位于太平洋西岸的島嶼國家——日本，國內(nèi)化石資源匱乏，所需油氣等能源資源幾乎全部依賴進口。超低能源自給率與石油危機爆發(fā)的雙重壓力，致使日本成為世界上最早重視能源轉(zhuǎn)型的國家之一。
為確保能源可持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)，日本政府出臺一系列政策法規(guī)，大力提倡節(jié)約能源，并提高能源效率，由此，區(qū)域能源在日本乘勢而起，對于推動日本能源利用方式轉(zhuǎn)型升級發(fā)揮了重要作用。
通過區(qū)域能源相關(guān)先進技術(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%的運行成本和5%的二氧化碳排放；日本國會議事堂年可削減電力消費量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，削減電力消費約8.7萬千瓦時，諸如這樣的例子還有很多。
那么，日本是如何通過發(fā)展區(qū)域能源，保障經(jīng)濟提速的同時，克服能源短缺問題？又如何在提高能源利用效率的同時，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。
節(jié)能環(huán)保問題倒逼
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)濟高速發(fā)展，到20世紀(jì)60年代末，其已在世界經(jīng)濟形勢中占有舉足輕重地位。但日本為此也付出了嚴重環(huán)境污染和能源危機的慘痛代價，從而倒逼日本城市區(qū)域能源“挑起”節(jié)能減排的重擔(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，第一次石油危機的到來打破了日本經(jīng)濟高速增長的格局，降低石油進口貿(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，其中就特別提到實施區(qū)域性供熱系統(tǒng)提升能源效率，致力于通過推廣區(qū)域性能源系統(tǒng)有效解決本國能源需求量急劇增加、供應(yīng)嚴重缺乏的困境。
之后，區(qū)域性供熱的行業(yè)研究與項目不斷涌現(xiàn)，空調(diào)安裝量隨之上升，區(qū)域供熱負荷也在不斷增加，城市群普及區(qū)域性供熱系統(tǒng)的作用得以顯現(xiàn)。事實證明，區(qū)域能源的普及也恰恰順應(yīng)了日本經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平提高的必然趨勢。
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、成長期、普及期、低迷期和恢復(fù)期五個階段。
1970年，日本在大阪萬國博覽會首次采用空調(diào)模式進行區(qū)域供熱（冷），此次嘗試正是日本區(qū)域能源發(fā)展的起點。次年東京新宿都心等地住宅區(qū)也開始實行區(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1970—1979年為日本區(qū)域能源的創(chuàng)世時期，那么1973年，震撼全球的石油危機爆發(fā)隨即讓日本區(qū)域能源發(fā)展跌進低谷。
直到1980—1989年，日本全國城市優(yōu)化進程加快，區(qū)域能源發(fā)展才逐漸邁入成長期。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)域能源項目，如關(guān)西國際機場、大阪OPA項目、關(guān)西國際機場大門地標(biāo)項目、三宮站南地區(qū)等相繼建設(shè)投運，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)濟崩潰后的長期低迷和徘徊，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，三菱集團停止了吸收式冷凍機的生產(chǎn)，開始進入了以大型冷水機組生產(chǎn)為主的階段?！鞭y清一說。
2010年至今，日本區(qū)域能源始終處于恢復(fù)期，但隨著大型冷水機組的投產(chǎn)和運行，設(shè)備費用和維護費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)備方面費用高昂。而中國目前這項技術(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)驗可為中國當(dāng)下發(fā)展冰蓄冷技術(shù)提供重要參考?！鞭y清一說。
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，而是升級邁入設(shè)備更新升級階段，逐步進入系統(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，無不強調(diào)著日本由“低碳化”邁向“脫碳化”的迫切需求和對實現(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個地區(qū)。
當(dāng)前，伴隨全球數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展，區(qū)域能源系統(tǒng)也加入到了智能化的“大軍”。
在我國，“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源理念正逐步滲透，相關(guān)示范項目也在如火如荼建設(shè)中。但不可否認的是，我國在理念認識、技術(shù)、政策等層面與日本存在一定差距，日本的實踐經(jīng)驗對我國具有非常大的參考價值。
辻清一舉例說，智能控制引入方面，索尼仙臺技術(shù)中心就通過智能控制系統(tǒng)引入控制變頻冷凍機臺數(shù)，智能控制可實現(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)促進導(dǎo)則，詳細闡述了能源面域利用的實施流程、相關(guān)法規(guī)手續(xù)等，并重點探討了將城市內(nèi)部廣域分散的低品位未利用熱能，通過構(gòu)建區(qū)域熱網(wǎng)進行有效利用的可能性。做好宏觀引導(dǎo)的同時，并頒布一系列激勵制度，切實了有效推進了各地區(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，可對設(shè)備進行實時最優(yōu)控制，為區(qū)域內(nèi)4個地塊提供電、熱等綜合能源服務(wù)。根據(jù)預(yù)測，通過導(dǎo)入上述智能能源網(wǎng)絡(luò)，該項目可以實現(xiàn)年二氧化碳減排3400噸，減排率達40%。
據(jù)公開材料顯示，作為日本的政治、經(jīng)濟和文化中心，東京以2020年奧運會為契機，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)域形成推進事業(yè)”的補助制度，計劃在2015—2019年間投入55億日元，用于補助熱電融通網(wǎng)絡(luò)及熱電聯(lián)產(chǎn)等項目的初期投資費用。
