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100城市方案 |清洁能源:从微电网到垃圾发电

2017-07-29 07:18:38 w88优德官网

 【编者按】

这是一系列给世界各地市长及关心城市未来发展的市民阅读的文章。市长不一定会把“全球思维,地方行动”这句话随时放在嘴边,但他们却是这句口号最重要的倡导者与践行者。当地方行动起来,整个地球将随之改变。每个城市都应承担起各自的职责。在很多情况下,城市面对的挑战大同小异,典范与案例因而至关重要。《100城》(Cities100)恰逢其时,提供了100个城市可持续之路的案例以及其成功要素。本系列十篇文章分别以上述10个城市领域为主题,每个主题展示3个左右的城市范例,以期为城市管理者及城市研究者参考借鉴。
《100城》是Sustainia(注:Sustainia是一个国际可持续发展智库和咨询机构,致力推动引领可持续未来的行动)、C40(注:C40城市气候领袖群,组建于2005年,囊括全球85个主要城市,代表超过6.5亿人民,占全球经济总量四分之一)和Realdania(注:Realdania为丹麦慈善组织,致力通过改善建筑环境来提升生活品质与共同福祉。Realdania是C40的策略出资方,也是Sustainia的创始合伙人之一)的联合计划,目标在于寻找应对气候变化的100个最佳城市方案。为了从全球遴选具创新性、突破性的项目,C40和Sustainia进行公开选拔,评审来自75个城市的160个方案。评审依据5项标准:
1)气候行动:项目预期或已经达成的二氧化碳减排以及气候风险缓解目标。
2)协同效应:除了气候变化缓解及二氧化碳减排之外,项目对社会其它方面所产生的正面协同效应。
3)创新:项目是否采用全新或突破性方法应对重大环境问题。
4)管治:项目是否融合于较宏觀城市计划之中,与城市中其他机构合作,并让市民参与项目开发与实施。 
5)共享与推广:项目经验可否与其他城市和地区共享,项目在城市全面推广的潜力有多大。
最终评选出10个领域的100个城市范例。这10个城市领域分别为:
清洁能源(Clean Energy)
交通(Transportation)
可持续社区(Sustainable Communities)
社会公平与气候变化(Social Equity & Climate Change)
金融与经济发展(Finance & Economic Development)
固体废弃物(Solid Waste)
适应性规划与评估(Adaptation Plans & Assessments)
适应性行动(Adaptation in Action)
建筑能效(Building Energy Efficiency)
气候行动方案与清单
(Climate Action Plans & Inventories)

 

 

100城项目分布图。本文图片除特殊标注外均来自:100 solutions for climate action in cities
清洁能源的定义是:对能源清洁、高效、系统化应用的技术体系,同时强调环保性、经济性与可持续性。减少依赖传统能源和国外进口高价能源,转而挖掘本地廉价可再生能源,不但可降低二氧化碳排放与能源成本,而且可减少对外依赖,提升本地能源供应韧性。这一切有助构建韧性与可持续的社区和城市。本文将介绍波士顿、温哥华和伊斯坦布尔的三个案例。
波士顿:绘制能量地图,提升城市韧性
波士顿市创建了一幅详细地图,可追踪建筑物每小时的能耗,从而展示能源需求模式,并对本地发电的潜在可能加以评估。 
作为波士顿社区能源模式研究的一部分,该市开发出当前最为详尽的城市能源地图,用以审视社区的哪些位置可实行地方清洁能源发电、利用区域能源以及构建微电网。
这一地图追踪波士顿市内8.5万栋建筑每小时的能耗,包括商业建筑、经济适用房以及诸如收容所和食品仓库等重要设施。此地图中测定耗电量的准确率达到94%,同时还把假设的工程解决方案纳入考虑,评估地方清洁能源发电的可行性。这些信息有助评估潜在项目对社区韧性、能源成本以及削减温室气体所做出的贡献。
截至目前,这一地图识别出42个可供应可再生能源的区域。接下来波士顿市计划与社区开展接触,并与能源公共事业公司达成伙伴关系,以实施社区能源解决方案。波士顿市将与一家本地电力公司合作,对第一个试点项目(在波士顿工业园区中构建多用户微电网)开展研究。 

 

 

波士顿市利用能源地图,细致追踪能耗,识别出可利用可再生能源发电的地点
在环境效应方面,这个项目制定了本地清洁能源发电方案以适应需求,而多用户微电网可削减15%的温室气体排放;在社会效应方面,本项目可对波士顿的居民和商业机构提供教育宣传,让他们更深入认识地区能源和微电网,尤其是把微电网设置于社区能源解决方案适宜的区域时,所产生的社会效应尤为显著;在经济效益方面,根据潜在项目分析显示,当削减二氧化碳达到最优化状态时,其投资回报可达6.29亿美元。
波士顿市计划在2020年之前,通过热电联供提供其15%的能源,并削减80 %的温室气体排放。为实现上述目标,能源地图项目至关重要,有助了解城市能源利用,识别本地能源供应的潜在机会,同时降低社区与商业的脆弱性。
温哥华:北美首个制定可再生城市策略的城市

 

 

温哥华市可再生能源汽车。
温哥华市以完全采用可再生能源为目标,从而抑制两个最大排放源:交通和建筑物的温室气体排放。 
温哥华是北美地区首个制定出可再生城市策略(RCS)的城市,目标是在2050年之前实现全城100% 能量都由可再生能源供应。为了达成这一目标,本城优先削减污染最为显著的两个领域——建筑和交通的温室气体排放,并增加可再生能源的使用与供应。就交通领域而言,措施包括推行可再生能源汽车共享,并制定标准支持可再生能源私家车。与此同时,改造现有建筑,确保电网供电 100%来自可再生能源,促进温哥华清洁能源转型。 
这策略建基于一个创新的能源系统模型。此模型把全年以及每天不同时间能源需求进行绘图,并对比能源供应模式,从而识别出运用可再新能源最经济可行的方式。这样,温哥华使用了最前沿的技术——也是最先采用此技术的城市——以解决紧迫的能源问题,并引导实现100%利用可再生能源的未来。 
在环境效应方面,此策略在2050年完全实施时,与2014年水平相比,其累积效应将使城市总能耗降低三分之一,即每年节能2100万千兆焦耳 (GJ) ;在社会效应方面,温哥华市计划在可再生城市策略(RCS)之下在市中心若干街道永久禁车,从而营造出多样而活跃的公共空间;在经济效应方面,能源转型可推进创新,并推动崭新商业模式与技术的开发,提升绿色环保领域的就业;在健康效应方面,温哥华的可再生城市策略(RCS)与健康城市策略紧密相连,共同构成提高社会韧性与可持续性的综合规划。
近年温哥华快速发展,每年能耗超过5930万千兆焦耳,产生的二氧化碳排放高达280万吨。温哥华市正尽力降低其碳足迹,并致力在2050年前实现全城100%使用可再生能源。
伊斯坦布尔:用自动测量系统支持填埋气发电
伊斯坦布尔拥有土耳其最大的填埋气发电设施,配备自动测量系统,能够调节气流,为大约20万家庭提供能源。 
土耳其最大的填埋气发电项目位于伊斯坦布尔市,发电能力达50MW/h,足以给20万家庭供电。此项目包含两个发电厂,分别与K m rc oda和Odayeri填埋场相邻。在每一个垃圾填埋场,都用气井和管道穿透垃圾,收集甲烷气体,并传输到热交换器和除雾器,用以冷却和除湿。经过处理的甲烷气供应到内燃机,驱动发电机,为国家电网供电。 
伊斯坦布尔填埋气发电厂特别之处,在于其设施配备自动测量和调节系统,从而控制遍布垃圾填埋场的500个收集井与50条管道收集的填埋气流。此填埋气发电项目实施后,在2011年至2015年期间,甲烷气的排放大大削减,相当于每年减少约120万吨二氧化碳排放。 
在环境效应方面,2011年至2015年,此项目减少了相当于80万辆小汽车的二氧化碳排放;在社会效应方面,发电厂运行期间,需要93名固定工作人员,发电厂建设期间,聘用了约100名工人;在经济效应方面,通过使用伊斯坦布尔两个填埋场产生的本地甲烷气体发电,此项目减少政府采购国外能源所需花费;在健康效应方面,本项目所布设的填埋气体收集系统,避免甲烷气对周围空气和地下水源造成污染,保障附近居民健康。
目前,土耳其一半发电源自进口天然气。投资建设填埋气发电项目,伊斯坦布尔开辟出价格低廉的能源,同时减少依赖国外进口天然气。

 

 

伊斯坦布尔填埋气发电设施
小结
波士顿案例亮点在于,绘制细致精准的能量地图,追踪85000栋建筑中每一栋每小时的能耗;识别可供开发本地可再生能源的42个区域,并尝试构建微电网。充分借助全方位精准监控数据,识别出清洁能源改进与提升的机会。
温哥华案例亮点在于,制定可再生城市策略(RCS),在2050年前实现全城100% 采用可再生能源。这一目标宏大又具有挑战性,温哥华正为此努力。
伊斯坦布尔案例亮点在于,使用垃圾填埋气发电,采用自动测量系统控制与调节甲烷气流,发电量可供20万家庭使用。
世界各地城市为实现本地及全球可持续目标,都有必要借鉴清洁能源的典型实践经验,可以从以下几方面下手:制定政策促进可再生能源的广泛采用;运用数据提高清洁能源利用效率并挖掘节能的潜力;采用崭新技术增进垃圾发电的可行性,进而增加发电量。

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[信息来源:澎湃新闻网(上海)]

[责任编辑: INDU03]

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