聯系我們
座機:027-87580888
手機:18971233215
傳真:027-87580883
郵箱:didareneng@163.com
地址: 武漢市洪山區魯磨路388號中國地質大學校內(武漢)
能源規劃
淺議低碳經濟背景下城市清潔能源體系的建立-以哈爾濱市城鄉清潔
文章來源:地大熱能 發布作者: 發表時間:2021-10-28 15:05:34瀏覽次數:1435
在全球氣候變暖的背景下,“低碳經濟”日益成為世界各國關注的全球熱點。低碳經濟是以低能耗、低污染為基礎的經濟模式,通過能源高效利用、能源技術和減排技術的創新、產業結構和制度的調整以及人類生存發展觀念的根本性轉變,來實現GDP 的綠色增長。低碳經濟的實質是能源效率和清潔能源結構問題。低碳經濟的核心是清潔能源,即新能源的開發和應用。目標是減緩氣候變化和促進人類的可持續發展。
1 背景資料
1.1 概念的提出
創建低碳經濟》。作為第一次工業革命的先驅和資源并不豐富的島國,英國充分意識到了能源安全和氣候變化的威脅,它正從自給自足的能源供應走向主要依靠進口的時代。低碳經濟是以低能耗、低污染、低排放為基礎的經濟模式,是人類社會繼農業文明、工業文明之后的又一次重大進步。是國際社會應對人類大量消耗化學能源、大量排放二氧化碳(CO2)和二氧化硫(SO2)引起全球氣候災害性變化而提出的能源品種新概念,實質是解決提高能源利用效率和清潔能源結構問題,核心是能源技術創新和人類生存發展觀念的根本性轉變。
在此背景下,“碳足跡”“低碳經濟”“低碳技術”“低碳發展”“低碳生活方式”“低碳社會”“低碳城市”“低碳世界”等一系列新概念、新政策應運而生。而能源與經濟以至價值觀實行大變革的結果,可能將為逐步邁向生態文明走出一條新路,即擯棄20 世紀的傳統增長模式,直接應用新世紀的創新技術與創新機制,通過低碳經濟模式與低碳生活方式,實現社會可持續發展。
1.2 面臨的挑戰
在全球氣候變暖的背景下,以低能耗、低污染為基礎的“低碳經濟”成為全球熱點。歐美發達國家大力推進以高能效、低排放為核心的“低碳革命”,著力發展“低碳技術”,并對產業、能源、技術、貿易等政策進行重大調整,以搶占先機和產業制高點。低碳經濟的爭奪戰,已在全球悄然打響。這對中國,是壓力,也是挑戰。
挑戰之一:工業化、城市化、現代化加快推進的中國,正處在能源需求快速增長階段,大規模基礎設施建設不可能停止;長期貧窮落后的中國,以全面小康為追求,致力于改善和提高13 億人民的生活水平和生活質量,帶來能源消費的持續增長。“高碳”特征突出的“發展排放”,成為中國可持續發展的一大制約。怎樣既確保人民生活水平不斷提升,又不重復西方發達國家以犧牲環境為代價謀發展的老路,是中國必須面對的難題。
挑戰之二:“富煤、少氣、缺油”的資源條件,決定了中國能源結構以煤為主,低碳能源資源的選擇有限。電力中,水電占比只有20%左右,火電占比達77%以上,“高碳”占絕對的統治地位。據計算,每燃燒一噸煤炭會產生4.12 噸的二氧化碳氣體,比石油和天然氣每噸多30%和70%,而據估算,未來20 年中國能源部門電力投資將達1.8 萬億美元。火電的大規模發展對環境的威脅,不可忽視。
挑戰之三:中國經濟的主體是第二產業,這決定了能源消費的主要部門是工業,而工業生產技術水平落后,又加重了中國經濟的高碳特征。資料顯示,1993—2005 年,中國工業能源消費年均增長5.8%,工業能源消費占能源消費總量約70%。采掘、鋼鐵、建材水泥、電力等高耗能工業行業,2005 年能源消費量占了工業能源消費的64.4%。調整經濟結構,提升工業生產技術和能源利用水平,是一個重大課題。
挑戰之四:作為發展中國家,中國經濟由“高碳”向“低碳”轉變的最大制約,是整體科技水平落后,技術研發能力有限。盡管《聯合國氣候變化框架公約》規定,發達國家有義務向發展中國家提供技術轉讓,但實際情況與之相去甚遠,中國不得不主要依靠商業渠道引進。據估計,以2006 年的GDP 計算,中國由高碳經濟向低碳經濟轉變,年需資金250 億美元。這樣一個巨額投入,顯然是尚不富裕的發展中中國的沉重負擔。
2 哈爾濱市清潔能源體系建設規劃編制要點低碳城市的建設是一項復雜的系統工程,涉及到經濟、社會、人口、資源、環境等各個領域。建設低碳城市,需要加快以集群經濟為核心,推進產業結構創新;以循環經濟為核心,推進節能減排創新;以知識經濟為核心,推進內涵發展創新。基于上述理念,提出哈爾濱市建設低碳城市模式及清潔能源體系建設規劃編制要點如下。
(1)實施可持續發展戰略,加強清潔能源利用的基礎能力建設,積極推廣節能降耗,調整產業結構和生產力布局,合理利用環境容量,全面規劃哈爾濱市能源結構、清潔能源合理開發與利用、潔凈煤技術開發與推廣,建立哈爾濱市清潔能源系統,使哈爾濱市環境空氣質量得到改善,為國民經濟和社會發展創造良好的空氣環境條件。
(2)緊緊圍繞“創建環保模范城”目標,把經濟、環境、能源作為一個大系統進行統籌規劃,使資源合理開發與節能、社會經濟發展與環境保護有機結合,合理構架哈爾濱市大氣污染控制系統的空間結構和布局,建立起哈爾濱市空氣污染防治體系。
(4)突出重點,對清潔能源合理開發利用、潔凈煤技術推廣應用、節能降耗項目給予優先安排,按照經濟技術條件,充分考慮資金的利用效率,整體提高清潔能源行動規劃的綜合效益,分期分批地解決關系國民經濟和社會發展的重大大氣環境問題。
3 哈爾濱市能源環境狀況
3.1 能源供應狀況分析
作為黑龍江省的省會城市,哈爾濱市改變能源結構的重點是推廣應用清潔能源。多年來,哈爾濱市致力于清潔能源的推廣應用,在天然氣的利用、煤炭的清潔利用和可再生利用方面都取得了較大的進展,在哈爾濱市能源結構調整中發揮了重要作用。
地下水的深處循環和來自極深處的巖漿侵入到地殼后,把熱量從地下深處帶至近表層。在有些地方,熱能隨自然涌出的熱蒸汽和水而到達地面,自史前起它們就已被人類用于洗浴和蒸煮。通過鉆井,這些熱能可以從地下的儲層引入水池、房間、溫室和發電站。地熱能是天生就儲存在地下的,不受天氣狀況的影響。不過,地熱能的分布相對來說比較分散,開發難度大。地熱能源的開發和技術轉讓,在未來的發展潛力相當大。
3.2 能源消費狀況分析
哈爾濱市能源消費構成主要以煤炭、原油、天然氣為主,煤、原油等一次能源主要從外省市購入,部分通過哈爾濱市生產得到;二次能源:煤制品、油制品、電力、熱力通過哈爾濱市能源加工、轉換部門加工、轉換獲得,以滿足哈爾濱市生產、生活需要。
2008年哈爾濱市能源消費狀況為資源充足,供需結構平衡,能源供應可以滿足消費需要。
能源消費總量:2008年哈爾濱市能源消費總量為1680萬噸標準煤。
人均能源消費量:2008 年哈爾濱市人均能源消費量為0.58 噸標煤,人均電量消費為680千瓦時,與哈爾濱的經濟發展水平相當。
萬元國內生產總值能耗:2008 年產值能耗為1.65 噸標煤/萬元。
3.3 能源生產、消費及利用存在的問題
能源消費水平低。哈爾濱市城鄉居民人均能源資源不足,人均占有量為120 噸,是全國平均水平的20%。
3.4 環境空氣質量現狀分析
哈爾濱市大氣環境污染較為嚴重,屬煤煙型污染,其中:首要污染物可吸入顆粒年均值0.102 毫克/立方米,超國家二級標準。全年空氣質量達到和好于二級天數為308 天,占全年84.2%。全年從分布情況看,夏、秋兩季空氣質量基本上達到二級,冬季逆溫日和春季大風日多超過二級。二氧化硫和二氧化氮年均值為0.04 毫克/立方米和0.055 毫克/立方米,均達到國家二級標準。降塵年均值15.56 噸/平方公里·月,超相對標準。主要原因是,以煤為主的能源結構不合理,煤煙型空氣污染,冬季更為明顯。哈爾濱全市工業廢氣排放總量12175095 萬標立方米,哈爾濱市區工業廢氣排放總量9446586 萬標立方米,廢氣中主要污染物煙塵排放量55496 噸。
3.5 能源與環境問題
近年來,哈爾濱在能源供應、消費及能源利用技術取得重大發展的同時,也暴露出一些矛盾問題。環境空氣質量雖然也在逐步改善,但仍面臨著許多重大問題。主要是:
3.5.1 經濟高速增長,單位能耗高,環境壓力過大近幾年來,哈爾濱市的經濟高速增長期,在經濟高速增長的情況下,哈爾濱市單位能耗雖有不同程度的降低,但人均用能仍達3.15噸標煤/人·年,特別是哈爾濱市第二產業的單位GDP能耗2009年達1.97噸標煤/萬元,是第一產業、第三產業單位GDP能耗的2.5倍、2.3倍,第二產業同期GDP的貢獻率為50.03%,而能源消費卻占能源消費總量的61.51%。削減一定數量的大氣污染物排放量,任務是十分艱巨的。
3.5.2 粗放型的經濟增長方式還未根本改變
人口密度超過城市承載能力。城市用能增加、人為活動增加,對本來就不完善的城市環境基礎設施,如煤氣管道、集中供熱管網等,提出了更高的要求。
汽車保有量發展過速。近年來,隨著人民生活水平的不斷提高,個人擁有汽車使哈爾濱市汽車保有量發展迅速,使汽車尾氣的污染問題日趨突出。據哈爾濱市環境監測中心監測分析,出租車尾氣排放問題尤為突出。
3.5.3 能源結構不合理,以煤為主的能源消費構成成為完成環境空氣質量達標的障礙
在能源供求矛盾得以緩和之后,能源結構不合理上升為主要矛盾。能源品種結構不合理,優質能源供應不足,煤炭在一次能源中所占比重過高,在終端消費比例過大。
3.5.4 煤的清潔技術推廣應用滯后,能源使用效率有待進一步提高哈爾濱市能源技術水平與國外城市相比差距大。在煤炭資源十分豐富、煤的直接利用比重高、環境壓力日益加重的形勢下,先進的燃燒技術和先進的燃燒器等清潔煤技術開發和應用技術的推廣較少,其中也存在政府政策支持力度不足而且企業自身改造資金投入少的原因。
哈爾濱市因冬季取暖給環境帶來的壓力是十分明顯的,空氣環境質量監測濃度和空氣污染指數月際變化情況也說明了這一點。煤的清潔利用技術的缺乏,特別是哈爾濱市冬季取暖方式和煤的清潔技術的滯后,已成為制約哈爾濱市清潔能源規劃行動的重要因素。
3.5.5 可再生能源資源比較豐富,但開發利用不足哈爾濱市地熱資源十分豐富,已探明江北有地熱異常區,并進一步圈定了三塊地熱分布范圍近400平方公里的地熱資源。應在地熱資源合理開發利用方面優先安排項目,盡快使其形成規模,形成哈爾濱市綜合利用可再生能源的特色。
2009年哈爾濱市可供消費的天然氣資源為7億立方米,2009年實際天然氣使用量僅為3.4億立方米,而北京市同期年天然氣用量已達15億立方米,遠遠高于哈爾濱市的使用量。
4 能源發展趨勢預測
4.1 預測依據
能源需求預測涉及經濟社會發展速度、資源狀況、技術進步、國民經濟效率和效益、人均能耗水平、城市化等多種因素。以“十一五”期間哈爾濱是國內生產總值年均增長9%為基本依據。預測已2011 年為基期,2015 年為目標期。
4.2 預測方法
能源需求預測的方法較多,有終端能源需求分析法、消費趨勢分析法、灰色預測方法、最小一乘預測方法、指數平滑預測法和組合預測方法等。依據哈爾濱市相關單位提供基礎數據,對人口、經濟、交通等多方面進行了預測,進而對哈爾濱市城鄉能源需求(能源總需求、煤炭需求、油料需求、天然氣需求和電力需求)進行了預測。
4.3 預測結果
按照2008 年的能源消費結構和水平,未考慮節能因素,預測哈爾濱能源消費總量將由2008 年的1600 萬噸標煤,達到2015 年的3029 萬—3289 萬噸標煤,年均增長6.7%—8.7%,煤炭消費總量將由2008 年的1410 萬噸標煤,達到2015 年的1800 萬—1845 萬噸標煤,天然氣消費總量將由2008 年22 億立方米達到30 億立方米,油料消費總量將由150 萬噸達到270 萬噸。
4.4 污染物預測
到2015 年,如哈爾濱市能源消費結構和水平仍按目前方式,根據能源消費預測,哈爾濱市城鄉煤炭消費量仍將達到1800 萬—1845 萬噸標煤,折合成原煤即2520 萬—2583 萬噸,以污染物排放因子按2551 萬噸原煤平均數計,將產生二氧化硫98.5 萬噸、煙塵181.4 萬噸、氮氧化物12.4 萬噸、二氧化碳5714.2 萬噸。
5 措施與建議
清潔能源一體化建設是一項復雜、長期的系統工程,它涉及到經濟、社會、環境的方方面面,涉及到所有企事業單位及各級政府機關。鑒于體系的復雜性和技術、資金及相關政策等問題,本規劃在實施過程中會遇到多方面的困難與障礙,因此提出以下措施與建議:
5.1 加強領導,認真做好規劃的組織實施工作
清潔能源與大氣污染控制是涉及到全市經濟社會的可持續發展,關系到人民群眾身體健康和社會穩定,涉及到全市對外開放的形象和改善投資環境,各級政府要有充分的認識和高度的歷史責任感,把清潔能源與大氣污染控制作為一件大事,列入到議事日程,切實加強領導,采取有效措施,確保規劃目標的實現。
5.2 大力調整能源結構,全面推行清潔能源
要達到“十五”清潔能源規劃預期總體目標,必領大力調整能源結構,從根本上改變能源結構不合理狀況。
5.3 強化節約能源
要合理調整能源消費結構,通過產業結構的調整,優化產品結構,加快發展附加值高、產值能耗低的產品,采用實現結構節能和節能增效。制定節能法規和相應配套政策,運用經濟激勵等手段推動企業和個人自覺節能。制定行業或大宗產品能源消耗定額標準,開展企業節能審計。
5.4 大力推行清潔生產
積極促進傳統產業技術改造,大力推廣清潔生產和清潔工藝,制定企業實施清潔生產的優先序列和規劃,實行清潔生產審計制度,促使企業制定節能、勝耗、減污的清潔生產目標。
積極推進10t/h 以下鍋爐煤改氣,10t/h 以上燃煤鍋爐改進燃燒方式、煙氣脫硫、潔凈煤工程和老鍋爐更新換代,提高鍋爐效率,減少廢氣等污染物排放。促進鄉鎮企業更新改造,技術換代,大力提高鄉鎮企業用電、用氣等清潔能源比例,提高污染治理能力和清潔生產工藝技術水平。
5.5 進一步推進工業污染防治
限期治理現有高能耗高污染污染源,重點治理火電廠污染,大幅度削減SO2 排放總量。
新建和改造燃煤含硫量大于1%的電廠,必須建設脫硫設施;已建和在建煙氣脫硫的電廠,要在“十二五”末期裝上脫硫在線監側裝置。對2015 年仍達不到國家大氣排放標準的企業,必須關閉或停產改造。改造落后的燃燒器具和燃燒方式,提高能源效率和除塵效率,有效控制工業粉塵、煙塵的排放以及第三產業和生活污染。
5.6 控制流動源大氣污染
積極發展壓縮天然氣(CNG)汽車,把推廣應用CNG 汽車作為啟動CNG 汽車市場,改善大氣污染的重大舉惜,加強政策扶特和引導,促進CNG 汽車產業的形成和發展。
5.7 增加投入,積極開發和推廣經濟實用的清潔能源控制技術抓緊制定有利于大氣環境改善的經濟政策,確保清潔能源與大氣污染控制投入穩定增長。把規劃項目按性質和規模的不同分別鈉入國家、部門和地方的固定資產投資計劃、技術改造計劃、科枝攻關計劃、年度計劃,確保重點項目的資金。提高征收SO2 排污費金額、高硫煤使用費,強化排污費的征收和使用管理。充分調動全社會各方面的力量,多要道、多層次、多方位籌集清潔能源建設資金。金融機構要為規劃項目提供長期優貸款。
5.8 建設清潔能源與無煤示范區
結合新區開發,舊城改造,移民遷移和小城鎮建設,大力推廣清潔能源。在條件成熟的地區延建設基本無煤區,全面推行清潔燃料,禁止運輸、銷售和燃燒煤炭,第三產業和民用燃料禁用煤炭和未經轉化的初級煤制品,全面推行電氣化和然氣化。大力植樹造林,提高森林覆蓋率。防治水土流失,有效保護和恢復生態環境,營造綠色生態屏障體系,建設清浩能源與大氣達標示范區、增加環境消納污染的能力。縫續建設和鞏固煙塵控制區、酸雨控制區,促進全市大氣環境質量的逐步好轉。
5.9 加強法制建設,為清潔環保能源體系建設規劃提供有力的法律保障要廣泛深入地宣傳《中華人民共和國環境保護法》、《中華人民共和國大氣污染防治法按》、《中華人民共和國節能法》等法律,根據哈爾濱市的能源生產、消費與環境形勢,加快制定、修改、補充和完善清潔能源與大氣污染控制相關法規,為依法保護大氣環境和順利實施清潔環保能源體系建設規劃提供有力的法律依據。
5.10 加強重點工程項目的建設和管理
政府有關職能部門要組織力量對規劃確定的重點建設工程進行科學規劃和設計,廣泛吸收各方面意見,做好經濟、技術和環境論證。清潔能源與大氣污染控制建設工程嚴格執行國家基本建設程序,按規劃立項,按項目進行動態管理,按設計組織施工,按工程進度安排建設資金,按環境效益和技術指標進行考核。要引入競爭機制,允許不同經濟主體參與工程建設的招投標。建立和質量管理和技術監督體系,嚴格按國家頒布的標準組織設計和施工,引入工程監理制度,定期對工程建設情況進行檢查、考核和評估,確保工程質量。
6 結束語
上一篇 > 區域可再生能源規劃 基本框架研究
下一篇 > 淺析中美清潔能源合作