新闻资讯

龙惟定教授丨我行·我述:参加“2019柏林能源转型对话”有感(下篇)

2019-04-28 13:22:38

03


欧瑞府——不一样的科技园区

 

  在柏林期间,特地走访了柏林欧瑞府园区。这次访问,很大程度上受到“2018柏林能源转型对话”期间清华大学何继江教授撰写的“德国能源转型04:柏林欧瑞府零碳能源科技园区”文章的影响。


  “欧瑞府EUREF”是European Energy Forum的缩写,这片区域曾经是柏林西南部舍恩贝格区的一个天然气站,现被改造为德国能源转型的示范试点实验园区,已入驻150家在分布式能源、建筑节能、能源效率优化和电动汽车等领域的研究机构和企业。与中国的某些科技园区相比,欧瑞府园区不大,用地面积只有55000㎡,有25幢建筑,建筑面积大约165000


   

欧瑞府园区的Logo

  

  欧瑞府园区保留了原煤气站的旧建筑,并进行了建筑改造和节能改造。现代建筑的玻璃立面与老建筑的红砖外墙相映成趣。原来的煤气罐也被改造成会议中心。园区所有新建建筑都通过了LEED白金认证。


 老建筑的改造与煤气罐的利用


                                                                                 旧厂房的利用


  欧瑞府园区能源系统的核心是热电联产能源中心。有1台400kW电力输出和431kW热输出的发电机,燃烧生物质甲烷进行发电。生物质气并非在现场生产,而是由柏林郊区某农场生产的生物质气注入城市天然气管网(现代的生物质制气技术,例如垃圾或秸秆裂解制气,所产出的生物质气热值与天然气相差无几,纯度很高,可以直接注入天然气管网),园区从天然气管道中取气,结算时用一种“生物质气票”以比较高的价格购气(政府有补贴)。发出的电力直接输入柏林电网。废热用于加热水供暖。能源站还有2台2100kW的燃气锅炉,也是燃用生物质气,参与供暖。在欧瑞府园区内,地下供热管道总长2.5km,90℃热水通过该管道泵送到各建筑,用于办公室供暖。能源站另设有1台自用的热电联产机组(50kW电力输出和100kW热输出),为能源中心的运营提供电力保障。能源站覆盖了欧瑞府100%的能源需求。


                                                                   充电站停放着各大汽车厂商的电动汽车和氢燃料电池汽车


  欧瑞府园区安装了光伏和(象征性的)竖轴风力发电设备,发出电力送入园区智能微网。有两个可共享36个充电桩的电动汽车充电站连接到智能微网。一个是交流充电站(22kW),另一个是直流充电站(50kW),同时还通过智能微网集成了汽车的感应充电(无线充电)。


                                                                                                 屋顶光伏

         (资料来源:https://euref.de/euref-campus/#energiekonzept)


  欧瑞府园区建设了智能微电网,来自能源中心和建筑物内的大约1000个数据点可提供园区建筑物的能耗信息。其中包括对天气预报的负荷预测计算。能源中心的2台燃气锅炉用来调峰。智能微网还可对可再生能源的应用进行调度。如果园区内的可再生能源产生了过余电力,则在园区内的能源中心内利用多余的电力驱动热泵来加热或冷却水,热水或冷水储存在2个高度隔热的水箱中。

  2014年,欧瑞府园区达到了德国政府2050年的二氧化碳减排目标,即比1990年的排放量减排80%以上。


  时间所限,走马观花,但还是从欧瑞府园区的开发中得到了一些启发:

  (1)合适的开发规模。欧瑞府园区的面积约5公顷,容积率3,比较适合集中供能,也能比较快地提升入驻率,形成经济规模。这样规模的园区,内部完全可以用步行交通,燃油汽车不进园区,停放在地下或园区外。而国内某些科技园开发,动辄数平方公里甚至数十平方公里的面积,建设项目犹如天女散花,建筑之间相距很远,迟迟不能形成规模。如果再采用集中供能,就会长时间低能效运行、长期赔钱。现在国内也有一些开发区开始采用街区推进式开发,即集中力量将一两个街区(数公顷面积)形成规模,再向未开发街区推进。这样不仅有利于开发效益,也有利于提高区域能源系统的能效。


  (2)能源规划要有明确的目标。欧瑞府园区建设之初就设定了“零碳园区”的目标。因此,它的建筑、能源系统、可再生能源利用等的规划设计都围绕这一目标开展。反观国内园区的开发过程中,首先,多数园区开发没有能源规划(本人所指是需求侧能源规划)。其次,尽管有的园区给自己设定了很“宏伟”的目标,例如“达到世界一流水平”,但目标没有比较基准,没有界定具体可量化的评价指标;此外,所有利益相关者并不是奔着一个目标努力。例如,园区中有些建筑采取了强化的节能措施,但暖通设计和电气设计还是按一成不变的负荷指标“拍脑袋”估算负荷。现在国内开始实施能耗和碳排放的总量控制,在园区能源规划中就应该从控制性能耗指标(EUI)反推负荷(英文称backcasting),然后根据反推负荷再决定节能措施。


  (3)可再生能源的协调应用。有的园区也号称可再生能源应用示范园区,但可再生能源设备是供“看”而不管“用”的,也有的园区恨不得延揽世界上所有可再生能源利用技术,简单地堆砌技术,却并没能与负荷、与传统能源很好地协调。欧瑞府园区能源系统的“源、网、荷、储”都经过很好的规划协调。比如,将光伏发电完全供应汽车充电,使电动汽车实现零碳排放。因此,光伏发电的配置不应是盲目的或点缀式的。


  (4)能源管理系统是“智慧能源”的关键。欧瑞府园区通过智能微网实现对能源利用的调节、监控和管理。“智慧能源”系统的合理用能、“聪明”用能,完全取决于能源管理系统。很多园区开发都会提到能源管理系统,但现在能够发挥作用的系统还屈指可数。大多数管理系统还仅限于演示功能。这方面,还需要加强研究。


04


柏林印象

 

  我曾多次到访柏林,一直以来的印象是她饱经沧桑,显得很沉稳,似乎没有德国其他城市那么的充满活力。尽管柏林是德国首都,但柏林泰格机场却很小,恐怕还不及中国一个地级市的机场。计划修建的柏林新机场——勃兰登堡国际机场,自2006年开工,本来预期到2011年完工,结果由于各种问题导致竣工期一延再延,成了德国著名的“烂尾”工程。2017年,我曾到柏林新机场工地参观,听说将在2018年完工,但这次到柏林,还是在熟悉的泰格机场进出。有人嘲笑这是“德国制造”的一个大笑话,但我不这么看。2017年我去现场的时候,其实工程基本已经就绪,连电子显示屏都已经在调试,但听说业主方对工程质量的要求近乎吹毛求疵,差一丁点就不予验收。我们去参观的时候看见有工人在候机大厅里圈出一小块地方,在修理地板采暖,据说那里有点渗漏。就此我认为,德国人的严谨态度值得全球建筑业同仁学习。德国方面定出的新的投运日期是2020-2021年,希望能按时完工吧。


  近来柏林正在大兴土木,到处是工地,到处是脚手架和吊车。柏林正试图成为世界的创新和创业中心,要吸引全世界的年轻的创新性人才来到柏林。所以,柏林正在建设更多的办公楼、科技园区、孵化基地和人才公寓。柏林、巴黎、法兰克福等城市,都看好英国脱欧以后,取代伦敦金融科技中心地位的机遇。但个中缘由目前的巴黎发展不稳定,法兰克福本来就是欧洲金融中心,所以,柏林非常明确的目标就是成为硅谷之外的世界级科技创新中心。近年来,已有许多世界500强企业在柏林设立了研发中心,也有不少新兴的创业企业落户柏林。


                                                                                           柏林新建的住宅楼

  在柏林,可以切实感受到蓬勃向上的发展势头。希望有机会再访德国,再访柏林。