能源转型 京沪苏先行

　　编者按

　　建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系是实现城市能源高质量发展的重要路径。北京、上海、苏州三座城市的能源结构、用能模式各不相同，其能源转型思路与实践将直接影响周边区域及同类型城市能源转型的方向。无论是“脱煤、提气、增电”打造和谐宜居之都，还是依托产业结构转型、大数据等实现高效用能，这三座城市的探索之路都可以为其他城市提供参考。本版聚焦京、沪、苏三城市在能源转型的新变化，试图探索城市能源变革路径，总结可借鉴的经验。

　　北京“脱煤、提气、增电”提升首都核心功能

　　■金艳鸣  傅观君  鲁刚

　　随着北京建设国际一流、和谐宜居之都的步伐不断加快，城市功能定位、生态环境、高精尖产业结构等重要因素给北京能源消费结构提出了新的要求。建设绿色低碳、安全高效的现代能源体系是优化提升首都核心功能的必然选择。

　　“三步走”实现能源转型

　　北京在我国加快能源转型过程中起到了先行示范作用，以“脱煤、提气、增电”为主要特征推进能源转型，先后经历了三个阶段。

　　阶段一（1995-2000年）：以煤炭主导的能源消费阶段，脱煤趋势逐渐显现。该时期，一次能源消费总体增长缓慢，年均增速3.2%，在外来电增加的作用下，煤炭在能源消费中的占比由62.1%下降为51.5%，但依然占据能源消费的半壁江山。

　　阶段二（2001-2007年）：能源消费进入多元化阶段，外来电快速增加是能源转型的重要推动力。一次能源消费增速大幅提升，年均增速达到6.1%。外来电年均增速达到12.5%，在能源消费增量中的占比达到35%。煤炭消费继续大幅降低，呈现出煤炭、油品和其它能源三分天下的能源消费格局。

　　阶段三（2008-2017年）：能源发展进入提质增效阶段，脱煤取得显著成效。在北京加大环境治理力度驱动下，煤炭消费占比降至6%以下，天然气在此期间得到快速发展，取代煤炭成为除油品以外的第二大能源消耗。外来电增长速度也有所下降，年均增速3.2%。

　　统计显示，1995至2017年，北京市煤炭消费量减少1437万吨标煤。2017年一次电力占一次能源供应量的比重达27%，占终端能源消费比重达40%。电气化水平的提升在北京能源清洁、低碳、高效、智慧转型等方面具有显著支撑作用。

　　环境治理与智慧化水平亟待提升

　　城市功能定位变化和环境问题倒逼是驱动北京能源转型的主要因素，面对建设国际一流宜居之都的战略定位要求，北京的能源发展进入了一个新的历史时期，同时面临三大主要问题：

　　一是环境污染问题严峻。2018年，PM2.5平均浓度为51微克/立方米；二氧化硫、二氧化氮和PM10平均浓度分别为6、42和78微克/立方米；除二氧化硫外，其余仍均超过国家二级标准（编者注：国家二级标准二氧化硫、二氧化氮、PM10和PM2.5分别为60、40、70和35微克/立方米）。所以，需要加快实现能源绿色低碳转型,严格控制能源消费总量，优化能源供给结构，大幅提高能源利用效率。

　　二是能源系统的互动化、智慧化水平有待提升。提升城市治理水平，要求加快提升能源运行管理信息化、精细化、智能化水平，更好地满足多元化、个性化的能源服务需求。作为城市治理体系的重要组成部分，能源运行管理需要充分运用大数据、物联网、云计算等现代信息技术，强化能源运行综合协调，完善热电联调联供，健全能源安全预警及应急响应机制。

　　三是能源保障需要更加安全可靠。北京本地能源资源储存量和开发量均较少，大量依赖外来能源，2017年北京能源消费对外依存度高达90%以上。当前来看，电网和外受电通道能力仍然不足，天然气通道及调峰设施建设相对滞后，中心大网调峰热源及管网尚需优化，设施安全保障能力亟待提升。未来随着能源消费增长的减速换挡，能源安全保障的重点将从“保总量”向“保总量与保高峰”并重转变。

　　提高电气化水平实现能源高质量发展

　　从供应侧来看，北京具有较为丰富的地热能和太阳能等可再生能源资源，可通过大力发展本地可再生能源、增加外来电规模，稳步提高供应侧电气化水平。预计到2020年，电力将超越石油成为第一大能源供应品种，到2025年，电力在一次能源供应中的比重将达到37%，到2035年，电力在能源供应中的占比将达到49%。

　　从消费侧看，北京仍有380万吨煤炭用于建筑采暖，燃油占交通用能比重约83%，居民生活领域的化石能源直接利用占比约54%，消费侧电气化水平提升空间较大。不断拓展电能在终端能源消费中利用的广度和深度，居民、交通、商业将成为北京电气化水平提升的主要驱动力。预计到2035年，电能占终端能源消费比重将达到62%，人均用电量达到韩国和澳大利亚等国家当前人均用电量水平。

　　具体措施方面，要加快推动电动汽车普及应用，优化城市核心区和主干高速公路充电设施建设布局，建设智慧车联网，促进交通网与能源网实现有机融合；在已有商业综合体中大力推广电厨炊技术和充电设施建设等，在新建商业园区中推广全电气化；通过在采暖和家庭电气化领域大力推广电能替代，提升居民生活领域电气化水平。

　　整体来看，未来北京实现能源高质量发展应从推进能源供应清洁化、提升能源系统智慧化水平、推动能源消费广泛电气化以及创新能源服务商业模式等方面展开。大力发展本地可再生能源，增加外来电规模，稳步提高供应侧清洁化水平；推动多能融合发展，实现能源运行精细调控；不断拓展电能在终端能源消费中利用的广度和深度，提高电能对煤炭、油气等化石能源的替代力度；拓展电网平台功能，构建综合服务平台，成为多元服务商。

　　（作者均供职于国网能源研究院有限公司）

　　复旦大学能源经济与战略研究中心副主任、碳排放与环境大数据研究所副所长潘克西：

　　上海争当长三角能源高质量发展先行者

　　█本报实习记者 齐琛冏

　　中国能源报：城市在我国的能源转型中起着什么样的作用？

　　潘克西：城市是能源最主要的载体，也是能源利用及其相关污染物和碳排放最集中的区域。与此同时，由于城市聚集着全球最优秀的人才和最先进的生产力，因此城市也是人类利用能源效率最高、选项最优的创造者和享用者，是减少能源相关污染物和碳排放的主导者和推动者。

　　近年来，我国能源进入最佳的优化转型时期，城市的作用日益凸显。一是决定性，如上海市从2011年的6141.95万吨煤炭消费峰值削减到了2018年的4500万吨以下，基本清零了民用、工商业锅炉等燃烧效率低、污染大的煤炭消费，电力、钢铁、化工等行业都如期完成了节能和超低排放改造，对煤炭消费总量控制目标的实现是决定性的；二是全局性，2015年上海市全面完成天然气对人工煤气的置换，对清洁能源的商业化是全局性的；三是引领性，上海在智慧城市领域已从概念层面逐步落地到实践应用，尝试以科学精准的能源消费侧需求引导供应侧响应，先行先试，引领能源转型、绘制发展路线图。

　　中国能源报：您在研究中曾提出，上海以化石能源为主的一次能源供应与消费格局不会发生实质性改变。作为特大型城市，上海市能源转型的关键和核心问题是什么？

　　潘克西：近二十年间，在外来电快速增长的同时，化石能源在上海一次能源消费总量中的占比有所下降。但在未来可以预见的时期内，上海以化石能源为主的能源供应和消费格局依然不会发生实质性的改变，80%左右的占比会长期存在。但随着能源转型的深入和成果的积累，上海能源消费模式会发生深刻变化，天然气、光电、风电等多能互补，智能运行、智慧管理等能源终端利用的新模式会由示范、样板走向普适、众享。

　　上海未来的能源转型，“控煤、稳油”依然是核心，必须立足上海经济社会发展的具体情况，制定科学、适度的控煤目标和对策措施，绝不是煤炭消费量越低越好。近年来，伴随上海国际航运中心的建设，航空、水运燃油增长迅速且呈长期态势，同时人民群众日益提高的出行便利需求也大大推动汽油消费量的增长，稳定油品消费更加复杂艰巨，任重而道远。

　　“增气、强电”是上海能源转型的关键，伴随天然气和电力在能源终端利用中占比的迅速大幅增加，天然气的足量、不间断、价格可承受供应问题，主要依赖外来电的输电配电保障，以及最大限度地减少日益增多的分散、不稳定电源的干扰问题，将上升为上海能源工作的关键问题。燃气、电力的供需平衡，关系上海能源转型进程，涉及百姓切身利益。

　　中国能源报：我们注意到，您在研究中特别强调基础数据的作用，能以上海为例谈谈吗？

　　潘克西：上海能源统计数据连续性好、较为准确、详细，为科学研究和政策制定提供了很好的数据质量保障；能源流向图能够清晰、直观地展示从生产调入、加工转换，直至终端消费的能源利用全景全程，能够核算并系统阐明各个环节能源数据的基本构成和内在联系，是研究城市能源问题、判断城市能源形势的理想工具和方法。

　　好的数据、好的方法，不仅为我们研究绘制“上海煤炭流向与消费总量控制路线图”“上海石油流向与交通能源转型路线图”“上海天然气流向与清洁能源替代路线图”等全套成系列的能源流向图提供了可靠依据，同时为构建1km×1km高分辨率上海能源消费与碳排放空间网格数据系统奠定了扎实基础，更使得决策部门能够基于系统、完整的全景图，对城市能源未来的走向可判可控、精准施策。

　　上海优质能源基础数据的做法和经验应该推广复制，特别是在基于数字化、信息化、网络化、智能化的长三角区域一体化发展的大背景下，更应作为首要工作真抓实干。

　　中国能源报：长三角区域一体化发展已经上升为国家战略，上海在未来长三角能源的高质量发展中，应发挥怎样的作用？

　　潘克西：长三角是我国经济最发达、最具活力的区域，加快推进长三角一体化发展，建设具有全球影响力的世界级城市群，既是大势所趋，也是内在要求。

　　长三角区域的一体化高质量发展，必然要求能源的一体化高质量发展。上海要成为长三角区域能源高质量发展的先行者，站位要高、格局要大，主要应在前瞻性、战略性、革命性的能源科技创新和制度创新领域有所作为、有所贡献，具体为：

　　一是作为先行者，要加快落实新发展理念，为区域能源高质量发展引领方向；二是要加大科技创新投入力度，在世界一流的科技领域为区域能源高质量发展树立示范标杆；三是作为国家政策高地，要尽可能将成功经验在区域内先行推广复制，创建长三角一体化发展的制度优势；四是基于数据基础好、实践成果多的先发优势，实质性地启动建设“长三角一盘棋”的天然气供、储、输、销体系，推进电力“源-网-荷-储”一体化协同管理由园区试点转向大规模复制；五是总结以人为本，特别是在削减煤炭、置换天然气工作中尽可能少扰民、少增加用能成本的上海经验，更好地满足区域内人民群众日益增长的美好生活用能需求。

　　苏州打造工业重镇能源转型样本

　　■郭磊  王林钰  霍沫霖

　　近年来，苏州能源革命进程不断加快。从城市发展的角度全面分析能源系统，有助于苏州未来能源系统建设发展有的放矢。

　　■工业用能占比超过八成

　　苏州是经济大市，也是能源大市。2018年，苏州实现地区生产总值1.85万亿元，位列全国所有城市第7位；规模以上工业总产值列全国城市第2位，仅次于上海。随着经济的发展、城镇化率提高，苏州市生产和生活能源消费总量也不断增长，2018年，苏州市规模以上工业能源消费量（包括加工转换投入量）超过8500万吨标煤，全市电力消费超过1562亿千瓦时。

　　苏州是超级工业大市，终端能源结构以煤为主。以制造业为主的产业结构支撑了苏州经济持续发展，也直接决定了苏州终端能源消费结构。苏州工业用能占比接近终端用能的80%，超过全国平均水平14个百分点。除了计算机通信及其他电子设备制造业，其他几个行业仍以煤炭等化石能源为主要能源来源。2017年规模以上工业能源消费总量中煤炭消费总量为4235.6万吨标煤，占规模以上工业能源消费总量的49.8%；焦炭消费总量为1181.7万吨标煤，占规模以上工业能源消费总量的13.9%。 

　　苏州产业结构相对偏重，单品能耗较低。虽然从整体上看，苏州的单位GDP能耗不处于全国领先位置，但同类企业在行业中大多处于领先位置。以沙钢为例，2017年去年能源消费总量超过1100万吨标煤，电力消费接近100亿千瓦时，达到中等规模城市全年能源消费总量。尽管能源消费量巨大，但沙钢单位产品能耗水平在同行业中居于前五。

　　苏州能源基础设施完善，在长三角能源系统中发挥重要作用。苏州电网是全国规模第二的城市电网，也是全国首个拥有交直流混联特高压电源支撑的城市电网。苏州天然气管网储运系统发达，也是长三角海上清洁能源的重要接收基地。

　　■生态承载能力遭挑战

　　苏州转型升级需要更高质量的能源支撑和驱动。

　　苏州的转型一直持续稳步推进。2016年，苏州规模以上工业中新兴产业占比超过50%，新旧动能转换明显，以新能源、生物技术和新医药、高端装备制造为代表的高技术、高附加值产业，正在成为引领苏州经济发展和产业升级的主力；2015年苏州第三产业占比首次超过第二产业，2016年首次过半，实现了从“制造业大市”到“服务业大市”的转变。苏州经济发展质量效益逐步提高，产业转型步伐加快，对能源需求也从保障供应向提高质量转变。

　　苏州生态环境的承载能力正在遭受挑战，需要控制能源尤其是化石能源消费的持续增加。

　　苏州经济的持续高速增长、工业为主的产业结构、不断提速的城镇化进程等，带来了能源消费总量的不断增长。但能源总量有限，环境容量有限，如何既要保持工业经济的持续增长、人民生活水平的不断提高，又要控制能源消费总量，提高能源利用效率就成为了苏州面临的问题。

　　■推动产业结构调整成能源变革动力

　　苏州从产业转型入手，从源头推动城市能源革命落地。一是加快推动新兴产业发展。通过政策引导，加强新兴产业的增量提升和存量优化。二是深入推进“去产能”，关停及淘汰低效产能。三是推进绿色制造，开展绿色制造体系建设，加快推进新能源汽车推广应用。

　　苏州不断优化能源结构，打造清洁高效能源系统。从能源系统自身来说，主要是不断优化能源结构，一是全力推进减煤工作。通过整治燃煤锅炉、淘汰过剩产能、实施热电联产、深化节煤改造、发展清洁能源等措施，降低企业煤炭消费量；二是加强天然气协调保供工作。通过加强管道建设，争取资源，做好用户端管理等方法，合理高效利用天然气，逐步提高天然气在总能源中的占比；三是加大清洁电力的输入。持续提升大受端电网安全稳定水平与电力消纳能力，实现区外清洁能源的大规模高比例消纳；四是大力推进城市能源配置智能化。构建城市级、园区级、小区级和用户级等不同应用场景的综合能源管理方案，加强电、气、冷、热等能源生产耦合集成和互补利用。

　　苏州以节能为抓手，构建和谐发展的城市能源生态体系。以系统节能为基础，以高效用能为方向，将高效节能技术广泛应用于工业、建筑、交通等各领域。大力推广可再生能源建筑应用和既有建筑能效提升技术。积极开展绿色低碳用能示范区和智能配用电示范区建设，实现产能、供能、用能、蓄能和节能相互协调统一。加快推进综合交通运输体系建设；大力发展公共交通；促进交通用能清洁化；培育“共享型”交通运输模式。

　　创新“互联网+”能源商业模式，构建普惠共享的能源服务。积极发展大数据及“互联网+”技术在能源服务领域的应用，实现用户侧用能信息的全面采集、监测和分析，支撑企业能源的精细化管理，促进节能改造，辅助用能管理考核，支持能源管理决策，充分挖掘节能潜力。

　　（作者分别供职于国网（苏州）城市能源研究院、国网能源研究院）