低碳城市的能源系统探究范文

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［摘要］在低碳城市的建设和发展过程中，能源系统的构建对城市建设效果产生着重要的影响，积极探索科学能源系统的设计和应用，能够降低城市建设方面不同产业碳排放的比例，促进低碳城市建设目标的逐步实现。文章针对低碳城市能源系统的构建进行了分析，并提出了完善低碳城市能源系统的建议，力求可以为低碳城市的构建提供有价值的理论参考。

［关键词］低碳城市；能源系统；碳排放

0前言

我国高度重视生态国家的建设，并且针对生态国家的建设进行了系统的探究。在生态国家的建设过程中，基于低碳城市的建设需求和构建低碳能源系统的现实需要，国家在建设和发展过程中要对能源结构进行适当的分析，并不断优化水电、核电和可再生能源的使用比例，确保可以实现对能源的最优化利用，在全面增强低碳城市建设效果的基础上，也为我国生态建设工作的稳步发展创造良好的条件。

1低碳城市

近几年，随着生态国家建设思想的提出，为了有效控制全球变暖的问题、提高生态建设工作的实际效果，国内外环境方面的研究者针对低碳经济进行了分析，并且从多角度对发展低碳经济的方法和模式加以论述，力求可以在当前社会背景下全面改善社会建设和发展的基本情况，推进城市化建设进程以取得更为显著的成果。具体分析可知，低碳经济主要是希望在经济建设活动中实现低碳化能源消耗的目标，促进能源使用率的进一步增强，为可持续发展工作的稳步推进提供重要的保障。基于此，在我国已经逐步进入到快速城市化发展阶段的情况下，应该在城市建设方面引入低碳建设思想，对城市建设活动中加强对低碳能源的利用，避免城市建设过程中对农田和植被的破坏，进而促进城市建设和发展成效的获取，将城市打造成为生态化城市［1］。换言之，新时期积极探索低碳城市的构建，主要是要在建设城市相关项目、发展城市经济建设活动的实践探索活动中，要认识到控制碳排放量的重要性，并从多角度提出有效控制碳排放量的方案，争取能够基于和谐建设思想的指导加快低碳城市的建设进程，为我国和谐社会建设和发展提供全面系统的支撑。对于我国低碳城市的建设基本情况进行研究，发现经济发展水平相对较高的东部城市一般处于碳排放量的高峰阶段，因此需要针对东部城市率先实施低碳城市的建设和规划，并从调整产业结构、能源结构、提高能源的有效利用率、节能减排、优化土地利用率、引入通信技术与信息技术、发展公共交通事业等角度推进低碳城市的建设和发展，争取能够在城市建设过程中实现对碳排放量的有效控制，全面凸显低碳城市的建设和发展的综合成效。

2低碳城市的基本城市形态

在针对低碳城市建设进行研究的过程中，必须明确认识到在构建低碳城市的过程中，要结合世界自然基金会的指导，按照“CIRCLE”原则开展城市建设活动，即需要构建紧凑型的城市模型实现对城市膨胀的有效控制、倡导负责任的个人消费、降低资源消耗方面产生的潜在消极影响、减少能源消耗过程中的碳排放、对土地的生态功能和碳汇功能进行适当的强化、在发展循环经济的基础上提高经济效能。这六项原则实际上对低碳城市的城市建设形态进行了适当的陈述，即高层次、高容积率、高密度的三高城市，能够在城市建设和发展过程中实现对资源的最优化利用。基于生态城市的建设原则促进人与自然的和谐相处，进而在保障城市化建设效果的基础上，确保城市中有更多的营造林和绿地资源，实现对城市碳汇能力的进一步拓展和延伸。一般情况下对低碳城市的基本成市形态进行系统的研究，发现其主要表现出三个方面的特征：低碳城市空间布局表现出一定的特殊性，空间布局的组团化和中心化发展态势明显，体现出相应的网络型特征；低碳城市发展过程中城市内部功能逐步实现了自我完善，并且整体城市组织规划呈现出紧凑式的特征；在低碳城市内部能够实现人与自然、人与人之间的和谐相处，营造和谐的城市氛围，突出城市建设和发展工作成效［2］。由此进行适当地研究和分析，在当前社会背景下，在构建低碳城市的过程中，应该合理针对三高模式下的紧凑型城市形态进行试点构建，进而打造中国特色的低碳城市，在探索低碳城市建设和发展的过程中对能源系统进行有效的完善，确保可以为低碳城市的建设提供有效的支撑，切实加快城市建设和发展整体进程。

3低碳城市能源系统的构建

针对低碳城市的能源系统进行适当的研究，能够看出在建设和发展低碳城市的过程中城市产业结构主要以先进制造业和现代服务业作为主体，在一定程度上使传统工艺生产过程中产生的能耗转移到保证生产环境方面的能耗上，并且城市环境保障方面的能耗相对较多，只有在环境保障方面投入较大的能耗，才能提高保障效果。在具体探索低碳城市建设的过程中，一般希望构建三维立体的能源目标，即减少城市建设过程中对能源消耗的需求、适当的使用低碳能源、对城市建设方面的产能进行有效的控制［3］。从低碳城市的建设和发展需求角度对城市能源供应系统进行研究，主要可以划分为大城市层面的大能源系统、社区层面的区域能源系统以及终端层面的虚拟能源系统。

3.1城市层面的大能源供应系统

在针对城市层面设计和应用的大能源供应系统低碳化发展研究的过程中，需要借助国家宏观规划和统筹研究进行分析，并且在能源结构层面适当地增加使用低碳能源和无碳能源开展城市建设活动的比重。针对某一低碳城市的建设实际情况进行适当的研究和分析，结合低碳建设思想的应用，在城市建设和规划过程中能够实现对建筑耗能的有效控制，实现建筑耗能的无碳化发展，并且在对城市能源供应结构进行适当优化的基础上，还能结合可再生能源和核电能源的应用对建筑能耗的比例进行调整，有效促进城市建设过程中低碳化和无碳化发展目标的实现。如英国在针对2012年奥运会进行城市建设的过程中，为了能够积极响应全球气候变化行动计划方面的号召，就针对低碳城市建设进行了分析，对水力发电项目、核电项目、光伏发电项目以及风电项目等进行开发。而实际上在构建城市能源系统的实践探索中，不论是核电、光电还是风电的建设以及能源的应用，都需要从国家层面入手支撑融资担保和跨地区协调工作的开展，确保可以实现城市间能源有效利用的目标。此外，低碳能源的开发也涉及对传统能源的清洁利用，如在对城市能源系统进行优化的实践探索活动中，可以尝试针对煤炭能源的应用引入煤炭清洁利用技术，基于燃气／蒸汽联合循环热电冷联供、智能电网系统、长距离高压直流输电系统等对能源的应用进行合理的分析，确保城市层面的大能源供应系统能够取得理想化的建设和发展成果，为低碳城市的构建提供有价值的支撑，全面加快我国低碳城市的建设和发展综合进程［4］。

3.2社区层面区域能源系统的构建

在针对城市社区的建设对能源系统进行完善的过程中，主要是基于能源的分散化进行适当的探究，争取可以形成良好的建设和发展方向，确保社区能源系统的建设可以实现低碳化目标［5］。在本次研究工作中，基于社区层面对区域化能源系统进行研究和分析，主要是针对社区、成片开发区等能源供应系统的构建加以解读，并提出合理化的建议。对于社区层面区域能源系统的构建而言，主要系统建设目标是确保建成环境对于能源的需求可以得到极大的满足。在社区层面涉及的区域体系中，如果存在大型工业企业，则在能源系统的开发和构建过程中需要借助大能源系统的支撑对各项工作加以完善。通常情况下，区域能源系统经过转换后能够实现二次能源供应的系统，如城市中的分布式电力系统、供冷系统和供热系统等，也涉及部分能源转换的过程，如区域锅炉房、燃料电池以及分布式能源系统下热电联产等。在低碳城市中，区域能源系统的构建与一般性的空调冷热源存在明显的差异。空调冷热源供应系统中供需往往呈现出一对一的状态，而在社区层面区域系统中，能源控制系统则可能是一对多，也可能是多对一或者多对多，并且在对系统构建和实践应用过程中，可以逐步实现对再生能源以及未利用能源的开发，实现对低品位热能的有效利用，进而提高能源的直接利用率，促进能源技术应用品位的增强。因此在低碳城市建设过程中要针对区域能源系统的建设和发展情况进行分析，形成对社区层面区域能源系统基本建设情况的全面认识，更好地促进区域层面低碳能源系统的构建，为我国低碳城市建设过程中综合建设和发展成效的获取创造理想化的条件［6］。

3.3终端层面的虚拟能源系统

对终端层面虚拟能源系统的构建进行适当的分析，在低碳城市建设理念的指导下，虚拟能源系统的构建也要基于低碳原则促进“减量”建设目标的实现，凸显低碳城市发展过程中能源系统的最主要特色，适当地转变地传统能源系统建设过程中不断增加资源供给满足日益增长能源需求的思维定式，在科学能源系统建设和规划思想的指导下将提高需求侧即提高终端能源系统利用率已实现对能源的节约作为主要的工作方向，进而积极探索不会产生碳排放虚拟能源系统的构建。在探索终端节能的过程中，主要可以从三个方面入手进行系统的论证：其一是低碳城市建设和发展过程中结合虚拟能源系统的建设、设计、施工、系统调适等进行系统的规划，并选用相对较为严格的节能标准［7］。其二要对管理工作进行创新，引入更加严格的管理体制和管理思想，并且构建更加科学的低碳城市能源系统管理工作机制，在实际开展管理工作的实践探索活动中适当的引入ICT技术，促进综合管理成果的增强，为低碳城市建设创造条件。其三是制定科学的行为节能方案，在构建终端虚拟能源系统的过程中明确人的重要地位，通过开展宣传教育让人认识到科学理性负责任能源消费的重要性，并积极参与到非责任消费和理性消费中，从城市中的能源消耗者入手实现对终端虚拟能源的消耗的有效控制。支撑低碳城市能源系统的发挥和低碳城市的构建，确保在完善能源系统的作用下，新时期我国低碳能源系统的构建能够取得全新的发展成果。

4结语

综上所述，低碳城市的建设和城市能源系统的构建能够促进城市能源结构的优化，对生态城市的建设和产业结构的优化调整等都产生着相应的积极影响。新时期在我国建设和发展过程中，应该正确认识低碳城市建设的重要性，并从多角度对低碳城市的建设进行了系统的研究，力求可以借助低碳城市的构建助力国家生态建设，加快社会主义和谐社会的建设和发展进程，为社会大众创设高质量的生存环境。

主要参考文献

［1］程耀华，张宁，康重庆，等．低碳多能源系统的研究框架及展望［J］．中国电机工程学报，2017（14）：4060－4069．

［2］赵涛，于晨霞，潘辉．基于能源消耗周期的我国低碳城市发展模式研究［J］．干旱区资源与环境，2017（9）：20－25．

［3］陈娟，黄元生，鲁斌．面向低碳城市发展目标的区域分布式能源系统规划［J］．暖通空调，2017，47（7）：41－45．

［4］范非．低碳城市能源结构低碳化评价指标研究［D］．杭州：浙江工业大学，2016．

［5］侯芳芳，李明生．长株潭城市群能源低碳转型的发展路径研究［J］．特区经济，2016（3）：94－98．

［6］苗阳，邢文杰，鲍健强．城市能源结构低碳化指标体系及实现路径研究［J］．生态经济，2016，32（5）：53－57．

［7］周路燕，杨洋．论创建低碳生态城市背景下城市能源利用发展方向［J］．城市地理，2016（20）：226－227.

作者：陈青 单位：浙江博臣能源股份有限公司