看过来！中国城市能源发展的“素描画像”
发布日期：2018/10/20
“国网（苏州）城市能源研究院、国网能源研究院、国网江苏省电力公司联合组成的研究团队尝试在国内首次对中国城市能源发展做出一个可能粗略但相对完整的素描画像。” 10月18日上午，“一带一路”能源部长会议和国际能源变革论坛联合隆重开幕。“能源转型成果发布会”率先登场，发布了《中国可再生能源展望》、《青海9日100%清洁电力实践》、《中国城市能源报告（2018）-总体特征与样本发现》等六项成果。作为首个《中国城市能源报告》的成果发布人，国网（苏州）城市能源研究院院长、国网能源研究院副院长李伟阳接受本报记者采访时如此表示。
《中国城市能源报告（2018）-总体特征与样本发现》共58页，分三个部分、九个篇章。报告第一部分，希望通过回望历史和凝眸时代两个篇章，获取理解中国城市能源发展的历史视角与全球视野。第二部分，五个篇章，分别阐述了中国城市能源的总体特征、工业用能特征、建筑用能特征、交通用能特征，以及对40个样本城市的分析发现。第三部分，通过两个篇章分别阐述了中国城市能源面临的主要挑战和中国城市与能源协同发展方向。
报告用5个关注、36个发现、8个挑战、9个展望的新颖方式勾勒出了中国城市能源发展的“素描画像”。
一、城市能源总体画像
能源消费总量特征：两个高度集中。
我国能源消费高度集中于城市。中国城市能源消费总量占比达到85%，超过世界平均水平18个百分点，城市能源消费高度集中特征明显。
能源消费空间分布高度集中。中国城市能源消费在空间分布上呈现明显的集聚特征，城市能源消费集中在东部沿海发达地区和数个区域中心城市，特别是以长三角、珠三角、京津冀为代表的大型城市群能源消费高度集中。其中，2016年长三角 26 市土地面积约占全国的 2.2%、地区 GDP 约占全国的 18.5%、能源消费约占全国的 12.6%。相比而言，美国、欧洲的城市能源消费空间分布更加分散。
能源消费结构特征
煤炭和工业用能“两个高占比”特征显著。2016 年，我国城市能源终端消费结构中，煤炭占比 38.5%，成品油占比 25%，电力占比23.7%，天然气占比 7.6%，热力占比 5.2%，煤炭在终端能源结构中依然呈现高占比特征。并且，我国煤炭能源消费占比大大超过国际一流城市水平，其中香港终端能源消费煤炭占比 17.6%，东京终端能源消费煤炭占比 12%，巴黎、伦敦、新加坡的城市能源消费煤炭占比最高也仅在 1% 左右，煤炭消费微乎其微。
2016年，我国城市用能结构中，工业用能占比70.7%，建筑用能占比 18.6%，交通用能占比10.7%，工业用能在终端能源消费结构中占主导地位。与发达国家相比，我国工业用能占比总体超过约 30 个百分点。
城市终端能源消费电气化保持较高水平。电能占终端能源消费比例是衡量国家和城市终端能源消费结构和电气化程度的重要指标。2016 年，我国电能占终端能源消费比重 22%，超过世界平均水平3.5 个百分点，电能占城市终端能源消费比重 23.7%，超过世界平均水平 5.2 个百分点，城市能源消费电气化水平较高。但与巴黎、伦敦、东京、香港等一流城市相比，还有较大提升空间，其中巴黎终端能源消费占比为33.33%，伦敦为30.56%，东京为35.45%，香港为42.52%。
城市能源能效特征
城市能源能效总体水平提升迅速。1990 年至 2015 年，我国单位 GDP 能耗下降约 65%，与世界先进水平差距迅速缩小。1990年，我国单位GDP能耗是世界平均水平的2.8倍，到2015年，我国单位GDP能耗下降至世界平均水平的1.4倍。
处于不同发展阶段的城市综合能效水平存在显著差异。2017 年，我国单位 GDP 能耗最高城市能耗水平是单位 GDP 能耗最低城市的 6.6 倍。从典型城市的单位 GDP 能耗来看，处于工业化中后期阶段城市的能耗水平普遍高于处于后工业化阶段的城市，北京、广州、深圳等部分进入后工业化阶段的城市单位 GDP 能耗远低于中国平均水平，已与英国、法国、德国、日本等发达国家水平相当。
城市能源供应特征
城市能源供应四面八方“远方来”特点明显。为了满足城市日益增长的能源需求，包括煤炭、天然气在内的大部分一次能源和电力等都需要从资源集中地送往负荷中心，与国外城市相比，我国能源供应更多地需要“从远方来”。国家电网公司经营区域已投运的特高压输电线路每年可使中东部地区减少燃煤近亿吨，惠及 16 个省近 9 亿人。
城市能源供应因地制宜“身边来”方兴未艾。截至 2016 年年底，35kV 及以下电压等级接入分布式能源项目装机容量为 6587 万千瓦。其中，分布式光伏占比40%，小型水电占比29%，生物质能发电占比6%，分散式风电占比5%，分布式天然气发电占比2%，其余资源综合利用占比18%。
城市能源挑战特征
城市能源环境面临挑战更为严峻。根据2017年全国环境统计公报数据，当年338 个城市超过 70% 空气质量超标全年发生重度污染 2311 天次、严重污染 802 天次，平均超标天数78%。
城市能源治理面临挑战更为严峻。市场化程度、监管能力建设、信息贯通共享、公众参与度是我国城市能源治理面临的四大考验。首先，我国能源发展市场化程度不高，能源价格机制未能完全反映资源稀缺程度、供求关系和环境成本，价格机制不完善影响储能等新兴能源设施的利用，影响城市可再生能源发展和能源转型进程；其次，我国城市能源管理职能分散在不同管理部门，能源战略、能源规划、能源法规、能源开发、市场消费、节能管理、环境保护、新能源利用等多头管理，缺乏统筹，管理效率较低；再次，不同能源系统之间条线分割明显，信息收集、共享机制缺乏，综合能源利用受限，影响城市能源系统整体效率；最后，能源变革缺乏足够的公众参与度，需要加快建立有效的城市能源发展信息公开制度，充分利用公众智慧，保障公众知情权、参与权、监督权。
二、城市工业用能画像
工业用能总量特征
工业用能占比逐年下降，但始终是城市用能绝对主体。我国城市用能中，工业用能总量保持增长，但同期占比逐年下降。2012年至2016年，城市工业用能总量从24.7亿吨缓慢上升到26.2亿吨，同期占比从74.3%下降到70.7%。
工业用能结构特征
据《中国能源统计年鉴》数据分析，我国六大高耗能行业包括黑色金属冶炼和压延加工业，化学原料和化学制品制造业，非金属矿物制品业，石油加工、炼焦和核燃料加工业，有色金属冶炼和压延加工业，电力、煤气及水生产和供应业一直是工业用能的主体，占我国2016年工业用能的75.1%，占我国能源消费总量的50%。1995-2016 年，六大高耗能行业占我国工业用能的比重从66.2%上升至75.1%；自2000年超过70%以来，一直保持高位波动。
工业用能能效特征
部分工业产品能效接近国际先进水平，但多数工业产品能效对比国外先进水平仍有较大差距。据我国2016年能耗水平与及国际先进水平测算，我国工业领域十个主要产品（钢铁、电解铝、水泥等）生产节能潜力超过1.9 亿吨标准煤。
不同城市工业用能占比、能效水平差异巨大，发展阶段性特征明显。以上海、苏州、洛阳三个工业城市为例，上海市工业产值排名全国首位，工业以高端制造业和高技术产业为主，单位GDP 能耗已低至0.42 吨标煤/ 万元，达到此类城市的最佳水平；苏州市工业处于由制造业为主向高端制造业和高技术产业转型阶段；洛阳市工业以传统产业为主，高新技术产业还处于布局阶段。
以北京、南京、兰州三个第三产业占比超过60%的城市为例，北京市工业淘汰高耗能产业，高占比高新技术产业使工业用能占全社会用能比重低至34.3%；南京市工业结构初步完成升级，产业以电子信息产业和石化产业为支柱，单位GDP 能耗为0.59 吨标煤/ 万元；兰州工业还处于高耗能阶段，重工业在工业能源消费中占比超过98%，单位GDP 能耗高达0.96 吨标煤/ 万元。
工业用能演进特征
产业结构升级是工业用能变革演进的内在驱动力。以北京市的工业能源消费结构变动为例，2006年，煤炭消费占比高达69.3%， 2016年，煤炭消费占比下降至仅为6.5%。同期，电力消费占比从2006年的12.4%，快速上升至2016年的46.6%。
三、城市建筑用能画像
建筑用能总量特征
建筑行业是我国能源消费的隐形主场。2016 年，我国建筑用能9.06 亿吨标准煤，虽然建筑用能直接占比为20%，但是，建筑在建设阶段消耗能源巨大，建筑用钢占我国钢材消费的比例超过50%，房屋水泥消费占总产量的60-70%。从全使用寿命周期来看，建筑行业相关能耗约占我国能源消费总量的一半。
建筑能源消耗仍处于持续增长期。2016 年，我国城市建筑总面积352.3 亿平方米，其中城镇居民建筑229.3 亿平方米，公共建筑 123.0 亿平方米。2011 年至 2016 年，我国城市建筑面积年均增长5.3%，其中城镇住宅年均增长3.8%，公共建筑平均年均增长 8.8%。城市化进程将持续推动我国建筑能耗保持长期增长态势。2016 年， 我国城市化率57.4%， 比2012 年提高了4.8 个百分点， 2020 年城市化率预计达到60%。建筑用电梯、空调等高耗能设备快速增加，以及城镇居民生活水平提升带来的生活用能需求强劲增长，也将持续推动我国建筑能耗保持长期增长态势。
建筑用能结构特征
降低公共建筑能耗是提升城市建筑能效的关键。公共建筑是城市建筑能效。2016年，公共建筑能耗总量是城镇居民建筑的1.06倍，但是公共建筑面积却仅为城镇居民建筑的50%，究其原因是由于公共建筑单位面积能耗大大高于居民建筑。据测算，公共建筑单位面积能耗30.2kg标准煤每平方米每年，是居民建筑单位面积能耗的2.3倍。公共建筑能耗主要包括空调用能、照明插座用能、办公用能、动力用能以及特殊用能等几个方面，其中又以建筑空调用能为主，占公共建筑总能耗的50%-70%。我国公共建筑多采用大玻璃幕墙等遮阳隔热性差材质，导致内部发热量大、空调期长等问题，造成公共建筑单位面积能耗大大超过居民建筑。
建筑用能演进特征
城市建筑与分布式光伏、光热、地热能利用相结合渐成趋势。目前，开发建筑屋顶、立面等城市空间进行分布式太阳能利用得到大幅推广，利用地热能为建筑供暖制冷也取得良好效果。2016 年新增分布式光伏装机容量1GWp，新增分布式光伏发电量116 亿千瓦时。太阳能光热利用10 年平均增速17.8%，2016 年太阳能集热面积达到4.6 亿平方米，其中，城市集热利用面积3.4 亿平方米。2016 年我国城镇新增浅层地热能应用建筑达到4.78 亿平方米。
建筑用能管理特征
城市建筑能源管理总体仍处于重建设、轻运营状态。我国先后出台《绿色建筑评价标准》、《中国生态住宅技术评估手册》等建筑节能实施标准，对建筑建设阶段能源消耗进行控制。目前，北京、天津、上海、重庆、江苏、浙江、山东、深圳等地城市新建建筑中已开始全面执行绿色建筑标准。建筑运行阶段的能源管理也正在逐步开展，国家住建部在33 个省市（含计划单列市）开展能耗动态监测平台建设，“十二五”期间已经对9000 余栋建筑进行能耗动态监测。但是，从目前运行实际分析，能耗监测平台难以维系持续运行，能源数据统计质量缺乏保障，全面系统开展建筑节能困难。
四、城市交通用能画像
交通用能总量特征
我国城市交通用能总量逐年上升。我国城市交通用能由2012年的3.26亿吨标准煤，增长至2016年的3.97亿标准煤，在城市能源消费中的占比由2012年的9.8%上升至2016年的10.7%，增加近1个百分点。
私人汽车迅猛增长是城市交通用能增长的主要驱动力。2008-2016年，我国民用汽车保有量增长1.35亿辆，私人汽车贡献了其中的1.28亿辆，约占汽车保有量增长的94.8%。据估算，2012年-2015年城市交通用能增量中，私人汽车用能增量分别贡献了34.0%，43.2%，57.5%及42.3%。
交通用能结构特征
天然气、电力等清洁用能的比例升势初显。从2011年至2016年，交通领域中的天然气用能占比从2.0%提高至3.0%，提高1个百分点，电力用能占比从0.8%提高至0.9%，提高0.1个百分点。
电动汽车发展迅速，充电设施基础设施建设世界领先。我国电动汽车产业开始由导入期进入成长期。2017年，我国电动车销量77.70万辆，比2013年增加43倍，纯电动汽车保有量接近150万辆，其中纯电动乘用车保有量80.1万辆。2017年底，我国公共充电桩保有量达到21.4万根，私人充电桩数量23.2万根，车桩比达到3.8:1，充电设施建设运营数量全球第一。
交通用能能效特征
治理拥堵能耗对于提升城市交通用能能效不容忽视。2017年，我国26%的城市通勤高峰处于拥堵状态，55%的城市处于缓行状态。机动车低速条件下运行的单位里程能源消耗是正常行驶速度条件下的3倍以上，缓解和预防城市交通拥堵对控制城市能源消费总量具有重要意义。
提升公共交通出行率对于提升城市交通用能能效不容忽视。研究数据表明，城市公共交通的人均能源消耗约为私人小汽车的1/4。我国大部分城市居民出行的公交分担率处于10~30%之间，距离国际上公交分担率较高的城市50%~60%左右的水平有较大差距。按照目前我国城市用能结构及公交分担率估算，城市公交分担率每提升1%，可以降低城市能源消费量万分之七至万分之八。
40个样本城市画像
《中国城市能源报告（2018）》选取了40个城市作为研究样本。40个样本城市能源消费总量占全国城市能源消费总量的37.4%，占全国能源消费总量的33%。样本城市涵盖不同行政级别，包含4个直辖市、11个副省级城市以及25个地级市；覆盖不同资源禀赋，9个城市属于资源型城市，31个属于普通型城市；覆盖不同发展阶段，15个城市处于工业化中期、14个城市处于工业化后期、11个城市处于后工业化阶段。
城市能源变革短期进展特征
样本城市能源变革均取得积极进展，但不同城市的变革速度与水平存在着不平衡。联合研究团队开发了专门的城市能源变革进展指数反映城市能源变革的进步程度，采用的指标体系包括能源基础设施、能源消费、能源供给、环境改善、能源结构、能源效率等方面共计34个指标。
用城市能源变革进展指数衡量2013年-2017年40个样本城市的能源变革进步程度，结果表明各个样本城市都取得不同程度的进展，40个样本城市整体衡量，年均增长6.8%。2013年-2017年，能源变革进展最显著样本城市五年累计增长73.3%。
城市能源基础设施提升明显，可再生能源发展爆发式增长。40个样本城市人均能源基础设施投入5年累计增长57%，节能环保预算支出占公共预算支出比例累计增长34%，城市供电可靠性、燃气普及率等方面能源变革成效显著。40个样本城市可再生能源装机容量总体呈爆发式增长，清洁能源在一次能源中占比均实现不同程度提升。
城市能源变革长期演进特征
工业化中期和后期城市具有更大节能潜力。2017年，处于后工业化时期的样本城市重点高耗能行业单位产值用能下降率在10%以内窄幅波动，表明城市主要用能消耗强度趋于稳定；处于工业化后期的样本城市重点高耗能行业单位产值用能下降率波动范围明显大于后工业化时期样本城市，处于工业化中期的样本城市波动最大，表明能源消耗具有更大下降空间。
后工业化城市能源与经济脱钩趋势显现。1995年-2016年，处于后工业化时期的样本城市北京能源消费总量和GDP总量增速逐渐趋缓，并且能源消费总量环比增速低于GDP环比增速、波动较小并趋于稳定，说明经济增长与能源消费存在“弱脱钩”特征。特别在2005年，北京的能源消费总量环比增速小于0，能源与经济的关系处于“强脱钩”状态。
城市能源变革动力特征
城市能源变革动力需要赋能。运用能源技术、能源政策、管理支撑等方面 8 个指标对 40 个样本城市进行能源变革动力评价，北京、苏州等 4 个城市得分在 70-81 分之间， 15 个城市位于 60-70 分之间， 21 个城市的城市能源变革动力得分不足 60 分，超过半数。城市能源变革动力需要进一步培育，特别是在技术赋能、政策保障、管理创新方面进一步加大支持力度。
来源：中国能源报
