城市能源變革的重要標志——電氣化水平持續提升

城市是能源消費的主體。據統計，2015年，城市集中了全球50%的人口，創造了80%的GDP，消費了2/3以上的能源。我國城市人口占全國的56%，創造了4/5的GDP，消費了3/4的能源。由此可見，城市能源的供應和消費對我國能源發展至關重要，城市能源變革是能源革命的主攻方向。

城市能源變革應聚焦電氣化

城市能源變革的基本目標是減排提效。當前,我國一次能源消費結構中，非化石能源僅占13%，化石能源占比高達87%，其中城市及周邊地區散燒原煤規模4～5億噸，帶來大量的污染物和溫室氣體排放，但由于城市空間有限，環境承載力較弱，城市環境污染問題越來越突出。同時，能源利用效率總體較低，各能源系統間缺乏有效的融合貫通和協調發展。因此，亟需推進城市能源變革，從能源供應、配置、消費全環節入手，構建智慧能源系統，著力提升清潔綠色能源比重，助力生態城市和智慧城市發展。

城市能源變革的主要方向是以電為中心。電力是未來能源的主要形態，電網是連接能源生產和消費的主要平臺。構建以電為中心的新型能源系統，是城市能源變革的內在要求。從供應側看，城市外來能源若由煤炭等化石能源更替為電力，可在城市范圍內基本實現“零排放”;而本地的太陽能、生物質能、地熱、風能等清潔能源，絕大部分必須轉換為電能方可加以利用。從消費側看，未來城市的重要特征之一就是智能化，電能傳輸的便捷性決定了各行業各領域的智能化轉型，都要靠電能提供動力。從配置環節看，電網是城市中覆蓋面最廣的能源轉換配置平臺，能夠實現各種能源的靈活接入和綜合集成，滿足多樣化用能需求。

城市能源變革的重點在消費側

從整個能源系統來看，消費側的需求決定著供應側的生產方式。城市是能源受端，研究城市能源變革首先要分析能源消費需求變化趨勢。能源消費主要由工業、交通、建筑用能(包括服務業和居民生活)三部分組成。從中長期來看，我國工業用能增速將明顯放緩，交通和建筑用能將成為能源需求增長的主力。據測算，工業、交通、建筑用能所占比重將從2015年的68.1%、8.8%、21.0%調整為2030年的62.5%、11.0%、24.5%。鑒于人口向城市集聚的趨勢愈加明顯，未來城市能源消費比重將持續上升，預計2030年接近4/5。

工業用能緩慢增長，預計2030年前達峰。“十三五”期間，制造業和基建投資仍有較大增長潛力，鋼鐵、建材、石油化工和有色金屬等傳統高耗能產品作為重要的基礎原材料，產量和能源消費量還有一定增長空間，但增速明顯放緩。2020年以后，我國逐步進入工業化后期，高耗能產品的產量和能源消費量將小幅下降。但高端裝備制造等戰略性新興產業仍將保持較快增長，帶動工業用能持續增加。預計工業用能將在2030年前達峰，屆時我國工業用能預估為33.8億噸標準煤，較2015年增加4.5億噸標準煤，2015～2030年年均增速為1.0%左右。

交通用能將保持較快增長，其中用電量增速明顯快于能源消費增速。我國汽車保有量仍處于較低水平，客貨運交通運輸中存在嚴重的超載現象，單位周轉量的能源消耗低于發達國家。未來隨著私人汽車保有量的快速增長、客貨運周轉量的提高以及超載問題的嚴格限制，交通部門能源消費量將保持較快增長。與此同時，電動汽車將更為普及，電氣化鐵路比例將不斷提高，交通部門用電量會大幅增加，增速將明顯超過其它能源品種。預計2030年我國交通用能將達到5.9億噸標準煤，較2015年增加2.1億噸標準煤，2015～2030年年均增速為3.0%左右。

建筑用能也將保持穩步增長。我國城市人口規模將持續增加，預計2020、2030年我國城市人口數量分別達到8.5億和10億，城市化率分別為60%和68%。伴隨居民收入和生活水平的提高，城市人均建筑面積(包括居民住宅和商業建筑)也將逐步上升，建筑用能必將穩步增加。預計2030年我國建筑用能為13.3億噸標準煤，較2015年增加4.2億噸標準煤，2015～2030年年均增速為2.6%左右。

電能替代是城市能源變革的重要抓手

電能替代是在多重約束下城市能源轉型升級的必然選擇。推動城市能源變革，首先要考慮幾方面的約束。一是污染物排放的約束。當前我國城市霧霾問題突出，有關研究表明，天然氣燃燒產生大量氮氧化物和水蒸氣，加劇霧霾及臭氧污染。二是低碳的約束。我國煤炭特別是散煤燃燒產生大量常規污染物和溫室氣體。三是能源安全的約束。2016年，我國石油對外依存度達到64.4%，天然氣對外依存度達到34.2%。四是能效指標的約束。我國能效水平與發達國家相比仍有較大差距。電能具有清潔高效、靈活便利的特征，電力供應基本不存在對外依存問題，電能終端利用效率高于化石能源直接利用效率，因此，應當將實施電能替代、提高電氣化水平作為推進城市能源變革的主要手段。

開展電能替代需要政府主導、電網企業推動、多方共同參與。電能替代涉及多個能源品種、關系各方利益，需要綜合統籌、協同推進。政府要發揮主導作用，制定電能替代戰略規劃，出臺配套政策，提高電能替代的經濟性和市場競爭力。各城市要結合自身能源資源稟賦、能源消費特性和電能替代技術特點，因地制宜地實施電能替代計劃，鼓勵有條件的城市先行試點，打造電能替代示范城市。電網企業要充分發揮電網平臺功能，加強配電網建設，強化關鍵技術研發，加快實施電能替代項目，不斷擴大電能替代領域和范圍。終端用戶等社會各方要積極響應、共同參與，推動形成以電為中心的新型城市能源消費方式。

近期重點是在消費終端實施電能替代化石能源，中長期重點是推動綠色清潔電能替代化石能源及其生產電能。近期要抓好以電代散燒煤、以電代油工程落地。在工業領域，主要是推廣電鍋爐、電爐和電窯爐。在交通領域，主要推廣電動汽車、港口岸電、機場橋載APU替代等新技術。在建筑領域，主要是推廣蓄熱式電鍋爐、電蓄冷空調、熱泵、分散電采暖和電炊。中長期重點要降低化石能源發電份額，推動非化石能源生產電能在消費側逐步替代化石能源及其生產電能，努力提升綠色清潔電能占終端能源消費的比重。

電能替代仍需政策支持。政府應出臺更加嚴格的限制分散燃煤、燃油設施的環保政策和標準，落實具體措施。完善電能替代價格機制，將配套電網建設運營成本計入輸配電價核定范圍。適當擴大售電側峰谷電價差，合理設定低谷時段，充分發揮價格信號引導電力消費、促進移峰填谷的作用。出臺對分散電采暖等項目的獎勵、補貼和專項基金支持。對于符合國家環境保護、節能節水等政策的電能替代項目，實行稅收優惠，有效降低項目初始投資和運行成本。

預計2020年我國電能占終端能源消費的比重將達到25%左右，2030年將達到30%左右，“十三五”、2020～2030年期間分別提高3.7和5個百分點，其中，一批城市的電氣化水平和非化石能源占終端能源消費比重會顯著超過全國平均值。電氣化水平的持續提升，將成為城市能源變革的重要標志，發展前景廣闊、任重道遠。為此，必須大力實施電能替代，更多地依靠大電網供應可再生能源電力，同時在消費側構建以電為中心、多能互補的綜合能源系統，為城市綠色、低碳、可持續發展提供強大引擎。