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荷兰“太阳城”——从二氧化碳零排放迈向零耗能的花园城市

   2012-09-05 15260
核心提示:充分利用三联产荷兰在创能领域充分利用了发电、发热及二氧化碳三联产的手法(图3)。热电联产作为可在发电的同时获得热量的高效系统,
       充分利用三联产

        荷兰在创能领域充分利用了发电、发热及二氧化碳“三联产”的手法(图3)。热电联产作为可在发电的同时获得热量的高效系统,在日本也广为人知,但在荷兰,除了电力和热量,还将天然气燃烧时产生的二氧化碳提供给温室,用于促进蔬菜生长。

图3 使用天然气的三联产系统
参观的农场使用两台以天然气为燃料、输出为3MW的发电机,提供电力、热及二氧化碳。此外,该农场还利用两台使用电力的热泵冷却器供应冷能。

        目前在荷兰,这一手法得到了广泛普及,全国的总设备容量已达3000MW。这相当于3座普通核电站,目前作为地产地消型分散电源,承担着部分供电任务。同时,利用天然气所发的电力除了用于自家消费外,剩余电力还销售给电力公司。售电单价采用价格浮动机制,燃料价格暴涨时售电单价也会上升,实现了稳定运用。

        横滨智能社区考察团所参观的农场在采用该系统前,每平方米所需的燃料费为每年10欧元,但采用后降到了5欧元,减少了一半。并且,该农场还在附近进行住宅区开发,铺设温水管道,利用剩余热量开展着供热业务。农业经营者涉足能源产业以及住宅开发等不属于农业领域的广泛业务,成功地建立了由这些业务融合而成的产业,令人赞叹。

        除此之外,荷兰还在充分利用各种各样与节能及低碳化相关的手法。充分发挥该国平地较多的特性,采用“地下水蓄热”,将冷水及温水存储在位于地下80米处、由砂石等形成的“沙砾层”中。据称利用夏季为1平方米温室制冷所产生的温水,可在冬季为3平方米的温室供暖。

        蔬菜不是种植于地面,而是栽培在“导水槽”上,这样就可回收剩余的水,水和肥料均进行再利用。照明采取相应日照量进行自动调光的方式,力求实现节能,一部分还采用了水冷式LED照明。

       从构想开始花费20年时间实现二氧化碳零排放

        在荷兰的海尔许霍瓦德(Heerhugowaard)市,有一片因实质上实现了二氧化碳零排放而备受瞩目的区域,其名为“太阳城”。海尔许霍瓦德市是位于首都阿姆斯特丹北方约30公里处的一座郊外卫星城市。几十年前,该市对毫无特色的地方城市的应有形态进行了反省,在市政府强有力的号召下,有战略、有计划地进行了城市开发。人口大约为5.2万人,目前还在继续增加。

        市内开发并不偏向于某些区域,而是以事先确定的土地利用计划为基础,从市中心开始,以同心圆的形式依次进行开发。其中,太阳城就位于最南端的区域(图4)。

图4 实现了二氧化碳零排放的“太阳城”
开垦牧草地,建造了720米见方的居住区。区内通过光伏发电和风力发电实现了二氧化碳零排放。

        太阳城不仅大规模采用可再生能源,还一直以战略性可持续思想为基础,长期地努力进行着综合性开发。海尔许霍瓦德市为了确保可持续发展,建立了充分听取市民意见的体制,即使太阳城已经建成,自治组织与市政府仍然定期地进行协商。

        另外,该市还制定了规则,对于市民通过意见箱提出的要求,政府方面要在三周以内作出答复。市政楼内张贴着名为“互动地图”的大幅地图,让人感受到“与市民共享城市开发状况”的干劲。

        该市在计划初期的1995年就制作了体现太阳城理念的设计图。最初由于太阳能电池的价格较高,难以实现二氧化碳零排放社区。但是出于强烈的意愿及其战略性价值,分别花费十年时间进行计划及施工,终于建成了太阳城。

        太阳城除了光伏发电和风力发电之外,还借助绿化区削减二氧化碳,并已实际上实现了二氧化碳负排放。1600户住宅中有8成设置有太阳能电池,其总容量高达2.5兆瓦。风力发电方面,在相邻的亲水公园设置了三座2.5兆瓦的风车。

        太阳城今后将继续扩大光伏发电,积极采用地热和生物质等可再生能源,此外还将彻底采用蓄热及设施高隔热化等节能技术,力争在2030年实现完全不依赖系统电力的“零能耗城市”。 

       池塘和公园所占的空间相当于居住部分的3倍

        太阳城是建在池塘之中、边长为720米的正方形居住区。其中有1600户住宅、店铺、学校、托儿所及医院等生活必需设施。据称边长之所以确定为720米,是因为“采用这一距离,在一头喊话,另一头就能够听到”,是以生活设施均在徒歩可达范围内的“紧凑城市”思想为基础建成的。

        太阳城拥有多种类型的住宅,各个街区都不同(图5)。其根本思想在于,通过使各个街区各具特色,让居住者更热爱自己所住的街区,同时为了实现城市的可持续发展,也需要进行无论富人、穷人、老人、年轻人、健康人和残疾人都能一起居住、不单调的城市建设。

图5 拥有各种类型住宅的“太阳城”
包括高级独户住宅、复式住宅、针对需护理者的公寓等多种类型的住宅。1600栋住宅中有8成设置了太阳能电池。

        城内车行道和人行道是分离的,部分住宅无法乘车抵达,需利用稍远处的停车场。从各个住宅到位于城中央的商店街,乘车要比步行更花费时间,这也促使人们步行或骑自行车。

        学校和托儿所等公共设施的建设前提是,可在将来儿童减少时,进行内部改装,使之成为面向家庭及老年人的公寓。

        另外令人惊讶的是,池塘和公园所占的空间相当于居住部分的3倍。宽阔的池塘通过循环处理确保了可游泳的水质,夏季人们经常在此进行滑水等运动,热闹非凡。池塘周围还有餐厅和音乐厅,可以看出,对于在水边长大的荷兰人来说,亲水空间是必不可少的。 

       应以长远眼光进行考虑

        如上所述,荷兰为实现可持续发展而实施的举措,有许多其他国家地区应该学习的地方。虽然开垦牧草地建造人工池塘、在其中建设居住区的手法使人感受到相比“与自然共生”更注重“征服及控制自然”的西洋思想,但这也体现了荷兰独有的亲水空间这一地域特色。

        日本所进行的实现与自然共生的研究,或许与荷兰略有不同。因此最为重要的是,日本国内的各地区应该坚韧不拔地寻找适合于自身的手法及组成。太阳城从提出构想到建成,也花费了长达20年的时间。(全文完)(《日经电子》特约撰稿人:岩藤泰男 安藤建设 建筑本部LCA部副部长、横滨智能社区,有马仁志 dSAPCE Japan代表董事社长、横滨智能社区代表)
 
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