中國(guó)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)中能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用研究
摘要:能源是城市發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。在強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式,實(shí)現(xiàn)綠色、低碳、科學(xué)發(fā)展的中國(guó),能源問題在中國(guó)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)中顯得尤為重要,隨著大量農(nóng)業(yè)人口轉(zhuǎn)移進(jìn)入城市所帶來的用能量的增加,城鎮(zhèn)化面臨
摘要:能源是城市發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。在強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式,實(shí)現(xiàn)綠色、低碳、科學(xué)發(fā)展的中國(guó),能源問題在中國(guó)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)中顯得尤為重要,隨著大量農(nóng)業(yè)人口轉(zhuǎn)移進(jìn)入城市所帶來的用能量的增加,城鎮(zhèn)化面臨新的挑戰(zhàn)。文章結(jié)合多種能源和信息互聯(lián)網(wǎng)來分析中國(guó)新型城鎮(zhèn)化城鎮(zhèn)和農(nóng)村居民生活用能需求、城鎮(zhèn)化發(fā)展中用能問題,如何利用能源互聯(lián)網(wǎng)提高能源利用效率,豐富能源供應(yīng)結(jié)構(gòu),解決城鎮(zhèn)化建設(shè)中能源消耗和利用問題。
關(guān)鍵詞:新型城鎮(zhèn)化;能源消費(fèi);能源互聯(lián)網(wǎng);分布式能源
一、 中國(guó)新型城鎮(zhèn)化居民用能需求狀況
中國(guó)目前與世界大部分發(fā)達(dá)國(guó)家在城市化進(jìn)程中經(jīng)歷一樣,迎來了人均能源消費(fèi)量的較快增長(zhǎng)和能源結(jié)構(gòu)快速變化的過程。之前的諸多文獻(xiàn)對(duì)中國(guó)未來的能源消費(fèi)或利用大多是從工業(yè)化角度,忽略了城鎮(zhèn)化進(jìn)程中生活能源消費(fèi)的巨大增量。
中國(guó)的城鎮(zhèn)化和英國(guó)城市化、美國(guó)和北美城市化、拉美及其他發(fā)展中國(guó)家城市化(歐美國(guó)家一般使用城市化概念)差異很大,中國(guó)人口規(guī)模大、貧困人口多、城鎮(zhèn)化速度低、城鄉(xiāng)戶籍制度,加上全球化、信息化,中國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程既要符合先行歐美國(guó)家所沒有遇到的嚴(yán)格的環(huán)保和低碳排放要求,又不能像第三階段拉美國(guó)家采用移民的方式進(jìn)行。與歐美國(guó)家相比,中國(guó)城鎮(zhèn)化的突出特征是政府主導(dǎo)、大范圍規(guī)劃、整體推動(dòng)、土地的國(guó)家或集體所有、空間上有明顯的跳躍性、民間社會(huì)尚不具備自發(fā)推進(jìn)城鎮(zhèn)化的條件等特征。這些特殊性意味著中國(guó)必須根據(jù)自身?xiàng)l件選擇一條不同的城鎮(zhèn)化發(fā)展道路。
起點(diǎn)低、速度快是改革開放三十多年來中國(guó)城鎮(zhèn)化的發(fā)展主要特征。在1980年~2013年期間,中國(guó)常住城鎮(zhèn)人口從1.9億人增加到7.3億人,年均提高1個(gè)百分點(diǎn),農(nóng)業(yè)人口移入城鎮(zhèn)年均1 600萬(見圖1);城市數(shù)量從193個(gè)增加到658個(gè),建制鎮(zhèn)數(shù)量從2 173個(gè)增加到20 113個(gè)。在快速發(fā)展中,舊模式的城鎮(zhèn)化出現(xiàn)了土地城鎮(zhèn)化快于人口城鎮(zhèn)化、城鄉(xiāng)差距加大、東中西部城鎮(zhèn)差異拉大等問題。新型城鎮(zhèn)化建設(shè)目標(biāo)是重質(zhì)量輕速度、一體化統(tǒng)籌、縮小城鄉(xiāng)差距、城市結(jié)構(gòu)合理和城市群體系趨于成熟等。
能源總消耗量的大規(guī)模上升是中國(guó)城鎮(zhèn)化的發(fā)展中必然要面對(duì)的挑戰(zhàn),一個(gè)農(nóng)業(yè)人口轉(zhuǎn)移進(jìn)入城市,其生活用能消費(fèi)水平將提升至原來的3倍及以上。而城鎮(zhèn)居民的生活能源消費(fèi)由直接用能量和間接用能量?jī)刹糠謽?gòu)成。居民的間接用能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于直接用能量,前者又是后者的2倍~3倍以上。根據(jù)《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒2013》數(shù)據(jù),中國(guó)在1980至2012年期間,中國(guó)城鎮(zhèn)人口和農(nóng)村人口直接用能量都呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),但城市人均生活用能量一直高于農(nóng)村人口的消費(fèi)量(圖2),過去33年間城鄉(xiāng)差值在93千克~272千克標(biāo)準(zhǔn)煤。伴隨城鎮(zhèn)化的發(fā)展,同時(shí)拉動(dòng)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),城鎮(zhèn)居民生活用能總量將進(jìn)一步增長(zhǎng),且間接用能量增速也高于直接用能量。
農(nóng)村人口向城鎮(zhèn)人口轉(zhuǎn)變所引起的居民生活用能量的增加量取決于城鄉(xiāng)居民生活用能量的差值。西方發(fā)達(dá)國(guó)家城市化發(fā)展歷程表明,當(dāng)其人均生活水平和質(zhì)量進(jìn)入發(fā)達(dá)國(guó)家行列,其人均能源消耗量不低于4 000千克標(biāo)準(zhǔn)煤,人均直接生活用能量大都在1 000千克~1 800千克標(biāo)準(zhǔn)煤之間。根據(jù)十八大報(bào)告提出2020年“國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值和城鄉(xiāng)居民人均收入倍增目標(biāo)”,屆時(shí)的能源需求總量將達(dá)到53億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。按國(guó)家發(fā)展目標(biāo),中國(guó)將在2050年進(jìn)入中等發(fā)達(dá)國(guó)家水平,城鎮(zhèn)單位用能消耗將在目前的基礎(chǔ)上提高15倍~20倍,屆時(shí)即使中國(guó)人均能效達(dá)到目前能效水平最高的日本的水平,能源需求也將接近77億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。如此高的能源需求,迫使中國(guó)需要改變當(dāng)前的能源生產(chǎn)和消費(fèi)方式,尋找開發(fā)新能源之路,實(shí)現(xiàn)社會(huì)持續(xù)發(fā)展。
二、 影響新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的能源問題
自中國(guó)2011年超過美國(guó)成為世界上最大的能源生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó),能源問題已成為中國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。目前國(guó)內(nèi)能源主要受三方面約束:化石能源國(guó)內(nèi)供應(yīng)有限,能源效率較低;石油、天然氣對(duì)外依存度高;高強(qiáng)度能源開發(fā)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成巨大壓力;產(chǎn)能和用能中心在地理上布局不均衡。能源是支撐一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),,更是中國(guó)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),中國(guó)當(dāng)前面臨的常規(guī)能源有限供應(yīng)能力挑戰(zhàn)和嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境危機(jī),亦是當(dāng)前世界各國(guó)需要共同面對(duì)和解決的能源問題。
1. 能源效率低。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,中國(guó)目前能源的效率比較低。每生產(chǎn)1 000美元GDP,中國(guó)需要消耗273千克油當(dāng)量,而美國(guó)僅需要171千克,韓國(guó)為184千克,日本則為125千克。國(guó)際經(jīng)驗(yàn)表明,一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的城鎮(zhèn)化率在30%~60%之間時(shí),是這個(gè)國(guó)家城鎮(zhèn)化加快階段,而城鎮(zhèn)化發(fā)展速度和城市能源需求兩者關(guān)聯(lián)密切。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,截至2013年,中國(guó)石油、天然氣、煤炭、核能、水力發(fā)電、可再生能源等一次性能源消費(fèi)所占比例分別為17.8%、5.1%、67.5%、0.9%、7.2%、1.5%。中國(guó)是目前世界上唯一的以煤炭為主的能源消費(fèi)大國(guó),煤炭能源在中國(guó)能源結(jié)構(gòu)中仍舊處于主導(dǎo)的地位。
2013年中國(guó)能源總體消費(fèi)情況,總能耗是34.2億噸標(biāo)煤(電熱當(dāng)量計(jì)算法),能源集中生產(chǎn)和供應(yīng)中上述標(biāo)煤41.7%用于發(fā)電、4.7%用于供熱、14.9%用于煉油,其他用途9.1%、損失29.6%,而發(fā)電使用效率34.6%、供熱使用效率74.5%煉油使用效率97.9%。煤炭作為主要的化石能源,通過火車、汽車、船運(yùn)送到城市去,其中在運(yùn)輸過程中所產(chǎn)生的能耗就占到了總能耗的20%以上,能源的集中式生產(chǎn)以發(fā)電、供熱、煉油為主,但集中式發(fā)電、供熱效率非常低。如熱電廠,要?jiǎng)澐忠粋€(gè)供熱半徑,以供熱半徑內(nèi)的最高負(fù)荷來建熱電站,但是供熱范圍內(nèi)的用戶不可能同時(shí)開啟所有的用能設(shè)備,所以其整體的供電供熱效益在40%左右,而且終端用戶在建筑、工業(yè)的能源利用效率低于國(guó)際先進(jìn)水平至少20%左右。
2. 廢水、垃圾處理難和空氣污染重。廢水、垃圾處理和空氣污染是城鎮(zhèn)化建設(shè)中與能源問題密切相關(guān)的另外兩方面。中國(guó)目前城市環(huán)境矛盾凸顯,600多座大中小城市中,有70%被廢水、垃圾所包圍,一些重點(diǎn)流域、海域水污染嚴(yán)重,部分區(qū)域和城市大氣灰霾現(xiàn)象突出,形成“垃圾包圍城市”的局面,許多城市和地區(qū)的主要污染物排放量超過環(huán)境容量。2012年城市生活垃圾清運(yùn)量1.7億噸,比2011年增加4.2%;城鎮(zhèn)生活污水排放量462.7億噸(見表1),比2011年增加8.1%,占全國(guó)廢水排放總量的67.6%。預(yù)測(cè)到2030年,中國(guó)城市垃圾年產(chǎn)總量將達(dá)到4.09億噸,城市廢水、垃圾總量增速堪比當(dāng)前國(guó)家GDP增長(zhǎng)速度。而城市空氣污染問題,根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)年鑒顯示的31個(gè)主要城市2012年主要廢氣污染物排放統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),這些城市年均二氧化硫排放11.19萬噸,氧氮化物14.36萬噸,煙塵5.28萬噸。而同年北京的上述三種廢棄污染物排放分別為9.38萬噸、17.75萬噸和6.68萬噸,PM10年均值每立方109微克,2013年北京PM2.5年均值是每立方90微克。根據(jù)2012年國(guó)家頒布的空氣質(zhì)量新標(biāo)準(zhǔn),PM2.5年均值達(dá)到每立方米35微克以下才算二級(jí)良好水平。

免責(zé)聲明:本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn),與本站無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本站證實(shí),對(duì)本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾,請(qǐng)讀者僅作參考,并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。
我要收藏
個(gè)贊
-
區(qū)塊鏈牽手AI 能否實(shí)現(xiàn)技術(shù)爆發(fā)?
-
區(qū)塊鏈技術(shù)在能源互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用及挑戰(zhàn)
-
國(guó)家能源局:到2020年有效解決棄水棄風(fēng)棄光問題
-
上海發(fā)改委:關(guān)于開展全國(guó)碳交易2016、2017年度碳排放報(bào)告及排放監(jiān)測(cè)計(jì)劃制定工作的通知
-
電力行業(yè)率先入局 碳市場(chǎng)機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存
-
美國(guó)電力行業(yè)碳市場(chǎng)建設(shè)主要經(jīng)驗(yàn)借鑒
-
區(qū)塊鏈牽手AI 能否實(shí)現(xiàn)技術(shù)爆發(fā)?
-
區(qū)塊鏈技術(shù)在能源互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用及挑戰(zhàn)
-
國(guó)家能源局:到2020年有效解決棄水棄風(fēng)棄光問題