建設(shè)清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系是實(shí)現(xiàn)城市能源高質(zhì)量發(fā)展的重要路徑。北京、上海、蘇州,分別作為我國(guó)的政治文化中心、經(jīng)濟(jì)中心、工業(yè)重鎮(zhèn),能源結(jié)構(gòu)、用能模式各不相同,其能源轉(zhuǎn)型思路與實(shí)踐將直接影響周邊區(qū)域及同類(lèi)型城市能源轉(zhuǎn)型的方向。無(wú)論是“脫煤、提氣、增電”打造和諧宜居之都,還是依托產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、大數(shù)據(jù)等實(shí)現(xiàn)高效用能,這三座城市的探索之路都可以為其他城市提供參考。本文聚焦京北京在能源轉(zhuǎn)型中的新變化,試圖探索城市能源變革路徑,總結(jié)可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。
隨著北京建設(shè)國(guó)際一流、和諧宜居之都的步伐不斷加快,城市功能定位、生態(tài)環(huán)境、高精尖產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等重要因素給北京能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)提出了新的要求。建設(shè)綠色低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系是優(yōu)化提升首都核心功能的必然選擇。
1.“三步走”實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型
北京在我國(guó)加快能源轉(zhuǎn)型過(guò)程中起到了先行示范作用,以“脫煤、提氣、增電”為主要特征推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型,先后經(jīng)歷了三個(gè)階段。
階段一(1995-2000年):以煤炭主導(dǎo)的能源消費(fèi)階段,脫煤趨勢(shì)逐漸顯現(xiàn)。該時(shí)期,一次能源消費(fèi)總體增長(zhǎng)緩慢,年均增速3.2%,在外來(lái)電增加的作用下,煤炭在能源消費(fèi)中的占比由62.1%下降為51.5%,但依然占據(jù)能源消費(fèi)的半壁江山。
階段二(2001-2007年):能源消費(fèi)進(jìn)入多元化階段,外來(lái)電快速增加是能源轉(zhuǎn)型的重要推動(dòng)力。一次能源消費(fèi)增速大幅提升,年均增速達(dá)到6.1%。外來(lái)電年均增速達(dá)到12.5%,在能源消費(fèi)增量中的占比達(dá)到35%。煤炭消費(fèi)繼續(xù)大幅降低,呈現(xiàn)出煤炭、油品和其它能源三分天下的能源消費(fèi)格局。
階段三(2008-2017年):能源發(fā)展進(jìn)入提質(zhì)增效階段,脫煤取得顯著成效。在北京加大環(huán)境治理力度驅(qū)動(dòng)下,煤炭消費(fèi)占比降至6%以下,天然氣在此期間得到快速發(fā)展,取代煤炭成為除油品以外的第二大能源消耗。外來(lái)電增長(zhǎng)速度也有所下降,年均增速3.2%。
統(tǒng)計(jì)顯示,1995至2017年,北京市煤炭消費(fèi)量減少1437萬(wàn)噸標(biāo)煤。2017年一次電力占一次能源供應(yīng)量的比重達(dá)27%,占終端能源消費(fèi)比重達(dá)40%。電氣化水平的提升在北京能源清潔、低碳、高效、智慧轉(zhuǎn)型等方面具有顯著支撐作用。
2.環(huán)境治理與智慧化水平亟待提升
城市功能定位變化和環(huán)境問(wèn)題倒逼是驅(qū)動(dòng)北京能源轉(zhuǎn)型的主要因素,面對(duì)建設(shè)國(guó)際一流宜居之都的戰(zhàn)略定位要求,北京的能源發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的歷史時(shí)期,同時(shí)面臨三大主要問(wèn)題:
一是環(huán)境污染問(wèn)題嚴(yán)峻。2018年,PM2.5平均濃度為51微克/立方米;二氧化硫、二氧化氮和PM10平均濃度分別為6、42和78微克/立方米;除二氧化硫外,其余仍均超過(guò)國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(編者注:國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)二氧化硫、二氧化氮、PM10和PM2.5分別為60、40、70和35微克/立方米)。所以,需要加快實(shí)現(xiàn)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型,嚴(yán)格控制能源消費(fèi)總量,優(yōu)化能源供給結(jié)構(gòu),大幅提高能源利用效率。
二是能源系統(tǒng)的互動(dòng)化、智慧化水平有待提升。提升城市治理水平,要求加快提升能源運(yùn)行管理信息化、精細(xì)化、智能化水平,更好地滿(mǎn)足多元化、個(gè)性化的能源服務(wù)需求。作為城市治理體系的重要組成部分,能源運(yùn)行管理需要充分運(yùn)用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等現(xiàn)代信息技術(shù),強(qiáng)化能源運(yùn)行綜合協(xié)調(diào),完善熱電聯(lián)調(diào)聯(lián)供,健全能源安全預(yù)警及應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制。
三是能源保障需要更加安全可靠。北京本地能源資源儲(chǔ)存量和開(kāi)發(fā)量均較少,大量依賴(lài)外來(lái)能源,2017年北京能源消費(fèi)對(duì)外依存度高達(dá)90%以上。當(dāng)前來(lái)看,電網(wǎng)和外受電通道能力仍然不足,天然氣通道及調(diào)峰設(shè)施建設(shè)相對(duì)滯后,中心大網(wǎng)調(diào)峰熱源及管網(wǎng)尚需優(yōu)化,設(shè)施安全保障能力亟待提升。未來(lái)隨著能源消費(fèi)增長(zhǎng)的減速換擋,能源安全保障的重點(diǎn)將從“保總量”向“保總量與保高峰”并重轉(zhuǎn)變。
3.提高電氣化水平實(shí)現(xiàn)能源高質(zhì)量發(fā)展
從供應(yīng)側(cè)來(lái)看,北京具有較為豐富的地?zé)崮芎吞?yáng)能等可再生能源資源,可通過(guò)大力發(fā)展本地可再生能源、增加外來(lái)電規(guī)模,穩(wěn)步提高供應(yīng)側(cè)電氣化水平。預(yù)計(jì)到2020年,電力將超越石油成為第一大能源供應(yīng)品種,到2025年,電力在一次能源供應(yīng)中的比重將達(dá)到37%,到2035年,電力在能源供應(yīng)中的占比將達(dá)到49%。
從消費(fèi)側(cè)看,北京仍有380萬(wàn)噸煤炭用于建筑采暖,燃油占交通用能比重約83%,居民生活領(lǐng)域的化石能源直接利用占比約54%,消費(fèi)側(cè)電氣化水平提升空間較大。不斷拓展電能在終端能源消費(fèi)中利用的廣度和深度,居民、交通、商業(yè)將成為北京電氣化水平提升的主要驅(qū)動(dòng)力。預(yù)計(jì)到2035年,電能占終端能源消費(fèi)比重將達(dá)到62%,人均用電量達(dá)到韓國(guó)和澳大利亞等國(guó)家當(dāng)前人均用電量水平。
具體措施方面,要加快推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)普及應(yīng)用,優(yōu)化城市核心區(qū)和主干高速公路充電設(shè)施建設(shè)布局,建設(shè)智慧車(chē)聯(lián)網(wǎng),促進(jìn)交通網(wǎng)與能源網(wǎng)實(shí)現(xiàn)有機(jī)融合;在已有商業(yè)綜合體中大力推廣電廚炊技術(shù)和充電設(shè)施建設(shè)等,在新建商業(yè)園區(qū)中推廣全電氣化;通過(guò)在采暖和家庭電氣化領(lǐng)域大力推廣電能替代,提升居民生活領(lǐng)域電氣化水平。
整體來(lái)看,未來(lái)北京實(shí)現(xiàn)能源高質(zhì)量發(fā)展應(yīng)從推進(jìn)能源供應(yīng)清潔化、提升能源系統(tǒng)智慧化水平、推動(dòng)能源消費(fèi)廣泛電氣化以及創(chuàng)新能源服務(wù)商業(yè)模式等方面展開(kāi)。大力發(fā)展本地可再生能源,增加外來(lái)電規(guī)模,穩(wěn)步提高供應(yīng)側(cè)清潔化水平;推動(dòng)多能融合發(fā)展,實(shí)現(xiàn)能源運(yùn)行精細(xì)調(diào)控;不斷拓展電能在終端能源消費(fèi)中利用的廣度和深度,提高電能對(duì)煤炭、油氣等化石能源的替代力度;拓展電網(wǎng)平臺(tái)功能,構(gòu)建綜合服務(wù)平臺(tái),成為多元服務(wù)商。