区域能源与分布式能源结合促进能源绿色发展

文_刘伟 韩彩云 赵武琦 华清安泰（北京）科技股份有限公司

1 我国集中供热发展情况

1.1 规模飞速发展

随着我国城镇化的高速推进，我国城镇建筑面积不断增长，集中供热面积逐渐扩大。2018年，我国集中供热面积约为87.8亿m2，较2013年新增30亿m2供暖面积，增加约10亿GJ供热量，而且未来将以每年8亿～10亿m2的速度增长。

1.2 结构发生变化

在国家大力推行清洁供暖，大力推进“煤改电、煤改气”工程的大背景下，我国供热结构发生了显著变化。根据国家统计局数据显示，2018年相对2013年能源结构趋向清洁、低碳化发展。

1.3 需求日益增长

统计显示，我国每年新增建筑面积约20亿m2，其中住宅约15亿m2，公建约5亿m2。建筑增长带来的采暖需求就增长，而且采暖需求增长率超过建筑增长率，主要体现在北方的建筑集中供暖是必配的，华中、华南为主的南方地区也有很大需求。

1.4 供需矛盾突出

供热是民生保障问题，随着需求快速增长，带来的是供应不足问题，供需矛盾日益突出。主要体现在既有产能不足、新增产能受限、新能源受限、可再生能源发展缓慢等方面。

2 变革与创新解决供需矛盾

我国建筑能源消耗在总能耗占比约40%，供热空调能耗占到建筑能耗的40%～50%，因此供热空调能耗占到我国总能耗的15%～20%，通过在供热领域开展能源革命、通过变革与创新实现绿色发展，同时解决供需矛盾非常必要。

2.1 消费革命与创新

在日常消费角度开展革命，培养公众树立社会责任感，优先采用绿色低碳技术和产品等。从消费角度创新，由单一的集中供热思维向区域能源、分布式能源发展方面创新，因地制宜的选择供热能源方式。

2.2 供给革命与创新

2.2.1 供给革命

在能源供应方面采取多方举措，挖掘现有潜力提高供应能力，发挥工业余热利用潜力，实施新能源替代，发展分布式能源。

2.2.2 供给创新

改变传统的单一供热模式，向供热、供冷、供热、供电综合供应发展，提高企业经济效益。

2.3 技术革命与创新

2.3.1 技术革命

从节能建筑向超低能耗、零能耗建筑迈进，降低能源消耗量；采用大温差输送，提高输送效率，降低输送能耗；通过储能技术、多能耦合技术，提高能源利用效率，减低能源消耗.

2.3.2 技术创新

单一能源向多能耦合、智慧能源和能源综合利用发展；采用集中供热大网与分布式供能相结合，通过大网为分布式补热、调峰，实现灵活供能和安全供能。

2.4 体制革命与创新

供热体制方面实施自我革命，打破垄断，实施多元化主体参与、融合参与，激发市场活力。同时，实施模式创新，改变以往设计、施工、运行独立实施的单一模式，向EPC、EPCO、F+EPCO、BOT、BOO发展，将资本与技术、管理融合，选择适宜的模式保障项目安全可靠运行，实现用户、投资人、服务商、社会各方满意。

3 区域能源与分布式能源融合

3.1 解决能源供需矛盾

3.1.1 解决热源供热不足问题

在集中供热能力不足情况下，集中热网以解决住宅采暖为主。对于冷热需求都有的办公、医院、学校、商业等公共建筑，优先采用地热能、空气能等清洁可再生能源技术实施分布式供能。

3.1.2 解决热网不到位的问题

对于新建开发区、园区，热源厂供热距离较远、供热管网不到位情况下，采用清洁可再生能源分布式自行解决用能需求，可以解决热网不到位无热可用问题。

3.1.3 提升供热能力

城市大网输送距离长，管网调节困难，冷热不均问题明显。为解决个别楼宇低温问题，不得不提高整个大网的输送流量和温度，既造成能耗浪费有影响经济效益。分布式能源站发挥灵活调节优势，可以降低能耗约20%左右。据统计，对于住宅项目，供热效果好的热网的平均能耗在0.25GJ/m2，而分布式能源站能耗约在0.2GJ/m2。

3.1.4 提高可再生能源利用率

可再生能源技术节能、绿色、低碳的优势，但是建成区由于场地资源条件限制，实施难度大。而新建开发区、功能区，可以统筹规划采用地热能、太阳能、空气能等可再生能源用于供暖、空调，即便采用热网或燃气调峰情况下，可再生能源利用率也基本能够达到60%以上。这样可以整体提升城市或地区可再生能源利用率，从而实现国家2030年可再生能源利用率指标。

3.2 实现能源综合利用

综合能源涵盖传统的煤炭、石油、天然气等化石能源，以及风能、太阳能、地热能、氢能、核能等新能源和可再生能源，以及通过这些能源加工形成的各类电、气、冷、热产品的供应和服务。

3.3 实现产融结合

专业服务公司具有灵活、高效的优势，在早期阶段进入分布式能源市场，研发积累了成熟的技术和精细化管理经验。随着综合能源服务行业发展，拥有资金和规模优势的以区域能源为主的央企、国有大型能源公司，业纷纷进入细分分布式能源市场。两者结合，可通过合作实现共赢。

3.3.1 发包服务模式

工程发包服务是较常见的实施模式，以国有公司为主的能源公司投资能源站，将设计、工程施工、设备、运营分别发包给不同专业公司。

3.3.2 股权并购合作

规模实力雄厚的国有或大型民企能源服务为了补充短板，收购并购一些专业的能源服务公司，解决综合能源服务实施环节中的关键问题，快速占领市场。

3.3.3 项目合作实现产融结合

参考PPP、BOT、BOOT等模式，合作方以项目公司模式，衍生F+EPCO模式，通过项目公司或契约合作，可以占有股权或不占有股权，各方明确职责和分工，全寿命周期捆绑在一起合作。F+EPCO模式将竞争变成了合作，可以促进产业融合，有助于区域能源和分布式能源融合发展，从而提高可再生能源利用率，实现绿色可持续发展。

4 实施案例

4.1 北京城市副中心

北京城市副中心坚持绿色发展理念，优先采用绿色、低碳新技术，可再生能源利用率达到40%以上。目前1号站、2号站均采用在区域内建立采用地热能、水蓄能为基础的多个分布式能源站，同时接入三河热力管网作为热力调峰，项目运行安全稳定，取得了很好的经济效益和社会效益。

4.2 北京市海淀北部区域

北京市海淀北部区域也是科学城北区核心区，日前为北京市自贸区创新示范区。区域内有上庄热电厂，采用燃气发电余热进行供暖，同时厂区内建立冷机和冰蓄冷系统可以为周边区域提供供冷服务，建成后陆续接入周边居民、银行、酒店、部队等供暖项目。

用友产业园采用地源热泵、水蓄能为基础，燃气锅炉、冷水机组调峰的多能互补分布式能源技术解决园区采暖、空调、热水，项目采用“互联网+智慧能源管理平台”进行管理和运维。华清安泰实施EPCO模式进行设计、施工、运行，项目运行效果良好，为地热分布式能源发展起到了示范作用，实现了很好的技术、经济和社会效益。

中粮科创小镇一期30万m2已经竣工投产，项目采用市政热网供热+现场冷机、水蓄能+光储充一体化的综合能源服务，实施模式为典型的F+EPCO模式。项目以区域能源和分布式能源结合的创新模式荣获“2020年度中国分布式综合能源技术/设备创新奖”，项目的成功实施为双方合作开发海淀北部区域综合能源奠定了基础，未来该区域600万m2的建筑，都将采用绿色、低碳的节能新技术，为自贸区创新示范区提供清洁、绿色的智慧能源。

5 结语

在国家“十四五”规划绿色发展主题下，以新能源与可再生能源为主的分布式能源将迎来快速发展机遇。科学有序地制定好清洁供热领域规划发展目标和路线，分布式能源与区域能源协调发展、有机融合，必将大大促进综合能源绿色发展，为2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和做出重要贡献。