城市能源規劃及其投資決策選擇的若干問(wèn)題

  一、城市與城市能源

 

  1.城市能源問(wèn)題的提出

 

  能源是一個(gè)國家或地區經(jīng)濟持續發(fā)展和人民生活安定的重要物質(zhì)基礎。城市作為社會(huì )生產(chǎn)力高度集聚的一種空間組合形態(tài), 對整個(gè)社會(huì )的能源生產(chǎn)、供給及需求狀況有著(zhù)極為重要的影響, 而城市經(jīng)濟社會(huì )運行的特殊性和復雜性, 又對城市能源系統內部的相互替代和轉換聯(lián)系提出一系列特殊的要求。

 

  城市能源作為支撐城市經(jīng)濟社會(huì )運轉的重要物質(zhì)基礎之一, 在城市生產(chǎn)力發(fā)展日益集聚化、城市服務(wù)聯(lián)系日益社會(huì )化、城市功能日益多樣化、城市管理日益綜合化、城市在區域范圍乃至國民經(jīng)濟發(fā)展中的地位作用日趨突出的發(fā)展總趨勢下, 其自身的演變也表現出一定的規律性, 并對城市經(jīng)濟社會(huì )的運行產(chǎn)生極大的推動(dòng)和制約作用。

 

  城市作為一個(gè)社會(huì )—自然的復合大系統, 從其運行的內在機制來(lái)看, 它是由經(jīng)濟運行系統、社會(huì )生活系統、基礎設施服務(wù)系統和生態(tài)環(huán)境平衡系統所組成的有機整體。經(jīng)濟運行和社會(huì )生活兩個(gè)子系統構成了城市發(fā)展的主體, 是推動(dòng)城市不斷前進(jìn)的兩大主流, 而基礎設施服務(wù)系統則構成了城市的基本物質(zhì)承載體, 是城市經(jīng)濟運行和社會(huì )生活得以完整實(shí)現并賴(lài)以維持的物質(zhì)基礎, 而生態(tài)環(huán)境平衡系統則既是人工—自然雙向干擾、交叉運行的結果, 又是城市進(jìn)一步發(fā)展的客觀(guān)制約條件。

 

  城市能源作為城市經(jīng)濟運行的重要物質(zhì)基礎, 是驅動(dòng)城市經(jīng)濟發(fā)展的動(dòng)力源, 是社會(huì )生產(chǎn)和社會(huì )生活正常運行的“血液”和“命脈” 。城市能源對城市社會(huì )生活也有著(zhù)直接影響, 如城市居民居住條件和生活環(huán)境的改善、各種社會(huì )娛樂(lè )活動(dòng)的豐富, 均受到城市能源供給狀況的直接制約。有關(guān)研究成果表明, 人均能耗尤其是人均用電量與生活質(zhì)量的改善密切相關(guān), 在全盤(pán)電氣化條件下, 豐富多樣的電器裝備將會(huì )大大改變整個(gè)城市人民社會(huì )生活的各個(gè)方面。

 

  城市能源供給消費的品種、質(zhì)量及使用方式, 是造成城市特定人工生態(tài)小氣候和小環(huán)境的重要根源。城市能源消費的高度集中, 導致城市“熱島”的形成, 城市能源在生產(chǎn)、加工、轉換、消費利用中所排放的大量廢棄物, 將對城市生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生根本的影響。

 

  由此可見(jiàn), 城市能源是城市賴(lài)以生存發(fā)展的重要物質(zhì)基礎, 是城市社會(huì )生產(chǎn)和人民生活正常運行的一般前提條件, 是發(fā)揮城市多功能作用、促使城市聚集經(jīng)濟效益得以實(shí)現的客觀(guān)保障, 是衡量城市吸引力和輻射力、評價(jià)城市投資環(huán)境與條件的基本要素之一。

 

  2.城市能源基本特征

 

  (1)分布運行的系統性。城市能源是一個(gè)由煤、油、電、氣、水、熱等眾多要素所組成有機綜合體。從縱向來(lái)看, 城市能源各要素之間存在著(zhù)互為前提、互補替代等錯綜復雜的關(guān)系。從橫向來(lái)看, 城市能源這個(gè)系統一般是由生產(chǎn)源工程、輸配管線(xiàn)網(wǎng)、終端消費面這三個(gè)大環(huán)節所組成。作為一個(gè)系統整體, 為了保證系統運行過(guò)程的最優(yōu)化, 這三個(gè)環(huán)節之間在容量、布局以及發(fā)展方向上均應當保持合理的比例關(guān)系, 并形成最優(yōu)組合方式, 否則不僅會(huì )使系統的穩定性受到破壞, 而且也必將給社會(huì )經(jīng)濟帶來(lái)較大的損失。

 

  (2)生產(chǎn)消費的不均衡性。城市能源生產(chǎn)消費的不均衡性主要表現在兩個(gè)方面:一是城市能源生產(chǎn)消費在空間分布上的高度集中, 二是城市能源生產(chǎn)消費在時(shí)間延續上的波峰起伏。從空間分布來(lái)看, 由于城市社會(huì )生產(chǎn)力在區域范圍內的高度集聚, 從而引起社會(huì )生產(chǎn)與消費的高度集中。據調查, 在中國城市目前經(jīng)濟發(fā)展水平條件下, 城市居民每年的人均耗能約為1000 ～ 1200 千克(標準煤), 按此計算, 一個(gè)百萬(wàn)人口的城市每年耗能便達120 多萬(wàn)噸(標準煤), 如果再加上生產(chǎn)及社會(huì )其它部門(mén)的能耗, 城市能源的消費量是很可觀(guān)的,城市能源消耗在地域空間上的高度集中是造成區域范圍內生產(chǎn)環(huán)境失衡的重要原因。從時(shí)間延續過(guò)程來(lái)看, 由于城市經(jīng)濟活動(dòng)和人們的社會(huì )生活活動(dòng)在時(shí)間運行過(guò)程中表現出一定的波谷起伏, 從而, 也給城市能源的生產(chǎn)消費帶來(lái)一系列的不均衡。如電力消費的峰頂一般均在白天和上半夜, 煤氣消費的高峰則在一日三餐之時(shí), 熱能供應則隨季節變化而波動(dòng)。城市能源這種在生產(chǎn)上某些產(chǎn)品(如電力、天然氣、煤氣)客觀(guān)所存在的連續性、穩定性, 同消費上所表現的不均衡性, 給整個(gè)城市能源的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)管理帶來(lái)其與各部門(mén)所不同的特殊矛盾和問(wèn)題, 對能源管網(wǎng)容量、產(chǎn)品存儲調配和整個(gè)城市能源產(chǎn)供用的管理, 特別是安全運行帶來(lái)一系列更高的要求。

 

  (3)建設發(fā)展的超前性和同步性。城市能源的生產(chǎn)及其傳輸工程, 建設規模大, 施工周期長(cháng), 耗用資金多, 如一座日產(chǎn)100 萬(wàn)立方米的人工煤氣廠(chǎng), 其施工周期一般均需5 —6 年。因此, 為保證城市物質(zhì)生產(chǎn)和人民生活的需要, 城市能源的各項工程在規劃建設上應保持一定的超前性, 在形成最終服務(wù)能力上應與城市其它生產(chǎn)和生活設施同步進(jìn)行。同時(shí), 能源管網(wǎng)的規劃建設施工也應盡可能地做到統籌安排、同步進(jìn)行, 以避免造成較大的社會(huì )浪費。

 

  (4)經(jīng)營(yíng)管理的多樣性和復雜性。城市能源由于各要素的生產(chǎn)特點(diǎn)不同, 運行規律不同, 因而在管理上均自成體系, 難以在宏觀(guān)上實(shí)現綜合有效的協(xié)調, 再加上消費利用的不均衡特點(diǎn)和總體布局的分散性, 給企業(yè)的自身經(jīng)營(yíng)與管理帶來(lái)眾多的不便, 所有這些都使得城市能源在管理的方式手段及經(jīng)營(yíng)策略上趨于多樣化和復雜化。

 

  二、城市居民能源消費特征

 

  1.居民能源消費現狀

 

  (1)能源管理的特殊性。相比而言, 城市居民的單位能耗數量、品種等都遠不及工業(yè)生產(chǎn)部門(mén), 然而, 它所具有的各種特征卻使其在管理上具有一系列獨特的復雜性和困難性, 特別是從能源環(huán)境的角度來(lái)看, 更具有工業(yè)生產(chǎn)等能耗大戶(hù)所不具有的多方面特殊性。

 

  (2)能源消費地位的重要性。據案例調查, 某市城市居民年耗能39.97 萬(wàn)噸標準煤, 占全市總能耗的7.45 %。人均能耗為3.41 噸標準煤, 其中, 居民人均生活能耗335 千克標準煤, 分別是全國平均水平的3.93 倍和1.69 倍。

 

  (3)能源消費品種的多樣性。不僅其能耗數量在全市能耗總量中占有一定的比重, 其消費的品種也十分齊全, 全市居民耗能結構中, 一次能源所占比重為76.71 %, 經(jīng)過(guò)加工轉化的二次能源所占比重為19.83 %,各類(lèi)油品所占比重僅為3.46 %。這種以一次能源消費為主的能源生產(chǎn)、加工、轉化、消費結構, 不可避免地產(chǎn)生燃燒效率低、環(huán)境污染嚴重等多種弊端。

 

  (4)能源消費空間布局的分散性。某市城區居民共36.61 萬(wàn)戶(hù), 平均每平方公里2179 戶(hù), 如果再包括供熱鍋爐, 按能源消費源點(diǎn)平均分布計算, 每平方公里的能源消費源點(diǎn)多達2248 個(gè), 每個(gè)消費源點(diǎn)年均能耗9.65 噸標準煤。

 

  2.城市居民能耗的環(huán)境影響

 

  城市居民能源消費的上述特征, 形成了城市特殊的環(huán)境污染問(wèn)題, 特別是大量分散的居民爐灶和遍布全市各城區的取暖鍋爐, 都使得該市的煤煙型污染特征表現得尤為突出。據有關(guān)部門(mén)調查測定, 在該市SO2和TSP 排放量中, 鍋爐排放污染物分擔率約占其一半以上, 其中, SO2 占52.13 %, TSP 約占58.45 %。大氣污染源的調查也表明, 全市大氣污染高值區與城市居民集中區的數值完全吻合, 如這一地區采暖鍋爐對TSP 和SO2 的貢獻率分別為57.48 %和63.58 %, 其它爐灶的貢獻數率也分別為2.09 %和13.32 %。

 

  可見(jiàn), 改善城市環(huán)境, 特別是減少CO2 的排放, 必須首先從節能入手、從提高能源效率著(zhù)眼, 這是從根本上改善和減緩煤煙型污染的釜底抽薪之舉。

 

  三、城市居民用能方式的投資決策與選擇

 

  1.供能項目及其選擇

 

  根據某市的資源特征, 在相當長(cháng)一段時(shí)間內, 城市居民的能源消費結構將依然是由煤炭及其二次加工轉化能源所構成。從目前的實(shí)踐來(lái)看, 提高煤炭利用效率、改進(jìn)城市環(huán)境問(wèn)題的主要措施有:型煤項目、煤氣工程、聯(lián)片集中供熱、熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱以及房屋建筑節能等。

 

  2.居民用能方式選擇

 

  成本效益分析。項目最小成本分析主要以成本效益分析中的三個(gè)主要指標為基礎進(jìn)行, 即經(jīng)濟總成本現值、總節煤量及總供熱量。

 

  對表3 的數據進(jìn)行矩陣規格化處理, 并對數據矩陣賦以不同權重, 這時(shí), 可相應獲取數組不同的最小成本項目排序。如當給表3 第5 、6 行資料所組成的矩陣賦以權重數為(0.6 , 0.4)時(shí), 項目最小成本排序為a ※d ※c ※b ;當權重數為(0.4 , 0.6)時(shí), 項目最小成本排序為:a ※d ※b ※c 。

 

  3.項目綜合評價(jià)

 

  經(jīng)過(guò)綜合計算, 可求得上述四種取暖供熱項目的綜合評價(jià)指標值。

 

  4.不同用能方式選擇的微觀(guān)分析

 

  城市居民作為城市能源用戶(hù)的最小單位, 其能源消費行為和消費傾向在進(jìn)行城市能源規劃時(shí)值得注意。

 

  就上述幾種用能方式而言, 其推廣的可能性, 除需進(jìn)行成本效益分析和最小成本分析外, 還必須充分注意城市居民的家庭投資能力和投資意向, 而這一點(diǎn)則在很大程度上取決于城市居民家庭收入、支付方式及能源價(jià)格情況。

 

  根據典型調查, 以城市居民家庭標準人口按4.1 人計, 標準居住面積按56.52 平方米建筑面積計, 在中等收入條件下.

 

  4.不同用能方式選擇的微觀(guān)分析

 

  城市居民作為城市能源用戶(hù)的最小單位, 其能源消費行為和消費傾向在進(jìn)行城市能源規劃時(shí)值得注意。

 

  就上述幾種用能方式而言, 其推廣的可能性, 除需進(jìn)行成本效益分析和最小成本分析外, 還必須充分注意城市居民的家庭投資能力和投資意向, 而這一點(diǎn)則在很大程度上取決于城市居民家庭收入、支付方式及能源價(jià)格情況。

 

  根據典型調查, 以城市居民家庭標準人口按4.1 人計, 標準居住面積按56.52 平方米建筑面積計, 在中等收入條件下.