低碳城市运营与低碳市政设施利用——以崖州湾科技城绿色低碳城市为例​

低空俯瞰三亚崖州湾科技城. 海南日报记者 武威. 2020-03-18.

一、绿色低碳城市发展概况

1、绿色低碳城市发展意义

我国城市化是人类历史上规模最大、最快的社会活动，过去30年来有超过4亿人移居到城市。同一时期，国内人均生产总值已上升超过5倍，汽车拥有量从1982年不足200万辆增加到2012年的1.2亿辆。与前所未有的经济和社会发展相伴的是能源及其他资源消耗呈井喷式增长。自1980年来，一次能源消耗翻了4倍，耗电量增加了15倍，城市大气、土壤、地下水、地表水污染成为严重的环境污染问题。因此，将基于绿色低碳的城市发展模式纳入城市化进程中，实现城市节能减排，确保城市可持续发展是我国绿色低碳城市发展的基本方向。

2、国内外绿色低碳城市建设概况

对伦敦、哥本哈根、弗莱堡、阿姆斯特丹、斯德哥尔摩、天津生态城等国内外城市绿色低碳建设运营模式和能源系统利用综合分析，这些示范区秉承低碳理念，通过优化建筑布局、优化能源结构、采用节能技术，减少碳排放甚至是零排放。采用绿色低碳理念和低碳技术，包括减少化石能源使用，大力发展风能、太阳能等可再生能源；发展区域集中供冷和水源热泵利用系统，提高设备利用效率和能源综合利用率；进行电力移峰填谷管理，平衡用户侧电力负荷等。

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表1 国内外部分低碳城市建设概况一览表

二、低碳运营技术系统

1、低碳运营技术系统：主要包括低碳节能系统、能源减排系统和环境保护系统等。低碳节能系统包括发展风能、太阳能、核能、地热能和生物质能等清洁能源；能源减排系统包括火电减排、新能源汽车、节能建筑、工业节能与减排、循环经济、资源回收利用、环保设备、节能材料等；环境保护系统包括生态环境保护、水环境保护、大气环境保护、声环境保护、固废无害化处理等。

2、低碳市政设施内涵及特点：在市政基础设施的建设、运营和拆除的全生命周期中，以低能耗、低污染、低排放为基础，最大限度减少温室气体排放，向市民提供更舒适、更人性化的市政基础设施。技术类别主要包括能源清洁高效利用、水资源合理利用以及废弃物减量循环等。低碳市政基础设施技术类别如表2。

表2 低碳市政基础设施技术类别表

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三、崖州湾科技城低碳运营技术

1、崖州湾科技城概况

三亚崖州湾科技城位于三亚市西部，距三亚市区30多公里，毗邻南山文化旅游区和大小洞天风景区，总面积26.15平方公里。范围东起西线铁路、西至崖州湾滨海、南起港口路、北至宁远河。崖州湾地处热带季风气候区，平均气温25.8CO。长夏无冬，秋春紧接；阳光充足，蒸发量大；干湿各半，雨骤旱酷。区内地形平缓，地区坡度在15 度以下，适合城市建设。崖州湾科技城发展定位为建设深海科技城、南繁科技城与大学城，建设成为拓展蓝色经济的产业地、承载农业硅谷的开放地以及培育产学研的聚集地。

崖州湾科技城区位及范围

2、崖州湾科技城低碳运营技术重点

根据崖州湾区位条件、资源禀赋、地理条件、适应技术等综合分析，因地制宜建设适宜于崖州湾科技城绿色低碳运营技术，包括绿色节能系统和减排系统两方面。绿色节能系统重点为低碳能源系统，包括太阳能利用、地表水源热泵系统、区域集中供冷系统、新能源汽车等；减排系统重点为再生资源回收利用，包括污水深度净化回用系统、建筑中水回用系统、雨水径流污染消减系统以及生活垃圾分类回收利用系统等。

低碳运营技术系统构架

3、指标体系

遵循低碳城市指标体系构建的基本原则和条件，以案例借鉴法、标准参照法以及指标比选法等多种方法综合分析，结合海南省及崖州湾自身生态环境及地理环境特点，崖州湾科技城低碳市政设施指标体系重点包括节能指标、减排指标和环境指标在内的三大类共15个指标。其中节能指标中，非化石能源占一次能源消费比重≥20%，清洁能源使用率≥80%；减排指标中，污水收集处理率≥98%，生活垃圾无害化处理率及资源回收率达到100%；环境指标中，空气优良天数占比≥98%以上，地表水环境质量达标率达到100%。

4、绿色节能系统

绿色节能系统中，低碳能源技术主要包括可再生能源利用：太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地表水源热泵等；集中供冷/供热：电厂余热利用、燃气冷热电三联供、区域集中电制冷技术等；移峰填谷蓄能技术：冰蓄冷、蓄能电站、蓄能充电桩等。

崖州湾科技城尽量减少化石能源使用，充分利用太阳能、地表水源热能等可再生能源，实现常规能源与可再生能源合理利用、共同发展。适宜崖州湾科技城绿色节能系统包括：太阳能利用系统、地表水源热泵利用系统、区域集中供冷系统、新能源汽车等。

• 太阳能利用系统

三亚地处北纬18°热带地区，大气洁净透明度好，太阳光照强度大、时间长，年日照达2500小时以上，属太阳能较丰富地区，适宜发展太阳能应用。考虑到太阳总辐射、日照小时数、有效日照天数等因素，崖州湾科技城适用于利用太阳能。考虑结合建筑、停车场、道路建设多样化、灵活性、就地存储使用的太阳能技术，包括：光伏建筑一体化技术(BIPV）、太阳能热水(光热)、太阳能光伏停车场和太阳能照明技术等。

• 地表水源热泵系统

通过地表水直接冷却水系统，从地表水中取水，作为冷却用水供水源热泵机组使用，使用后的温热水排入大海。崖州湾科技城利用临海优势，利用海水和空气的温差，试点建设海水源热泵项目。通过海水直接冷却水系统，从海水中取水作为冷却用水供水源热泵机组使用，使用后的温热水排入大海，既节约能源又减少碳排放。

• 区域集中供冷系统

区域集中供冷系统指在一个建筑群中设置集中的制冷站制备空调冷水，再通过输送管道，向各建筑物供应冷量的系统。蓄冷设备是一种利用夜间低谷负荷电力制冷，将冷媒储存在蓄冷装置中，白天将所储存冷量释放出来，起到制冷效果。崖州湾科技城可在新建区域、集中建设区以及公共建筑范围内，利用蓄冷设备建设区域集中供冷系统。

• 新能源汽车

新能源汽车以清洁燃料取代汽油的环保型汽车总称，包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等。发展新能源汽车既能缓解能源压力，又能减少环境污染、平衡电网负荷。崖州湾科技城按照“自（专）用为主、公用为辅、快慢结合、分类落实”原则，建成用户居住地自用充电设施，单位内部停车场、公交及出租等专用场站配建的专用充电基础设施；公共建筑配建停车场、社会停车场、路内停车位配建公共充电基础设施，并建成全市统一的电动汽车充电基础设施信息平台。

低碳能源技术示意图

5、城市减排系统

• 污水深度净化回用系统

污水深度净化回用（也称“再生水”）将污水厂处理出水进行进一步净化，达到相应的回用标准后，以再生水管线输送至用户的供水系统。南方地区再生水回用常常以水环境保护为导向，通过污水厂尾水的深度净化回用，促进污染物总量减排。崖州湾科技城再生水可回用于城市水系景观补水、道路绿地浇洒用水、洗车用水以及工业冷却用水等。

• 建筑中水回用系统

建筑中水指民用建筑或建筑小区使用后的各种排水（生活污水、盥洗排水等），经适当处理后回用于建筑和建筑小区作为杂用的供水系统。崖州湾科技城公共建筑中的大中型旅馆宾馆、公寓以及学校、机关办公区、商住区等，具有优质杂排水水量大，需要杂用水水量也大，水量易平衡，处理工艺简易，投资少等特点，适合建设建筑中水回用工程，实现污废水资源化。

• 雨水径流污染消减系统

崖州湾科技新城在建设时融入低影响开发理念，通过源头分散的小型控制设施，维持和保护场地自然水文功能，有效缓解洪峰流量增加、径流系数增大、面源负荷加重的城市雨水管理理念。低影响开发主要通过生物滞留设施、屋顶绿化、植被浅沟、雨水利用等措施来维持开发前原有水文条件，控制径流污染，减少污染排放，实现开发区域可持续水循环，并减少城镇面源污染。

• 生活垃圾分类回收利用系统

垃圾分类在源头将垃圾分类投放，并通过分类的清运和回收使之重新变成资源。国办发[2017]26号《生活垃圾分类制度实施方案》要求2020年46个重点城市（直辖市、省会城市）建成垃圾分类处理系统，国家生态文明试验区、各地新城新区应率先实施生活垃圾强制分类。在实施生活垃圾强制分类的城市，生活垃圾回收利用率达到35%以上。崖州湾科技城垃圾分类回收利用系统实现生活垃圾全过程分类投放、分类收集、分类运输、分类处理。

注：本文出自《城市规划通讯》2020年第4期“中规院专栏”.
责任编辑 马赤宇.

山西科技创新城的低碳生态规划实践

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原文始发于微信公众号（规划中国）：低碳城市运营与低碳市政设施利用——以崖州湾科技城绿色低碳城市为例​