新工業(yè)革命下,北京能源體系的戰(zhàn)略思路是以能源結(jié)構(gòu)調(diào)整為主旨,適應(yīng)綠色化趨勢、智能化趨勢和服務(wù)化趨勢的“三大趨勢”,構(gòu)建北京能源“四個體系”:北京能源技術(shù)體系、北京能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新體系、北京能源供應(yīng)體系、北京能源消費(fèi)體系。
新工業(yè)革命提供的重大契機(jī),有利于北京把握未來能源經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方向,提前布局,增強(qiáng)發(fā)展的主動權(quán)。
北京能源結(jié)構(gòu)亟須調(diào)整
現(xiàn)代能源體系應(yīng)具備兩個基本特征:合理的能源結(jié)構(gòu)、能源效率。從能源結(jié)構(gòu)說,北京一次能源消耗比例較大,二次能源消耗比例相對較小;化石能源消耗比例較高,可再生能源和新能源比例較低;高碳能源比例較高,清潔能源比例較低。從能源效率說,北京能源利用效率不斷提高。萬元GDP能耗從2010年的0.45噸標(biāo)煤下降到2015年的0.34噸標(biāo)煤(按2010年可比價計算),5年間累計下降25.08%,年均下降5.61%,能源利用效率位于全國首位。但是與發(fā)達(dá)國家的首都相比,仍有較大差距。根據(jù)國際能源署發(fā)布的能源利用效率報告,北京能耗強(qiáng)度約為紐約的1.4倍、巴黎的2.5倍、東京的5.9倍。能源結(jié)構(gòu)還需進(jìn)一步優(yōu)化。
近年來,北京大氣污染嚴(yán)重,以可吸入顆粒物、細(xì)顆粒物為特征污染物的大氣環(huán)境問題日益突出。從碳排放規(guī)模上看,北京市碳排放總量由1995年的7058.57萬噸增長到2014年的9541.11萬噸,近20年增長2482.54萬噸,年均增長率為1.6%。最新的碳排放數(shù)據(jù)表明,煤炭并非是造成北京市大氣污染的唯一“元兇”,生活消費(fèi)成為北京最大的排放部門,其次為交通運(yùn)輸部門和工業(yè)?？梢?生活消費(fèi)、交通運(yùn)輸業(yè)已超過工業(yè)成為北京最主要的兩大排放部門。那么,調(diào)整生活用能使用結(jié)構(gòu)、優(yōu)化交通車型結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)成為當(dāng)務(wù)之急,必須對北京能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行戰(zhàn)略性調(diào)整。
能源轉(zhuǎn)型要適應(yīng)新工業(yè)革命趨勢
第三次工業(yè)革命為北京解決能源結(jié)構(gòu)問題提供了新思路。第三次工業(yè)革命首要解決的是人類社會可持續(xù)發(fā)展的生產(chǎn)生活能源與動力問題。目前的經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展模式、生活消費(fèi)方式所依賴的化石能源已經(jīng)逐步步入枯竭期,需要進(jìn)行轉(zhuǎn)型以開發(fā)可替代的再生性能源,使人類社會可持續(xù)發(fā)展——這是第三次工業(yè)革命的核心問題。
新工業(yè)革命下,能源發(fā)展呈現(xiàn)綠色化趨勢、智能化趨勢和服務(wù)化趨勢三大趨勢。
一是綠色化趨勢。通過應(yīng)用新技術(shù),優(yōu)化能源生產(chǎn)流程,使整個產(chǎn)品生命周期對環(huán)境的影響和資源消耗大大減少。第三次工業(yè)革命不僅催生可再生能源和新能源產(chǎn)業(yè),也將為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型和發(fā)展注入新的動力。新技術(shù)、新工藝將大量應(yīng)用于煤炭產(chǎn)業(yè),大幅提升煤炭產(chǎn)業(yè)的技術(shù)含量和生產(chǎn)效率,激活煤炭產(chǎn)業(yè)改造升級的內(nèi)生動力。煤炭企業(yè)可尋找機(jī)會進(jìn)入風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、核能和可燃冰能源開發(fā),逐步實(shí)現(xiàn)煤炭產(chǎn)業(yè)向清潔、綠色、低碳和可持續(xù)新興能源轉(zhuǎn)變。這樣的產(chǎn)業(yè)升級,符合第三次工業(yè)革命的發(fā)展方向。
二是智能化趨勢。能源體系借助于信息網(wǎng)絡(luò),逐步實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)的自動檢測、自動處理,提高能源利用效率。隨著化石能源的枯竭,大規(guī)模、大批量、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)方式不可持續(xù),必須需要新的生產(chǎn)組織方式。自然界的太陽、風(fēng)、有機(jī)物是分散分布的,而且社會能源的消費(fèi)也是分散的,那么,替代化石能源的生產(chǎn)就需要“分散生產(chǎn)、分散使用、社會調(diào)節(jié)余缺”的方式,分散生產(chǎn)可以是一家公司進(jìn)行分散生產(chǎn),也可以是家庭或機(jī)構(gòu)自己生產(chǎn)供給,余則賣少就買。社會調(diào)節(jié)需要一個中心,這就是能源互聯(lián)網(wǎng)。如果每座大樓、每座房屋都將變成能源生產(chǎn)來源的話,只需要一個通信網(wǎng)絡(luò)就能分配這些能源——互聯(lián)網(wǎng)就提供了這一可能性。
三是服務(wù)化趨勢。能源供應(yīng)更加適應(yīng)新工業(yè)革命時代消費(fèi)者個性化、多樣化、分散化的需求,提供更具針對性的服務(wù)。未來的能源服務(wù)通過用能設(shè)備聯(lián)網(wǎng)、整體化與多元化供能、全方位能耗監(jiān)測、用能分析等手段,改進(jìn)服務(wù)質(zhì)量,提高安全性和方便性。譬如,家庭和個人可以自己投資能源生產(chǎn)設(shè)備,這就過去從來沒有的。這就需要通過能源服務(wù)商與家庭和個人之間的實(shí)時雙向互動來實(shí)現(xiàn)。
在這三大趨勢下,新工業(yè)革命為北京能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型指明了方向。北京市重視新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,新能源集聚區(qū)主要是在八達(dá)嶺新能源產(chǎn)業(yè)基地和位于北京市延慶縣的八達(dá)嶺經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū),占地面積約為2.5平方公里,重點(diǎn)定位發(fā)展風(fēng)能、太陽能等新能源產(chǎn)業(yè),目前已匯聚了中材科技、中國節(jié)能投資集團(tuán)、英利(中國)綠色能源、中科院電工所等一批新能源領(lǐng)域的企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu)。新能源產(chǎn)業(yè)在北京的發(fā)展還有利于緩解大氣污染嚴(yán)重問題。新能源產(chǎn)業(yè)在要素投入中,智力投入比重高,排放少,屬于資源集約型和環(huán)境友好型的產(chǎn)業(yè)。這些特點(diǎn)特別適合北京解決大氣污染嚴(yán)重問題。
構(gòu)建北京能源的“四個體系”
新工業(yè)革命下,筆者認(rèn)為,北京能源體系的戰(zhàn)略思路是以能源結(jié)構(gòu)調(diào)整為主旨,適應(yīng)綠色化趨勢、智能化趨勢和服務(wù)化趨勢的“三大趨勢”,構(gòu)建北京能源“四個體系”:北京能源技術(shù)體系、北京能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新體系、北京能源供應(yīng)體系、北京能源消費(fèi)體系(見圖)。
一是構(gòu)建北京能源技術(shù)體系。北京能源技術(shù)體系包括:可再生能源技術(shù)體系,包括太陽能光伏發(fā)電技術(shù)、太陽能熱發(fā)電技術(shù)、深層地?zé)峁こ袒夹g(shù)、生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)及其重點(diǎn)突破環(huán)節(jié);新能源技術(shù)體系,包括天然氣利用技術(shù)和氫能利用技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)及其重點(diǎn)突破環(huán)節(jié);地面交通技術(shù)體系,包括新能源汽車（愛基,凈值,資訊）技術(shù)、新型軌道交通技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)及其重點(diǎn)突破環(huán)節(jié);電網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)體系,包括大型電網(wǎng)安全技術(shù)、智能電網(wǎng)技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)及其重點(diǎn)突破環(huán)節(jié);煤炭潔凈和高附加值利用技術(shù)體系,包括低價煤高效利用技術(shù)、新型煤燃燒和發(fā)電技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)及其重點(diǎn)突破環(huán)節(jié)。
二是構(gòu)建北京能源供應(yīng)體系。重點(diǎn)保障天然氣供應(yīng)。北京是典型的能源輸入型城市,能源供應(yīng)的主要特點(diǎn)是對能源保障方面的要求顯著高于其他地區(qū)。從品種分析,四種主要能源品種中,煤炭、電力、成品油供應(yīng)穩(wěn)定,天然氣供應(yīng)偏緊。為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo),天然氣作為清潔能源處于緊缺狀態(tài),北京天然氣主要來自陜甘寧長慶氣田、華北油田、大港油田、塔里木氣田、青海油田,長慶氣田僅由一條輸管線往北京供氣,挑戰(zhàn)了運(yùn)輸?shù)目煽啃?。?yīng)加大對天然氣的利用程度,實(shí)現(xiàn)天然氣的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),大力開發(fā)系統(tǒng)優(yōu)化,充分發(fā)展各種先進(jìn)技術(shù)的綜合利用,可以通過管理調(diào)控,熱電冷聯(lián)供等一系列綜合措施,降低供熱系統(tǒng)的能源消耗量,從而提高天然氣的利用效率。加大新能源和可再生能源供應(yīng)力度。目前,北京市新能源和可再生能源占能源消費(fèi)總量的比例偏低,“十三五”期間應(yīng)增加到15%左右。北京市蘊(yùn)藏著豐富的可再生資源,比如地?zé)豳Y源和風(fēng)能、太陽能等。北京市在官廳和密云水庫周邊地區(qū)分布著風(fēng)能,目前在延慶縣康莊附近建成一個示范性的小規(guī)模風(fēng)能發(fā)電場。因此,北京市可以考慮充分利用這些可再生能源,加大對可再生能源的供應(yīng)力度;同時,可以開發(fā)新型能源利用模式,北京市每天產(chǎn)生大量生活垃圾,可以通過適當(dāng)選址,建設(shè)垃圾發(fā)電站,既解決了環(huán)境污染又可以充分利用垃圾發(fā)電,而通過垃圾發(fā)電也能夠在一定程度上緩解北京市清潔能源供應(yīng)緊張的現(xiàn)狀。在北京市周邊農(nóng)村地區(qū),可以充分利用其稻稈等有機(jī)物的資源優(yōu)勢,制造有機(jī)沼氣,這在一定程度上既能夠解決北京市農(nóng)村居民的生活用能,也能夠在一定程度上緩解北京市環(huán)境污染的壓力。
三是構(gòu)建北京能源消費(fèi)體系。大力發(fā)展新能源交通。推進(jìn)新能源環(huán)保汽車、慢性交通系統(tǒng)和智能交通體系建設(shè),分別從無污染排放、非機(jī)動車出行和交通信息終端服務(wù)的角度緩解城市交通擁擠程度、改善城市出行環(huán)境。北京應(yīng)著力發(fā)展包括電動汽車在內(nèi)的新能源汽車,努力為電動汽車消費(fèi)創(chuàng)造更好的環(huán)境,提供更為周全的服務(wù)。在公共汽車、環(huán)衛(wèi)用車等領(lǐng)域的政府采購中率先采用新能源汽車,包括純電動汽車、混合動力汽車以及天然氣汽車,建議“十三五”期間將新能源汽車配置指標(biāo)由2萬輛增加到3萬輛。在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面,將充電站建設(shè)納入到城市規(guī)劃建設(shè)中,為未來新能源汽車的推廣創(chuàng)造條件。大力發(fā)展新能源建筑,將太陽能光伏電池板與建筑物屋頂及外立面相結(jié)合,以達(dá)到充分利用太陽能的功效;北京應(yīng)以公共建筑和居民住宅為重點(diǎn)、大專院校校區(qū)為試點(diǎn)創(chuàng)建綠色示范項(xiàng)目,推動新能源建筑在全社會范圍內(nèi)的推廣。大力發(fā)展新能源電器,廣泛推廣能源綜合利用的新一代產(chǎn)品,比如太陽能熱水器、空氣能熱泵熱水器、水源熱泵熱水器等。
四是構(gòu)建北京能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新體系。
個人和家庭以建筑物為主體利用可再生能源,使得無數(shù)微小的能源生產(chǎn)單元遍布世界各地,這就需要連接建筑物且具有高度穩(wěn)定性和可靠性的電網(wǎng),并將其連通原有的電網(wǎng)。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供了支撐,它把個體、組織或體系的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_,通過機(jī)器學(xué)習(xí)與硬件支撐,進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,反饋到個體、組織或體系的過程,這樣,自助生產(chǎn)能源的人們能通過網(wǎng)絡(luò)以無縫對接和對等的方式分享剩余的能源。能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新體系的意義在于,通過互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新很快地反饋供給與需求的關(guān)系,從而不斷調(diào)整能源體系的供給行為,其對于社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的價值巨大。因此,北京能源體系應(yīng)將能源網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來,建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新體系。建議北京成立首都能源互聯(lián)網(wǎng)前瞻性技術(shù)中心,該前瞻性技術(shù)中心著重應(yīng)用,以新能源、云計算、大數(shù)據(jù)管理的整合管理等為主要研究方向,建成能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新平臺。
北京能源體系的建立,既任重道遠(yuǎn),也迫在眉睫,需要從四個體系上構(gòu)建并完善。
責(zé)編：wy
