我国能源依赖型城市的能源供应分析

  城市(包括城镇地区)是国家经济的重要载体，同时又是人口密集、经济发达、能源供应集中的区域生态系统。随着现代城市化演进过程的不断加快，城市系统已成为全球主要的生态单位之一。能源作为城市生态系统中的一个主导性要素，其在城市中的流动过程是以各类能源的消耗与转化为主要特征的。

 

  发达国家的历史经验表明，在一个国家进入工业化和城市化的特殊历史阶段，社会发展将创造巨大的投资需求和消费需求，必然拉动能源消耗的快速增长。从1981 年至2000 年的20 年间，我国国民经济年均增长速度为9.5%，而能源消费年均增长4.7%，能源消费弹性系数平均为0.49。在未来若干年内即使中国经济年均增长速度只有7%，能源消耗的增长年均速度也在3%以上。目前，世界范围内能源的供给形势日趋紧张，国际能源争夺中又存在诸多的不安全因素，对我国而言，石油、天然气等优质能源将出现巨大的供需缺口。而且我国大部份地区能源利用技术落后，重短期局部利益、轻长远全局战略，加上城市经济中一直以煤炭为主的能源结构导致了严重的环境污染。

 

  因此，制定、实施科学合理的城市能源供应规划，实现能源利用的生态化、节约化和可再生化，是关系到一个城市可持续发展能力和生态环境质量的重要课题。

 

  1 基于能源禀赋的城市能源类型划分

 

  分别以城市一次能源供需比与二次能源供需比为维度，定义如下指标：

 

  ① 一次能源供需比为城市自有一次能源总供给量与城市一次能源总需求量之比，它反映城市中能源转换产业的发达程度；

 

  ② 二次能源供需比为城市自有二次能源总供给量与城市二次能源总需求量之比，它反映城市中能源开采产业的发达程度；

 

  ③ 能源生产弹性系数Ep为能源生产量年平均增长速度与城市GDP年平均增长速度之比；④ 能源消费弹性系数Ec 为能源消费量年平均增长速度与城市GDP年平均增长速度之比。

 

  通过对各类城市上述指标的统计分析，可以将城市分为四类：能源型城市Ⅰ、能源型城市Ⅱ、能源依赖型城市Ⅰ和能源依赖型城市Ⅱ。

 

  随着现代城市能源技术水平的不断提高，能源利用呈现节约化的趋势，对于能源型城市和能源部分输出型城市，其能源生产弹性系数Ep<1，且有下降趋势。对于能源依赖型城市，其能源消费弹性系数Ec<1，且有下降趋势。通过对国内城市的调研发现，四类城市在能源供需状况、能源在城市经济中的地位、污染状况等方面有着显著的区别。

 

  2 主要能源依赖型城市的能源供应分析

 

  北京、上海、广州、沈阳、哈尔滨、深圳、青岛、大连等能源依赖型城市都是人口集中、能源消耗量大、经济较发达的区域中心，都非常重视改善生态环境和城市可持续发展。这些城市化进程较快的地区在能源供应体系中存在显著特点。

 

  2.1 一次能源需要外部调入

 

  在列举的八个城市中，除深圳以外其它都是基础雄厚的工业城市，拥有较强的能源转换能力，所以长期以来一直以输入一次能源、在城市中完成能源转换与利用为主。城市的二次能源(特别是电力)基本自给自足并已出现相对过剩，能源需求高峰期供需略有缺口，波谷期能源过剩，峰谷差值比较大。深圳市能源转换产业较弱，二次能源基本全部从外地输入。

 

  2.2 第二产业用能比例最高

 

  我国大部分城市中的第二产业仍然是能源的主要消费部门。除深圳外，其余城市主导产业基本以化工、石油、冶金、机械、建材为主，这些城市的终端能源结构中第二产业的用能比例最高。深圳市高新技术产业比重较大，沈阳市关停了很多老工业企业，因此这两个城市第二产业用能比例略低于其他城市。

 

  2.3 能源消费弹性系数大都介于 0.2~0.45 之间能源消费弹性系数反映能源消费的增长速度与国民经济发展之间的关系，该系数值越大，表示经济发展对能源的依赖程度越高。以北京为例，1990 年至2000 年北京市年均GDP 增长速度达10.88%，同期能源消费年均增长4.47%，能源消费弹性系数为0.41，其中“九五”期间能源消费弹性系数为0.37，低于“八五”时期的0.44，表明“九五”期间节能成效更为显著。

 

  沈阳市近几年高能耗国有大中型企业实现了转型，因此在城市经济保持增长的同时，能源消费量增长大幅下降。

 

  2.4 城市集中供热率比较高(仅列北方城市)

 

  城市集中供热系统是城市经济和社会发展的重要基础设施，城市集中供热率是城市现代化的标志之一。集中供热对于提高能源利用效率、综合治理污染排放意义重大。北方城市的集中供热率相对较高，但也存在着很多由热效率小于60%的小型锅炉分散供热的情况，目前这些城市基本上都把拆除小锅炉、提高集中供热率作为地区能源规划的重点。

 

  2.5 同国外城市相比，单位GDP 能耗都比较高

 

  单位 GDP 的能源消耗量是衡量城市能源利用率的主要指标。随着能源利用技术的发展，我国城市的能源利用效率不断提高，以北京为例，1990 年单位GDP 的能源消耗平均为每万元5.41 t 标准煤，2000 年该指标已经下降到每万元1.50 t 标准煤，下降了约72%，年均节能率达6%。哈尔滨由于采暖用能高，重工业能源效率较低，因此单位GDP 能耗高于其他城市。沈阳市重工业所占经济比重逐年下降，单位能耗指标也持续递减。深圳市着重发展了以低能耗高新科技为主流的工业体系，2000 年一、二、三产业结构比例为1:44:55，高新技术产业产值占工业总产值比重达53%以上，在所列城市中，深圳市的单位GDP 能耗最低。但同国外城市相比，我国城市的能源利用技术仍然比较落后。根据 OECD 统计，2000 年全世界平均单位GDP 能耗为2.5?10-4 toe×US$-1[2]。北京市2000 年能耗水平相当于世界平均水平的4.8 倍、日本东京1995 年单位能耗的26 倍(按可比口径计算)。可见，我国城市能源的利用技术仍然处于较低水平，节能的潜力很大。

 

  3 主要能源依赖型城市的能源规划比较

 

  北京、上海、广州等八个能源依赖型城市的能源规划如表 3 所示。从中可以看出，结合西气东输、引俄、引澳等天然气项目机遇，这些经济相对发达的城市都努力改善以煤为主的能源结构，提高天然气在一次能源中的比重，同时重视改造原有的能源基础设施，保护城市生态环境，但国内城市基本都没有把发展可再生能源正式列入城市规划。

 

  4 对策与建议

 

  城市能源总体战略是一项系统工程，既要考虑城市的经济发展、社会变化、科技进步与环保因素等等，又要研究城市周边能源市场与国家能源战略。从发展趋势来看，我国的城市已经不能再走发达国家“先污染、后治理”的老路，加之能源产业属于资本、技术密集型，能源供应项目建设周期长、投资大、见效慢，因此城市能源规划必须未雨绸缪，甚至优先于城市整体经济发展而考虑。

 

  4.1 城市能源规划

 

  英国的能源规划很有借鉴意义。英国是一个能源短缺的国家，到 2020 年一次能源总需求的四分之三将依赖进口。为解决能源供需矛盾，实现能源低碳化、高可靠性和经济性的目标，英国制定了两个主要的新能源政策：首要的就是提高能源效率，这是实现能源目标的最经济和最安全的途径，比如发展节能工业产品、采用建筑物保温技术降低家庭和商业的能源成本等等。

 

  其次是大力发展可再生能源，加强能源安全性，提升工业的竞争力，到2050 年前实现减碳60%。

 

  我国的能源禀赋决定了城市能源结构中一直以煤为主，为了避免发展经济带来能耗成本的升高和环境的恶化，大部分城市的能源结构逐渐由以煤为主向清洁化的能源结构转变，很多城市都在努力为引进天然气做准备，但是天然气供应方案存在诸多不稳定的因素，而且这只是改善城市能源状况的一种短期行为。长期来看，城市发展可再生能源、节能降耗、提高能源利用技术水平才是实现可持续发展的关键途径。

 

  4.2 严格实施环境成本核算

 

  城市内的各类企业是能耗的主要载体，企业使用能源所带来的成本主要包括事前主动性支出(能源成本、污染预防和污染治理支出等)和事后被动性支出(排污费、罚款、赔偿金等)。

 

  在外部控制机制不健全的情况下，企业在使用能源过程中缺乏进行环境成本核算的动力，仅仅依靠来自公众环境保护的压力并寄希望于企业自觉完成能源的生态化利用是徒劳的。

 

  因此，必须依靠政府干预的力量，基于可持续发展考虑科学制定能源产品的价格，在能源使用过程中以法律手段强制所有企业计量并披露所发生的能源使用成本，提高企业事前主动性支出和强化事后被动性支出，并为所有企业提供一个公平竞争的环境。只有这样，才能促进企业提高能源利用技术、实现能源利用的生态化和节约化。

 

  4.3 城市能源扶持政策

 

  在城市能源供应系统改造初期，各类清洁能源和可再生能源的使用成本一般会高于现有的常规能源，而且需要淘汰传统设备与技术，开发一系列新的技术与配套设施，政府对相关领域的扶持政策将直接关系到各种能源的生态化利用。

 

  虽然提高能源利用技术在起步阶段会影响到经济效益，但从长期利益和全局利益来看是济可行的，而且是未来能源供应的发展趋势。为此，国家及地方各级政府需要在政策、制度、体制上不断创新，制定优惠的价格、税收、补贴等政策扶持能源相关产业的发展。