第06版:学术·评论

中国能源报 2023年01月09日 星期一

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“碳·能”数字系统助力城市能源低碳发展

■江海燕 冯明辉 周晓雅 《 中国能源报 》( 2023年01月09日   第 06 版)

  自2010年IBM正式提出“智慧城市”愿景以来,全球各大城市先后围绕组织、政务、交通、通讯、水和能源六个主要版块开展了城市智慧信息化系统建设的相关探索和试点。2012年至2014年,我国连续3年颁布国家智慧城市试点名单和相关指导意见,超过500个城市明确提出或开展智慧城市建设,创造了万亿元级的智慧城市市场规模。“十三五”期间,我国城市“能源-经济-环境”不平衡发展问题逐步显露,智慧能源版块在智慧城市整体建设中的重要性日渐凸显。多地以“两高”企业或“百千万”企业为重点管理对象,以地方能耗“双控”考核指标为核心抓手,推动建设了以城市规上工业企业能源消费数据管理监测为主要功能的城市能源信息化管理系统,为我国城市智慧“碳·能”系统奠定了扎实的数据积累和信息化基础。

  碳达峰碳中和目标提出后,城市低碳发展工作逐步从“十三五”阶段的“服务国际履约需求”向“向内掌握各地实际碳排放情况”深化转变。基于我国国情,我国城市二氧化碳排放中的85%以上来源于能源消费活动,及时掌握城市能源消费总量、结构、强度和来源是开展城市碳达峰碳中和工作的基本前提。我国城市管理信息化工作向城市智慧数字化转型走深走实,叠加城市能源管理向“碳·能”综合管理高质量发展,智慧城市中的智慧能源版块发展面临新机遇、新挑战和新要求。因此,因地制宜强化城市“碳·能”数字系统落地建设并投入使用,积极推进第五代移动通信、大数据、云计算、区块链等现代化信息技术在城市“碳·能”数字系统中应用,是城市能源低碳领域政策制定、工作推动、考核评价、谈判履约的重要基础和必要依据。

  城市能源低碳发展需求

  是平台长期运行的原生动力

  摸清当下城市能源低碳发展的主要矛盾,是建设城市“碳·能”数字系统的基本前提。是否能够把准城市能源低碳发展的矛盾点,不仅会影响数字系统的监管对象、采集周期和技术路线,更会直接影响系统建设的牵头部门、参与团队、经费预算和工程目标。例如,当以第三产业为主要经济支柱的后工业化城市面临能源供需紧平衡问题时,城市“碳·能”数字系统的主要对象往往是公共建筑和商业建筑而非工业企业。基于当前履责框架,较为明确的管理抓手是绿色建筑评价等标准而非能耗强度等量化考核指标。

  在此发展需求指引下,城市住建等管理部门一方面需要通过平台建设引导建筑能耗监测的市场化商业模式突破,另一方面需要针对各类存量建筑修订建筑能耗评价办法并在平台中应用。以此类推,针对先进制造业型城市、传统工业型城市、高耗能高污染产业型城市、生产服务业型城市等多类地市,城市“碳·能”数字系统建设团队均需根据城市真实发展诉求匹配与之对应的牵头单位、配合部门、参与团队和技术路线。核心功能与发展诉求匹配、框架设计与管理条线匹配、牵头部门与管理对象匹配、技术路线与经费预算匹配均是确保平台后期成为“能用、可用、常用”健康良性平台的重要前提和基础。

  分县分镇

  是细化管理条线的重要补充

  将城市能源管理平台设计框架与“城市-区县-区镇-园区”管理条线相结合,有利于长效发挥能管平台影响力。受“十三五”期间能源管理信息化发展历程和城市数字资产复用机制的影响,当前较为常见的城市“碳·能”数字系统设计框架一般为“城市级+规上工业+重点企业”的1+1+N模式。随着“双碳”战略在城市一级不断下沉,地方能源管理、环境治理和产业转型等相关工作不断交错融合,城市能源管理也逐步从工业企业向城市全地域、全部门、全行业、全口径发展。未来城市“碳·能”数字系统框架将与地方行政管理界面进一步融合统一,有效让区镇、区县、园区管委会甚至社区街道共同参与数字系统使用、维护和修正成为新的发展趋势。此外,在碳达峰碳中和目标下,我国城市未来低碳发展道路大概率将面临减碳指标逐级落实和调整的问题。及早在城市“碳·能”数字系统设计框架中融入区县、区镇、管委会甚至社区的管理层级和核算范围,有利于在当前政府管理体制机制下快速落实地方减碳责任并及时做出调整修正;依托数字系统动态采集核算数据来指导县、镇、管委会开展节能减排工作,更有利于避免减碳任务层层分解、避免出现“分解谬误”的问题。

  行业数据贯通

  是撬动产业转型升级的关键

  因地制宜开展地方重点行业的“碳·能”水平分析,有助于支撑地方政府补充评估产业引进退出决策的合理性。进入“十三五”末期和“十四五”初期,地方能耗强度等指标逐步成为地方招商引资的硬约束和关键要求。在可预期的未来,碳排放强度将与能耗强度一起成为地方“发展权”的一个重要量化指标,如何利用好有限发展空间逐渐成为数字系统的新责任。在此发展目标下,因地制宜重点分析本市重点既有行业、主打特色产业以及未来布局领域的“碳·能”发展现状、指标剩余裕度以及国内外对标差距,将有助于科学量化辅助政府对关键项目、重点企业以及重大投资做决策、下判断。其中,国内外同行业对标分析结果的合理性和可靠性,是保障该分析决策有效的重要基础。

  因此,国内城市重点行业的能源低碳数据的互联互通或将成为精准撬动我国工业数字化转型的重要助手之一。此外,随着城市碳排放核算框架、指标和参数的不断细化明确,未来各地区差异化的碳排放核算因子不仅可以反映该地区的低碳发展水平,也或将成为该地招商引资的重要竞争力之一。

  绿色金融

  是实现价值闭环的内驱动力

  积极推动本地绿色金融支持与地方“碳·能”管理需求深度融合,将形成双向促进效果。基于“十三五”期间城市级信息化系统建设经验可知,如果说真实需求是城市“碳·能”数字系统的强大引力、能源电力数据是城市“碳·能”数字系统的建设基础,那绿色金融就是城市“碳·能”数字系统的内驱动力。缺少真实有效绿色金融功能支撑的数字系统往往表现出重自上而下轻自下而上、重管理监督轻参与申报、重约束考核轻激励推动的问题。此外,城市“碳·能”数字系统与绿色金融的有机融合,不仅有助于各类企业积极有效参与节能减排工作,也有助于金融行业通过动态量化、稳定可信的能源碳排数据进一步丰富对企业信用的综合评价维度。尤其针对规下工业企业,金融行业可有效根据第三方背书的能源消费数据和碳排核算数据对其经营状况进行补充评估。

  虚拟电厂

  是强化应急管理的重要补充

  综合能源应急调度中心或将成为城市级“碳·能”数字系统基础标配。在绿色金融等激励机制的基础上,城市级“碳·能”数字系统还需要在监测和激励两大重要功能基础上进一步完善应急调控功能。随着我国能源供应结构转型进入过渡期,我国从2019年冬季高峰开始进入电力供应较为紧张的新阶段。不同于20世纪80年代和21世纪初的电力短缺时期,本阶段电力供应的紧平衡局面主要体现在高峰时段电力偏紧,而非改革开放初期的电源装机不足或电网结构薄弱等特征。因此,在我国当前用电结构变化背景下,有效激发用户需求响应积极性、创新完善电力供需平衡模式、提升需求侧资源利用效率将为电力供需关系做出更大贡献。

  在此背景下,在城市级“碳·能”数字系统中增补开发虚拟电厂版块将快速有效根据城市当前“碳·能”发展现状、裕度和潜力科学、量化开展城市能源碳排应急调控工作,将成为助力城市平稳度过能源转型期的重要抓手。此外,及早建立需求侧响应资源信息化、数字化基础也可为“十四五”后期和“十五五”阶段城市工业、建筑和居民等领域有效参与地方碳交易市场和电力市场做好准备。

  (江海燕供职于国网(苏州)城市能源研究院,冯明辉、周晓雅供职于昆山市发展和改革委员会)