評論|問題導向、因地制宜建設城市現代能源經濟
中國城市化率從2000年的36%快速上升至目前的57%,并繼續保持增長態勢,預計2040年將達到75%。目前城市能源消費量已占全國能源消費總量的85%,未來還將進一步增加。城市是能源支撐經濟、社會發展的主陣地,也是能源產業創新的聚集地。建設城市現代能源經濟是建設國家現代能源經濟的重要組成。
(來源:微信公眾號“能源研究俱樂部” ID:nyqbyj 作者:國網能源研究院、國網(蘇州)城市能源研究院 霍沫霖)
一、建設城市現代能源經濟應問題導向
十九大報告首次提出建設“現代化經濟體系”。城市現代能源經濟是城市中與能源相關的現代化經濟活動。從能源消費、智慧能源看,現代能源經濟體現了能源為現代化經濟體系建設提供要素和信息的關系。從能源供應、能源產業看,現代能源經濟是現代化經濟體系的重要組成部分。
目前城市能源經濟存在以下幾個普遍問題,沒有充分發揮其對現代化經濟體系的支撐作用,與城市現代能源經濟仍有差距。
一是嚴重依賴化石能源,粗放發展的城市能源經濟存在環境問題。受高耗能產業、來料加工型制造業以及粗放能源消費方式的影響,我國單位GDP能耗是世界能耗強度平均水平的1.4倍,是發達國家平均水平的2.1倍,是美國的2.0倍,日本的2.4倍,德國的2.7倍。同時大部分城市的能源消費以煤炭為主,可再生能源比重比較低。中國幾乎有四分之三的城市達不到規定的國內空氣質量標準,霧霾、碳排放強度高、酸雨等環境問題突出。
二是高密度、高收入且缺乏靈活性資源的城市能源經濟存在安全問題。城市單位土地面積的能源消費量巨大,本地能源生產遠遠無法滿足需求,嚴重依賴外部輸入。隨著城鎮化、工業化水平提升,城市將聚集更多的人口和產業,然而面對日益增長的能源消費需求,促進供需平衡的市場機制不成熟,需求側響應、供應側調峰的潛能未充分發揮。
三是數據實時采集及挖掘技術薄弱、數據共享機制缺乏的城市能源經濟存在智慧互聯問題。相比于能源的集中生產環節、輸送環節,能源在城市中的配送、消費以及與終端用戶互動等環節的智能化程度相對低,影響了系統的整體性能和效率。能源數據在采集中數據不完整、不準確,在存儲中效率低、可靠性不高,在處理中平臺系統分散、數據挖掘技術不成熟。同時城市的能源、土地、氣候、經濟、交通等數據缺乏開放共享的機制,制約了城市智慧管理和社會治理能力提升。
四是核心技術創新能力薄弱、對上下游產業發展缺乏帶動力的城市能源經濟存在產業創新問題。與世界先進水平相比,核心技術缺乏,關鍵裝備及材料依賴進口。企業的創新主體作用不夠突出。產學研結合不夠緊密,重大能源工程提供的創新實踐機會與能源技術研發結合不夠,創新活動與產業需求脫節。能源產業對高科技、高附加值的裝備制造業、科技服務業發展的帶動乏力。
二、城市現代能源經濟的特征
為支撐現代化經濟體系發展,城市能源經濟應該要向現代化的方向轉型,遵循“四個革命、一個合作”能源安全新戰略,以滿足城市經濟社會發展和民生需求為立足點,優化城市能源系統,構建清潔低碳、安全高效、智慧互聯的城市現代能源體系,培育能源領域的新技術、新產業、新業態、新模式,推進體制改革和市場機制創新。
以聚焦解決問題為導向,城市現代能源經濟主要有以下五個普遍特征。
一是清潔低碳。實現能源消費總量和煤炭消費總量雙控制。降低煤炭在能源結構中的比重,大幅提高清潔能源比重,實現能源供應和消費結構雙優化,減少溫室氣體、二氧化硫、氮氧化物和粉塵排放,改善城市空氣質量。
二是安全可靠。實現多種能源供應的協調發展、靈活互補,充分發揮智能互動的需求側資源潛力,提升能源系統的預警性、可靠性和可恢復性。
三是節能循環。控制能源消費總量,降低城市的單位國內生產總值能耗。實現產業結構轉型升級,改變粗放型能源消費方式,提高能源利用效率。推進能源梯級利用和資源綜合利用,節省社會用能費用。
四是智慧互聯。完善能源在城市中的配送、消費等環節的智能化基礎設施,實現對城市能源數據泛在、實時、綜合的采集和分析。建立城市的能源、土地、氣候、經濟、交通等數據開放共享的機制,提升城市智慧管理和服務能力。
五是產業創新。發展與當地能源體系的特色相關的上下游產業,尤其是科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染少的產業。以企業為主體突破核心技術,降低能源技術裝備、關鍵部件及材料的對外依存度,提升城市的國際競爭力。
三、建設城市現代能源經濟的重點任務
構建高效、低碳、電氣、互動的城市能源消費體系。嚴格控制煤炭、石油等化石能源消費總量,加強重點行業能源消費總量管理。形成職住均衡的城市土地利用結構,減少城市交通出行需求。產業結構轉型優化,升級改造清潔高效生產工藝,實現能源梯級利用。循環利用廢鋼鐵、廢塑料和廢有色金屬。全面治理散燒煤,優化終端能源消費結構,用清潔電能和低排放天然氣設備替代散煤、燃油設備。北方居民采暖、生產制造、交通運輸及電力供應與消費等四個領域實現再電氣化,提升電力占終端能源消費比例。實施多種需求響應機制,引導電力、天然氣用戶自主參與調峰,以促進消納可再生能源、提升能源系統安全可靠性。
構建清潔低碳、多能互補、安全自愈的城市能源供給體系。大規模提升外來清潔能源供應占外來能源比重。加大開發利用本地清潔能源,例如采用地源熱泵、空氣源熱泵、分布式光伏、分布式風電、城市垃圾發電、天然氣三聯供等技術,推廣可再生能源與建筑一體化設計,推進工業余熱利用。探索核能在發電、城市采暖供熱、工業供汽及海水淡化領域的利用。結合新型城鎮化進程及城市更新的需要,適度超前建設配電網。提升城市配電網的可靠性及智能化水平,在超大型城市建成世界一流的配電網結構。
構建實時感知、共建共享的城市能源智慧互聯體系。提高城市能源生產、傳輸、消費等全過程信息采集覆蓋率和智能管理水平。利用大數據、云服務、人工智能等技術,對海量數據進行數據挖掘、預測、優化,實現對綜合能源系統的高效分析和靈活控制。實現能源信息與城市交通、建筑、工業等數據互聯共享,為現代化的城市管理、高質量的生產生活提供智慧支撐。
構建產學研自主創新、帶動上下游產業高質量發展的城市能源產業創新體系。以企業為主體推進科技基礎研發、技術應用研究、示范工程建設、應用推廣等,推動重大能源工程與能源技術研發緊密結合。聚集創新型人才、創新型企業、大學、科研機構、中介機構,吸引人才落戶,為城市經濟發展帶來持續動能。大力發展清潔能源、節能、儲能、電能替代、能源環保、智慧能源、能源材料等領域的裝備制造業和現代服務業,形成具備國際競爭力的創新主體。
構建科學規范、統籌協調的城市能源治理體系。提升城市能源規劃水平,統籌規劃電力、燃氣、熱力(冷)、供水等基礎設施。科學制定城市能源戰略、節能政策、清潔能源政策、需求側管理政策、產業創新政策等。健全能源市場的公平準入、退出機制,完善市場主體信用體系,鼓勵社會資本參與市場競爭,促進實現經濟普惠的能源供給。市政府作為次國家行為主體的一種典型代表,可開展與中央政府外交平行的國際交流,為技術創新、產業投資的引進來和走出去提供務實的公共服務。
四、建設城市現代能源經濟需要因地制宜
由于各地的突出問題不一樣,各地建設城市現代能源經濟的目標也各有側重,應抓住主要矛盾。如長江三角洲、珠江三角洲、京津冀城市群的人口密度最大,經濟比較發達,城市單位土地面積的能源消費量巨大,環境、安全問題更突出。又如“三北”地區和西南地區的清潔能源資源豐富的城市,經濟發展、產業創新問題更亟待解決。
各地的資源、經濟、環境、基礎設施等條件不同,制定重點任務應因地制宜、各有側重。城市的經濟發展水平、產業結構、環境條件等因素影響城市能源消費體系;能源資源稟賦、環境條件、能源輸運條件等因素影響城市能源供給體系;高校、科技產業、文化等因素影響城市能源產業創新體系。
按照建設城市現代能源經濟的實施路徑差異性,將國內城市粗略分為三大類型,分別是能源輸出型城市、能源輸入型中心城市和能源輸入型中小城市。
能源輸出型城市所在地區具有儲量豐富的能源資源,人均資源占有量較高,應積極開發清潔能源或開展煤炭清潔高效利用,并且通過建設“互聯網+”智慧能源促進大規模清潔能源的消納和外送;發揮能源資源優勢,承接東中部的產業轉移,大力發展高效綠色工業;以能源資源開采加工利用為重要發展基礎,利用市場潛力優勢、資源優勢吸引上下游產業投資。
能源輸入型中心城市能源需求體量巨大,人口密度高,能源消費總量超出區域平衡能力,需充分開發利用本地可再生能源,并受入高比例的遠方清潔電力;發揮政治、經濟、交通中心的優勢,大力引領產業轉型升級;建設高效綠色智慧的建筑和交通體系,實現能源消費總量和煤炭消費總量雙控制,能源消費強度顯著下降;加快提升電氣化水平,通過全面建設“互聯網+”智慧能源系統,促進高比例清潔能源消納和提升能源系統的安全自愈能力;利用教育、科研集聚的優勢,產學研合作開展研發和示范工程建設,發展高科技的能源裝備制造業、智慧能源產業和現代服務業。
能源輸入型中小城市具有能源資源不豐富與能源消費規模不大的特點,部分小城市可以通過區域平衡達到能源供需平衡;應與周邊農村區域協同規劃,大力開發利用周邊農村的可再生能源;承接中心城市的產業轉移,大力發展高效綠色工業、建筑和交通體系,促進能源消費強度持續下降;吸引中心城市的創新主體來附近中小城市投資,轉移能源裝備制造業并逐漸提升科技水平。
以上分類初步體現出城市之間的差異性,而實際情況更為復雜。各個城市存在的能源經濟問題和適合的發展路徑既有普遍共性的方面,也有個性差異的方面。建議各市以人為本、因地制宜建設城市現代能源經濟,做到一市一策,甚至一區(縣)一策。
責任編輯:售電小陳
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