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原创 筑见嘉言 筑见嘉言
早在*开通会员可解锁*,北京市第十六届人大常委会第十六次会议就审议通过了《北京市可再生能源开发利用条例》,并于同年5月1日起正式施行,可再生能源开发利用进入了法治、监管的新阶段。当前北京市可再生能源利用以分布式光伏、地热、空气源、再生水源热泵、生物质清洁供能为主,呈现出用能密度高、安全环保严、城市风貌约束性强等显著特点,在此背景下,北京当下的可再生能源利用项目存在哪些显著的问题?又如何在立项、设计、施工、运营全过程中予以规避和解决?针对上述问题,谨做以下思考和探讨。
第一,北京市可再生能源利用项目存在哪些显著问题?
当前项目突出问题集中在技术脱节、适配不当、质量不稳、运维效低这四个方面,具体表现为:
1、前期论证虚化,“技术路线”过多的依赖于“投资路线”
(1)资源勘查不扎实,地热、光伏、空气源等资源禀赋与负荷需求不匹配,盲目追求可再生,导致系统整体效率偏低。
有一些北京的项目,为满足“新能源供热装机占比不低于60%”的要求,在投资控制与方案设计中忽视技术细节,盲目增大空气源热泵的容量,导致系统严重超配、运行能效大幅下降、机组频繁启停,最终出现供热效果差、能耗高、运维成本增加等多个问题,热泵容量与建筑实际热负荷配比高达150%,甚至超300%,原因是为降低设计风险按峰值负荷并叠加过多的富裕系数来选型,造成了可再生能源项目长期低效的运行,这里,还是要合理区分设计工况与名义工况的区别,避免“重投资、轻效能”等不合理问题的出现。
(2)风貌管控、噪声、卫生防护、公共空间占用等前置论证缺失,核心区光伏与建筑风貌冲突、风机扰民、生物质原料断供等问题频发。
(3)立项文件中可再生能源专篇流于形式,未与节能审查、用地规划、电力接入深度绑定,后期频繁变更。
2、设计环节脱节,系统集成性差
(1)可再生能源设施与主体工程不同步设计、不同步施工,后期改造难度大、成本高、效果打折扣。有的可再生能源利用项目因未同步开展结构荷载复核、空间预留、管线预埋等一次性设计工作,后期只能反复论证、检测补强,大幅增加改造成本与施工风险,实际利用效果也大打折扣。
(2)光伏、热泵、地热等系统参数保守或过度设计,匹配度不够优化,部分项目“建而不用、用则效低”。
(3)并网、供热管网、储能配套预留不足,导致接入难、调节能力弱、运行不稳定。
3、施工管控薄弱,质量隐患突出
(1)部分可再生能源利用项目存在未按设计施工、偷工减料、简化调试、降低验收标准等问题,导致系统故障率高、使用寿命大幅缩短。加之不少传统土建施工企业存在层层转包、“以包带管”,管理缺位,甚至“以优化之名行减配之实”,进一步加剧工程质量隐患,严重影响项目安全稳定运行。
(2)施工与监理责任落实不到位,隐蔽工程(地埋管、电缆、地热井)监管缺失,渗漏、堵塞、短路等隐患难追溯。
(3)调试不充分,多能互补系统联动逻辑混乱,达不到设计出力与能效。
4、运维管理粗放,长效机制缺失
(1)无规范运行台账,数据失真、中断、不可追溯,无法支撑效能评估与优化。
(2)数据报送不及时不准确,监管与考核无依据。
(3)设施停用、拆除、换件不报备、不备案,随意拆改导致可再生能源利用率断崖式下降。
(4)维护保养缺位,组件衰减、热泵结垢、管路堵塞等问题长期累积,系统“带病”运行。
上述问题的本质是重审批轻监管、重建设轻运维、重形式轻实效,与首都精细化治理、高质量发展要求不符。
1、可再生能源与建筑负荷匹配
(1)太阳能:开展高精度辐照测绘、遮挡分析、屋面荷载复核,明确可利用面积、安装倾角、组件类型与预期发电量。
(2)地热能:实施地热地质勘探、热响应测试、回灌能力验证,确定井位、井深、换热功率与可持续开采量,严禁超采和不合理回灌。
(3)风能:开展风资源实测、噪声模拟、景观影响评价,严控风机布局与高度,征得周边居民与主管部门意见。
(4)生物质能:核定原料来源、储运体系、年消耗量、环保合规性,落实卫生防护距离,确保持续安全稳定供应。
(5)供热/制冷:结合禁止和限制目录,论证热泵、地热、太阳能光热的适配性和运行逻辑,优先采用再生水源、空气源等无额外取水压力的技术路线。
2、技术路线多维度比选
(1)建立能效、成本、可靠性、风貌、安全五维决策模型,优先选择成熟度高、适配性强、运维简便的技术。(有关新能源供热技术路线的应用可参考零碳园区的清洁能源供热方式主要有哪些?各有什么技术特点?又如何耦合?)
(2)风貌管控区光伏推行BIPV光伏建筑一体化、柔性组件、隐框设计,实现景观融合与发电效率的平衡。
(3)推行多能互补+储能方案,提升系统整体的稳定性与自用率,降低对电网冲击。
3、合规要件闭环锁定
(1)立项文件进一步强化可再生能源专篇,细化利用类型、规模、技术方案、预期指标和运维方案。
(2)涉及公共空间、水资源、地热资源、绿地广场的,提前取得行业主管部门的许可和意见。
(3)电网接入、规划许可、节能审查、环评安评同步启动、并联审批,避免后期翻车。
(二)设计环节:实现专项设计与整体系统的同步集成,从根基消除先天缺陷。
设计是技术落地的抓手,核心是三同步、强集成、严合规、可落地。
1、严格落实“同步设计、同步施工、同步验收”
(1)可再生能源设施纳入主体工程设计总盘,与建筑、结构、给排水、电气、暖通协同设计。
(2)规划许可一并办理,规划部门从用地权属、城市景观、风貌管控开展合规性审查。
(3)设计文件明确系统边界、接口标准、控制逻辑、计量监测点、维护通道,为施工与运维预留条件。
2、精细化系统设计与参数优化
(1)光伏:按屋面类型、朝向、遮挡分区设计,优化串并联方案、逆变器配比,提升MPPT跟踪效率与抗衰减能力。
(2)地热/热泵:精准计算冷热负荷,优化地埋管布局、管径、流速、换热孔间距,设置防冻、防垢、稳压、回灌监控。
(3)生物质系统:燃料预处理、燃烧、除尘、除渣、余热回收全流程设计,确保达标排放与稳定出力。
(4)电气与热网:合理配置线缆、配电柜、换热站、循环泵、储能单元,满足并网/孤网、调峰、备用切换需求。
3、监测与控制一体化设计
(1)按可监测、可计量、可追溯、可上传要求,布设发电量、供热量、耗功率、水温、流量、压力、运行状态等测点。
(2)设计智慧运维平台接口,支持远程监控、故障诊断、能效分析与数据上报。
(三)施工环节:严控质量与调试,确保系统达标投运。
施工是设计转化为实体的关键,核心是按图施工、过程可控、调试到位、验收合格。
1、标准化施工与过程管控
(1)施工单位严格依据设计文件与规范施工,编制专项施工方案,明确工序、工艺与质量控制点。
(2)确保光伏支架稳固、组件清洁无损、接线规范、防雷接地可靠,杜绝隐裂、虚接、渗漏。
(3)地热/热泵的地埋管焊接、打压试验、回填、保温全程留痕,严防管道破损、进水、堵塞。
(4)生物质燃料输送、燃烧、环保设施同步施工、同步调试,满足安全与排放要求。
2、监理与质量监督全覆盖
(1)监理单位对材料进场、隐蔽工程、关键工序、系统调试逐项核验,出具真实验收意见。
(2)工程质量监督机构履行安全质量监督职责,重点核查系统可靠性、耐久性、安全性。
3、系统联调与性能验证
(1)联合设计、施工、监理、供应商开展全工况试运转与精细化调试。
(2)验证出力、能效、调节能力、故障率、排放指标,确保达到设计值。
(3)移交完整竣工图、调试报告、操作手册、备品备件清单,为运维奠定基础。
(四)运营环节:构建长效运维机制,保障持续高效稳定运行。
运营是发挥长期效益的最终保障,核心是台账要真实、数据要可靠、维护要规范、变更要可控。
1、标准化运维与台账管理
(1)建立全生命周期运行台账,如实记录启停、工况、能耗、能效、故障、维修、耗材更换,确保真实、准确、连续、完整、可追溯。
(2)制定预防性维护计划:光伏组件清洗巡检、热泵除垢保养、地热井回灌监测、生物质系统清灰检修。
2、数据规范报送与智慧监管
(1)按要求及时、准确、完整向发改、城管、统计等部门报送运行数据,支撑评估与考核。
(2)采用智慧运维平台实现远程监控、异常预警、自动报修、能效优化,降低人工成本与停机风险。
3、设施变更严格管控
(1)停用、拆除、更换核心设备必须提前书面报备,说明原因、时限、替代方案,经属地发改部门备案后方可实施。
(2)改造后开展效能复核,确保可再生能源利用水平不降低。
4、安全与环保常态化管控
(1)城市管理等部门开展安全监督检查,重点排查电气安全、消防安全、承压安全、环保达标。
(2)建立应急处置预案,应对泄漏、故障、极端天气等突发事件,保障系统连续安全运行。
第三,总结
北京市可再生能源利用项目的突出问题集中在前期论证、设计集成、施工质量、运维管理四个方面,须通过立项强论证、设计强同步、施工强管控、运营强长效的全过程技术闭环予以破解,才能让再生能源利用从政策驱动向自主高效来转变。
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