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重塑时刻来临
价值中国推荐 2017-10-10 17:07 能源评论2017年第6期 解读此文 收藏此文

  在人类即将步入以清洁能源为支柱的第三次工业革命时代,我国避免城市病病入膏肓的出路就在于,重塑城市、重塑能源。

  文·杜祥琬

  城市与能源,到了需要重塑的时刻。


  城市是人类文明、经济社会发展的产物。能源既是驱动城市发展、社会前进的动力,又是引领产业结构调整、人类文明前行的灯塔。城市是让生活更美好,还是让生活更苦恼?取决于城市社会发展模式,在某种程度上,取决于能源的发展模式。

  在人类即将步入以清洁能源为支柱的第三次工业革命时代,我国避免城市病病入膏肓的出路就在于,以低碳能源的“三驾马车”和“三化两结合”为重点的智慧能源互联网为抓手,推进能源结构即由黑色、高碳向绿色、低碳转型;由粗放、低效向节约、高效转型。让城市向低碳、智慧转型。一句话,需要重塑城市、重塑能源。

  重塑城市:要让生活更美好

  与西方的City或者Urban不同,在中文里,城和市是分开的,城是围墙,市是交易,二者结合起来,提供了城市的初期内涵。进入工业时代后,城市规模的膨胀在带来大量GDP的同时,也引发了一系列的“城市病”,反过来危害自身的可持续发展。

  城市病一,缺乏科学规划,盲目快速发展,造成能源的浪费和环境污染。中国的城市能源首先是节能,这涉及到的不仅是节约多少能源的问题,而是城市发展模样和战略选择的问题。就是要调整产业结构,杜绝建筑、交通等领域的能源浪费。林立的高楼大厦是城市实力的象征,但建筑资源的过度开发却会带来不可忽视的负面效应。每一座高楼的背后都是数以万吨计的钢筋、混凝土,以及数量庞大的煤炭、石油等原材料,这些高耗能产业在消耗大量能源的同时也不可避免的带来了一定的污染排放。我国东部的霾污染,主要源头来自高碳能源。然而,大量“短寿房”和“空置房”的存在却大大降低了这些能源所带来的社会效益,使城市建筑陷入了“高建高耗”却“低用低效”的尴尬处境。数据表明,我国已建成的住房面积不仅在总数量上远超欧美日等发达国家,甚至连人均住房面积也超过了日本、法国等发达国家。同时,大量的短寿命建筑进一步造成了资源的浪费,此外,人们往往忽视“下水道是城市的良心”,使地上的靓丽与地下管网的不协调形成鲜明对比,并屡屡带来问题。

  城市病二,交通拥堵。城市能源一头是建筑,一头是交通。如果把建筑比作城市的骨架,交通就是城市的血液,交通的顺畅与否决定着城市是否有足够的活力。然而,由于机动车保有量的增加,城市道路规划和服务管理水平并未同步提升,城市交通面临着越来越大的压力。数据显示,堵车所消耗的能源和成本已经到了明显影响城市良性GDP的增长。而堵车的产生与城市规划和城市化的设计有关。因此,科学规划城市交通发展、提倡公共交通模式、鼓励低碳出行方式、研发低耗动力技术已经迫在眉睫。人口和产业聚集是城市的突出特征,这在促进经济发展的同时,也带来雾霾、水污染、土壤污染等一系列的负面效应,甚至有可能引发严重的环境危机。比如,机动车的普及不仅消耗了大量的能源,同时还会为城市带来除交通拥堵外的污染排放等问题。

  城市病三,公共资源紧张,垃圾围城。由于人口的高度集中,教育、医疗等公共资源紧张,公共服务的享有水平差距大,造成诸多社会问题。另一方面,垃圾存量大,增量增长快,循环利用能力跟不上,造成另一类环境问题和资源浪费问题。城市居民生活方式、消费观念也将影响城市发展过程。我们鼓励合理适度消费,但要树立正确的能源消费观,清楚意识到消费不等于浪费,在提高生活水平的同时也要抑制那些奢侈、不合理需求。而且发达国家的发展模式也不都是像美国那么高的能源消费,比如日本和欧洲,就以比美国至少少用超过一倍的能耗,实现了几乎同等的现代化。在垃圾处理方面,废弃物分类资源化利用的水平和规模是生态文明和社会进步的标志之一,目前我国垃圾资源化、能源化利用的条件已经具备,未来可以按照不同类型的固废(厨余、电子、建筑、工业、农林、生活和危废等)发展成若干个固废利用的产业链条。

  此外,我们要牢记的是,城市能源的发展与变革不仅是城市进步的动力,也是全社会共同发展的先驱,因此在立足城市的同时,也不能忽视建设真正意义上的城乡一体化智慧能源体系,从而推动全社会的共同发展。

  重塑能源:跨入多元清洁时代

  “对症”才能“下药”。直面凡此种种的“城市病”,在新的历史机遇下,能否充分发挥能源变革潜力,以能源创新驱动城市发展,将是改变城市现状,推动城市健康、稳定、可持续发展的关键。

  世界范围的能源变革正在经历煤炭为主、油气为主、可再生能源为主等阶段演进变化。但是基于我国的资源禀赋和后发的时代背景,很难有一个以油气为主的阶段,中国能源变革的三个阶段很可能是:以煤为主阶段、多元(煤、油、气、核、可再生)协调发展阶段,这个阶段会经过大半个世纪,最后走向非化石能源为主阶段。

  可持续发展呼唤人类由工业文明向生态文明转变,呼唤社会转变发展方式,转变的主战场是城市,基础是能源革命,能源革命的本质在于能源发展方式的变革,即由黑色、高碳向绿色、低碳转型;由粗放、低效向节约、高效转型。因此,应该把能源的环境安全列到能源安全观里面去,甚至是国家安全观念里面去。低碳应该是新型城镇化的一个特征,城镇化过程中产生的能源增量,应该由分布式低碳能源网络来解决。

    在我国一次能源结构中,可再生能源、核能和天然气,堪称低碳能源的“三驾马车”,应大力发展,三驾马车应该齐头并进,共同发展,只有这样,才能争取早日实现更大程度上的能源结构转型,为能源变革和新型城市发展奠定基础。

    在“互联网+”时代,全面建设智慧能源互联网,促进能源与现代化技术的深度融合将是未来能源发展的重要方向。现阶段发展重点可概括为“三化两结合”。所谓“三化”,一是电气化,即大大提高电能在终端能源消费中所占的比例,推行“以电代煤,以电代油”的能源替代模式;二是低碳化,也就是要充分发挥“低碳能源“三驾马车”的潜力,有效替代高碳能源;三是智能化,即将大数据、云计算等IT、DT技术引入到能源系统的设计、运行和管理中来,从而提高其自动化、智能化的程度,用科技术手段提高能源使用效率。所谓“两结合”,一是指分布式和集中式相结合,一方面以“自发自用”为代表的新型分布式能源将是产能和用能的新趋势,另一方面以“智能电网”为代表的的传统集中式能源生产与供给模式仍将是能源互联网的主干和资源配置中心,并始终是能源保障的坚强后盾。分布式能源与电网的结合、互动,成为新的用能方式。二是指横向的多能互补与纵向的源、网、荷、储、用之间的优化与结合。即把可再生能源、核电、火电、天然气等各类能源有机结合到一起,协同发展,优化调度。同时把能源供给侧、储能与负荷侧组织起来,从整体上提高能源利用的综合效率,形成高效、低碳、安全、经济、共享的智慧能源网络,构建多层次、多角度、全方位、立体式的现代化能源体系,全面驱动城市的发展。把城市的低碳化和智慧化有机结合起来。

    能源清洁转型,将让城市更美好。

    (作者系中国工程院原副院长、院士)
责任编辑:Karen
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