100可再生能源城市規(guī)劃理念與方法研究

100%可再生能源城市規(guī)劃理念與方法研究

一研究背景在傳統(tǒng)化石能源資源瀕于枯竭，以及氣候變化問題日益突出的大背景下，新能源與可再生能源城市建設(shè)日益引起多國的關(guān)注。近年來，無論是在國外還是國內(nèi)，構(gòu)建新能源與可再生能源城市都是熱點(diǎn)。在世界各地大力建設(shè)“新能源與可再生能源城市”的過程中，“100%可再生能源城市”概念也被提出，并受到廣泛關(guān)注?！?00可再生能源”意味著零化石能源及原子能源?！?00%可再生能源城市”是指能源消耗100%是可再生能源的城鎮(zhèn)，是可再生能源城市的最高級(jí)形態(tài)。100%可再生能源城市并不強(qiáng)調(diào)“零碳”，但“零碳城市”在能源消費(fèi)方面則主要是太陽能、風(fēng)能、水能等無碳排放的可再生能源。近年來，部分國家已建成一些帶有典型示范意義的100%可再生能源城市：丹麥的薩姆索島；2001年，瑞典第三大城市馬爾默市在一個(gè)舊的船塢基地上建立了一個(gè)生態(tài)友好示范區(qū)，現(xiàn)在已經(jīng)建成的是世界聞名的“明日之城”社區(qū)；意大利北部的一個(gè)小鎮(zhèn)VareseLigure，目前100%使用可再生能源電力；美國佛羅里達(dá)州的巴布科克牧場(chǎng)（BabcockRanch），是一個(gè)100%使用太陽能的社區(qū)，該社區(qū)自稱為“明日之城”；美國俄亥俄州辛辛那提市在2012年夏天實(shí)現(xiàn)100%的可再生能源供電，成為美國最大的100%使用可再生能源電力的城市；從2012年1月開始，美國紐約中部的伊薩卡小鎮(zhèn)開始100%使用有綠色能源認(rèn)證的可再生能源電力；2012年，位于中太平洋東南部的太平洋島國托克勞，成為世界上首個(gè)100%太陽能光伏電力供應(yīng)國家；德國的Dardesheim打造了全可再生能源城鎮(zhèn)等。同時(shí)，國外有大量城鎮(zhèn)也提出了建設(shè)100%可再生能源城市的規(guī)劃及目標(biāo)：德國：柏林計(jì)劃100%使用可再生能源供電，慕尼黑提出2058年成為無碳城市的目標(biāo)，班貝格市提出2035年100%使用可再生能源電力及熱力的目標(biāo)，弗賴堡提出2035年實(shí)現(xiàn)100%可再生能源的目標(biāo)，巴伐利亞弗賴辛提出到2020年實(shí)現(xiàn)100%可再生能源發(fā)電。美國：舊金山提出2020年實(shí)現(xiàn)100%綠色電力目標(biāo)，夏威夷郡瞄準(zhǔn)100%可再生能源的目標(biāo)并堅(jiān)定實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的決心，格林斯堡鎮(zhèn)利用災(zāi)區(qū)重建機(jī)會(huì)打造全方位環(huán)?！熬G城”，印第安納州雷諾茲鎮(zhèn)計(jì)劃建設(shè)能源完全自給的生物城鎮(zhèn)，西雅圖提出2050年轉(zhuǎn)型成“碳中和”城市。丹麥：哥本哈根市提出2025年成為世界上第一個(gè)零碳排放城市的目標(biāo)，腓特烈松市提出2015年成為100%可再生能源城市的目標(biāo)，森訥堡市提出2029年之前成為“零碳城市”的目標(biāo)。奧地利：上奧地利州提出2030年達(dá)到100%可再生電力和熱能目標(biāo)，布爾根蘭州提出2020年實(shí)現(xiàn)100%可再生能源的目標(biāo)。澳大利亞：莫蘭德市提出2030年實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，弗林德斯島計(jì)劃達(dá)到100%的可再生能源。瑞典：哥特蘭島計(jì)劃到2025年實(shí)現(xiàn)氣候中和能源供應(yīng)，克里斯蒂安斯塔德積極建設(shè)“沒有礦物燃料的城市”。其他一些國家的一些城市也紛紛提出100%可再生能源的目標(biāo)：阿聯(lián)酋阿布扎比目前正在沙漠地區(qū)建設(shè)一座“馬斯達(dá)城”，這將是世界上第一座不使用一滴石油、碳排放為零的綠色城市，整個(gè)項(xiàng)目預(yù)計(jì)到2025年完工；英國懷特島提出2020年實(shí)現(xiàn)100%可再生能源自給目標(biāo)；希臘計(jì)劃把愛琴海北部小島圣埃夫斯特拉蒂奧斯島打造成只使用可再生能源的“綠色”小島；葡萄牙格拉西奧薩島計(jì)劃2014年成為100%可再生資源的自給自足島；法國Mené規(guī)劃2030年實(shí)現(xiàn)100%可再生能源；沙特阿拉伯麥加計(jì)劃建成100%太陽能城市；日本福島提出力爭(zhēng)在2040年底前使縣內(nèi)使用100%可再生能源；加勒比荷屬博內(nèi)爾島計(jì)劃2015年100%利用可再生能源電力；厄瓜多爾加拉帕戈斯群島努力走向100%的可再生能源；太平洋島國圖瓦盧計(jì)劃2020年前完全使用可再生能源；等等。在2009年全球矚目的哥本哈根會(huì)議上，中國提出“到2020年我國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%”的減排目標(biāo)。這一承諾，使得中國各個(gè)城市開始跑步奔向低碳時(shí)代，現(xiàn)在全國提出“低碳城市”口號(hào)的城市已在百個(gè)以上。我國很多城市也爭(zhēng)相打造“太陽能城市”“可再生能源建筑應(yīng)用示范城市”“風(fēng)能城市”“新能源城市”“新能源汽車示范城市”“低碳城市”等。國家能源局也將新能源城市建設(shè)納入“十二五”可再生能源規(guī)劃，計(jì)劃建設(shè)100座新能源城市和1000個(gè)新能源示范園區(qū)，來推動(dòng)新能源技術(shù)在城市中的規(guī)模化應(yīng)用。2011年6月22日，財(cái)政部、國家發(fā)改委聯(lián)合發(fā)文，選定了北京、深圳、重慶、杭州、長沙、貴陽、吉林、新余作為8個(gè)第一批示范城市。在我國，一些地方也開始100%可再生能源城市、“零碳城市”的實(shí)踐與探索，如上海崇明“東灘生態(tài)城”等。在未來發(fā)展中，將有更多的可再生能源資源豐富且偏遠(yuǎn)的小城鎮(zhèn)或孤島走向100%可再生能源城鎮(zhèn)之路。建設(shè)100%可再生能源城市，需要相關(guān)規(guī)劃的引導(dǎo)與支持。要制定更具科學(xué)性的發(fā)展規(guī)劃，需要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)理論與方法的研究。由于100%可再生能源城市建設(shè)尚處于探索階段，國外相關(guān)城市主要關(guān)注實(shí)踐，特別是制定具體的規(guī)劃方案，在理論與方法研究方面相對(duì)較薄弱。知名的規(guī)劃案例是阿聯(lián)酋馬斯達(dá)爾城規(guī)劃方案。比較具有代表性的研究專著是丹麥奧爾堡大學(xué)HenrikLund教授所著的《可再生能源系統(tǒng)：100%可再生能源解決方案的選擇與模型》［1］一書。專門研究100%可再生能源城市規(guī)劃方法的論文較少，具有代表性的論文主要有Dui?［2］、Kraja?i?［3］、Lund［4］、MarijaS.［5］等學(xué)者的研究成果。同時(shí)，也有一些關(guān)于可再生能源與城市規(guī)劃方面的研究論文可供參考，如HanVandevyvere［6］、AtomMirakyan［7］等學(xué)者的文章。相對(duì)較多的是一些國家的100%可再生能源研究報(bào)告，在一些研究報(bào)告中，也提出了一些規(guī)劃100%可再生能源城市的理念與方法，如世界未來理事會(huì)研究報(bào)告——《100%可再生能源-超越-城市》［8］。我國對(duì)于100%可再生能源的研究就更為缺乏，主要是介紹國外100%可再生能源建設(shè)實(shí)踐的新聞，在規(guī)劃方面的研究就更少，只有很少的相關(guān)研究及專著的翻譯，如余岳峰等人發(fā)表在2009年第4期《上海節(jié)能》上的《丹麥腓特烈松市能源城100%可再生能源城——未來城市可再生能源之路》一文，以及李月翻譯的丹麥HenrikLund博士的專著《可再生能源系統(tǒng)：100%可再生能源解決方案的選擇與模型》。關(guān)于零碳城市方面的研究也有幾篇，如趙繼龍、李冬發(fā)表在2009年第16期《商場(chǎng)現(xiàn)代化》上的《零碳城市理念及設(shè)計(jì)策略分析》一文等。在我國積極開發(fā)可再生能源及大力推動(dòng)新能源城市建設(shè)的大背景下，一些有條件的城鎮(zhèn)將開始100%可再生能源城市的建設(shè)，現(xiàn)有研究顯然不能滿足理論與實(shí)踐的需要，系統(tǒng)研究100%可再生能源城市的規(guī)劃理論與方法，具有較強(qiáng)的理論與現(xiàn)實(shí)意義。二規(guī)劃理念與原則實(shí)現(xiàn)100%可再生能源城市面臨諸多挑戰(zhàn)，相關(guān)規(guī)劃也更為復(fù)雜，對(duì)科學(xué)性的要求也較高。在規(guī)劃100%可再生能源城市時(shí)，需要關(guān)注以下基本理念與原則。1.100%可再生能源城市規(guī)劃是相對(duì)綜合的城市規(guī)劃，不是專項(xiàng)的能源規(guī)劃傳統(tǒng)的城市能源規(guī)劃以滿足能源供求關(guān)系為基本出發(fā)點(diǎn)，以化石能源資源為物質(zhì)基礎(chǔ)，核心內(nèi)容是電力、熱力、燃?xì)獾雀餍袠I(yè)制定的專項(xiàng)規(guī)劃。同城市能源規(guī)劃主要關(guān)注城市能源的開發(fā)利用不同，100%可再生能源城市規(guī)劃不僅關(guān)注城市能源，更多的是從城市的角度規(guī)劃如何開發(fā)利用可再生能源，落腳點(diǎn)在“城市規(guī)劃”，涉及能源、交通、土地、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等多個(gè)層面，遠(yuǎn)比專項(xiàng)的城市能源規(guī)劃復(fù)雜。如通過科學(xué)規(guī)劃城市的空間布局，減少通勤時(shí)間，節(jié)約能源。反之，一座城市的能源規(guī)劃再先進(jìn)，如果城市規(guī)劃跟不上，也很難實(shí)現(xiàn)城市能源規(guī)劃目標(biāo)。2.100%可再生能源城市規(guī)劃重點(diǎn)是可再生能源的開發(fā)應(yīng)用規(guī)劃100%可再生能源城市，重點(diǎn)是如何在電力、交通、供熱與制冷三大領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)100%應(yīng)用可再生能源，同時(shí)，也關(guān)注相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，以推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，增加就業(yè)崗位。而目前，我國一些城市在制定“新能源城市規(guī)劃”時(shí)，把重點(diǎn)放在產(chǎn)業(yè)規(guī)劃方面，顯然違背了“新能源城市是把新能源作為主要能源來源的城市”這一本質(zhì)內(nèi)涵。3.確定100%可再生能源城市的標(biāo)準(zhǔn)問題目前所謂的“100%”并不是真正意義上的100%。目前幾乎所有提出100%可再生能源目標(biāo)的國家或城市，都是指在本區(qū)域內(nèi)消耗的能源100%來自可再生能源，但本地所消費(fèi)的很多產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中所消耗的能源并沒有被包括在內(nèi)。在規(guī)劃100%可再生能源城市時(shí)，首先就要確定“100%”的程度與范圍，有了明確的標(biāo)準(zhǔn)，才能進(jìn)一步確定發(fā)展目標(biāo)與路徑。4.建設(shè)100%可再生能源城市需要滿足一些基礎(chǔ)條件由于100%可再生能源城市對(duì)可再生能源的資源稟賦要求較高，不是所有城市都適合建設(shè)。結(jié)合國外建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，建設(shè)100%可再生能源城市一般要具備以下條件：一是可再生能源資源較為豐富；二是小城鎮(zhèn)是建設(shè)主體，少數(shù)具有較好的可再生能源開發(fā)基礎(chǔ)的大中城市也可以考慮；三是那些地處偏遠(yuǎn)地帶的城鎮(zhèn)或海島更適合。5.重視100%可再生能源城市的可持續(xù)發(fā)展建設(shè)100%可再生能源城市，需要政府的引導(dǎo)與規(guī)劃，需要公眾的大力支持，需要關(guān)注社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)境、政治等要素的可行性（見圖1）。圖1100%可再生能源城市可持續(xù)發(fā)展要素資源方面，要根據(jù)城市可再生能源資源稟賦的特征，選擇符合地方特色的100%可再生能源城市建設(shè)模式，通過對(duì)資源成本、資源與氣候的綜合考量，確保能源的持續(xù)供給。環(huán)境生態(tài)方面，要與綠色生態(tài)城市建設(shè)相結(jié)合，低碳城市、綠色城市、生態(tài)城市相互補(bǔ)充，相互支持。經(jīng)濟(jì)方面，要落實(shí)可行性，通過成本控制與核算，降低100%可再生能源城市的成本，并重視具體項(xiàng)目的落實(shí)。社會(huì)方面，能源系統(tǒng)也是社會(huì)系統(tǒng)。能源系統(tǒng)不僅僅是技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施——無論是在工業(yè)化國家還是在發(fā)展中國家，有力的經(jīng)濟(jì)制度和社會(huì)關(guān)系被石油、煤炭和鈾所塑造。由于目前建設(shè)100%可再生能源城市的成本相對(duì)較高，需要公眾承擔(dān)更多的社會(huì)責(zé)任，并予以理解與支持。同時(shí)，也要通過創(chuàng)造新的就業(yè)機(jī)會(huì)等措施，推動(dòng)公眾的接受。技術(shù)方面，要充分利用資訊科技，加強(qiáng)智慧城市建設(shè)。政治方面，城市政府需要積極制定相關(guān)政策來規(guī)范、引導(dǎo)100%可再生能源城市的建設(shè)。同時(shí)，100%可再生能源城市的建設(shè)效果，同各城市政府對(duì)氣候變化的態(tài)度有著較密切的關(guān)系。6.提高能源利用效率與減少能源消費(fèi)總量建設(shè)100%可再生能源城市，不僅需要充分利用當(dāng)?shù)氐奶柲?、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉?，保證能源的可持續(xù)供給，也需要集約利用能源，并積極降低能源消費(fèi)總量。要重視能源在城市中的高效循環(huán)利用，甚至是城市垃圾中的生物質(zhì)，都要作為生物質(zhì)能加以利用，如垃圾焚燒發(fā)電、地溝油煉生物柴油等（見圖2）。圖2能源在城市中循環(huán)利用如丹麥森訥堡市“零碳項(xiàng)目”規(guī)劃了三項(xiàng)重點(diǎn)：首先，通過提高能源效率來增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力和降低居民的能耗支出。其次，加強(qiáng)對(duì)可再生能源的綜合利用。最后，采用智能動(dòng)態(tài)能源體系使能源消耗與能源生產(chǎn)高效互動(dòng)，能源價(jià)格根據(jù)能源供應(yīng)量浮動(dòng)，合理控制能源消耗。7.重視模型工具的選擇與應(yīng)用準(zhǔn)確的能源供求分析與預(yù)測(cè)，是規(guī)劃可持續(xù)100%可再生能源城市的基礎(chǔ)，這一步驟的實(shí)現(xiàn)一般依靠能源模型的支持。由于現(xiàn)代意義上的新能源與可再生能源開發(fā)時(shí)間較短，新能源與可再生能源規(guī)劃中經(jīng)常采用的模型工具（如3E、MARKAL、MESSAGE、LEAP、EFOM、OREM等模型工具）主要是針對(duì)傳統(tǒng)化石能源，這些工具及方法應(yīng)用在新能源與可再生能源開發(fā)規(guī)劃方面，則存在明顯不足，特別是對(duì)可再生能源的資源可利用性及再生性等稟性重視不夠。針對(duì)新能源與可再生能源的模型，只有加拿大開發(fā)的RETScreen等少數(shù)模型工具。［9］不過，也有一些不太知名的模型工具可用于100%可再生能源城市規(guī)劃，如丹麥的“EnergyPlan”“ClimatePlan”“AppliedEnergy”規(guī)劃；愛爾蘭的第一個(gè)100%可再生能源草案，使用了“EnergyPlan”模型；日本的“EnergyRichJapan”（ERJ）報(bào)告使用了“SimREN”工具；葡萄牙的100%可再生能源電力規(guī)劃使用了“eH2RES”能源工具。三規(guī)劃的一般方法及重點(diǎn)100%可再生能源城市規(guī)劃方法同能源規(guī)劃及其他類型的城市規(guī)劃有所區(qū)別：傳統(tǒng)能源規(guī)劃是能源規(guī)劃，側(cè)重于能源本身，而100%可再生能源城市規(guī)劃屬于城市規(guī)劃，不僅考慮能源，也要考慮城市其他方面的規(guī)劃，如交通規(guī)劃要關(guān)注自行車道路的規(guī)劃等；同傳統(tǒng)的城市規(guī)劃比較，100%可再生能源城市規(guī)劃又比較關(guān)注能源的使用。在規(guī)劃100%可再生能源城市時(shí)，應(yīng)根據(jù)該類城市的特點(diǎn)，關(guān)注以下方法及重點(diǎn)。1.城市能源戰(zhàn)略由“老三步”轉(zhuǎn)向“新三步”傳統(tǒng)的城市能源戰(zhàn)略一般采取三步驟實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略：第一步，減少能源使用量；第二步，使用可再生能源；第三步，持續(xù)使用清潔能源和提高化石能源利用效率。要實(shí)現(xiàn)100%可再生能源，需要采取新的三步驟戰(zhàn)略：第一步，通過智慧設(shè)計(jì)，減少能源消費(fèi)量；第二步，廢能源流的再利用；第三步，使用可再生能源，并確保其剩余物的再利用。［10］2.規(guī)劃的一般步驟由于各個(gè)城市有著不同的特點(diǎn)，規(guī)劃的具體內(nèi)容存在很大的差別，但在具體的步驟方面，都包括四個(gè)步驟，見圖3。圖3100%可再生能源城市規(guī)劃的一般步驟第一步分析中，能源資源量一般包括：來自城市電網(wǎng)、氣網(wǎng)和熱網(wǎng)的資源量；區(qū)域內(nèi)可獲得的可再生能源資源量，如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮芎蜕镔|(zhì)能；區(qū)域內(nèi)可利用的未利用能源，即低品位的排熱、廢熱和溫差能，如地鐵排熱、工業(yè)廢熱、垃圾焚燒和江河湖海的溫差能等；由于采取了比節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格的建筑節(jié)能措施而減少的能耗；采用區(qū)域供熱供冷系統(tǒng)時(shí)，由于負(fù)荷錯(cuò)峰和考慮負(fù)荷參差率而減少的能耗。第二部分析的重點(diǎn)是，在基本摸清資源和負(fù)荷之后，則要研究需求側(cè)的資源能夠滿足多少需求。根據(jù)城市特點(diǎn)，要考慮資源的綜合利用和協(xié)同利用，以最大限度利用需求側(cè)資源。綜合利用的基本方式主要包括能源梯級(jí)利用、分布式能源、循環(huán)利用、廢棄物回收等。第三步主要是基于城市能源的供需分析，以及提高能源利用效率、減少能源需求的要求，進(jìn)行相應(yīng)的100%可再生能源城市規(guī)劃。例如，丹麥森訥堡市實(shí)現(xiàn)“零碳項(xiàng)目”的目標(biāo)是：到2029年城市能耗與2007年相比降低38%，同時(shí)通過開發(fā)利用可再生能源實(shí)現(xiàn)零碳排放。森訥堡市“零碳項(xiàng)目”的規(guī)劃路徑見圖4。從圖4可以看出，丹麥森訥堡市實(shí)現(xiàn)“零碳項(xiàng)目”的路線圖，經(jīng)過了“能源規(guī)劃-城市規(guī)劃-2009路線圖”三個(gè)階段，能源規(guī)劃只是其中的一部分。圖4零碳項(xiàng)目總體規(guī)劃的關(guān)鍵要素和工作組3.制定一個(gè)有特色的戰(zhàn)略每個(gè)城市都是不同的，每一個(gè)城市或社區(qū)都要找到自身的路徑，構(gòu)建一個(gè)有特色的100%可再生能源戰(zhàn)略，適合本地的發(fā)展框架，需要關(guān)注以下9個(gè)方面［11］：當(dāng)?shù)貧夂?、本地資源、發(fā)展歷史、對(duì)全球貿(mào)易的依賴程度、地區(qū)控制權(quán)、國家發(fā)展和繁榮程度、政府的形式和體制能力、結(jié)構(gòu)和公民參與水平、對(duì)能源的控制程度。4.設(shè)立一個(gè)真正的分階段實(shí)施的目標(biāo)一個(gè)完整的可再生能源目標(biāo)是建設(shè)100%可再生能源城市的重要步驟。在理想的情況下，可再生能源將涵蓋所有的電力、熱力和交通能源系統(tǒng)。但通常，城市能源目標(biāo)中，主要存在以下問題：——目標(biāo)通常是任意或出于政治目的設(shè)定；——設(shè)置低，容易實(shí)現(xiàn)具體的實(shí)施承諾；——只涵蓋實(shí)際能源消耗的一小部分。例如，在澳大利亞的城市，占總量60%～70%的使用在商品和服務(wù)中的能源通常不包括在計(jì)算中，但在市政府統(tǒng)計(jì)中，直接和交通能源使用通常被“上升”到代表“總”的能源使用。建設(shè)100%可再生能源城市，需要應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)化石能源在價(jià)格、基礎(chǔ)設(shè)施等方面的挑戰(zhàn)，不可能一蹴而就，需要政府針對(duì)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，制定一個(gè)長期規(guī)劃，然后分步驟完成。例如，2009年，哥本哈根市政府制定了“CopenhagenClimatePlan”，這個(gè)計(jì)劃包括50項(xiàng)措施，分兩個(gè)階段實(shí)施，第一階段到2015年完成，目標(biāo)是到2015年使該市的二氧化碳排放量在2005年的基礎(chǔ)上減少20%，第二階段是到2025年使哥本哈根的二氧化碳排放量降低到零。5.重點(diǎn)規(guī)劃能源應(yīng)用的三大領(lǐng)域城市中的每個(gè)領(lǐng)域及每項(xiàng)活動(dòng)幾乎都需要能源，盡管用能的部門級(jí)行業(yè)紛繁復(fù)雜，但大體可歸納為電力、交通、供熱與制冷三個(gè)方面。100%可再生能源城市規(guī)劃也應(yīng)重點(diǎn)圍繞這三個(gè)方面進(jìn)行。綠色電力規(guī)劃。主要涉及兩個(gè)方面：一是本地可再生能源的開發(fā)利用，城市垃圾等生物質(zhì)發(fā)電、太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等；二是購買外地的綠色電力。100%可再生能源交通規(guī)劃。主要包括以下幾個(gè)方面：科學(xué)高效的交通規(guī)劃設(shè)計(jì)，公共交通帶頭使用綠色電力及生物柴油，規(guī)劃要鼓勵(lì)使用自行車及步行，鼓勵(lì)企業(yè)及私人使用電力或生物柴油等。例如，歐登塞、根特、科普里夫尼察推動(dòng)交通模式的可持續(xù)性，烏得勒支（荷蘭）、弗賴堡·布雷達(dá)（荷蘭）把火車站變成區(qū)域交通樞紐，哥本哈根、倫敦、斯特拉斯堡、巴塞羅那設(shè)計(jì)適宜步行和騎自行車的街道。100%可再生能源城市供熱與制冷規(guī)劃。要重視以下幾點(diǎn)：建筑節(jié)能設(shè)計(jì)要充分利用太陽能、風(fēng)能等，利用生物天然氣，開發(fā)利用地?zé)崮?，再生能源發(fā)電的余熱等。如腓特烈港、馬爾默、漢堡、海德堡確保新住宅區(qū)“100%”可再生。典型案例如丹麥腓特烈松市計(jì)劃在電力、供熱和交通方面，實(shí)現(xiàn)100%使用可再生能源。能源城市腓特烈松的最大特點(diǎn)是，它不依賴單一的技術(shù)或特定活動(dòng)領(lǐng)域，而是發(fā)展一個(gè)連貫的可再生能源系統(tǒng)。［12］2007年，腓特烈松市確定了到2015年僅依靠可再生能源的宏偉目標(biāo)，這是歐洲第一個(gè)設(shè)定這個(gè)目標(biāo)的城市。首創(chuàng)的Energibyen（“能源城”）概念倡議建立包括風(fēng)能、太陽能（光熱和光伏）、水電、潮汐能、地?zé)崮芎蜕镔|(zhì)能在內(nèi)的100%可再生能源系統(tǒng)，不僅發(fā)展多種能源，也要給城市帶來正面的經(jīng)濟(jì)吸引力和發(fā)展的機(jī)會(huì)。6.通過城市空間規(guī)劃節(jié)約能源通過科學(xué)的城市空間規(guī)劃，可以有效地提高能源利用效率。規(guī)劃需要關(guān)注以下幾點(diǎn)：第一，設(shè)置量化的城市能源消費(fèi)與減少目標(biāo)；第二，評(píng)估城市規(guī)劃在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)中的作用；第三，推動(dòng)城市規(guī)劃者與能源規(guī)劃者明確各自責(zé)任；第四，邀請(qǐng)雙方提出各自的目標(biāo)，以及具體的合作方式。［13］在利用城市規(guī)劃推動(dòng)城市能源替代方面做得比較好的城市有德國的慕尼黑與法蘭克福、西班牙的巴塞羅那。例如，巴塞羅那的城市生態(tài)部門采用了新的規(guī)劃方法，從地上、地下、空間三個(gè)層面著手，通過住房、交通、公共空間、服務(wù)、水與垃圾管理等多個(gè)領(lǐng)域的規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約的目標(biāo)。7.不同類型的城鎮(zhèn)有不同的規(guī)劃重點(diǎn)從目前國內(nèi)外的實(shí)踐來看，100%可再生能源城市包含多種不同的模式。從碳排放的角度區(qū)分，可分為低碳型、零碳型（碳中和型）；按城市實(shí)現(xiàn)100%可再生能源的程度來區(qū)分，可分為完全型與專項(xiàng)型；按能源供給地區(qū)分，可分為能源自給自足型與部分依賴外購型；按城市地理位置特點(diǎn)區(qū)分，可分為交通便利型與偏遠(yuǎn)孤立型；從可再生能源類型的角度來區(qū)分，可分為太陽能城市、生物質(zhì)能城市、風(fēng)能城市、地?zé)崮艹鞘?、風(fēng)能城市等；按城市大小劃分，可分為100%使用可再生能源的大中城市、100%使用可再生能源的小城鎮(zhèn)，以及100%使用可再生能源的社區(qū)等；從規(guī)劃時(shí)間的角度來區(qū)分，可分為傳統(tǒng)城市能源替代型與全新規(guī)劃型。不同類型的100%可再生能源城市有著不同的規(guī)劃重點(diǎn)。這里以完全型與專項(xiàng)型為例進(jìn)行說明。完全型主要是指各方面的能源都來自可再生能源，專項(xiàng)型主要是指城市某一方面的能源全部來自可再生能源。在規(guī)劃100%可再生能源城市時(shí)，一般可采用專項(xiàng)型與完全型兩種模式進(jìn)行規(guī)劃。專項(xiàng)型與完全型100%可再生能源城市的規(guī)劃特點(diǎn)及適用城市見表1。表1專項(xiàng)型與完全型100%可再生能源城市的規(guī)劃特點(diǎn)8.城市不同區(qū)位的規(guī)劃重點(diǎn)要有所區(qū)別針對(duì)城市的不同區(qū)位，在規(guī)劃時(shí)也應(yīng)有所區(qū)別［14］。在城市中心區(qū)域，由于人口密度較大，空間狹小，一般為商業(yè)及辦公場(chǎng)所，應(yīng)考慮購買綠色電力、區(qū)域性熱電聯(lián)產(chǎn)/區(qū)域集中供熱、太陽能光伏發(fā)電、可再生能源汽車等。在內(nèi)城區(qū)的邊緣，由于處于城鄉(xiāng)接合部，居住、商業(yè)、生產(chǎn)混雜，應(yīng)考慮分散式的熱電聯(lián)產(chǎn)/區(qū)域集中供熱、公共太陽能供熱、購買綠色電力、太陽能光伏發(fā)電等。在工業(yè)區(qū)，一般空間較大，生產(chǎn)帶來的垃圾較多，應(yīng)考慮風(fēng)電、有機(jī)廢物能源化、生物質(zhì)能開發(fā)、小水電、利用大規(guī)模的廠房屋頂進(jìn)行太陽能光伏發(fā)電等。在郊區(qū)，一般居住較分散，空間相對(duì)開闊，生物質(zhì)能資源豐富，城市中帶有生物質(zhì)的垃圾也在此區(qū)域處理，應(yīng)考慮生物質(zhì)能開發(fā)、太陽能分散供熱等，還要重視實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)。在農(nóng)村，應(yīng)重點(diǎn)考慮開發(fā)生物質(zhì)能供熱與發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、太陽能供熱等。9.多層次的、綜合的可再生能源體系多層次的、綜合的可再生能源體系依賴于高效的本地能源管理。在提高能源利用效率及減少能耗的基礎(chǔ)上，當(dāng)?shù)鼗騾^(qū)域能提供充足的可再生能源供應(yīng)。要使城市能源實(shí)現(xiàn)較高程度的自治，要關(guān)注以下技術(shù)工具：——太陽能發(fā)電和熱系統(tǒng)安裝在屋頂和外墻；——小型風(fēng)力發(fā)電、熱泵和地?zé)嵯到y(tǒng)；——污水等生物質(zhì)的使用和甲烷捕獲；——本地可再生能源通過電網(wǎng)和熱分銷網(wǎng)絡(luò)的有效應(yīng)用。10.發(fā)展100%可再生能源城市經(jīng)濟(jì)可再生能源技術(shù)及應(yīng)用該技術(shù)的智能電網(wǎng)、電動(dòng)汽車等將是下一波技術(shù)創(chuàng)新的重要領(lǐng)域，在建設(shè)100%可再生能源城市時(shí)，也要充分利用這一機(jī)遇，在實(shí)現(xiàn)低碳的同時(shí)，發(fā)展經(jīng)濟(jì)（可再生能源產(chǎn)業(yè)等）、金融（碳交易等），創(chuàng)造新的就業(yè)崗位，推動(dòng)城市的可持續(xù)發(fā)展。國外城市在制定相關(guān)規(guī)劃時(shí)都重視經(jīng)濟(jì)發(fā)展，但在國內(nèi)，往往走向另一個(gè)極端，例如，國內(nèi)一些太陽能城市規(guī)劃，由于過于重視產(chǎn)業(yè)，輕能源利用，“太陽能城市規(guī)劃”實(shí)際上大都成了“太陽能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃”。僅有科學(xué)的規(guī)劃還不夠，結(jié)果才是最重要的。100%可再生能源城市是通過一個(gè)個(gè)具體的項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的，制定規(guī)劃時(shí)，一定考慮推動(dòng)項(xiàng)目落地的具體措施。建設(shè)100%可再生能源城市需要較大的資金支持，特別是在建設(shè)前期，投資巨大，而100%可再生能源城市模式又適合偏遠(yuǎn)小城鎮(zhèn)及孤立的島嶼，這些地方往往經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后，因此，在規(guī)劃過程中，要關(guān)注投融資機(jī)制。11.構(gòu)建智慧型的技術(shù)框架要通過建設(shè)智慧電網(wǎng)、智慧交通、智慧樓宇等設(shè)施建設(shè)智慧型的100%可再生能源城市，并通過積極利用新技術(shù)克服可再生能源的不足。例如，丹麥哥本哈根在制定的零碳排放城市規(guī)劃中，積極主張研發(fā)利用新技術(shù)。市政府還鼓勵(lì)來自全世界各地的綠色技術(shù)公司在哥本哈根研發(fā)和測(cè)試最新清潔能源技術(shù)，帶動(dòng)該市成為綠色能源產(chǎn)業(yè)聚集地。12.不能忽略環(huán)境保護(hù)問題可再生能源雖然被叫作清潔能源，但是推進(jìn)的過程卻要以付出自然儲(chǔ)備為代價(jià)，例如，占用大片土地，破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)平衡，其中，生物質(zhì)能并不能減少碳排放，尤其是利用木材的生物質(zhì)能開發(fā)，已經(jīng)多次超過了可持續(xù)的邊界。樹林的消失并不是唯一的變化，草地和農(nóng)田種滿了可以制造生物汽油的玉米，大片的土地都被環(huán)境工程征用，建設(shè)太陽能、風(fēng)能的接收塔等。因此，在規(guī)劃100%可再生能源城市時(shí)，對(duì)生態(tài)環(huán)境問題也要予以高度的重視。13.完善政策的規(guī)范與引導(dǎo)機(jī)制實(shí)現(xiàn)100%可再生能源城市的政策工具主要包括：完善的規(guī)則、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)；可操作性強(qiáng)的獎(jiǎng)懲辦法；相關(guān)機(jī)構(gòu)的改革，戰(zhàn)略和總體規(guī)劃的改進(jìn)；規(guī)范企業(yè)的發(fā)展和管理；引導(dǎo)社區(qū)參與行動(dòng)；建立產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟；加強(qiáng)信息溝通和教育；促進(jìn)能源自主性和生物固碳實(shí)踐；完善碳足跡消減措施等。14.引導(dǎo)公眾的參與支持在可再生能源由于成本高，面臨市場(chǎng)失靈的大背景下，建設(shè)100%可再生能源城市需要來自公眾的大力支持。公眾主要通過兩種途徑參與規(guī)劃。一是作為利益相關(guān)者，參與規(guī)劃的過程，這是普遍的一種方式。例如，美國第一個(gè)向居民提供100%綠色電力的城市——辛辛那提市，通過城市中符合條件的多領(lǐng)域代表參與的談判，該市選擇第一能源解決方案（FES）作為城市的新的電力供應(yīng)商，以較低的價(jià)格，向消費(fèi)者提供綠色電力。二是成為規(guī)劃內(nèi)容的一部分。在規(guī)劃中，充分考慮公眾的利益，公眾成為項(xiàng)目的參與者與受益者，這種方式更容易把公眾同城市密切聯(lián)系起來。例如，在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)100%新能源供給的丹麥薩姆索島上，超過五分之一的居民擁有風(fēng)力渦輪機(jī)的股份，每股的年收益超過100美元。這是島民擁有投資積極性的一個(gè)重要原因。15.構(gòu)建一個(gè)城市碳匯體系城市開發(fā)利用可再生能源的主要目的有兩個(gè)方面：一是應(yīng)對(duì)化石能源危機(jī)；二是減少碳排放，應(yīng)對(duì)氣候變化危機(jī)。100%可再生能源不等于零碳，再加上幾乎所有號(hào)稱100%可再生能源的城市都不是真正意義上的100%使用可再生能源，都有相當(dāng)規(guī)模的碳排放，因此，城市在制