我國能源依賴(lài)型城市的能源供應分析

  城市(包括城鎮地區)是國家經(jīng)濟的重要載體，同時(shí)又是人口密集、經(jīng)濟發(fā)達、能源供應集中的區域生態(tài)系統。隨著(zhù)現代城市化演進(jìn)過(guò)程的不斷加快，城市系統已成為全球主要的生態(tài)單位之一。能源作為城市生態(tài)系統中的一個(gè)主導性要素，其在城市中的流動(dòng)過(guò)程是以各類(lèi)能源的消耗與轉化為主要特征的。

 

  發(fā)達國家的歷史經(jīng)驗表明，在一個(gè)國家進(jìn)入工業(yè)化和城市化的特殊歷史階段，社會(huì )發(fā)展將創(chuàng )造巨大的投資需求和消費需求，必然拉動(dòng)能源消耗的快速增長(cháng)。從1981 年至2000 年的20 年間，我國國民經(jīng)濟年均增長(cháng)速度為9.5%，而能源消費年均增長(cháng)4.7%，能源消費彈性系數平均為0.49。在未來(lái)若干年內即使中國經(jīng)濟年均增長(cháng)速度只有7%，能源消耗的增長(cháng)年均速度也在3%以上。目前，世界范圍內能源的供給形勢日趨緊張，國際能源爭奪中又存在諸多的不安全因素，對我國而言，石油、天然氣等優(yōu)質(zhì)能源將出現巨大的供需缺口。而且我國大部份地區能源利用技術(shù)落后，重短期局部利益、輕長(cháng)遠全局戰略，加上城市經(jīng)濟中一直以煤炭為主的能源結構導致了嚴重的環(huán)境污染。

 

  因此，制定、實(shí)施科學(xué)合理的城市能源供應規劃，實(shí)現能源利用的生態(tài)化、節約化和可再生化，是關(guān)系到一個(gè)城市可持續發(fā)展能力和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的重要課題。

 

  1 基于能源稟賦的城市能源類(lèi)型劃分

 

  分別以城市一次能源供需比與二次能源供需比為維度，定義如下指標：

 

  ① 一次能源供需比為城市自有一次能源總供給量與城市一次能源總需求量之比，它反映城市中能源轉換產(chǎn)業(yè)的發(fā)達程度；

 

  ② 二次能源供需比為城市自有二次能源總供給量與城市二次能源總需求量之比，它反映城市中能源開(kāi)采產(chǎn)業(yè)的發(fā)達程度；

 

  ③ 能源生產(chǎn)彈性系數Ep為能源生產(chǎn)量年平均增長(cháng)速度與城市GDP年平均增長(cháng)速度之比；④ 能源消費彈性系數Ec 為能源消費量年平均增長(cháng)速度與城市GDP年平均增長(cháng)速度之比。

 

  通過(guò)對各類(lèi)城市上述指標的統計分析，可以將城市分為四類(lèi)：能源型城市Ⅰ、能源型城市Ⅱ、能源依賴(lài)型城市Ⅰ和能源依賴(lài)型城市Ⅱ。

 

  隨著(zhù)現代城市能源技術(shù)水平的不斷提高，能源利用呈現節約化的趨勢，對于能源型城市和能源部分輸出型城市，其能源生產(chǎn)彈性系數Ep<1，且有下降趨勢。對于能源依賴(lài)型城市，其能源消費彈性系數Ec<1，且有下降趨勢。通過(guò)對國內城市的調研發(fā)現，四類(lèi)城市在能源供需狀況、能源在城市經(jīng)濟中的地位、污染狀況等方面有著(zhù)顯著(zhù)的區別。

 

  2 主要能源依賴(lài)型城市的能源供應分析

 

  北京、上海、廣州、沈陽(yáng)、哈爾濱、深圳、青島、大連等能源依賴(lài)型城市都是人口集中、能源消耗量大、經(jīng)濟較發(fā)達的區域中心，都非常重視改善生態(tài)環(huán)境和城市可持續發(fā)展。這些城市化進(jìn)程較快的地區在能源供應體系中存在顯著(zhù)特點(diǎn)。

 

  2.1 一次能源需要外部調入

 

  在列舉的八個(gè)城市中，除深圳以外其它都是基礎雄厚的工業(yè)城市，擁有較強的能源轉換能力，所以長(cháng)期以來(lái)一直以輸入一次能源、在城市中完成能源轉換與利用為主。城市的二次能源(特別是電力)基本自給自足并已出現相對過(guò)剩，能源需求高峰期供需略有缺口，波谷期能源過(guò)剩，峰谷差值比較大。深圳市能源轉換產(chǎn)業(yè)較弱，二次能源基本全部從外地輸入。

 

  2.2 第二產(chǎn)業(yè)用能比例最高

 

  我國大部分城市中的第二產(chǎn)業(yè)仍然是能源的主要消費部門(mén)。除深圳外，其余城市主導產(chǎn)業(yè)基本以化工、石油、冶金、機械、建材為主，這些城市的終端能源結構中第二產(chǎn)業(yè)的用能比例最高。深圳市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)比重較大，沈陽(yáng)市關(guān)停了很多老工業(yè)企業(yè)，因此這兩個(gè)城市第二產(chǎn)業(yè)用能比例略低于其他城市。

 

  2.3 能源消費彈性系數大都介于 0.2~0.45 之間能源消費彈性系數反映能源消費的增長(cháng)速度與國民經(jīng)濟發(fā)展之間的關(guān)系，該系數值越大，表示經(jīng)濟發(fā)展對能源的依賴(lài)程度越高。以北京為例，1990 年至2000 年北京市年均GDP 增長(cháng)速度達10.88%，同期能源消費年均增長(cháng)4.47%，能源消費彈性系數為0.41，其中“九五”期間能源消費彈性系數為0.37，低于“八五”時(shí)期的0.44，表明“九五”期間節能成效更為顯著(zhù)。

 

  沈陽(yáng)市近幾年高能耗國有大中型企業(yè)實(shí)現了轉型，因此在城市經(jīng)濟保持增長(cháng)的同時(shí)，能源消費量增長(cháng)大幅下降。

 

  2.4 城市集中供熱率比較高(僅列北方城市)

 

  城市集中供熱系統是城市經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展的重要基礎設施，城市集中供熱率是城市現代化的標志之一。集中供熱對于提高能源利用效率、綜合治理污染排放意義重大。北方城市的集中供熱率相對較高，但也存在著(zhù)很多由熱效率小于60%的小型鍋爐分散供熱的情況，目前這些城市基本上都把拆除小鍋爐、提高集中供熱率作為地區能源規劃的重點(diǎn)。

 

  2.5 同國外城市相比，單位GDP 能耗都比較高

 

  單位 GDP 的能源消耗量是衡量城市能源利用率的主要指標。隨著(zhù)能源利用技術(shù)的發(fā)展，我國城市的能源利用效率不斷提高，以北京為例，1990 年單位GDP 的能源消耗平均為每萬(wàn)元5.41 t 標準煤，2000 年該指標已經(jīng)下降到每萬(wàn)元1.50 t 標準煤，下降了約72%，年均節能率達6%。哈爾濱由于采暖用能高，重工業(yè)能源效率較低，因此單位GDP 能耗高于其他城市。沈陽(yáng)市重工業(yè)所占經(jīng)濟比重逐年下降，單位能耗指標也持續遞減。深圳市著(zhù)重發(fā)展了以低能耗高新科技為主流的工業(yè)體系，2000 年一、二、三產(chǎn)業(yè)結構比例為1:44:55，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占工業(yè)總產(chǎn)值比重達53%以上，在所列城市中，深圳市的單位GDP 能耗最低。但同國外城市相比，我國城市的能源利用技術(shù)仍然比較落后。根據 OECD 統計，2000 年全世界平均單位GDP 能耗為2.5?10-4 toe×US$-1[2]。北京市2000 年能耗水平相當于世界平均水平的4.8 倍、日本東京1995 年單位能耗的26 倍(按可比口徑計算)?？梢?jiàn)，我國城市能源的利用技術(shù)仍然處于較低水平，節能的潛力很大。

 

  3 主要能源依賴(lài)型城市的能源規劃比較

 

  北京、上海、廣州等八個(gè)能源依賴(lài)型城市的能源規劃如表 3 所示。從中可以看出，結合西氣東輸、引俄、引澳等天然氣項目機遇，這些經(jīng)濟相對發(fā)達的城市都努力改善以煤為主的能源結構，提高天然氣在一次能源中的比重，同時(shí)重視改造原有的能源基礎設施，保護城市生態(tài)環(huán)境，但國內城市基本都沒(méi)有把發(fā)展可再生能源正式列入城市規劃。

 

  4 對策與建議

 

  城市能源總體戰略是一項系統工程，既要考慮城市的經(jīng)濟發(fā)展、社會(huì )變化、科技進(jìn)步與環(huán)保因素等等，又要研究城市周邊能源市場(chǎng)與國家能源戰略。從發(fā)展趨勢來(lái)看，我國的城市已經(jīng)不能再走發(fā)達國家“先污染、后治理”的老路，加之能源產(chǎn)業(yè)屬于資本、技術(shù)密集型，能源供應項目建設周期長(cháng)、投資大、見(jiàn)效慢，因此城市能源規劃必須未雨綢繆，甚至優(yōu)先于城市整體經(jīng)濟發(fā)展而考慮。

 

  4.1 城市能源規劃

 

  英國的能源規劃很有借鑒意義。英國是一個(gè)能源短缺的國家，到 2020 年一次能源總需求的四分之三將依賴(lài)進(jìn)口。為解決能源供需矛盾，實(shí)現能源低碳化、高可靠性和經(jīng)濟性的目標，英國制定了兩個(gè)主要的新能源政策：首要的就是提高能源效率，這是實(shí)現能源目標的最經(jīng)濟和最安全的途徑，比如發(fā)展節能工業(yè)產(chǎn)品、采用建筑物保溫技術(shù)降低家庭和商業(yè)的能源成本等等。

 

  其次是大力發(fā)展可再生能源，加強能源安全性，提升工業(yè)的競爭力，到2050 年前實(shí)現減碳60%。

 

  我國的能源稟賦決定了城市能源結構中一直以煤為主，為了避免發(fā)展經(jīng)濟帶來(lái)能耗成本的升高和環(huán)境的惡化，大部分城市的能源結構逐漸由以煤為主向清潔化的能源結構轉變，很多城市都在努力為引進(jìn)天然氣做準備，但是天然氣供應方案存在諸多不穩定的因素，而且這只是改善城市能源狀況的一種短期行為。長(cháng)期來(lái)看，城市發(fā)展可再生能源、節能降耗、提高能源利用技術(shù)水平才是實(shí)現可持續發(fā)展的關(guān)鍵途徑。

 

  4.2 嚴格實(shí)施環(huán)境成本核算

 

  城市內的各類(lèi)企業(yè)是能耗的主要載體，企業(yè)使用能源所帶來(lái)的成本主要包括事前主動(dòng)性支出(能源成本、污染預防和污染治理支出等)和事后被動(dòng)性支出(排污費、罰款、賠償金等)。

 

  在外部控制機制不健全的情況下，企業(yè)在使用能源過(guò)程中缺乏進(jìn)行環(huán)境成本核算的動(dòng)力，僅僅依靠來(lái)自公眾環(huán)境保護的壓力并寄希望于企業(yè)自覺(jué)完成能源的生態(tài)化利用是徒勞的。

 

  因此，必須依靠政府干預的力量，基于可持續發(fā)展考慮科學(xué)制定能源產(chǎn)品的價(jià)格，在能源使用過(guò)程中以法律手段強制所有企業(yè)計量并披露所發(fā)生的能源使用成本，提高企業(yè)事前主動(dòng)性支出和強化事后被動(dòng)性支出，并為所有企業(yè)提供一個(gè)公平競爭的環(huán)境。只有這樣，才能促進(jìn)企業(yè)提高能源利用技術(shù)、實(shí)現能源利用的生態(tài)化和節約化。

 

  4.3 城市能源扶持政策

 

  在城市能源供應系統改造初期，各類(lèi)清潔能源和可再生能源的使用成本一般會(huì )高于現有的常規能源，而且需要淘汰傳統設備與技術(shù)，開(kāi)發(fā)一系列新的技術(shù)與配套設施，政府對相關(guān)領(lǐng)域的扶持政策將直接關(guān)系到各種能源的生態(tài)化利用。

 

  雖然提高能源利用技術(shù)在起步階段會(huì )影響到經(jīng)濟效益，但從長(cháng)期利益和全局利益來(lái)看是濟可行的，而且是未來(lái)能源供應的發(fā)展趨勢。為此，國家及地方各級政府需要在政策、制度、體制上不斷創(chuàng )新，制定優(yōu)惠的價(jià)格、稅收、補貼等政策扶持能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。