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100%新能源与可再生能源城市

书 名: 100%新能源与可再生能源城市
英 文 名: 100% NEW ENERGY AND RENEWABLE ENERGY CITY
作 者: 娄伟
I S B N: 978-7-5097-6924-9
关 键 词:  城市新能源 再生能源 能源管理 研究报告 中国
出版日期: 2015-04-01

中文摘要

本书立足于学术前沿,着眼于基础研究,服务于现实需要,从研究进展、建设现状、理论基础、规划方法、建设模式、典型案例等多个层面系统研究分析了100%新能源与可再生能源城市。

本书主要面向关注新能源与可再生能源在城市应用的相关人士,既能为研究领域的专家学者提供研究参考,也能为实践应用领域的政府官员、规划师提供具体的操作指导,并为对该领域感兴趣的广大读者提供大量有价值的信息。

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联合国环境规划署2012年发起的资源节约型城市全球倡议认为,目前,全球超过一半人口居住在城市,使用了80%的世界资源。预计到2050年,城市人口比例将高达80%。城市占有3%的土地面积,产生了50%的全球废物,排放了60%~80%的全球温室气体,消耗了75%的自然资源,创造了80%的全球GDP。

建设可再生能源城市是应对能源危机及气候变化压力的重要路径。建设100%可再生能源城市,既是化石能源日益枯竭背景下的必然选择,也是可再生能源城市建设的重要目标。

目前,欧洲很多城市都提出了建设100%可再生能源城市的目标,欧盟也是100%可再生能源城市最积极的推动力量。主要原因在于,欧洲能源政策的三个基本目标是竞争力、安全性和碳中和。11385112100%可再生能源以及100%可再生能源城市目标的确立,是欧洲能源政策目标的具体体现。

实现100%可再生能源诉求,无论对于国家,还是对于城市来说,都是很大的挑战。由于标准高,难度大,缺乏可以参考的成功经验,迫切需要相关理论与方法的支持。在100%可再生能源成为一些国家及大量城市的发展目标后,100%可再生能源实现的可能性及路径也逐步成为欧美国家近年来的一个研究热点。

系统分析国际上相关研究成果及进展,有利于我们深入认知100%可再生能源这一命题,正确把握100%可再生能源城市的研究背景。本章全面归纳了国际上关于100%可再生能源及100%可再生能源城市方面最新的研究成果,深入分析了正反双方的主要观点及论据。

,AbstractEN:,KeyWords:455499,301773,2786,EKeyWords:455500,394091,2787,SubjectWords:,LiteratureId:6848214,Fileref:null,OrderFlag:0,IsLeaf:N,PubDate:null,FindDate:null,IssueDate:null,DocType:null,ProductSeries:null,Doi:null,InstanceID:0,MinNodeSearch:Y,XmlID:b1201507010010178_000_001,Prop1:null,Prop2:null,Prop3:null,prop4:null,AddUser:admin,AddTime:2016-05-13 16:11:42.0,ModifyUser:Admin,ModifyTime:2023-09-26 21:17:12.0,HitCount:22,ShowType:putong,LogoID:0,PdfID:6848215,DownCount:3,AuthorInfos:,BookPublishDate:2015-04-01 00:00:00.0,SearchTitle:我国100%可再生能源城市研究,ISBN:978-7-5097-6924-9,BookTitle:100%新能源与可再生能源城市,BookStatus:7,AllowDownload:Y,BookVersionNum:null,researchorg:null,CopyRightDate:null,ExcellentPeriod:null,PrizeLevel:null,IsExcellence:null,ContentClass:null,IsDisabled:N,SearchTitle_2:我国100%可再生能源城市研究,_RowNo:2
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在传统化石能源日益枯竭及环境问题日益凸显的大背景下,建设新能源与可再生能源城市是未来的必然趋势,100%可再生能源也成为越来越多城市的选项。近年来,有一些城市争相提出要建设全球“第一座零碳城市”、全球“首座碳中和城市”,尽管有一些宣传成分在里面,但也反映了各城市走向100%可再生能源城市的决心。

尽管世界上很多城市对于实现100%可再生能源目标雄心勃勃,而且从理论上讲,实现100%可再生能源电力不存在技术上的障碍,但从国际上的实践来看,面临很多具体的困难,比如成本问题、难以复制等,使100%可再生能源城市建设处于尴尬境地。

同时,100%可再生能源城市对可再生能源的资源禀赋要求较高,不是所有城市都适合建设100%可再生能源城市。一些可再生能源资源丰富的区域及偏远的小城镇、孤岛则相对容易实现。这些区域使用传统化石能源的成本较高,使用可再生能源既能绕开成本问题,也能充分开发当地的可再生能源资源。对于大多数大中城市来说,短期内不可能,也没有必要建设100%可再生能源城市。

但从长远来看,100%可再生能源城市是未来城市的重要发展模式之一,并且有着自身的特点及规律,需要做好理论、方法及经验的储备。分析典型案例,有利于总结经验,发现问题,并进一步上升为理论。

本章在系统分析国际上一些典型的100%可再生能源城市经验与方法的基础上,归纳出多种建设模式,并对中国城市如何借鉴这些模式提出了一些建议。

,AbstractEN:,KeyWords:455499,24631,455519,EKeyWords:455500,26902,455520,SubjectWords:,LiteratureId:6848315,Fileref:null,OrderFlag:0,IsLeaf:N,PubDate:null,FindDate:null,IssueDate:null,DocType:null,ProductSeries:null,Doi:null,InstanceID:0,MinNodeSearch:Y,XmlID:b1201507010010178_000_002,Prop1:null,Prop2:null,Prop3:null,prop4:null,AddUser:admin,AddTime:2016-05-13 16:11:44.0,ModifyUser:Admin,ModifyTime:2023-09-26 21:17:12.0,HitCount:32,ShowType:putong,LogoID:0,PdfID:6848316,DownCount:3,AuthorInfos:,BookPublishDate:2015-04-01 00:00:00.0,SearchTitle:全球100%可再生能源城市建设,ISBN:978-7-5097-6924-9,BookTitle:100%新能源与可再生能源城市,BookStatus:7,AllowDownload:Y,BookVersionNum:null,researchorg:null,CopyRightDate:null,ExcellentPeriod:null,PrizeLevel:null,IsExcellence:null,ContentClass:null,IsDisabled:N,SearchTitle_2:全球100%可再生能源城市建设,_RowNo:3
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制定发展规划是建设100%可再生能源城市的重要基础。100%可再生能源城市规划可以是专门的规划,就是为了100%应用可再生能源的城市规划,也可以是一般性的新能源与可再生能源城市规划。只不过,100%新能源与可再生能源城市规划的最终发展目标比较高,要给出未来实现100%应用可再生能源的目标及路径。

与城市专项能源规划关注城市能源的开发利用不同,100%可再生能源城市规划是集电力、交通、供热与制冷、土地、建筑等多种规划于一体的“多规合一”,涉及面较广,要求也相对较高。

,AbstractEN:,KeyWords:455499,455530,455519,EKeyWords:455500,455537,455520,SubjectWords:,LiteratureId:6848508,Fileref:null,OrderFlag:0,IsLeaf:N,PubDate:null,FindDate:null,IssueDate:null,DocType:null,ProductSeries:null,Doi:null,InstanceID:0,MinNodeSearch:Y,XmlID:b1201507010010178_000_003,Prop1:null,Prop2:null,Prop3:null,prop4:null,AddUser:admin,AddTime:2016-05-13 16:11:47.0,ModifyUser:Admin,ModifyTime:2023-09-26 21:17:12.0,HitCount:17,ShowType:putong,LogoID:0,PdfID:6848509,DownCount:3,AuthorInfos:,BookPublishDate:2015-04-01 00:00:00.0,SearchTitle:全球地区100%可再生能源城市规划方法,ISBN:978-7-5097-6924-9,BookTitle:100%新能源与可再生能源城市,BookStatus:7,AllowDownload:Y,BookVersionNum:null,researchorg:null,CopyRightDate:null,ExcellentPeriod:null,PrizeLevel:null,IsExcellence:null,ContentClass:null,IsDisabled:N,SearchTitle_2:全球地区100%可再生能源城市规划方法,_RowNo:4
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随着气候保护工作的深入和对碳排放的严格控制以及对其征税的普及,传统发电方式的成本将与日俱增。与此相反,随着技术的成熟和生产规模的扩大,可再生能源的生产成本日趋下降,它与传统发电方式成本之间的差距正在缩小。在这个大背景下,尽管国际上对于100%可再生能源电力城市能否真正实现、何时实现以及如何实现存在诸多争议,但也有越来越多的城市提出了建设100%可再生能源电力城市的目标。

100%可再生能源电力城市是指电力100%来自可再生能源的城市。由于100%可再生能源电力相对容易实现,因此,当前在全球范围内,提出100%可再生能源目标的城市主要集中在电力方面。一般来说,欧洲城市倾向于提出建设“100%可再生能源城市”,而美国城市更青睐建设“100%可再生能源电力城市”。

100%可再生能源电力城市主要通过两种途径实现:一是通过大电网购买绿色电力,美国城市一般采取这种途径;二是城市区域内进行可再生能源发电,微电网、分布式能源、智能电网的发展,为这种模式供电提供了可能。

欧洲确立的2050年实现100%可再生能源发电的愿景,隐含几个重要的设计特点,即不依赖化石燃料、CCS或核电方面新的重大建设11385234

本章系统分析了城市应用可再生能源电力的路径,并对100%可再生能源电力城市的研究背景、建设模式、建设重点及存在的争论等问题进行了深入分析。同时,介绍了一些典型的案例。

,AbstractEN:,KeyWords:455499,455551,455519,EKeyWords:455500,455552,455520,SubjectWords:,LiteratureId:6848609,Fileref:null,OrderFlag:0,IsLeaf:N,PubDate:null,FindDate:null,IssueDate:null,DocType:null,ProductSeries:null,Doi:null,InstanceID:0,MinNodeSearch:Y,XmlID:b1201507010010178_000_004,Prop1:null,Prop2:null,Prop3:null,prop4:null,AddUser:admin,AddTime:2016-05-13 16:11:49.0,ModifyUser:Admin,ModifyTime:2023-09-26 21:17:12.0,HitCount:20,ShowType:putong,LogoID:0,PdfID:6848610,DownCount:3,AuthorInfos:,BookPublishDate:2015-04-01 00:00:00.0,SearchTitle:全球地区100%可再生能源电力城市,ISBN:978-7-5097-6924-9,BookTitle:100%新能源与可再生能源城市,BookStatus:7,AllowDownload:Y,BookVersionNum:null,researchorg:null,CopyRightDate:null,ExcellentPeriod:null,PrizeLevel:null,IsExcellence:null,ContentClass:null,IsDisabled:N,SearchTitle_2:全球地区100%可再生能源电力城市,_RowNo:5
CommonID:DIR_16848860,ID:6848860,SiteID:14,Type:chapter,Code:null,ParentId:0,InnerCode:191681,name:第六章 100%可再生能源城市供热制冷,ShortName:,SubName:,EnTitle:,EnShortTitle:,EnSubTitle:,Level:0,BookId:6848207,AbstractCH:

在全球的工业、商业和民用行业的能源需求中,供热与制冷占40%~50%。尽管可再生能源供热与制冷(REHC)技术广泛存在,但目前只能满足世界需求总量(不包括传统方式利用生物质能)的2%~3%。有一些技术是成熟的,市场份额越来越大,其成本相对于传统的供热与制冷不断下降。然而,在大多数国家,可再生能源政策更多地集中在可再生能源发电、生物液体燃料和能源效率等方面,对REHC技术关注较少11385335

近年来,国外开始重视可再生能源供热与制冷方面的研究,积极探索太阳能、生物质能、地热能等可再生能源在城市供热与制冷中的应用。有一些国家、区域及城市,积极制定了100%利用可再生能源进行供热与制冷的目标。

相对于化石能源而言,可再生能源能流密度较低,分散性强,目前利用系统规模小,能源利用率较低,作为集中供电以及供热与制冷手段,尚面临一些挑战,而分布式能源方式为可再生能源利用提供了新的方向。

冷热电三联供是可再生能源供热与制冷的一个发展方向。从1978年开始,国外就提倡发展小型热电联产(CHP),目前除继续坚持发展小型热电联产之外,还开展研究高效利用能源的小型冷热电联产(CCHP)。

本章在研究可再生能源城市供热与制冷的一般模式及实现路径的基础上,系统分析了规划100%可再生能源供热与制冷时需要关注的重点,并介绍了基于可再生能源的冷热电联供及分布式能源技术。

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CommonID:DIR_16848968,ID:6848968,SiteID:14,Type:chapter,Code:null,ParentId:0,InnerCode:191682,name:第七章 100%可再生能源建筑,ShortName:,SubName:,EnTitle:,EnShortTitle:,EnSubTitle:,Level:0,BookId:6848207,AbstractCH:

城市消费了全球能源的75%,并排放了全球80%的温室气体。这些能耗主要被用在建筑物的供热与制冷方面,街道照明也消费了大量的能源11385373

建筑业是世界电力消耗大户。在美国,商业建筑物和民用建筑物总耗电量和二氧化碳总排放量分别占72%和38%11385374。由于建筑物的寿命一般为50~100年甚至更长,人们往往认为削减建筑领域的碳排放是一个长期的过程。然而,事实并非如此。对老旧而又高耗能的建筑进行能源利用改造,可以减少能源消耗,节省能源开支20%~50%。更进一步,直接购买绿色电力,或者就地利用可再生能源电力进行照明、供热与制冷,将建筑物彻底改造为100%可再生能源系统。

近年来,国际上出现了一些100%利用可再生能源的建筑模式,如零能耗建筑。零能耗建筑并不是一点能源都不消耗,而是实现能源消耗和产出的平衡,能源产出来自太阳能、风能、地热能等清洁能源,而不是来自化石燃料等不可再生能源。再如,20世纪70年代,麦克·莱诺兹提出了“地球之舟”建造理念,其核心是房屋实现能源自给和废物再利用,与大自然和谐相处。

一些城市不仅积极探索各种不同的100%可再生能源建筑模式,也开始示范性地建设100%可再生能源社区,如英国贝丁顿社区“零能耗发展社区”。

本章系统分析了可再生能源建筑及相关的绿色建筑、低碳建筑等,同时,深入分析了100%可再生能源建筑、零碳建筑的建设模式及建设重点。

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CommonID:DIR_16849136,ID:14772612,SiteID:14,Type:chapter,Code:null,ParentId:0,InnerCode:191683,name:第八章 中国新能源城市建设,ShortName:,SubName:,EnTitle:,EnShortTitle:,EnSubTitle:,Level:0,BookId:6848207,AbstractCH:

在2009年的哥本哈根会议上,中国做出承诺,提出“到2020年中国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%”的减排目标。这一承诺,使得中国各个城市开始跑步奔向低碳时代,现在全国提出“低碳城市”口号的城市已在100个以上。

使用新能源与可再生能源是实现低碳的核心路径。“新能源城市”是指以新能源为主要能源来源的城市,“100%新能源城市”则是指城市能源消费“100%”来自新能源的城市。当然,这里的“100%”更多的是一种象征意义,而不是非常精确的数字。

近年来,中国积极推动新能源城市建设,出台了一系列推动措施,如新能源示范城市、新能源汽车示范城市、绿色能源示范县、低碳城市、生物质能示范城市等。但从新能源城市的概念界定来看,目前,我国很少有城市是真正意义上的“新能源城市”,几乎所有“新能源城市”都处于“示范”阶段。

目前的中国,在“新能源城市”建设尚处于起步阶段的情况下,“100%新能源城市”更是几乎没有。但也有一些地方开始100%可再生能源城市、“零碳城市”方面的实践与探索,如上海崇明“东滩生态城”等。在未来发展中,中国将有更多的可再生能源资源丰富且偏远的小城镇或孤岛走上100%可再生能源城镇之路。

本章系统分析了中国新能源城市的研究与建设现状,并对中国100%新能源城市建设状况及对策进行了研究。

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