城市能源變革應(yīng)聚焦電氣化

 

城市能源變革的基本目標(biāo)是減排提效。我國一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，化石能源占比高達(dá)87%，其中城市及周邊地區(qū)散燒原煤規(guī)模4～5億噸，帶來大量污染物和溫室氣體排放，城市環(huán)境污染問題越來越突出。同時(shí)，能源利用效率總體較低，各能源系統(tǒng)間缺乏有效的融合協(xié)調(diào)。因此，亟須從能源供應(yīng)、配置、消費(fèi)全環(huán)節(jié)入手，構(gòu)建智慧能源系統(tǒng)，提升綠色清潔能源比重，助力生態(tài)城市和智慧城市發(fā)展。

 

城市能源變革的主要方向是以電為中心。電力是未來終端能源的主要形態(tài)，電網(wǎng)作為能源生產(chǎn)消費(fèi)的載體和共享平臺，將發(fā)揮越來越重要的作用。構(gòu)建以電為中心的新型能源系統(tǒng)，是城市能源變革的主要途徑。

 

從供應(yīng)側(cè)看

 

城市外來能源若由煤炭等化石能源更替為電力，可在城市范圍內(nèi)基本實(shí)現(xiàn)零排放，而本地清潔能源絕大部分需要轉(zhuǎn)換為電能方可利用。

 

從消費(fèi)側(cè)看

 

未來城市的重要特征之一就是智能化，電能傳輸?shù)谋憬菪詻Q定了各行業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型都要靠電能提供動力。

 

從配置環(huán)節(jié)看

 

電網(wǎng)是城市中覆蓋面最廣的能源轉(zhuǎn)換配置平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)各種能源的靈活接入和綜合集成，滿足多樣化用能需求。

 

城市能源變革的重點(diǎn)在消費(fèi)側(cè)

 

從整個能源系統(tǒng)來看，消費(fèi)側(cè)的需求決定著供應(yīng)側(cè)的生產(chǎn)方式。城市是能源受端，能源消費(fèi)主要由工業(yè)、交通、建筑用能（包括服務(wù)業(yè)和居民生活）組成。

 

中長期來看，我國工業(yè)用能增速將明顯放緩，交通和建筑用能將成為能源需求增長的主力，據(jù)測算，工業(yè)、交通、建筑用能所占比重將從2015年的68.1%、8.8%、21.0%調(diào)整為2030年的62.5%、11.0%、24.5%。未來城市能源消費(fèi)比重將持續(xù)上升，預(yù)計(jì)2030年接近4/5。

 

工業(yè)用能緩慢增長，預(yù)計(jì)2030年前達(dá)到峰值。“十三五”期間，制造業(yè)和基建投資仍有較大增長潛力，傳統(tǒng)高耗能產(chǎn)品產(chǎn)量和能源消費(fèi)量還有一定增長空間，但增速明顯放緩，2020年以后將小幅下降。

 

但戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)仍將保持較快增長，帶動工業(yè)用能持續(xù)增加。預(yù)計(jì)工業(yè)用能將在2030年前達(dá)到峰值，屆時(shí)我國工業(yè)用能預(yù)估為33.8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，較2015年增加4.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，2015～2030年年均增速為1.0%左右。

 

交通用能將保持較快增長，其中用電量增速明顯快于能源消費(fèi)增速。隨著私人汽車保有量快速增長、客貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量提高以及超載問題嚴(yán)格限制，交通部門能源消費(fèi)量將保持較快增長。與此同時(shí)，電動汽車更為普及，電氣化鐵路比例不斷提高，交通部門用電量會大幅增加，增速將明顯超過其他能源品種。預(yù)計(jì)2030年我國交通用能將達(dá)到5.9億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，較2015年增加2.1億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，2015~2030年年均增速為3.0%左右。

 

建筑用能也將保持穩(wěn)步增長。預(yù)計(jì)2020、2030年我國城市人口數(shù)量分別達(dá)到8.5億和10億，城市化率分別為60%和68%。伴隨居民收入和生活水平提高，城市人均建筑面積（包括居民住宅和商業(yè)建筑）也將逐步上升，建筑用能必將穩(wěn)步增加。預(yù)計(jì)2030年我國建筑用能為13.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，較2015年增加4.2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，2015～2030年年均增速為2.6%左右。

 

電能替代是城市能源變革的重要抓手

 

電能替代是在多重約束下城市能源轉(zhuǎn)型升級的必然選擇。

 

一是污染物排放約束。

 

我國城市霧霾問題突出，天然氣燃燒產(chǎn)生大量氮氧化物和水蒸氣，加劇霧霾及臭氧污染。

 

二是低碳約束。

 

煤炭特別是散煤燃燒產(chǎn)生大量常規(guī)污染物和溫室氣體。

 

三是能源安全約束。

 

2016年，我國石油對外依存度達(dá)64.4%，天然氣對外依存度達(dá)34.2%。

 

四是能效約束。

 

我國能效水平與發(fā)達(dá)國家相比仍有較大差距。

 

電能具有清潔高效、靈活便利的特征，供應(yīng)基本不存在對外依存問題，終端利用效率高于化石能源直接利用效率，因此，應(yīng)當(dāng)將實(shí)施電能替代、提高電氣化水平作為城市能源變革的主要手段。

 

開展電能替代需要政府主導(dǎo)、電網(wǎng)企業(yè)推動、多方共同參與。政府要牽頭制定電能替代戰(zhàn)略規(guī)劃和配套政策，提高電能替代的經(jīng)濟(jì)性和競爭力。各城市要因地制宜地實(shí)施電能替代計(jì)劃，打造電能替代先行示范區(qū)。電網(wǎng)企業(yè)要加強(qiáng)配電網(wǎng)建設(shè)，強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，加快實(shí)施電能替代項(xiàng)目，擴(kuò)大替代領(lǐng)域和范圍。終端用戶等社會各方要積極響應(yīng)，共同推動形成以電為中心的新型城市能源消費(fèi)方式。

 

近期重點(diǎn)是在消費(fèi)終端實(shí)施電能替代化石能源，中長期重點(diǎn)是推動綠色清潔電能替代化石能源及其生產(chǎn)的電能。近期要抓好以電代散燒煤、以電代油工程落地。工業(yè)領(lǐng)域，推廣電鍋爐、電爐和電窯爐；交通領(lǐng)域，推廣電動汽車、港口岸電、機(jī)場橋載APU替代等新技術(shù)；建筑領(lǐng)域，推廣蓄熱式電鍋爐、電蓄冷空調(diào)、熱泵、分散電采暖和電炊。中長期要降低化石能源發(fā)電份額，推動非化石能源生產(chǎn)電能在消費(fèi)側(cè)逐步替代化石能源及其生產(chǎn)的電能，努力提升綠色清潔電能占終端能源消費(fèi)的比重。

 

電能替代仍需政策支持。

 

政府應(yīng)出臺更加嚴(yán)格的限制分散燃煤、燃油設(shè)施的環(huán)保政策和標(biāo)準(zhǔn)。完善電能替代價(jià)格機(jī)制，將配套電網(wǎng)建設(shè)運(yùn)營成本計(jì)入輸配電價(jià)核定范圍。適當(dāng)擴(kuò)大售電側(cè)峰谷電價(jià)差，合理設(shè)定低谷時(shí)段，充分發(fā)揮價(jià)格信號引導(dǎo)電力消費(fèi)、促進(jìn)移峰填谷的作用。出臺對分散電采暖等項(xiàng)目的獎勵、補(bǔ)貼和專項(xiàng)基金支持。對于電能替代項(xiàng)目，實(shí)行稅收優(yōu)惠，降低項(xiàng)目初始投資和運(yùn)行成本。

 

預(yù)計(jì)2020年我國電能占終端能源消費(fèi)的比重將達(dá)到25%左右，2030年達(dá)到30%左右，“十三五”、2020～2030年期間分別提高3.7和5個百分點(diǎn)，其中，一批城市的電氣化水平和非化石能源占終端能源消費(fèi)比重會顯著超過全國平均值。

 

電氣化水平的持續(xù)提升，將成為城市能源變革的重要標(biāo)志，發(fā)展前景廣闊、任重道遠(yuǎn)。為此，必須大力實(shí)施電能替代，更多依靠大電網(wǎng)供應(yīng)可再生能源電力，同時(shí)在消費(fèi)側(cè)構(gòu)建以電為中心、多能互補(bǔ)的綜合能源系統(tǒng)，為城市綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)大引擎。