當前,國內(nèi)外典型城市能源發(fā)展面臨的主要問題是城市環(huán)境容量的有限性,因此減少大氣污染物排放,實現(xiàn)能源系統(tǒng)清潔化發(fā)展和低碳化發(fā)展,成為城市能源轉(zhuǎn)型的必然趨勢。縱觀國內(nèi)外典型城市,其能源轉(zhuǎn)型具有與其資源稟賦、歷史沿革、國家整體制度與政策環(huán)境、城市政策相關(guān)的特定性,同時又具有類似的發(fā)展趨勢。
目前來看,清潔、低碳、高效、安全成為國際城市能源轉(zhuǎn)型的共同發(fā)展理念,能源供應與環(huán)境治理相結(jié)合,碳排放、清潔能源占比、能源利用效率等指標統(tǒng)籌納入城市未來發(fā)展規(guī)劃。
需加大統(tǒng)籌城市垃圾廢棄物處理與能源供應
在滿足能源供給增量方面,國外典型城市的發(fā)展經(jīng)驗主要表現(xiàn)為:一是充分清潔化利用城市內(nèi)部垃圾、生物質(zhì)、光伏等能源資源;二是合理選擇城市外部天然氣等清潔能源,實現(xiàn)城市內(nèi)外部清潔能源的最大化利用;三是建立城市綜合能源系統(tǒng),實現(xiàn)冷、熱、電等多能協(xié)同互補,提高能源利用效率。
相比國外城市,國內(nèi)城市對城市內(nèi)部垃圾廢棄物處理與能源供應缺少統(tǒng)籌考慮。鑒于國內(nèi)以煤為主的資源稟賦特點,城市能源清潔化、低碳化、高效化轉(zhuǎn)型以電氣化為主導。
目前國際典型城市提高清潔能源供給的具體做法主要表現(xiàn)為:在能源供應環(huán)節(jié),統(tǒng)籌考慮本市能源資源條件與可通過大電網(wǎng)等渠道獲取的外部資源,優(yōu)化平衡內(nèi)外部資源搭配,以最大程度利用清潔能源;在能源加工轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),推動電與熱、氣等能源系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化,科學規(guī)劃熱電聯(lián)產(chǎn)、熱泵、燃氣三聯(lián)供等多能耦合環(huán)節(jié)的規(guī)模和布局;在能源存儲環(huán)節(jié),根據(jù)城市能源利用特點,合理配置儲電、儲熱、制氫等能量的多元存儲方式,提高綜合能源系統(tǒng)靈活性,促進清潔能源消納。
例如,德國哈馬碧湖城開發(fā)了將能源、雨水、污水、垃圾等進行生態(tài)循環(huán)利用的系統(tǒng),該系統(tǒng)同時與建筑、景觀、基礎設施系統(tǒng)進行統(tǒng)籌規(guī)劃。在內(nèi),是廢水、垃圾等向能源的轉(zhuǎn)化;在外,是打造一套集約的能源使用系統(tǒng),如更環(huán)保的恒溫系統(tǒng)和更環(huán)保的交通方式。
不單純依靠技術(shù),更多的是將資源進行合理利用,實現(xiàn)了能源循環(huán)利用的高效性,降低了資源與能源消耗,對于能源的節(jié)約與利用起到了很好的示范作用。
建筑、交通等領(lǐng)域需建立切實的節(jié)能措施與標準
在能源消費方面,國外城市的發(fā)展經(jīng)驗:一是節(jié)能優(yōu)先。發(fā)展公共交通,設計被動式低能耗建筑,建立和實行工業(yè)品強制性能效標準等;二是能源利用效率較高。2016年我國單位GDP能耗為0.304噸標準油/千美元,是世界平均水平的1.7倍,日本的4.3倍,美國的2.4倍;三是制定節(jié)能鼓勵政策。
以政府為主導構(gòu)建節(jié)能法規(guī)體系、設立節(jié)能服務機構(gòu)以及建立節(jié)能公共財政預算和節(jié)能公益基金。相比國外城市,國內(nèi)城市對節(jié)能的緊迫性認識不足,在建筑、交通等領(lǐng)域尚未建立切實的節(jié)能措施與標準等。
采用“規(guī)范—服務—鼓勵”三位一體的節(jié)能措施體系:一是規(guī)范型措施,構(gòu)建節(jié)能法規(guī)體系、強化政府集權(quán)管理、強制使用節(jié)能高新技術(shù);二是服務型措施,設立節(jié)能服務機構(gòu),提供信息服務,開展節(jié)能交易。由能源用戶與專業(yè)節(jié)能服務公司簽訂節(jié)能項目合同,節(jié)能服務公司提供項目投資、設計、施工、監(jiān)測和管理等一條龍服務,能源用戶從節(jié)能效益中支付一定比例的服務費用及設備改造成本;三是鼓勵型措施,財政與稅收支持,提供低息貸款與節(jié)能補貼。
加強城市智慧能源系統(tǒng)建設提升市場化運營度
在能源技術(shù)方面,國外城市的發(fā)展經(jīng)驗:一是加強能源基礎設施與信息系統(tǒng)的共建與集成,建立綜合能源智慧化服務平臺,采集能源供給、能源消費等各環(huán)節(jié)的能源信息,提升城市能源管理運營水平;二是注重城市能源整體解決方案的集成,以經(jīng)濟和能源的高效利用為目標,提出協(xié)同技術(shù)選擇方案。
相比國外城市,國內(nèi)城市智慧能源系統(tǒng)的建設還處于探索階段,城市能源技術(shù)的選擇更加突出考慮單個技術(shù)本身的先進性。
能源供給、運營、參與模式的創(chuàng)新,是推動能源供給側(cè)和消費側(cè)革命的有效抓手,是能源轉(zhuǎn)型多方受惠的動力源。國外城市能源轉(zhuǎn)型的綜合規(guī)劃、運行與管理主要以政府引導、公眾參與、市場主導等利益相關(guān)方系統(tǒng)合作模式開展,政府主要在具有明顯外部性的空間規(guī)劃、環(huán)保標準等方面發(fā)揮引導作用,創(chuàng)新公眾參與推動能源轉(zhuǎn)型的商業(yè)模式,通過市場運營的方式,解決基礎設施建設資金投入等問題,促進多方受惠。
相比而言,國內(nèi)城市能源轉(zhuǎn)型主要以政府為主導、市場化運營程度不高。
綜上所述,從國外不同城市能源轉(zhuǎn)型分析來看,各個城市均結(jié)合自身發(fā)展特點,探尋出了一條有自身特色的能源轉(zhuǎn)型發(fā)展道路。從操作層面講,一是盡量增加城市可再生能源供給;二是以經(jīng)濟有效的方式,提高能源系統(tǒng)的效率,從而減輕環(huán)境與其他系統(tǒng)的壓力;三是在既定的系統(tǒng)效率情況下,對關(guān)鍵的技術(shù)、模式進行整合,以實現(xiàn)能源系統(tǒng)的“可持續(xù)”和“智能化”,采納可能減少能源需求或節(jié)約能源的機制或解決方案。