杜文：因地制宜设计城市能源系统

法国电力公司亚太区首席财务官杜文(图片来源：新浪财经)

　　2015年4月22日，世界新兴产业领域最高规格的权威会议——“第三届(2015)世界新兴产业大会”在中国郑州国际会展中心轩辕堂隆重举行。

　　以下为法国电力公司亚太区首席财务官杜文在第三届(2015)世界新兴产业大会演讲实录：

　　尊敬的谢省长、尊敬的郑会长，尊敬的各位领导，女士们、先生们，首先向亚太总裁协会(APCEO)和河南省政府邀请法国电力参加这一次盛会表示感谢！

　　我先向大家简单介绍一下法国电力集团。法国电力集团位列《财富》世界500强，全球低碳能源公司中的核心企业之一。而中国对我们的了解始于30多年前，从中法两国在广东合作的大亚湾核电站开始，我们不断加强与中国的合作。作为一个国际集团，我们在26个国家开展业务，并在法国、英国、意大利、比利时和波兰占据重要地位。目前在中国我们有5项资产，包括4个煤电项目及台山核电站，其中3个在运，2个在建，总装机10吉瓦。这是我们与大唐、国电、中广核合作的成果。在此，我也特别向大唐的同僚们致意，我们一起在位于河南省西部的三门峡市合作建设和运营着一座电厂。

　　我们在亚洲其他国家也有一些资产，特别是越南MECO燃气轮机联合循环项目(法电已纯熟掌握该技术，在法国、墨西哥和英国都有成功经验)，以及老挝的南屯水电站项目(该项目很多时候被视为环境和社会问题管理方面的典范)。

　　我们可以看到，法电集团的业务全面覆盖电力和能源服务的产业链，这是考虑能源和可持续发展城市问题时的一个关键。链条的起始是低碳发电，我自然就会首先提及核电--法电为人称道的领域。我们共有75吉瓦核电装机，78台机组(法国58台，英国15台，美国5台)。我们不断推动中国和法国在该领域的合作、推进技术创新。此外，集团子公司法电新能源公司专注于可再生能源领域，在欧洲和美国都处于领先地位。我们在水电领域也积累了丰富的经验和能力。

　　法电可提供各种规模的集中式或分布式能源解决方案助力可持续发展城市的建设，是为生态城市服务的一体化能源公司，涉及智能电网、能源管理、能效服务、电动出行等等诸多方面。我们在中国设有研发中心。我们在新加坡还有一个平台，与当地政府与相关方密切协作，进行高生态效率的城区开发。

　　现在让我们来看看世界，尤其是中国，在快速推进城市化的进程中所面临的挑战是什么。世界范围内，未来35年将有30亿新增人口成为城市居民。这就意味着说，2050年世界城市人口将占到总人口的70%。仅中国，各种数字就十分惊人：2011年，中国城镇化率达到50%；2040年新增城镇人口有望达到3亿。在这种城市化大趋势下，中国和世界都面临巨大挑战：一方面能源需求显著增长，另一方面还要面临环境污染、自然资源枯竭和气候变化等重大问题。同时，能源行业也在发生变革，一改以前主要由大型集中式设备生产能源的方式，开始由集中式向分布式转变。

　　一个城市要实现发展，首先不要忘记城市是一个系统，其中有众多领域的互动，而能源对每一个领域而言都非常重要。我们在做城市规划的时候，一定一开始就要考虑好能源问题，如果在规划完成后再提出“我们需要多少能源来支撑这个规划的实现”问题，那可能就太晚了。同时城市的吸引力和宜居程度也很重要，我们需要解决环境污染问题，需要优化基础设施、优化交通等等，让人们感觉到城市是宜居的。因此我们需要关注城市发展的目标，关注KPI(关键绩效指标)：一个城市不仅仅要看发展规模有多大、速度有多快，还要关心如何能够在长期内保持高效发展、提升吸引力。

　　下面我想谈谈一些我们坚信的理念。

　　首先，我们要采取一种系统化的动态的方法，在城市化发展之初就考虑能源问题，而不是将对能源的考量作为一种城市化发展的结果。我刚才提到，如果我们仅仅在城市规划程序收尾时才思及这个系统需要多少能源，那么，该系统只有很小的几率是能源高效型的，也几乎可以说会需要为使用能源付出较高的成本。系统化的动态方法提倡提前考虑，在城市规划设计的开始阶段就考虑能源与城市系统中其他领域的相互依存关系。至少在能源，我们认为一个好的设计是非常关键的，第二步才谈到智能化。智能化装备和智能化管理有助于系统的优化，但如果缺少了起始阶段的良好设计，优化将只能提供一些边际效益。

　　另外一个概念是，必须着眼全局、因地制宜。因地制宜的意思就是说每个案例都是各具特性的，不存在对所有项目都通用的现成解决方案。我们要去分析每一个个案，才能找到最佳方案。说到着眼全局，主要有三个维度，第一个就是我刚才讲到的能源与其他领域的互相依存关系；第二个是从空间角度分不同层级全面考虑地理问题，包括建筑层面、区域层面和地区层面等。假使我们只看建筑而罔顾城市形态，我们就会漏掉一部分东西。最后就是时间维度，我们要力争将未来的演化也提前考虑进来，使我们今天所采用的解决方案能够适应未来的变化并可以轻松调整。

　　关于城市形态和密度，有研究对不同城市形态对热能的需求进行过比较。我们来看这张图表，X轴是城市密度，Y轴体现热能需求。显然城市密度越大情况越好，但令人吃惊的是，由于城市密度不同，热能需求变化可达6倍多。要注意的是，城市密度不是指建筑物有多高，而是指城市有多紧凑。

　　另外一个重要因素就是我们所说功能混合。我们知道不同的用户会有不同的需求，居民、酒店、购物中心等对能源的需求都是不一样的。如果我们只专门考虑一种类型用户的能源需求，那么其效率将会打折扣。为什么会这样？我们考虑能源时一个重要方面是尖峰需求，峰值越高，需要的容量越大，即便尖峰负荷发生的时间极其短暂。实际上尖峰需求决定着能源系统的规模，强度大而时间短的尖峰负荷带来的影响是成本高、低能效，是我们要避免出现的情况。。我顺便说一下可再生能源，特别是太阳能和风能。我们需要太阳能和风能技术来应对气候变化和大气污染等问题，但是它们也有一些不足：它们是间歇式能源，没有太阳或没有风就不能工作；而储能目前还有一些技术局限。如果没出太阳或者不刮风，出现尖峰需求时你对客户说什么？“对不起，今天下午，请明天再来。”？所以我们仍然需要一些基础方案，不受天气条件制约的方案。也正因如此，我们依然需要煤电、气电、核电或水电。

　　再回到功能混合的问题上。因此当我们设计能源系统时，我们必须要规避需求侧的尖峰效应，即需要“削峰”，来获得一条更易于管理、从经济和能源角度而言都更高效的平滑的负荷曲线。住宅和公共服务领域具有相反的用能方式，功能设计越多样化能源使用就越高效。

　　如果我们需要一个适合本地条件的能源解决方案，我们得因地制宜地设计城市的多种功能，从区域、建筑群甚至单体大型建筑层面进行考虑。

　　我们把这些不同的概念都应用到了一个项目当中，这个项目就是上海临港新城项目。通过竞标，我们获得了这个上海新城区开发的城市设计项目。我们的合作伙伴分别是城市规划界翘楚上海同济城市规划设计研究院和法国AUC建筑师事务所。中国有一句话：“三个臭皮匠，顶个诸葛亮”。我们几方力图实践我们的想法，即城市发展不是通过力量的叠加实现的，不能各方各守一隅独自工作，而是要融合这些力量，以系统化的动态方法，在城市规划起始阶段就考虑能源问题。同建筑师们一道，我们尝试去改善城市的密度，提高城市功能的混合度，提高绿色建筑的标准，根据可能出现的变化从各个层面详细分析能源预测情况，然后筛选出最适合的能源结构并推动本地能源管理方案。

　　从结果来看，我们推荐的方案与一般做法(指所有能源需求通过一座燃煤发电厂供电来满足)相比，减少了50%的二氧化碳排放，空调的峰值负荷降低50%并且优化了负荷曲线，同时能源价格也降低了10%。

　　我再举几个实例来说明做城市规划时及早考虑能源需求的必要性。一个是风。如果确保通风廊道的畅通，这样可以使主导风渗入城市的结构中，有利于排出污染物和热空气。此外，研究显示合适的建筑高度和街道长度比例可以保证建筑物良好的通风条件，由此可以减少炎热天气里对空调的过度使用。这样将会提高能效。

　　还有太阳能。研究告诉我们是可以找到一种楼宇绿化与光伏系统的最佳组合方案的。这里有一幅图片可以帮助我们了解楼宇楼顶年平均避光(灰色区域)情况。如果楼顶经常处于避荫状态，那就无需安装光伏设备。此外，楼宇绿化也可以帮助调节(降低)楼宇温度。由于光伏设备电池板的效率极易受到温度的影响，将绿色屋顶和光伏板联合使用可以极大地提高光伏系统的效率，在高温气候下能够：

　　1)通过美观的视觉效果创造宜居的生活环境；

　　2)降低建筑顶层房间的室内温度，从而减少供冷能耗；

　　3)缓解城市热岛效应，

　　4)使平屋顶的使用寿命延长10年以上。

　　这些内容或许有些太技术了，其重点是说如果我们购买了最先进的设备，但由于使用方法不当，我们有可能就无法实现提高能效的目标。通过一定的工具和分析能力，我们需要找到最佳方案。

　　最后也想提一下，我参加了今年三月的博鳌论坛，聆听了习主席充满人道主义精神的讲话。习主席阐释了中国将为世界和平与发展作出的贡献，揭示了中国经济新常态，介绍了中国将如何由高速增长阶段转入高效增长阶段。他说了一句话：“要想走得快，你可以选择独自上路；但若想走得远，你最好与他人结伴而行。”这恰恰是此次本届大会的精神：创新引领发展，合作创造未来。

　　技术和创新将帮助我们以最快、最佳、最有效的方式来开展各项工作，我们也需要通过正确的方法，以长远的、动态和系统化的视角推动技术组合，力图将我们所有人，包括能源企业、公共事业单位、城市规划机构、政府机构，的智慧和努力汇集在一起，齐心协力，做得更好。谢谢各位！

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