在城市整体规划期末期,即2020年之前,规划内的污水处理厂改建扩容工作完成,城区污水设计处理能力将达到53万立方米/天,可以为576万平方米的建筑供热。
5.2.5.热电厂余热地源热泵系统
潍坊市10座热电厂,冷却循环水总水量为66.188万立方米/天,平均水温较高,一般为25~35℃,可使用热泵提升冷却循环水中的低位热能进行供热。可利用温差取5℃,热泵系统COP取3.5,考虑到长距离输送热量的管网损失10%,系统中换热器、末端损失与其他损失总和为10%,潍坊市供暖热负荷面积指标为38.6W/m
2,则冷却循环水中蕴藏的能量总共可满足484.5万平方米的建筑供暖。供热能力分别为:寒亭区3.5万平方米, 坊子区68.3万平方米,奎文区73.7万平方米,高新开发区52.4万平方米,滨海开发区200.7万平方米,经济开发区67.6万平方米。总共可节省标准煤8.1万吨,减少CO
2排放21.64万吨,减少SO
2排放0.2万吨,减少烟尘排放0.4万吨。
5.3.相关产业发展潜力
5.3.1.太阳能相关产业
按照太阳能应用的形式分类,太阳能产业分为太阳能集热器、太阳能光伏电池和地板辐射板。
目前潍坊市太阳能相关设备生产企业概况详见表13。
表13.潍坊市太阳能设备生产企业概况(2009年)
序号
| 地区
| 企业名称
| 设备名称
| 年产量
| 年产值
|
1
| 高密
| 山东孚日光伏科技有限公司
| 薄膜太阳能电池
| 240MW
| 67.2亿元
|
晶体硅太阳能电池
| 50MW
| 14亿元
|
2
| 昌乐
| 山东基宇光能开发公司
| 太阳能电池板
| 3MW
| 0.84亿元
|
灯具
| 2万套
|
序号
| 地区
| 企业名称
| 设备名称
| 年产量
| 年产值
|
3
| 昌乐
| 潍坊海达能源科技有限公司
| 太阳能电池板
| 12MW
| 3.36亿元
|
4
| 滨海
| 山东中泰海川有限公司
| 单晶硅
| 30MW
| 7.5亿元
|
多晶硅
| 20MW
| 3亿元
|
太阳能路灯
| 50万套
| 30亿元
|
5
| 经济开发区
| 潍坊天元光电有限公司
| GD系列太阳能热水模块
| 240万套
| 9.6亿元
|
(1)太阳能集热器
潍坊市太阳能光热产品生产企业数量多,但规模普遍偏小,缺少影响力大的太阳能集热器生产企业。由于目前太阳能集热器的关键技术已经国产货,因此市场准入门槛较低,导致企业多、但无法形成完善的产业链的状况。太阳能集热器产品质量参差不齐,无法能到有效的监管。
从全国范围内看,太阳能集热器产业已经得到充分的发展,仅在山东德州市,就培植了皇明、亿家能等太阳能行业知名企业,太阳能光热产业与应用居全国乃至国际领先地位。皇明太阳能一家企业,每年就推广太阳能热水器200多万平方米,相当于欧盟的总和,比北美多两倍。截止2008年中国太阳能热水器推广面积约1亿多平方米,占世界总量的76%。中国太阳能光热产业的自有技术比例已达到95%以上,其产业链也十分完整,从毛坯管、真空管生产,到太阳能热水器整机制造,再到配件供应,所有环节一应俱全。虽然目前潍坊市内仅有一家企业生产太阳能集热器,但国内产业发展已经成熟,上升空间并不大。宜重点考虑其他产业的发展。
(2)太阳能光伏
我国的太阳能光伏产业虽然近年来得到迅猛发展,产能并未过剩,国内、国外尚有大量市场可以开发。该产业出现了很多问题,质量问题是所有问题中直接制约产业发展和开拓国外市场的最大障碍,有很多工作可以尝试去做。其中,研发并生产太阳级多晶硅可以作为突破口,不仅能打破国外的技术垄断,填补国内该产业的空白,更可以降低国内生产太阳能光伏末端产品的成本,提高国内太阳能电池的质量,有效的促进太阳能光伏系统的推广,社会效益和经济效益突出,发展潜力巨大。
(3)太阳能空调系统
太阳能空调系统由于技术的限制,目前还不具备产业化的条件。
5.3.2.浅层地能相关产业
从全国范围内看,根据《2005~2010年中国热泵市场预测》,采用两种预测角度得出的2005~2010年地源热泵技术在中国暖通市场销售额预测值基本相同,预测结果详见表14:
表14.地源热泵技术在中国暖通市场销售额预测
年份
| 从空调市场角度预测地源热泵系统销售额
(亿元)
| 从竣工面积角度预测地源热泵系统销售额
(亿元)
| 从空调市场角度预测地源热泵机组销售额
(亿元)
| 从竣工面积角度预测地源热泵机组销售额
(亿元)
|
2005年
| 35.5
| 32.57
| 14.2
| 13.03
|
2006年
| 41.2
| 40.27
| 16.5
| 16.11
|
2007年
| 48
| 50
| 19.2
| 19.99
|
2008年
| 56
| 57.12
| 22.4
| 22.85
|
2009年
| 65.25
| 65.18
| 26.1
| 26.08
|
2010年
| 76.5
| 75.1
| 30.6
| 30.03
|
平均年增长率
| 16.8%
| 18%
| 16.8%
| 18%
|
上述预测属于低位预测,实际发展可能会高于预测值。16.8%~18%的平均年增长速度说明中国地源热泵市场前景很好。既使到2010年地源热泵机组市场份额也仅占当时中国空调市场总销售额的3.3%。如果再加上当时的供暖设备市场,中国地源热泵机组所占的市场份额也就是当时空调和供暖市场销售总额的2%左右,与地源热泵已普及国家超过10%的市场份额相比,仍然很低,这说明2010年以后的发展空间更大。
潍坊市现有5家地源热泵生产企业,年产能9.7亿元。虽然国内多家国内外冷机生产企业依托其已有市场的优势,在该产业的优势比较明显。但地源热泵不同于传统空调系统,必须与浅层地能良好结合才能发挥其高效率的优势。因此,该市场并不仅只是单一地源热泵机组,更重要的需要整套系统的服务,在这一方面,本土企业更加具有优势。但本土企业规模并不大,技术实力与国内其他主流冷机生产企业相比有较大差距。城市污水源热泵和海水源热泵这样技术含量较高的系统应用面积较小,仍有较大的发展空间。
另一方面,地源热泵应用前需要对选用的土壤热物性、地下水流动情况、污水热物性和电厂余热热物性等基础数据进行测试和调研,为地源热泵的应用进行服务。这是对当地科研实力的挑战,需要加大投入,发展潜力巨大。
6. 太阳能建筑应用规划方案
6.1.太阳能热水建筑一体化系统
由于近几年来政府相关部门的大力推广,潍坊市城区太阳能热水建筑一体化系统的普及率已达到35%,新建住宅建筑95%安装了太阳能热水建筑一体化系统,但建筑一体化率并不高。鉴于城区经济发展较好,太阳能热水建筑一体化系统应进一步提高在城区建筑的一体化率。
规划到2015年,应用太阳能热水建筑一体化系统的城市新建建筑面积达2156.5万平方米,使用集热器采光面积增加32.3万平方米。
规划要求太阳能热水器必须与城市住宅小区规划、设计和建设一体化。
具体目标:
2009年,新建应用太阳能热水建筑一体化系统的建筑80.0万平方米,其中新建建住宅面积52.1万平方米,公共建筑面积27.9万平方米。新增太阳能集热器使用面积1.2万平方米。每年节省标准煤0.3万吨。
2010年,新建应用太阳能热水建筑一体化系统的建筑316.8万平方米,其中新建建住宅面积285.5万平方米,公共建筑面积31.3万平方米。新建应用太阳能热水建筑一体化系统建筑面积累计达到396.8万平方米。新增太阳能集热器使用面积4.8万平方米,新增太阳能集热器累计使用面积达到6.0万平方米。每年节省标准煤1.3万吨。
2011年,新建应用太阳能热水建筑一体化系统的建筑301.6万平方米,其中新建住宅面积263.4万平方米,公共建筑面积38.2万平方米。新建应用太阳能热水建筑一体化系统的建筑面积累计达到698.3万平方米。新增太阳能集热器使用面积4.5万平方米,新增太阳能集热器累计使用面积达到10.5万平方米。每年节省标准煤2.3万吨。
2012年,新建应用太阳能热水建筑一体化系统的建筑334.4万平方米,其中新建住宅面积284.8万平方米,公共建筑面积49.6万平方米。新建应用太阳能热水建筑一体化系统的建筑面积累计达到1032.7万平方米。新增太阳能集热器使用面积5.0万平方米,新增太阳能集热器累计使用面积达到15.5万平方米。每年节省标准煤3.3万吨。
2013年,新建应用太阳能热水建筑一体化系统的建筑388.0万平方米,其中新建住宅面积322.2万平方米,公共建筑面积65.8万平方米。新建应用太阳能热水建筑一体化系统的建筑面积累计达到1420.8万平方米。新增太阳能集热器使用面积5.8万平方米,新增太阳能集热器累计使用面积达到21.3万平方米。每年节省标准煤4.6万吨。
2014年,新建应用太阳能热水建筑一体化系统的建筑389.7万平方米,其中新建住宅面积318.3万平方米,公共建筑面积71.4万平方米。新建应用太阳能热水建筑一体化系统的建筑面积累计达到1810.5万平方米。新增太阳能集热器使用面积5.8万平方米,新增太阳能集热器累计使用面积达到27.2万平方米。每年节省标准煤5.9万吨。
2015年,新建应用太阳能热水建筑一体化系统的建筑346.1万平方米,其中新建住宅面积276.7万平方米,公共建筑面积69.3万平方米。新建应用太阳能热水建筑一体化系统的建筑面积累计达到2156.6万平方米。新增太阳能集热器使用面积5.2万平方米,新增太阳能集热器累计使用面积达到32.3万平方米。每年节省标准煤7.0万吨。详见表16。
6.2.太阳能光伏系统
在城市的建筑物和公共设施配套安装太阳能光伏发电装置, 扩大城市可再生能源的利用量,并为太阳能光伏发电提供必要的市场规模。为促进我国太阳能发电技术的发展,做好太阳能技术的战略储备。规划要求,在潍坊市经济较发达的中心城区建设与建筑物一体化的屋顶太阳能并网光伏发电设施,首先在公益性建筑物上应用,然后逐渐推广到其它建筑物,同时在道路、公园、车站等公共设施照明中推广使用光伏电源。开展城市建筑屋顶光伏发电试点。由于光伏照明系统和发电系统成本依然较高,只能做为示范项目进行应用,不能在全社会推广,因此不明确规定每年的建设目标,仅给出规划期内的总体要求。潍坊市计划建立建筑节能示范区,建议在该示范区内大力推广太阳能光伏系统在建筑中的应用。具体建设重点如下:
2009年~2015年,完成12个住宅小区的太阳能光伏公共照明系统工程,安装太阳能光伏庭院灯270盏,太阳能光伏发电功率达到24kWp;完成3条城区主干道的太阳能光伏路灯照明系统,安装太阳能光伏路灯900盏,太阳能光伏发电功率达到216kWp;新建2栋具有建筑物一体化的屋顶太阳能并网光伏发电设施的公益建筑,太阳能光伏发电功率达到200kWp。
具体目标:
2009年,完成1个住宅小区的太阳能光伏公共照明系统工程,安装太阳能光伏庭院灯20盏,太阳能光伏发电功率达到1.8kWp;每年节省标准煤0.8吨。
2010年,完成1个住宅小区的太阳能光伏公共照明系统工程,安装太阳能光伏庭院灯20盏,太阳能光伏发电功率达到1.8kWp;新增太阳能光伏发电功率累计达到3.6kWp。每年节省标准煤1.6吨。
2011年,完成1个住宅小区的太阳能光伏公共照明系统工程,安装太阳能光伏庭院灯30盏,太阳能光伏发电功率达到2.7kWp;完成1条城区主干道的太阳能光伏路灯照明系统,安装太阳能光伏路灯300盏,太阳能光伏发电功率达到72Wp;新增太阳能光伏发电功率累计达到78.4kWp。每年节省标准煤34.3吨。
2012年,完成2个住宅小区的太阳能光伏公共照明系统工程,安装太阳能光伏庭院灯50盏,太阳能光伏发电功率达到4.5kWp;新增太阳能光伏发电功率累计达到82.8kWp。每年节省标准煤36.3吨。
2013年,完成2个住宅小区的太阳能光伏公共照明系统工程,安装太阳能光伏庭院灯50盏,太阳能光伏发电功率达到4.5kWp;完成1条城区主干道的太阳能光伏路灯照明系统,安装太阳能光伏路灯300盏,太阳能光伏发电功率达到72kWp;新增太阳能光伏发电功率累计达到159.3kWp。每年节省标准煤69.8吨。
2014年,完成2个住宅小区的太阳能光伏公共照明系统工程,安装太阳能光伏庭院灯50盏,太阳能光伏发电功率达到4.5kWp;新建1栋具有建筑物一体化的屋顶太阳能并网光伏发电设施的公益建筑,太阳能光伏发电功率达到100kWp;新增太阳能光伏发电功率累计达到263.8kWp。每年节省标准煤98.0吨。
2015年,完成3个住宅小区的太阳能光伏公共照明系统工程,安装太阳能光伏庭院灯50盏,太阳能光伏发电功率达到4.5kWp;完成1条城区主干道的太阳能光伏路灯照明系统,安装太阳能光伏路灯300盏,太阳能光伏发电功率达到72kWp;新建1栋具有建筑物一体化的屋顶太阳能并网光伏发电设施的公益建筑,太阳能光伏发电功率达到100kWp;新增太阳能光伏发电功率累计达到440.3kWp。每年节省标准煤157.8吨。
具体实施规划详见表17。
6.3.太阳能采暖系统
太阳日照逐时变化的不稳定性,对于潍坊市长达118天采暖期中采暖负荷长期稳定的要求而言,是无法满足的。因此不能盲目的推广以太阳能作为单一采暖能源的采暖系统。并且目前潍坊市内使用太阳能采暖系统的工程和经验较少,还需要进一步研究以解决太阳能与常规能源匹配的问题,太阳能与建筑结合的问题。所以,目前更重要的是推进太阳能采暖系统的示范功能。规划太阳能采暖系统与土壤源热泵系统辅助使用。
6.4.太阳能空调系统
太阳能空调系统技术目前在全国范围内还处于试验阶段,但夏季对冷负荷的要求与夏季太阳辐射总量巨大的时期重合,具有较大应用潜力,国内外已开展大量科研工作。潍坊市太阳资源较为丰富,可作为试点进行前期研发等相关工作。
示范目标:
2009年~2015年,在城区新建1个太阳能空调示范工程,建筑面积约5000平方米。
6.5.小结
(1)累计新建应用太阳能热水建筑一体化系统的建筑达到2156.6万平方米。其中,2015年新建应用太阳能热水建筑一体化系统的住宅建筑307.5万平方米,占当年新建住宅建筑面积的90.0%;详见表16;
(2)累计新建应用太阳能空调系统的示范工程建筑面积0.5万平方米;
(3)在建筑中应用太阳能光伏系统发电总功率达到440kWp。
表15.新建太阳能热水建筑一体化系统规划任务年度分解
单位:(万平方米)
| 2009年
| 2010年
| 2011年
| 2012年
| 2013年
| 2014年
| 2015年
| 2009~2015年
|
住宅
| 公建
| 住宅
| 公建
| 住宅
| 公建
| 住宅
| 公建
| 住宅
| 公建
| 住宅
| 公建
| 住宅
| 公建
| 住宅
| 公建
|
新建建筑面积
| 520.6
| 279.1
| 356.9
| 208.9
| 321.2
| 191.0
| 339.0
| 198.4
| 374.7
| 219.3
| 361.8
| 204.0
| 307.5
| 173.4
| 2581.6
| 1473.9
|
799.7
| 565.8
| 512.2
| 537.4
| 594
| 565.8
| 480.9
| 4055.5
|
太阳能热水建筑一体化系统
| 52.1
| 27.9
| 285.5
| 31.3
| 263.4
| 38.2
| 284.8
| 49.6
| 322.2
| 65.8
| 318.3
| 71.4
| 276.7
| 69.3
| 1803.0
| 353.6
|
80.0
| 316.8
| 301.6
| 334.4
| 388.0
| 389.7
| 346.0
| 2156.6
|
10.0%
| 10.0%
| 80.0%
| 15.0%
| 82.0%
| 20.0%
| 84.0%
| 25.0%
| 86.0%
| 30.0%
| 88.0%
| 35.0%
| 90%
| 40.0%
| 69.8%
| 24.0%
|
10.0%
| 56.0%
| 58.9%
| 62.2%
| 65.3%
| 68.9%
| 71.9%
| 53.2%
|
表16.太阳能热水建筑一体化系统应用具体规划表
单位:(万平方米)
区县
| 2009年
| 2010年
| 2011年
| 2012年
| 2013年
| 2014年
| 2015年
| 2009~2015年
|
住宅
| 公建
| 住宅
| 公建
| 住宅
| 公建
| 住宅
| 公建
| 住宅
| 公建
| 住宅
| 公建
| 住宅
| 公建
| 住宅
| 公建
|
潍城区
| 9.5
| 4.1
| 50.7
| 4.1
| 46.7
| 4.9
| 50.5
| 6.4
| 57.2
| 8.5
| 55.7
| 9.5
| 48.5
| 9.2
| 318.8
| 46.7
|
寒亭区
| 9.5
| 4.1
| 50.7
| 4.1
| 46.7
| 4.9
| 50.5
| 6.4
| 57.2
| 8.5
| 55.7
| 9.5
| 48.4
| 9.2
| 318.8
| 46.7
|
坊子区
| 4.3
| 1.9
| 23.1
| 1.9
| 21.4
| 2.2
| 23.1
| 2.9
| 26.1
| 3.9
| 25.5
| 4.3
| 22.1
| 4.2
| 145.7
| 21.4
|
奎文区
| 2.2
| 0.9
| 11.5
| 0.9
| 10.6
| 1.1
| 11.4
| 1.5
| 12.9
| 1.9
| 12.6
| 2.1
| 11.0
| 2.1
| 72.2
| 10.6
|
高新开发区
| 20.0
| 8.6
| 106.7
| 8.6
| 98.4
| 10.3
| 106.4
| 13.6
| 120.4
| 18.0
| 117.3
| 20.0
| 102.0
| 19.4
| 671.2
| 98.5
|
滨海开发区
| 2.9
| 6.8
| 23.5
| 10.3
| 21.7
| 12.9
| 23.4
| 16.3
| 26.5
| 21.6
| 30.1
| 22.2
| 26.2
| 21.6
| 154.3
| 111.7
|
经济开发区
| 3.6
| 1.6
| 19.4
| 1.6
| 17.9
| 1.9
| 19.4
| 2.5
| 21.9
| 3.3
| 21.4
| 3.6
| 18.6
| 3.5
| 122.2
| 17.9
|
总计
| 52.1
| 27.9
| 285.5
| 31.3
| 263.4
| 38.2
| 284.8
| 49.6
| 322.2
| 65.8
| 318.3
| 71.4
| 276.7
| 69.3
| 1803.0
| 353.6
|