施，就是路灯。路灯上面是光伏，下面是充电桩，每个路灯下面装了通信装置，PM2.5监测仪和WIFI，每一个路灯是唯一编码的GDP定位。这样小镇里面建设起来，智慧化成为就会相当高。

内容讲完了，最后是我在参与国家发改委分布式能源发展与利用的课题。前面几位专家报告都学到了很多知识，我也会把学的知识融入到课题当中去，在座的同志们如果还有内容也欢迎给我提供。我还有一个微信公众号，大家可以通过我的微信公众号查到。谢谢大家!

（发言为现场速记整理，未经本人审核）