中新天津生态城可再生能源利用规划及起步区可再生能源利用方案

徐稳龙

中国建筑设计研究院建筑节能与新能源工程中心总工程师

从国内建筑节能角度看，建筑单体开展了大量工作，从标准规范到配套的政策都已经实施，并取得了较大的进展。从规划角度来说，处于刚刚起步阶段。目前的能源基础规划还按原来的模式，只作为区域建设配套的基础设施，没有发挥规划在节能当中的作用。

中新天津生态城（以下简称生态城）可再生能源利用规划分为三个部分：生态城概况、可再生能源利用规划、起步区可再生能源利用方案。

生态城是中国和新加坡两国政府合作设立的生态示范城市区域建筑项目。生态城总体规划有比较全面的指标体系，包括生态环境健康、社会和谐进步、经济高效循环、区域协调融合。规划总占地面积34.2平方公里，规划期限是近期至2010年，中期至2015年，远期至2020年。场地现状是：三分之一是废弃的盐田，三分之一是有污染水面，三分之一盐渍化荒地。地质条件水质性缺水，自然条件非常恶劣。总体发展策略是以科技创新为引领，将生态城建设成为国际生态环保技术的策源地、总部基地；主导产业是生态环保科技研发转化产业、绿色建筑产业、生态型新兴服务业（包括文化创意、特色旅游、康体休闲等现代服务业）。人口规模预计2010年人口规模达到5万，2015年人口规模达到20万，最终在2020年人口规模达到35万，规划总建设用地为25.2平方公里。

可再生能源规划利用的原则是安全可靠、总量适当、整体优化、资源利用充分合理、可实施性、经济适用，采用的基本方针是把握总体能源需求、把握可再生能源资源、研究探讨可再生能源利用技术、评估导入比例·经济性·可实现性，并采用规划的流程。根据生态城的建筑规划，首先要测算生态城能耗，然后进行能源分析，最后对技术应用进行定位。

起步区可的再生能源利用方案更注重可操作性。起步区的总体目标为2020年可再生能源使用量占能源总使用量的比例不小于20%。起步区用地面积412.02平方公里，总建筑面积411.5万平方米，其中住宅建筑面积290万平方米，规划住宅人数达到8.5万人。起步区浅层地热100米以上浅层土壤平均温度15.4℃，土壤换热能力较好，地热资源有三个热储层，出水温度32~78℃，单井涌水量40~100t/h，回灌率30~50%，具有开采利用价值。起步区的能耗测算范围包括建筑用能、工业用能、公共交通用能、市政设施用能。在能耗测算过程中依据统计数据进行了能耗增长的预测，不同种类能源按照等热值折算方法进行折算。

起步区的规划包括生活热水、土壤源热泵、光伏发电、地热利用。

生活热水总目标是总共热量比例达到80%，建议不同的层数采用不同的太阳能利用方式，另外建立区域集中的太阳能热水供应。最后测算生活热水太阳能利用总供热量122420GJ，折合4180吨标煤，占起步区总能耗的6%。

浅层地热利用方案的设计原则是依据起步区浅层地热资源条件，采用土壤源热泵形式，土壤源利用以全年土壤冷热平衡为前提，不破坏土壤的温度场。浅层地热系统以冷定热，富余热量供应更多建筑，资源利用充分合理。浅层地热利用原理（如图）

地热利用依据天津地热院评估报告和相关建议，在符合开采强度要求的前提下，起步区设置两口地热井（馆陶组、东营组）用于供暖；地热水梯级利用，地热水回灌温度达到7℃，充分利用地热水热能。系统原理为水温分级利用，高温段直接利用，并利用热泵，最大化地利用热水的热能。原理图如下：

起步区光伏发电装机容量为1500kW，光伏发电区域选定产业地块，发电安装方式采用屋顶固定安装。发电方式上，光伏发电系统容量不大时，建议采用建筑内220V并网自用系统；光伏发电系统容量大于100kW时，可建设10kV变电站并网。

照明以街区公园为主，绿地靠近水域，沿着慧风溪水系南岸布置。照明系统则集中布置太阳能极板和蓄电池，并与市电并网，以市电作为后备电源，按一天用电量设置太阳能极板和蓄电池容量。