將低溫可再生能源整合到區(qū)域能源系統(tǒng)

1、將區(qū)低域溫能可源再系生統(tǒng)能源整合到減少供熱供冷部門的碳排放量對于緩解氣候變化和減少空氣污染至關重要。因此，區(qū)域供熱供冷系統(tǒng)可以按照一定比例增加可再生能源的使用率，提高能源效率、降低供熱供冷部門化石燃料的使用率，優(yōu)化城市空氣質(zhì)量。傳統(tǒng)模式中，區(qū)域供熱系統(tǒng)需在高溫環(huán)境下運行，以滿足保溫性能較差的建筑的高熱量需求。在大多數(shù)情況下，只有使用化石燃料才能達到所需的高溫。然而，科技創(chuàng)新和數(shù)字化的發(fā)展以及當今世界的節(jié)能建筑轉(zhuǎn)型浪潮，使得廣泛部署清潔能源技術成為大勢所趨，如新一代區(qū)域能源系統(tǒng)中的低溫地熱能、太陽熱能、水源熱能以及低溫余熱能源。許多區(qū)域的地方級政府均可廣泛利用這些資源。不過，由于無法立即與目前的

2、區(qū)域能源基礎設施和現(xiàn)有建筑相兼容，這些技術仍然具有極大的開發(fā)空間。區(qū)域能源系統(tǒng)中的低溫可再生能源和可持續(xù)余熱能源的利用存在許多障礙，包括：數(shù)據(jù)匱乏知識儲備量不夠充足，對最佳技術不了解與建筑改造策略的脫節(jié)與化石能源供熱系統(tǒng)或電力供冷系統(tǒng)存在的不公平競爭高昂的前期成本市級政府的財政預算有限監(jiān)管不到位且審批程序繁瑣在此背景下，本指南列舉了可用工具和解決方案的示例，以提高低溫可再生熱源在新建和既有區(qū)域能源系統(tǒng)中的使用率，為決策者提供了有益的指導方針。除此之外，本指南還概述了采用低溫可再生能源發(fā)展區(qū)域供熱供冷及使能技術的應用。本指南重點介紹了在低溫環(huán)境下利用太陽熱能、地熱能和水體能量的能源系統(tǒng)和熱泵支持

3、系統(tǒng)。在區(qū)域供熱中，生物質(zhì)能是一種舉足輕重的可再生能源，其現(xiàn)有的相關基礎設施也在高溫條件下運行，不存在重大的技術整合問題。因此，本報告不會重點介紹將生物質(zhì)能整合至區(qū)域供熱系統(tǒng)的過程。主要建議如下：以明確的政治驅(qū)動因素為基礎，制定供熱供冷戰(zhàn)略計劃，并確保主要利益相關者全程參與。盡管該過程可由地方主管部門牽頭，但仍需國家政府提供關鍵支持，以制定宏偉的目標和可行的框架。對于國家層面來說，制定適當?shù)墓芾砗捅O(jiān)管框架、確定整個能源系統(tǒng)的實施方向以及發(fā)揮區(qū)域能源在脫碳和可持續(xù)發(fā)展中的作用十分重要。提升勞動者的必要技能，包括他們需掌握的與各可再生能源技術和某些市場上與區(qū)域能源基礎設施現(xiàn)代化改造相關的知識。制定

4、因地制宜的供熱供冷戰(zhàn)略計劃，確定參與這一過程的利益相關者及其參與原因，以及讓其參與這一過程的方法。提高公眾對于低碳供熱供冷技術的接納度，實施基于可再生能源的區(qū)域能源項目。該目標可以通過全民參與和透明化流程實現(xiàn)，使公眾進一步了解區(qū)域能源系統(tǒng)和可再生技術的優(yōu)勢所在。根據(jù)供熱供冷的需求和資源分布情況，制定詳細的技術方案。實地測量建筑物的各種數(shù)據(jù)或借助現(xiàn)有工具對建筑物進行自上而下/自下而上的建模以預估其需求，擴展供熱供冷需求數(shù)據(jù)的收集范圍。借助地理信息系統(tǒng)等既有工具或通過制定熱資源分布圖冊，評估建筑物供熱供冷中可利用的熱資源。區(qū)域能源系統(tǒng)的規(guī)劃和投資可充分利用從這些工具中獲得的信息。確保供熱供冷發(fā)展方

5、案符合長期目標。整合供應變化、管網(wǎng)現(xiàn)代化技術和建筑改造計劃，使技術性能和社會經(jīng)濟效益均達到最佳水平，并避免產(chǎn)生鎖定效應和脫節(jié)的情況。協(xié)調(diào)區(qū)域能源和節(jié)能建筑的發(fā)展，并構(gòu)建其協(xié)同效應的形成機制。例如，制定近鄰計劃，在需求側(cè)和供應側(cè)同時實施節(jié)能措施。大力提倡節(jié)能措施，逐步轉(zhuǎn)向?qū)λ邢M者實行以耗能為基礎的計費方式。采取措施降低現(xiàn)有居民區(qū)中已投入運行的原有系統(tǒng)和新型區(qū)域供熱網(wǎng)絡的運行溫度。此目標可從兩方面著手：i）在建筑物方面，可引入控制系統(tǒng)、重新設計供熱設備、改造為節(jié)能型建筑物圍護結(jié)構(gòu)以及重新設計家用熱水系統(tǒng)和換熱站等來實現(xiàn)此目標；ii）在管道網(wǎng)絡方面，采取管道保溫措施、采用增溫技術、采取措施降低回

6、水溫度、避免因高流量而造成網(wǎng)絡損壞等來實現(xiàn)此目標。解決根深蒂固的問題，推行利用當?shù)氐目稍偕茉催M行供熱供冷。加強建設能力合理開發(fā)可再生能源項目，并在將低溫能源整合至新的或既有的區(qū)域能源系統(tǒng)的過程中，積極應對存在的技術挑戰(zhàn)。務必遵守當?shù)乩每稍偕茉吹淖罴褜嵺`。因其能夠最大程度提升成本效益和資源可持續(xù)利用率。例如，地熱回灌或季節(jié)性太陽能儲能。提供良好的監(jiān)管條件、扶持融資方案和商業(yè)模式，并確保這些措施落實到位。將區(qū)域能源網(wǎng)劃分為公共基礎設施，并借助財政杠桿實施立法與價格監(jiān)管等措施，確保提供公平的競爭環(huán)境，同時也需考慮溫室氣體排放或空氣污染物等產(chǎn)生的外部效應。率先付諸行動，與高需求消費者進行對接吸引

7、投資，這不僅能夠克服與供熱供冷需求相關的不確定性，同時還能確保充分挖掘潛力。除了尋求公共財政資金支持（包括資助），還需深入調(diào)查私營部門的參與程度和創(chuàng)新實踐，如與能源服務公司 (ESCO) 建立合作伙伴關系或發(fā)起眾籌項目。制定計劃，降低可再生能源應用的使用風險。例如，完善根據(jù)市場成熟度制訂的地熱能支持計劃，減少投資者鉆探低產(chǎn)能地熱井的可能性和/或減少投資者面臨地熱井產(chǎn)能下降的風險。通過制定所有權方案并出臺監(jiān)管和定價措施，建立全面透明的管理方案，推廣區(qū)域供熱供冷系統(tǒng)。同時確保這些系統(tǒng)能夠以可再生能源和余熱能源為基礎投入運行，并與社會目標保持一致。將低溫可再生能源整合至區(qū)域能源系統(tǒng)的框架示意圖供熱和

8、供冷戰(zhàn)略規(guī)劃的范圍和目的利益相關者的識別和協(xié)調(diào)1.制定主戰(zhàn)要略利規(guī)益劃相并關找方出分析供熱和供冷需求識別和評估地熱、太陽熱能和其他熱源制定供熱/供冷的各種方案所有權定價 法規(guī)融資和風險緩解業(yè)務模型4.實融施資監(jiān)框管架和3.的兼容性解應決對與技現(xiàn)術有挑基戰(zhàn)礎和設施2.并提出項目依據(jù)制需定求技和術資方源案匹配評估與現(xiàn)有建筑物的兼容性評估與現(xiàn)有網(wǎng)絡的兼容性 應對低溫熱源的技術挑戰(zhàn)區(qū)域供熱供冷系統(tǒng)注意：這些僅是區(qū)域供熱網(wǎng)絡可能使用的能源的示例太集陽熱能器熱儲存?zhèn)溆霉び鄻I(yè)熱多戶住宅單戶住宅換熱站地熱廠保溫管道第建三筑產(chǎn)業(yè)辦公室生產(chǎn)井注入井熱儲區(qū)域供熱系統(tǒng)（或稱熱網(wǎng)系統(tǒng)）的主要作用是供熱。系統(tǒng)的一個（或多

9、個）中心（或分散）站點將產(chǎn)生的熱能通過帶有保溫功能的輸配管道和輔助設備進行輸送。該系統(tǒng)可滿足住宅建筑和第三產(chǎn)業(yè)建筑對于空間供熱和生活熱水 (DHW) 的需求。上圖所示為使用多種能源和技術的分散式區(qū)域供熱系統(tǒng)的示例：太陽熱能、中等溫度地熱資源、工業(yè)余熱、備用鍋爐和季節(jié)性儲能。也可以使用其他技術，例如熱電聯(lián)產(chǎn)、熱泵和來自服務業(yè)的廢熱。區(qū)域供冷系統(tǒng)相當于逆向加熱網(wǎng)，其功能原理與區(qū)域供熱系統(tǒng)的原理基本相似。區(qū)域供冷系統(tǒng)負責將冷水分配至各個住宅和商業(yè)建筑、辦公室和工廠。區(qū)域能源網(wǎng)絡可以從鍋爐、熱電聯(lián)產(chǎn)、熱泵、季節(jié)性儲能或可再生資源（例如地熱或太陽能）獲取供熱和供冷所需的能源。這提高了區(qū)域能源的利用效率，

10、并促進了工業(yè)或服務業(yè)的余熱利用。借助智能能源系統(tǒng)，能夠更加高效地發(fā)展 100% 可再生能源系統(tǒng)。其背后的主要原理是整合供電網(wǎng)、供熱網(wǎng)和供氣網(wǎng)以實現(xiàn)各部門之間的共贏，并以極具成本效益的方式實施儲能解決方案（H. Lund 等，2017）。為了使智能能源系統(tǒng)達到最佳性能，所有與能源相關的部門（包括電力、供熱、工業(yè)、交通部門等）都將被視為能源系統(tǒng)的一部分，然后再將各部門進行整合以使現(xiàn)存的協(xié)同作用達到最大化。在這種智能能源系統(tǒng)中，區(qū)域能源系統(tǒng)發(fā)揮著不可或缺的作用（Mathiesen 等，2019）。能效/溫度水平區(qū)域能源技術的演變、運行溫度和能源示例管道中的蒸汽管區(qū)域供熱流量 100 C區(qū)域供熱回流

11、80 C能源效率 70 C 100 C 45 C50-60C (70 C) 25 C(ULTDH 50 C)數(shù)據(jù)中心季節(jié)性儲熱大型太陽能未來能源大型太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)生物質(zhì)儲熱工業(yè)過剩儲熱地熱光伏、波浪能過、剩風電電力儲熱生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化區(qū)供例域熱如，超市熱生電物聯(lián)質(zhì)產(chǎn)儲冷蒸汽儲存廢棄煤物炭熱電聯(lián)產(chǎn)煤石炭油廢煤棄炭物/局部區(qū)域供熱第19一30代年/1880 年至熱電熱聯(lián)電產(chǎn)聯(lián)廢產(chǎn)棄煤物炭區(qū)域供熱熱電聯(lián)產(chǎn)石油燃氣、廢煤油炭、區(qū)域供熱工業(yè)余熱垃熱電圾焚聯(lián)產(chǎn)燒集供中冷式廠區(qū)域集中式熱泵區(qū)域供熱也建是筑低能耗第19二80代年/1930 年至第20三20代年/1980 年至第20四50代年/2020 年至發(fā)展歷

12、程（當時區(qū)最域佳供可熱用的技代術別的）年/ 代CHP：熱電聯(lián)產(chǎn)注： 1G：第一代區(qū)域供熱系統(tǒng)；2G：第二代區(qū)域供熱系統(tǒng)；3G：第三代區(qū)域供熱系統(tǒng)；4G：第四代區(qū)域供熱系統(tǒng)。來源：Lund 等，(2018)隨之而來的區(qū)域供熱供冷 (DHC) 技術的發(fā)展不僅提高了能源使用效率還具備了使用更低的供給溫度的能力。第一代區(qū)域供熱系統(tǒng)采用高溫蒸汽技術進行供熱，第二代系統(tǒng)采用高壓技術進行供熱，到第三代和第四代時，供熱系統(tǒng)已經(jīng)能夠以越來越低的溫度條件運行。區(qū)域供冷系統(tǒng)的技術發(fā)展過程如下所示：第一代系統(tǒng)使用供冷劑作為輸送流體，而從第二代便開始使用水作為輸送流體，因此，供應溫度不斷攀升，能源的可用性也呈提高趨勢（

13、Lund等，2018）。因此即使在不同的季節(jié)，那些具有不同供熱/供冷季節(jié)的國家也能共享區(qū)域供熱供冷網(wǎng)絡?！暗蜏亍敝复牟⒎翘囟ɑ蚪^對的溫度范圍，這取決于所考慮的能源或區(qū)域能源網(wǎng)絡中的溫度設置。在給定的城市或區(qū)域中，不同的本地可用熱源不允許在區(qū)域供熱網(wǎng)絡中實現(xiàn)相同的工作溫度范圍。化石燃料（如天然氣）或可再生燃料（如生物能源）燃燒后的溫度高達幾百攝氏度，因此使熱載體達到 100（攝氏度）并非難事。相反，使用淺層地熱能或借助非常規(guī)余熱能源回收技術（例如數(shù)據(jù)中心的冷卻）卻很難達到這樣的溫度。太陽熱能、工業(yè)余熱能源、大型熱泵等屬于中溫供熱范圍。網(wǎng)絡的工作溫度越低意味著可開發(fā)的能源范圍越廣，且將其納入低碳

14、和清潔能源的潛力也越大。區(qū)域供熱網(wǎng)區(qū)域供冷網(wǎng)決策者指南制供定熱戰(zhàn)供略冷型計劃為了達到以協(xié)調(diào)、透明的方式應對能源挑戰(zhàn)的目的，從長遠來看，必須制定和實施能源戰(zhàn)略規(guī)劃 (SEP)。能源戰(zhàn)略規(guī)劃 (SEP) 旨在解決目前能源供應方面存在的問題和制定長期發(fā)展戰(zhàn)略和過渡計劃。評估中須包括與技術、經(jīng)濟、環(huán)境和社會相關的內(nèi)容（Krog 和 Sperling，2019）。能源戰(zhàn)略規(guī)劃 (SEP) 可應用于各級政府層面和各個地理區(qū)域內(nèi)的工作，或者著眼于不同的技術重點。然而，能源戰(zhàn)略規(guī)劃 (SEP) 需考慮不同領域的實際情況以免發(fā)生部分領域出現(xiàn)分化的結(jié)果。由于供熱供冷資源的地區(qū)差異較大，供熱供冷戰(zhàn)略規(guī)劃 (SHCP

15、) 會有別于其他能源載體規(guī)劃?！岸鄧?、國家或區(qū)域能源和氣候目標只有在適應地方實際情況并適當采納時才能得以實現(xiàn)。反之亦然，地方在制定宏偉目標的過程中必須考慮到國家層面的政策，除此之外，還需出臺有利的立法框架才能成功實現(xiàn)目標。此外，戰(zhàn)略性供熱供冷規(guī)劃 (SHCP) 必須滿足系統(tǒng)化的特點，這在可再生能源系統(tǒng)中尤為重要。從系統(tǒng)角度考慮，電力、供熱供冷部門產(chǎn)生的技術協(xié)同作用也必須適當?shù)伢w現(xiàn)在政策和法規(guī)中，這也正是 Hotmaps 項目（Hotmaps 項目，2020） 該項目考慮了如何在歐盟 (EU) 成員國內(nèi)推動戰(zhàn)略性供熱供冷規(guī)劃 (SHCP) 的發(fā)展 始終強調(diào)的方向。從這一角度來看，啟動戰(zhàn)略性供熱供

16、冷規(guī)劃 (SHCP)之前，有關部門應徹查公共政策和監(jiān)管框架是否落實到位，以確保該框架能夠融入各級管理部門和各能源政策領域，并在所有層面協(xié)調(diào)一致（Djrup等，2019a）。另一方面，現(xiàn)在運行區(qū)域供熱供冷 (DHC) 系統(tǒng)的轄區(qū)內(nèi)，地方當局具有強大的行動影響力。戰(zhàn)略性供熱供冷規(guī)劃 (SHCP) 能夠從長遠和全面的能源角度評估項目的實施流程。地方當局在推動區(qū)域供熱供冷 (DHC) 系統(tǒng)發(fā)展的進程中應體現(xiàn)出多維度作用，并考慮所有社會階層關注的問題：制定能源與城市規(guī)劃，提供基礎設施和服務建立財政和技術支持機制，為部署能源系統(tǒng)的地區(qū)提供法律許可，以及連接公共建筑與區(qū)域供熱供冷 (DHC) 網(wǎng)絡。所有政府

17、當局均需發(fā)揮己任。例如，作為監(jiān)管者的市政府可以發(fā)布地方分區(qū)政策，強制要求連接公共建筑和區(qū)域供熱供冷 (DHC) 網(wǎng)絡 (IRENA, 2016)。某些國家的地方當局認為自己不具備實施能源規(guī)劃或建立支持機制的能力；因此，它們認為實施與區(qū)域供熱供冷 (DHC) 相關的措施不屬于其職權范圍內(nèi)。然而，即使集中監(jiān)管權，他們也應該發(fā)揮好作為召集者和促進者，以及作為創(chuàng)建區(qū)域供熱供冷 (DHC) 知識庫的作用，這是發(fā)展區(qū)域供熱供冷 (DHC) 的關鍵因素。情況市的能源系統(tǒng)的整合地符個方合城能國源家和目氣標候，規(guī)并劃考必慮須整”建議摘要關于制定戰(zhàn)略型供熱供冷規(guī)劃 (SHCP) 的在新的和現(xiàn)有的區(qū)域供熱供冷 (D

18、HC) 系統(tǒng)中開發(fā)和利用低溫可再生能源的第一步便是制定戰(zhàn)略性供熱供冷規(guī)劃 (SHCP)。戰(zhàn)略性供熱供冷規(guī)劃 (SHCP) 進程的關鍵成功因素可以概括為：確定戰(zhàn)略性供熱供冷規(guī)劃 (SHCP) 的范圍和目的。選定戰(zhàn)略性供熱供冷規(guī)劃 (SHCP) 的戰(zhàn)略目標。列舉戰(zhàn)略性供熱供冷規(guī)劃 (SHCP) 進程的實施原因（例如，脫碳、污染最小化、使居民能夠負擔得起供熱供冷費用等）。該戰(zhàn)略目標能夠指導其余流程的發(fā)展。“地方供熱供冷目標應與國家脫碳戰(zhàn)略（如有）保持一致。由于各地的熱能利用各不相同，熱能規(guī)劃將在城市或市政級地區(qū)開展。然而，地方規(guī)劃需要在國家和區(qū)域的指導下進行且需符合其發(fā)展目標。戰(zhàn)確略機性會供和熱協(xié)供

19、同冷作規(guī)用劃，需并明采用激具勵有措成施”本效益的政策和制定長遠的轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略和規(guī)劃來解決當前的能源供應問題。讓地方當局參與制定戰(zhàn)略性供熱供冷規(guī)劃 (SHCP)。地方當局在戰(zhàn)略性供熱供冷規(guī)劃 (SHCP) 進程中發(fā)揮著關鍵作用，如制定能源與城市規(guī)劃、提供供熱供冷的基礎設施、監(jiān)管和融資等。確保各個管理層面和所有能源政策領域均采用了戰(zhàn)略性供熱供冷規(guī)劃 (SHCP)，并協(xié)調(diào)一致。其中尤其要注意將戰(zhàn)略性供熱供冷規(guī)劃 (SHCP) 與節(jié)能建筑規(guī)劃進行整合，因為其中的某些技術只能應用于建筑群（地區(qū)）而無法應用于單個建筑中。戰(zhàn)略性供熱供冷規(guī)劃 (SHCP) 流程具有迭代性、多學科性和連續(xù)性的特點，因此適用于各個層

20、面和各種環(huán)境。借助多維度和經(jīng)過反復論證的方法不斷優(yōu)化流程。為了實現(xiàn)利益最大化的目標，首先應從長遠的角度實施戰(zhàn)略性供熱供冷規(guī)劃 (SHCP) 流程，其次應考慮該規(guī)劃與其他能源系統(tǒng)的協(xié)同作用，（如電網(wǎng)），再次，應采取包括經(jīng)濟、環(huán)境和技術方面在內(nèi)的多學科方法。因地制宜，調(diào)整戰(zhàn)略性供熱供冷規(guī)劃 (SHCP) 流程的側(cè)重點。無論如何，請記住，管理原則應適應于戰(zhàn)略目標而非項目挑戰(zhàn)。戰(zhàn)略性供熱供冷規(guī)劃 (SHCP) 的主要階段：i）確定范圍、目標和利益相關者參與計劃；ii）反復論證可持續(xù)能源供應技術方案的可行性；iii）確定區(qū)域供熱供冷 (DHC) 管理計劃。利益相關者參與供熱和供冷部門涉及到眾多利益相關者

21、，他們都有自己考慮的重點。這些利益相關者可能是來自具有高能源需求行業(yè)的消費群體，如工業(yè)、醫(yī)院、廢水處理廠或溫室。這些行業(yè)的能源消耗量巨大，但同時也會產(chǎn)生可觀的余熱能源。關鍵的利益相關者可能與能源部門直接相關，如發(fā)電廠、能源傳輸公司（如現(xiàn)有的區(qū)域能源供應商）或開采業(yè)公司。然而，如果利益相關者認為自己并非某個活動的主要當事方，便會置身事外。由于供熱供冷具有地方性，向低碳供熱供冷技術過渡的過程中，必須確定地方利益相關者并與之達成合作關系。在組織流程和確定參與的利益相關者的過程當中，地方政府將發(fā)揮主要作用。由于必須排除不符合既定范圍的利益相關者，必須要弄清楚哪些是領導這一過程的主要參與者，以及由誰來負

22、責指定和召集其他的利益相關單位。而且并非所有的熱源都符合既定目的，國家和地方的規(guī)劃也可能與某些既定行為者的規(guī)劃背道而馳。因此需要：確定機會，讓利益相關者參與該流程，讓他們在供熱供冷計劃的實施過程中發(fā)揮建設性作用確定協(xié)同作用和機會，建設以具有成本效益的區(qū)域能源系統(tǒng)。建議利益相關者盡早參與和管理該流程，以便提高公眾的接納度。同時，明確各個關鍵利益相關者負責的計劃部分；這些利益相關者可能分別負責長期規(guī)劃、特定部分（如開發(fā)特定的可再生能源）或者可能負責開發(fā)已建成區(qū)域的網(wǎng)絡。這意味著，即使他們是負責區(qū)域供熱供冷 (DHC) 特定部分的關鍵利益相關者，也可能與其他領域無關。將打著不同算盤的利益相關者協(xié)調(diào)在

23、一起，尤其是在職能和目標相悖的情況下，會給政府帶來不小的困難。許多潛在的利益相關者必須積極參與其中，以增加興趣和參與度，否則就會被排除在項目之外。例如，醫(yī)院可能認為自己并非關鍵角色 因其主要負責提供醫(yī)療保健服務，而供熱供冷只是活動中的一小部分，所以他們起初對該項目的興致并不高。因此，有必要根據(jù)項目影響和感興趣程度，將各利益相關者劃分到特定類別，以制定下圖所示的參與戰(zhàn)略。利益相關者的影響/能力能力強，興趣低滿始足終他令們其的滿需意求（或者在興趣不同時排除在外）能力強，興趣高關密鍵切參參與與者能力弱，興趣低重無要需性刻最意低能力弱，興趣高表通示報考相慮關和信關息切根據(jù)影響和感興趣程度對各利益相關者

24、進行分類。來源：日內(nèi)瓦大學；權力 - 利益矩陣 (1981)利益相關者感興趣程度可能涉及的利益相關者在戰(zhàn)略性供熱供冷規(guī)劃 (SHCP) 中扮演的角色及其參與策略地方（市政）政府公用事業(yè)/開發(fā)公司一般負責監(jiān)督法規(guī)的實施情況。項目所有者和主要推動者。利益相關者角色/影響/利益參與策略提供與法規(guī)、工具和命令相關的框架條國家政府、州政府或省級 件。基于國家能源政策參與規(guī)劃。如能源安政府6一般會發(fā)放允許項目開展的許可證和執(zhí) 全、健康、脫碳等方面。照。可以為項目提供資金。掌握涉及特定項目情況的重要的地方性知識。能夠提供允許項目開展的許可證。保護消費者的利益。主要消費者（公共建筑）。取決于所有權。區(qū)域供熱供

25、冷 (DHC) 系統(tǒng)的利益應和戰(zhàn)略目標一致。與其他開發(fā)商確定協(xié)同作用，并從中獲益。以戰(zhàn)略性供熱供冷規(guī)劃 (SHCP) 的驅(qū)動力為基礎參與流程。如與能源匱乏、空氣污染和無法獲取能源相關的當?shù)匦枨?。國家政府（或??。┛梢詾榈胤秸峁┯嘘P區(qū)域供熱供冷 (DHC) 潛力和法規(guī)的義務性評估。開發(fā)商業(yè)案例。成本。投資者和金融機構(gòu)為項目提供金融性投資資金，回收投資提供與新興技術、挑戰(zhàn)和現(xiàn)象有關的研究人員/學術界（自主）知識。能夠獨立評估潛在的發(fā)展途徑。了解管理投資決策的評估標準和優(yōu)先事項。研究 - 行動項目。6 由于政府制度具有多樣性，上述國家政府和州、省或地方政府可能會通過其他方式實施相關政策（反之亦

26、然）。可能涉及的利益相關者在戰(zhàn)略性供熱供冷規(guī)劃 (SHCP) 中扮演的角色及其參與策略 - 續(xù)建筑物業(yè)主允許進行安全檢查，檢測障。/糾正系統(tǒng)故發(fā)布規(guī)定，要求連接建筑物與區(qū)域能源客戶公民決定是否對系統(tǒng)進行優(yōu)化。提供與熱需求相關的信息。通過行為影響系統(tǒng)效率。 支付賬單。充當生產(chǎn)消費者的角色。公眾接納。作為供熱用戶，參與就業(yè)。供應系統(tǒng)。統(tǒng)一與客戶的利益。制定合同協(xié)議保護利益。應該加入該流程。應了解該群體的愿望和驅(qū)動力。利益相關者角色/影響/利益參與策略建筑開發(fā)商開發(fā)允許采用低溫供熱供冷源的新樓 遵循建筑規(guī)范或標準。盤。發(fā)布規(guī)定，要求連接建筑物與區(qū)域能源供應系統(tǒng)。提供建筑物側(cè)供熱廠的信息。遵循建筑規(guī)范

27、或標準。成為投資者。地質(zhì)調(diào)查提供與地質(zhì)條件和現(xiàn)有地熱資源有關的重要信息。標。地熱能和太陽能開發(fā)商啟動項目并提供更為詳細的熱資源指評估資源潛力。需要確定投資和風險管理項目。需要就勘探、測試和運行進行適當?shù)恼袠嘶顒?。余熱能源供應商可為網(wǎng)絡運行提供實惠的供熱價格。需要了解有關回收熱量的技術問題和潛在的商業(yè)影響。參與制定“售熱”合同協(xié)議的流程。技術供應商為當?shù)貏?chuàng)造附加值和就業(yè)機會。支持提高區(qū)域供熱供冷 (DHC) 系統(tǒng)的 為研發(fā)供熱供冷可持續(xù)技術提供資金。需要確定投資和風險管理項目。靈活性。利挑益戰(zhàn)相和關建者議分概析述圖所面臨的利益相關者的確定和參與?！按_定戰(zhàn)略性供熱供冷規(guī)劃 (SHCP) 的利益相關

28、者，了解他們供熱供冷項目的興趣和影響程度。地方當局通常會擔任戰(zhàn)略性供熱供冷規(guī)劃 (SHCP) 的領導者，他們需明確政治驅(qū)動力和目標：如某些與總體目標不一致的利益相關者，便不必參與這一流程。提高公眾對于區(qū)域供熱供冷 (DHC) 的認識和接納開發(fā)工具和方法，用來評估供熱供冷對環(huán)境的影響，并游說決策者針對各種能源出臺適當?shù)沫h(huán)境法規(guī)。借助簡單的工具評估能源項目可能造成的環(huán)境影響，然后與其他類似項目進行比較，并明確闡述其緩解措施。這些措施對于地熱能來說尤其實用，這樣不僅可以提高地熱開發(fā)的透明度，還能提高相關人員對地熱項目的風險和相關緩解措施的認識。提高透明度，讓利益相關者參與開發(fā)流程，以了解項目的利弊。

29、對于某些可再生能源技術，公眾和決策者掌握的信息并不全面，他們可能因為無法預見的環(huán)境和社會風險而產(chǎn)生抵觸情緒。度，這是實現(xiàn)特定社會和環(huán)境目標的一種可行方式。應盡早提高決策者和公眾的參與度以提高公眾對供熱規(guī)劃過程和區(qū)域能源的接納度。就推廣區(qū)域供熱供冷 (DHC) 系統(tǒng)具體使用的能源以及開發(fā)具體的項目而言，項目運營方可以讓利益相關者參與其中，具體如下。利益相關者必須盡早參確與?？稍俟娔茉磯蚣紡V術泛”接受新的評需估求和能制源供資熱源（圖和供冷）對于許多國家、地區(qū)和城市而言，供熱（和供冷）過去并不是政府管理的對象。能源政策通常屬于部門性政策，側(cè)重于供給側(cè)的電力和天然氣以及需求側(cè)的建筑效率。因此，人們

30、對于供熱供冷部門的基本情況不甚了解。不過，供電和供氣量可以通過計算得出，但供能總量僅僅是烹飪、照明和供熱耗能量與用于其他終端使能需求的耗能量相加而得出的結(jié)果。未安裝控制系統(tǒng)和能源計量器的既有區(qū)域能源系統(tǒng)中，往往對消費者層面的實際能源需求缺乏了解。因此，供熱供冷需求無法預測，這會導致無法將已有數(shù)據(jù)用于戰(zhàn)略規(guī)劃目的。為了推動戰(zhàn)略性供熱供冷規(guī)劃 (SHCP) 流程或可行性研究，有必要收集和利用有關供熱供冷實際需求（包括系統(tǒng)的安裝地點和數(shù)量）、潛在的供應選擇以及建筑存量狀況的知識和數(shù)據(jù)。同時，分析其他能源部門以掌握不斷變化的數(shù)據(jù)也至關重要，如呈遞增趨勢的可變可再生能源發(fā)電量和日益增加的能源需求等。針對

31、這種局面，應利用重要的跨部門協(xié)同作用，并避免出現(xiàn)只在能源領域內(nèi)最優(yōu)化的結(jié)果。利用收集的數(shù)據(jù)制定技術方案，以便在戰(zhàn)略規(guī)劃中發(fā)揮關鍵作用。技術分析圖的繪制步驟將包括量化熱量需求、確定和量化潛在的熱資源以及評估建筑物的節(jié)熱潛力。供熱規(guī)劃與其他類型的能源規(guī)劃存在顯著性差異，即需求和供應位置至關重要。這意味著只要了解熱資源的位置和現(xiàn)有的供熱供冷需求，就能將兩者相關聯(lián)以評估規(guī)劃的可行性。因此，繪制供熱供冷需求的位置和量化圖是實施戰(zhàn)略性供熱供冷規(guī)劃 (SHCP) 的關鍵部分，這對于能否吸引投資者支持（采用可再生能源和余熱能源的）區(qū)域能源項目至關重要。對于區(qū)域供熱供冷 (DHC) 規(guī)劃部門來說，這種信息對于預

32、測網(wǎng)絡規(guī)模和安裝容量尤為重要。而對于投資者來說，區(qū)域能源網(wǎng)屬于資本密集型投資項目，因此他們的側(cè)重點是了解潛在的市場規(guī)模、供應量和潛在客戶。能否以具有成本效益的方式傳輸熱量取決于所需的輸送量。下圖描述了以單位成本為基準，熱量可傳輸?shù)淖钸h距離。例如，耗能 2500 吉瓦時 (GWh) 可以傳送到 40 公里外，而成本僅為 5.50 美元/兆瓦時。但如果生產(chǎn)點和消費點相隔 50 公里，則耗能需提高至 4000 吉瓦時才能獲得相同的單位成本。此外，從技術上講，應盡量避免管道距離過長。事實上，即使管道目前保溫性能良好，仍然無法避免熱損失，但可以通過降低運行溫度來減少這種損失。輸熱成本5 EUR/MWh1

33、0 EUR/MWh20 EUR/MWh30 EUR/MWh40 EUR/MWh100908070距離 (km)6050403020100500年度總熱能1 0001 5002 0002 5003 0003 5004 0004 5005 000(GWh)5% 的利率攤銷。輸送成本基于電價為 11 美元/兆瓦時的假設得出。此外，還假定通過管道輸送的能量在一年中 呈正弦變化 (Phetteplace, 1995)。注：輸熱成本包括建設成本和輸送成本。區(qū)域供熱管道的建設成本來自 Svensk Fjrrvrme AB (2007)，根據(jù) Snchez-Garca (2017) 進行更新，并已按照 30

34、年評圖估所和面繪臨制的供挑熱戰(zhàn)（和和建供議冷概）述需求和能源資源本步驟概述的方法能夠?qū)峁├溥M行技術性評估。獲得與需求、供應和潛在節(jié)能相關的信息以及平衡這些要素十分重要。主管部門可以開展上述活動促進區(qū)域能源系統(tǒng)的發(fā)展?！皽y量人們對供熱供冷的實際需求，以了解耗能的在決定實施哪種供熱供冷技術方案時，考慮商業(yè)經(jīng)濟因素的同時務必記住更重要的是社會經(jīng)濟因素。這能夠確保項目解決的社會目標更廣，如實現(xiàn)脫碳、創(chuàng)造就業(yè)機會和減少空氣污染。對于像地熱這樣高度專業(yè)化的能源，地方當局的工作人員可能缺乏進行評估和量化的專門知識，因此，可借鑒行業(yè)最佳實踐并借助專業(yè)公司或機構(gòu)的技術援助服務來分析數(shù)據(jù)、預估資源潛力，并在必

35、要時進行技能和技術轉(zhuǎn)移，以實施進一步的資源空間和時間分布。這樣做能夠明確支持高資本成本的區(qū)域能源項目投資，并允許進行單獨的計量和計費，這也是減少能耗（特別是在高峰時段或季節(jié)）和提高消費者參與率的鼓勵措施。如果沒有實際測量數(shù)據(jù)，則應通過建?；蚬烙嬓枨鬄闆Q策提供參考。應推廣適用于評估供熱需求（包括溫度水平）、可用的基礎設施和可用的熱資源三者之間的相互作用的現(xiàn)成工具，如地理信息系統(tǒng) (GIS)，如果缺乏這種工具，則應進行創(chuàng)建。確定并量化當?shù)乜捎糜诠峁├湎到y(tǒng)的可再生能源資源。可使用已開發(fā)出的多種工具量化當?shù)氐哪茉矗⑼ㄟ^匹配資源與需求來支持決策。在建設新的供熱基礎設施之前，應考慮現(xiàn)有能源系統(tǒng)的節(jié)能潛

36、力。如果實施節(jié)能措施的邊際成本低于建設新的供熱能力，則應實施節(jié)能方案。然而，節(jié)能措施無法替代區(qū)域供熱供冷 (DHC) 系統(tǒng)，但從長遠來看，它們是相輔相成的。評估。通建過筑測消量耗實進際行需自求下、而為上的建模、并為熱需求，量可熱供推冷算的出需城求市量建”筑對供將到供熱現(xiàn)網(wǎng)有絡建中應筑技和術區(qū)整域合從技術角度看，將新的熱源整合到現(xiàn)有區(qū)域能源系統(tǒng)中，在很大程度上會受到運行系統(tǒng)設計溫度與熱源溫差的影響。例如，中溫和高溫地熱資源可完美整合至現(xiàn)有系統(tǒng)和建筑物中。但是，如果熱源溫度低于網(wǎng)絡的運行溫度，則需要進行調(diào)整。“在部署第四代區(qū)域供熱系統(tǒng)時，其運行過程中的輸送溫度低于前幾代（第一代至第三代超過 70）

37、，過渡到新一代區(qū)域供熱系統(tǒng)的第一步便是分析該系統(tǒng)與消費者連接的兼容性。此外，建筑存量、合適的網(wǎng)絡設計以及建筑改造策略也是不容忽視的考慮因素，而且這些因素必須符合向低溫和可持續(xù)供熱的過渡戰(zhàn)略。所有的努力都是為了確保實現(xiàn)具有成本效益的脫碳目標，避免對與長期目標不兼容的解決方案產(chǎn)生鎖定效應（例如冷凝氣鍋爐）。這一評估也為將供冷技術整合至現(xiàn)有區(qū)域供熱系統(tǒng)提供了其中所產(chǎn)生的技術挑戰(zhàn)可能源于管道系統(tǒng)或建筑存量，這將取決于系統(tǒng)覆蓋的應用（Volkova、Maatin和 Siirde，2018）。機會。決策者應將建筑改造、諸供多到規(guī)最劃佳整的合性在能一水起平，以并達避免情況產(chǎn)生”鎖定效應和脫節(jié)的現(xiàn)將有要供面熱

38、臨網(wǎng)的絡技與術建挑筑戰(zhàn)物概達述成兼容新一代的區(qū)域供熱系統(tǒng)有望采用更廣泛的能源和低溫可再生能源。然而，從現(xiàn)有的區(qū)域供熱供冷 (DHC)系統(tǒng)過渡到現(xiàn)代系統(tǒng)還需對現(xiàn)行網(wǎng)絡進行適當設計，并讓該系統(tǒng)與消費者連接和建筑供熱系統(tǒng)相兼容。國家和地方當局可采納以下建議，以評估最佳改造地點及改造程度，并確保進行戰(zhàn)略性規(guī)劃。整合建筑改造、供應變化和網(wǎng)絡現(xiàn)代化規(guī)劃，以達到最佳的性能水平，并避免產(chǎn)生鎖定效應和脫節(jié)的情況。打造戰(zhàn)略性合作關系，實現(xiàn)區(qū)域能源和建筑節(jié)能的目標。例如，考慮采取社區(qū)合作的方式，在需求側(cè)和供應側(cè)同時實施節(jié)能措施。優(yōu)先考慮管道保溫性能較差的建筑和對能源需求較大的耗能大戶，以貫徹改造政策。對所有消費者實

39、行以耗能為基礎的計費方式，鼓勵更節(jié)能的做法。此外，區(qū)域能源運營商可以采取以下措施，確保區(qū)域能源網(wǎng)絡與低溫供應技術相兼容：評估已建成社區(qū)既有和新安裝的區(qū)域供熱系統(tǒng)，并使其與現(xiàn)有建筑相兼容。改造現(xiàn)有建筑的圍護結(jié)構(gòu)，以改善建筑物的節(jié)能性能并降低能源系統(tǒng)的高峰負荷。這將有助于整合包括可再生能源在內(nèi)的本地低溫能源。不過目前安裝的供熱設備（散熱器）可能不適用于在低溫狀態(tài)下運行。因此，在改造建筑存量的同時也需重新設計和更換設備。安裝如恒溫閥這樣的控制設備，以調(diào)節(jié)流量，控制舒適度。如熱水系統(tǒng)溫度過低，則會導致水箱內(nèi)滋生大量細菌（如軍團桿菌）。在此情況下，安裝板式換熱器等即時生產(chǎn)生活熱水 (DHW) 的選件是一

40、種不錯的解決方案。然而，在溫度較低的情況下，可采用其他技術解決方案，如使用化學/物理處理方法進行消毒，或整合熱泵或電加熱器來提溫。讓人的行為適應建筑供熱運行的最佳管理方式，以過渡到低溫供熱系統(tǒng)。這可能包括避免讓處于情緒低落期的人員上崗。推廣全新的換熱站概念。評估現(xiàn)有熱網(wǎng)并與其兼容。切換到較低的供應溫度可能會導致流速增快，有損壞網(wǎng)絡的風險。為了避免這種情況，應確保降低熱水從建筑物進入網(wǎng)絡的回流溫度（如采用舒適型浴室）。如供熱溫度過低無法滿足供熱需求，可結(jié)合增壓技術（熱泵）從供熱源處增溫，或在寒冷季節(jié)時提高特定區(qū)域的熱網(wǎng)溫度，或滿足高峰期的需求。減少網(wǎng)絡中熱量損失過多的情況，防止建筑物供熱不足。這

41、一目標可通過安裝適當?shù)谋匮b置實現(xiàn)。培養(yǎng)地方能力，以應對將低溫熱源整合到現(xiàn)有網(wǎng)絡和建筑存量的技術挑戰(zhàn)。由于區(qū)域能源和建筑節(jié)能的技術挑戰(zhàn)性，主管部門需致力于提高當?shù)氐膶I(yè)知識。應的對技低術溫挑能戰(zhàn)源開發(fā)中供應給區(qū)域能源網(wǎng)絡的每種低溫熱能資源都有可能面臨一些具體挑戰(zhàn)。因此，根據(jù)當?shù)貙嶋H情況針對具體挑戰(zhàn)進行調(diào)查可能會有所幫助。這些挑戰(zhàn)可能影響技術解決方案結(jié)果，因此下面將針對每種熱能資源討論解決面臨挑戰(zhàn)的建議措施。要解決低溫能源應用所面臨的相關技術挑戰(zhàn)，關鍵因素是當?shù)貏趧恿Φ哪芰Πl(fā)展。國家和地方政府可利用現(xiàn)有的技術援助計劃實行知識轉(zhuǎn)移。此外，政府可為區(qū)域能源系統(tǒng)的開發(fā)商提供研發(fā)支持，反過來后者又將投資

42、創(chuàng)新。采用行業(yè)最佳實踐并參與論壇分享經(jīng)驗可進一步提高能力。低溫能源開發(fā)面臨的技術挑戰(zhàn)和建議摘要下文總結(jié)了針對區(qū)域供熱供冷系統(tǒng)向國家和地方當局以及運營商提出的主要建議，用于應對低溫能源開發(fā)中遇到的技術挑戰(zhàn)。開展能力建設，應對低溫可再生能源或余熱能源應用中的技術挑戰(zhàn)。培養(yǎng)可再生能源技術專家團隊（包括公共部門），例如地熱能源專家團隊和太陽熱能專家團隊。投資改善當?shù)貏趧恿Φ膶I(yè)知識，以確保區(qū)域能源網(wǎng)絡的平穩(wěn)運營。這不僅有助于優(yōu)化網(wǎng)絡運營，還能夠確保在盡量減小能源供應中斷風險的條件下解決技術問題。為了確保區(qū)域能源系統(tǒng)平穩(wěn)運營，運營商需要針對項目實施以下措施。遵守地熱能源系統(tǒng)運營的最佳實踐。遵守地熱區(qū)域能

43、源系統(tǒng)中熱儲管理以及設備運營和維護相關的行業(yè)最佳實踐。這些最佳實踐包括為熱儲重新注入利用過的地熱以保證熱儲的可持續(xù)性，以及管理結(jié)垢與腐蝕等工程策略。部署解決方案管理太陽熱能和余熱能源供應的波動性以避免供熱管網(wǎng)出現(xiàn)不穩(wěn)定。在區(qū)域供熱供冷網(wǎng)絡中集成大規(guī)模的熱能儲存以捕獲多余熱能源，例如在需求較低時儲存生產(chǎn)的太陽熱能和余熱能源，以備將來需求增加時使用。制定策略以確保區(qū)域能源供應不會中斷，例如執(zhí)行為區(qū)域能源網(wǎng)絡供應余熱能源的長期合同。供給側(cè)的輸出和溫度波動極有可能是本地低溫能源使用所面臨的挑戰(zhàn)。在這種情況下，應利用熱泵提高溫度，從而確保滿足客戶的供熱需求。/ 18 將低溫可再生能源整合到區(qū)域能源系統(tǒng)區(qū)

44、域供熱供冷系統(tǒng)中開發(fā)低溫可再生能源或余熱能源面臨的主要挑戰(zhàn)及潛在解決方案太陽熱能季節(jié)性供應和需求之間存在偏差投資成本高來源主要挑戰(zhàn)可能的解決方案投資成本高建立地熱資源風險防范和生產(chǎn)力保障方案地熱能鉆井失敗風險進行廣泛的地學研究隨著時間推移生產(chǎn)率降低的風險監(jiān)控熱儲及管理資源（尤其是注入過程）結(jié)垢和腐蝕風險熱交換過程中將地熱流體的溫度保持在溶質(zhì)的飽和溫度以上、定期維護熱交換器和其他設備、使用化學方法（例如阻垢劑）處理地熱流體以減少沉淀和結(jié)垢溫度限制空間限制確保在有生活熱水 (DHW) 需求的系統(tǒng)中使用供熱供需不匹配時，可利用太陽熱能提供供冷需求整合蓄熱裝置以存儲多余的太陽熱能使用替代空間，例如屋頂

45、、污水池、曾經(jīng)的垃圾填埋場等。余熱能源資源的可持續(xù)性供應波動狀況免費供冷水質(zhì)和水生生物的保護結(jié)垢和腐蝕風險制定合同協(xié)議以確保供應需求將熱能儲存整合到網(wǎng)絡中組合連接，將高溫輸送至供應管線、低溫輸送至回流管線過濾防污工藝決策者指南 19 /推和動商實業(yè)施模監(jiān)式管條件、融資如下圖所示，區(qū)域供熱供冷項目受到地方、國家或地方以下各級（省/州）出臺和/或?qū)嵤┑姆ㄒ?guī)約束。此外，特定項目還受到一般供熱和建筑法規(guī)以及地下水資源開采管理（針對地熱能源項目）、土地使用（尤其是太陽熱能項目）和能源系統(tǒng)相關法規(guī)的影響。區(qū)域供熱供冷項目經(jīng)常涉及多個專業(yè)領域，例如建筑類型及翻新、區(qū)域規(guī)劃、能源供應、用于部署管道的道路維護等

46、。所有這些相關政策還受到各級政府的立法影響。國家和地方政府需要建立財務和監(jiān)管措施，以確保既有定價機制能使人們從區(qū)域供熱供冷系統(tǒng)中獲益。同時，現(xiàn)有機制必須確保不會因為補貼（直接或間接）其他能源而對區(qū)域供熱供冷系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。實施新的區(qū)域能源項目（或化石燃料轉(zhuǎn)換為其他燃料）通常需要由一家投資商進行重大投資，而非大量消費者/投資者共同投資單臺設備。相對于其他方案，基于余熱能源和可再生能源的區(qū)域能源系統(tǒng)可能會因能源定價機制、市場結(jié)構(gòu)和前期高昂的資本成本而處于不利地位。因此，由于短時間內(nèi)難以實現(xiàn)收支平衡，從長遠角度評估區(qū)域能源項目至關重要?；诘蜏靥枱崮?、地熱能或混合動力系統(tǒng)的區(qū)域能源系統(tǒng)需要針對每

47、個特定項目定制商業(yè)模式。這種模式應在保證所有利益相關方財務收益的同時，謀求更大的社會經(jīng)濟收益?？紤]到這點，所有權結(jié)構(gòu)和價格監(jiān)管模式的選擇會影響將低溫能源集成到區(qū)域能源系統(tǒng)中的潛在應用方案。在國家和國際法規(guī)背景下進行本地/戰(zhàn)略供熱規(guī)劃并與多種利益及需求保持一致供熱項目建筑部門能源部門歐盟，跨國機構(gòu)國家政府地區(qū)政府地方政府/ 20 將低溫可再生能源整合到區(qū)域能源系統(tǒng)實和施建框議架概條述件、融資和商業(yè)模式的挑戰(zhàn)本節(jié)總結(jié)了與區(qū)域供熱供冷系統(tǒng)所有權、定價、融資及監(jiān)管相關的不同模式及挑戰(zhàn)。這些不同的因素密切相關，且經(jīng)常相互影響。因此，公共或私人開發(fā)商或區(qū)域供熱供冷公司應同時考慮所有以上因素，以建立各方對區(qū)域能源系統(tǒng)的信任。我們從這種相互聯(lián)系中可得出結(jié)論，全面的區(qū)域供熱供冷治理方案應包含多種措施。這也包括本地知識、對區(qū)域供熱供冷的了解和接受程度、系統(tǒng)運營、工程知識和實踐以及資源的獲取。選擇的治理方案應確保投資獲利，消費者通過具有競爭力的價格受益，同時提高定價的透明度。管理所有權法規(guī)形成區(qū)域供熱治理方案的因素制定全面的區(qū)域能源