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日本何以成為區(qū)域能源發(fā)展“風(fēng)向標(biāo)”?

來(lái)源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2020-06-25 09:19:23
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日本何以成為區(qū)域能源發(fā)展“風(fēng)向標(biāo)”?  位于太平洋西岸的島嶼國(guó)家——日本,國(guó)內(nèi)化石資源匱乏,所需油氣等能源資源幾乎全部依賴進(jìn)口。超低能源自給率與石油危機(jī)爆發(fā)

  位于太平洋西岸的島嶼國(guó)家——日本,國(guó)內(nèi)化石資源匱乏,所需油氣等能源資源幾乎全部依賴進(jìn)口。超低能源自給率與石油危機(jī)爆發(fā)的雙重壓力,致使日本成為世界上最早重視能源轉(zhuǎn)型的國(guó)家之一。

  為確保能源可持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng),日本政府出臺(tái)一系列政策法規(guī),大力提倡節(jié)約能源,并提高能源效率,由此,區(qū)域能源在日本乘勢(shì)而起,對(duì)于推動(dòng)日本能源利用方式轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)揮了重要作用。

  通過(guò)區(qū)域能源相關(guān)先進(jìn)技術(shù)與能源系統(tǒng)的深度融合,日本合成化學(xué)工廠——大桓工廠,每年可減少25%的運(yùn)行成本和5%的二氧化碳排放;日本國(guó)會(huì)議事堂年可削減電力消費(fèi)量27%,減少二氧化碳排放量27%;日本夏普龜山工廠每月則可減少二氧化碳排放35.5噸,削減電力消費(fèi)約8.7萬(wàn)千瓦時(shí),諸如這樣的例子還有很多。

  那么,日本是如何通過(guò)發(fā)展區(qū)域能源,保障經(jīng)濟(jì)提速的同時(shí),克服能源短缺問(wèn)題?又如何在提高能源利用效率的同時(shí),將環(huán)境污染程度控制到最低?

  近日,在由北京創(chuàng)客能源服務(wù)有限公司發(fā)起的綜合能源服務(wù)公益大講堂上,網(wǎng)能菱重(北京)綜合能源工程技術(shù)服務(wù)有限公司副總經(jīng)理辻清一分享了區(qū)域能源在日本的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)。

  節(jié)能環(huán)保問(wèn)題倒逼

  日本區(qū)域能源發(fā)展

  日本的區(qū)域能源發(fā)展史要追溯到20世紀(jì)60年代。二戰(zhàn)之后,日本經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,到20世紀(jì)60年代末,其已在世界經(jīng)濟(jì)形勢(shì)中占有舉足輕重地位。但日本為此也付出了嚴(yán)重環(huán)境污染和能源危機(jī)的慘痛代價(jià),從而倒逼日本城市區(qū)域能源“挑起”節(jié)能減排的重?fù)?dān)。

  據(jù)介紹,從20世紀(jì)60年代起,日本就在政策層面開始引導(dǎo)發(fā)展區(qū)域性集約化冷熱聯(lián)供,并將其作為改善城市環(huán)境的有效手段。

  1967年,日本政府制定頒布了《公害對(duì)策基本法》,將區(qū)域性供熱供冷系統(tǒng)作為重要提案,環(huán)保部門后續(xù)也直接參與了區(qū)域性供熱系統(tǒng)的建設(shè)與推廣工作,從而成為日本區(qū)域能源發(fā)展的重要推手。

  值得注意的是,第一次石油危機(jī)的到來(lái)打破了日本經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的格局,降低石油進(jìn)口貿(mào)易依存度成為日本首要解決的難題。為此,日本政府采取了系列舉措,其中就特別提到實(shí)施區(qū)域性供熱系統(tǒng)提升能源效率,致力于通過(guò)推廣區(qū)域性能源系統(tǒng)有效解決本國(guó)能源需求量急劇增加、供應(yīng)嚴(yán)重缺乏的困境。

  之后,區(qū)域性供熱的行業(yè)研究與項(xiàng)目不斷涌現(xiàn),空調(diào)安裝量隨之上升,區(qū)域供熱負(fù)荷也在不斷增加,城市群普及區(qū)域性供熱系統(tǒng)的作用得以顯現(xiàn)。事實(shí)證明,區(qū)域能源的普及也恰恰順應(yīng)了日本經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高的必然趨勢(shì)。

  從追求設(shè)備效率

  向系統(tǒng)節(jié)能轉(zhuǎn)變

  據(jù)辻清一介紹,區(qū)域能源在日本的發(fā)展可謂跌宕起伏。其變遷史可分為創(chuàng)世期、成長(zhǎng)期、普及期、低迷期和恢復(fù)期五個(gè)階段。

  1970年,日本在大阪萬(wàn)國(guó)博覽會(huì)首次采用空調(diào)模式進(jìn)行區(qū)域供熱(冷),此次嘗試正是日本區(qū)域能源發(fā)展的起點(diǎn)。次年?yáng)|京新宿都心等地住宅區(qū)也開始實(shí)行區(qū)域空調(diào)供熱(冷)。隨后在1972年,“供熱事業(yè)法”的制定實(shí)施,正式開啟了日本區(qū)域空調(diào)發(fā)展的新紀(jì)元。

  如果說(shuō)1970—1979年為日本區(qū)域能源的創(chuàng)世時(shí)期,那么1973年,震撼全球的石油危機(jī)爆發(fā)隨即讓日本區(qū)域能源發(fā)展跌進(jìn)低谷。

  直到1980—1989年,日本全國(guó)城市優(yōu)化進(jìn)程加快,區(qū)域能源發(fā)展才逐漸邁入成長(zhǎng)期。冰蓄冷、三聯(lián)供、熱泵等新技術(shù)開始入駐日本。

  1990—1999年日本區(qū)域能源穩(wěn)定發(fā)展,正式步入普及期,這段時(shí)間也正是日本冰蓄冷技術(shù)發(fā)展的全盛期。大批區(qū)域能源項(xiàng)目,如關(guān)西國(guó)際機(jī)場(chǎng)、大阪OPA項(xiàng)目、關(guān)西國(guó)際機(jī)場(chǎng)大門地標(biāo)項(xiàng)目、三宮站南地區(qū)等相繼建設(shè)投運(yùn),區(qū)域能源得到空前發(fā)展。

  “但自從1999年后,日本經(jīng)歷了泡沫經(jīng)濟(jì)崩潰后的長(zhǎng)期低迷和徘徊,從而導(dǎo)致2000—2009年間,區(qū)域能源發(fā)展再次陷入低迷,至此,三菱集團(tuán)停止了吸收式冷凍機(jī)的生產(chǎn),開始進(jìn)入了以大型冷水機(jī)組生產(chǎn)為主的階段。”辻清一說(shuō)。

  2010年至今,日本區(qū)域能源始終處于恢復(fù)期,但隨著大型冷水機(jī)組的投產(chǎn)和運(yùn)行,設(shè)備費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用昂貴的冰蓄冷技術(shù)發(fā)展開始走下坡路。

  “冰蓄冷技術(shù)投資較大,尤其是在維修設(shè)備方面費(fèi)用高昂。而中國(guó)目前這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展正相當(dāng)于日本區(qū)域能源普及期的階段,日本經(jīng)驗(yàn)可為中國(guó)當(dāng)下發(fā)展冰蓄冷技術(shù)提供重要參考。”辻清一說(shuō)。

  據(jù)介紹,當(dāng)前,隨著日本區(qū)域能源需求的減少,區(qū)域能源發(fā)展已不再停留單純地追求設(shè)備效率的階段,而是升級(jí)邁入設(shè)備更新升級(jí)階段,逐步進(jìn)入系統(tǒng)整體的節(jié)能化和適應(yīng)環(huán)境多元化需求的階段。

  區(qū)域能源應(yīng)用廣泛

  節(jié)能減排效果顯著

  從節(jié)能熱源系統(tǒng)、熱泵鍋爐設(shè)備節(jié)能改造,到熱回收型大型機(jī)組節(jié)能改造,再到熱能綜合控制系統(tǒng)應(yīng)用……技術(shù)的革新、區(qū)域能源的應(yīng)用推廣,無(wú)不強(qiáng)調(diào)著日本由“低碳化”邁向“脫碳化”的迫切需求和對(duì)實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)的野心。

  相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,截至今年3月底,區(qū)域能源應(yīng)用已覆蓋日本139個(gè)地區(qū)。

  當(dāng)前,伴隨全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,區(qū)域能源系統(tǒng)也加入到了智能化的“大軍”。

  在我國(guó),“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源理念正逐步滲透,相關(guān)示范項(xiàng)目也在如火如荼建設(shè)中。但不可否認(rèn)的是,我國(guó)在理念認(rèn)識(shí)、技術(shù)、政策等層面與日本存在一定差距,日本的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)我國(guó)具有非常大的參考價(jià)值。

  辻清一舉例說(shuō),智能控制引入方面,索尼仙臺(tái)技術(shù)中心就通過(guò)智能控制系統(tǒng)引入控制變頻冷凍機(jī)臺(tái)數(shù),智能控制可實(shí)現(xiàn)控制一次側(cè)水泵冷水變流量、冷卻水變流量和冷卻塔變風(fēng)量。

  更深層次的則是引導(dǎo)能源在區(qū)域?qū)用娴木W(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用,為此,日本2002、2007年兩次發(fā)布相關(guān)促進(jìn)導(dǎo)則,詳細(xì)闡述了能源面域利用的實(shí)施流程、相關(guān)法規(guī)手續(xù)等,并重點(diǎn)探討了將城市內(nèi)部廣域分散的低品位未利用熱能,通過(guò)構(gòu)建區(qū)域熱網(wǎng)進(jìn)行有效利用的可能性。做好宏觀引導(dǎo)的同時(shí),并頒布一系列激勵(lì)制度,切實(shí)了有效推進(jìn)了各地區(qū)域能源的網(wǎng)絡(luò)化利用。

  以東京豐洲碼頭區(qū)域智能能源網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目為例,2014年,豐洲碼頭地區(qū)開始構(gòu)建智能能源網(wǎng)絡(luò),其利用智能能源中心和ICT(信息通信技術(shù))導(dǎo)入,可對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)最優(yōu)控制,為區(qū)域內(nèi)4個(gè)地塊提供電、熱等綜合能源服務(wù)。根據(jù)預(yù)測(cè),通過(guò)導(dǎo)入上述智能能源網(wǎng)絡(luò),該項(xiàng)目可以實(shí)現(xiàn)年二氧化碳減排3400噸,減排率達(dá)40%。

  據(jù)公開材料顯示,作為日本的政治、經(jīng)濟(jì)和文化中心,東京以2020年奧運(yùn)會(huì)為契機(jī),提出了構(gòu)建智能能源城市的發(fā)展愿意。為此,東京都政府還推出了“智能能源區(qū)域形成推進(jìn)事業(yè)”的補(bǔ)助制度,計(jì)劃在2015—2019年間投入55億日元,用于補(bǔ)助熱電融通網(wǎng)絡(luò)及熱電聯(lián)產(chǎn)等項(xiàng)目的初期投資費(fèi)用。(■本報(bào)實(shí)習(xí)記者 張金夢(mèng))