重塑時刻來臨

　　在人類即將步入以清潔能源為支柱的第三次工業革命時代，我國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

　　城市與能源，到了需要重塑的時刻。

　　城市是人類文明、經濟社會發展的產物。能源既是驅動城市發展、社會前進的動力，又是引領產業結構調整、人類文明前行的燈塔。城市是讓生活更美好，還是讓生活更苦惱？取決于城市社會發展模式，在某種程度上，取決于能源的發展模式。

　　在人類即將步入以清潔能源為支柱的第三次工業革命時代，我國避免城市病病入膏肓的出路就在于，以低碳能源的“三駕馬車”和“三化兩結合”為重點的智慧能源互聯網為抓手，推進能源結構即由黑色、高碳向綠色、低碳轉型；由粗放、低效向節約、高效轉型。讓城市向低碳、智慧轉型。一句話，需要重塑城市、重塑能源。

　　重塑城市：要讓生活更美好

　　與西方的City或者Urban不同，在中文里，城和市是分開的，城是圍墻，市是交易，二者結合起來，提供了城市的初期內涵。進入工業時代后，城市規模的膨脹在帶來大量GDP的同時，也引發了一系列的“城市病”，反過來危害自身的可持續發展。

　　城市病一，缺乏科學規劃，盲目快速發展，造成能源的浪費和環境污染。中國的城市能源首先是節能，這涉及到的不僅是節約多少能源的問題，而是城市發展模樣和戰略選擇的問題。就是要調整產業結構，杜絕建筑、交通等領域的能源浪費。林立的高樓大廈是城市實力的象征，但建筑資源的過度開發卻會帶來不可忽視的負面效應。每一座高樓的背后都是數以萬噸計的鋼筋、混凝土，以及數量龐大的煤炭、石油等原材料，這些高耗能產業在消耗大量能源的同時也不可避免的帶來了一定的污染排放。我國東部的霾污染，主要源頭來自高碳能源。然而，大量“短壽房”和“空置房”的存在卻大大降低了這些能源所帶來的社會效益，使城市建筑陷入了“高建高耗”卻“低用低效”的尷尬處境。數據表明，我國已建成的住房面積不僅在總數量上遠超歐美日等發達國家，甚至連人均住房面積也超過了日本、法國等發達國家。同時，大量的短壽命建筑進一步造成了資源的浪費，此外，人們往往忽視“下水道是城市的良心”，使地上的靚麗與地下管網的不協調形成鮮明對比，并屢屢帶來問題。

　　城市病二，交通擁堵。城市能源一頭是建筑，一頭是交通。如果把建筑比作城市的骨架，交通就是城市的血液，交通的順暢與否決定著城市是否有足夠的活力。然而，由于機動車保有量的增加，城市道路規劃和服務管理水平并未同步提升，城市交通面臨著越來越大的壓力。數據顯示，堵車所消耗的能源和成本已經到了明顯影響城市良性GDP的增長。而堵車的產生與城市規劃和城市化的設計有關。因此，科學規劃城市交通發展、提倡公共交通模式、鼓勵低碳出行方式、研發低耗動力技術已經迫在眉睫。人口和產業聚集是城市的突出特征，這在促進經濟發展的同時，也帶來霧霾、水污染、土壤污染等一系列的負面效應，甚至有可能引發嚴重的環境危機。比如，機動車的普及不僅消耗了大量的能源，同時還會為城市帶來除交通擁堵外的污染排放等問題。

　　城市病三，公共資源緊張，垃圾圍城。由于人口的高度集中，教育、醫療等公共資源緊張，公共服務的享有水平差距大，造成諸多社會問題。另一方面，垃圾存量大，增量增長快，循環利用能力跟不上，造成另一類環境問題和資源浪費問題。城市居民生活方式、消費觀念也將影響城市發展過程。我們鼓勵合理適度消費，但要樹立正確的能源消費觀，清楚意識到消費不等于浪費，在提高生活水平的同時也要抑制那些奢侈、不合理需求。而且發達國家的發展模式也不都是像美國那么高的能源消費，比如日本和歐洲，就以比美國至少少用超過一倍的能耗，實現了幾乎同等的現代化。在垃圾處理方面，廢棄物分類資源化利用的水平和規模是生態文明和社會進步的標志之一，目前我國垃圾資源化、能源化利用的條件已經具備，未來可以按照不同類型的固廢（廚余、電子、建筑、工業、農林、生活和危廢等）發展成若干個固廢利用的產業鏈條。

　　此外，我們要牢記的是，城市能源的發展與變革不僅是城市進步的動力，也是全社會共同發展的先驅，因此在立足城市的同時，也不能忽視建設真正意義上的城鄉一體化智慧能源體系，從而推動全社會的共同發展。

　　重塑能源：跨入多元清潔時代

　　“對癥”才能“下藥”。直面凡此種種的“城市病”，在新的歷史機遇下，能否充分發揮能源變革潛力，以能源創新驅動城市發展，將是改變城市現狀，推動城市健康、穩定、可持續發展的關鍵。

　　世界范圍的能源變革正在經歷煤炭為主、油氣為主、可再生能源為主等階段演進變化。但是基于我國的資源稟賦和后發的時代背景，很難有一個以油氣為主的階段，中國能源變革的三個階段很可能是：以煤為主階段、多元（煤、油、氣、核、可再生）協調發展階段，這個階段會經過大半個世紀，最后走向非化石能源為主階段。

　　可持續發展呼喚人類由工業文明向生態文明轉變，呼喚社會轉變發展方式，轉變的主戰場是城市，基礎是能源革命，能源革命的本質在于能源發展方式的變革，即由黑色、高碳向綠色、低碳轉型；由粗放、低效向節約、高效轉型。因此，應該把能源的環境安全列到能源安全觀里面去，甚至是國家安全觀念里面去。低碳應該是新型城鎮化的一個特征，城鎮化過程中產生的能源增量，應該由分布式低碳能源網絡來解決。

　　在我國一次能源結構中，可再生能源、核能和天然氣，堪稱低碳能源的“三駕馬車”，應大力發展，三駕馬車應該齊頭并進，共同發展，只有這樣，才能爭取早日實現更大程度上的能源結構轉型，為能源變革和新型城市發展奠定基礎。

　　在“互聯網+”時代，全面建設智慧能源互聯網，促進能源與現代化技術的深度融合將是未來能源發展的重要方向。現階段發展重點可概括為“三化兩結合”。所謂“三化”，一是電氣化，即大大提高電能在終端能源消費中所占的比例，推行“以電代煤，以電代油”的能源替代模式；二是低碳化，也就是要充分發揮“低碳能源“三駕馬車”的潛力，有效替代高碳能源；三是智能化，即將大數據、云計算等IT、DT技術引入到能源系統的設計、運行和管理中來，從而提高其自動化、智能化的程度，用科技術手段提高能源使用效率。所謂“兩結合”，一是指分布式和集中式相結合，一方面以“自發自用”為代表的新型分布式能源將是產能和用能的新趨勢，另一方面以“智能電網”為代表的的傳統集中式能源生產與供給模式仍將是能源互聯網的主干和資源配置中心，并始終是能源保障的堅強后盾。分布式能源與電網的結合、互動，成為新的用能方式。二是指橫向的多能互補與縱向的源、網、荷、儲、用之間的優化與結合。即把可再生能源、核電、火電、天然氣等各類能源有機結合到一起，協同發展，優化調度。同時把能源供給側、儲能與負荷側組織起來，從整體上提高能源利用的綜合效率，形成高效、低碳、安全、經濟、共享的智慧能源網絡，構建多層次、多角度、全方位、立體式的現代化能源體系，全面驅動城市的發展。把城市的低碳化和智慧化有機結合起來。

　　能源清潔轉型，將讓城市更美好。

　　（作者系中國工程院原副院長、院士）

　　文章來源于《能源評論》雜志，由編輯部與國網城市能源院聯合策劃出品