城市(包括城鎮地區)是國家經濟的重要載體，同時又是人口密集、經濟發達、能源供應集中的區域生態系統。隨著現代城市化演進過程的不斷加快，城市系統已成為全球主要的生態單位之一。能源作為城市生態系統中的一個主導性要素，其在城市中的流動過程是以各類能源的消耗與轉化為主要特征的。

 

  發達國家的歷史經驗表明，在一個國家進入工業化和城市化的特殊歷史階段，社會發展將創造巨大的投資需求和消費需求，必然拉動能源消耗的快速增長。從1981 年至2000 年的20 年間，我國國民經濟年均增長速度為9.5%，而能源消費年均增長4.7%，能源消費彈性系數平均為0.49。在未來若干年內即使中國經濟年均增長速度只有7%，能源消耗的增長年均速度也在3%以上。目前，世界范圍內能源的供給形勢日趨緊張，國際能源爭奪中又存在諸多的不安全因素，對我國而言，石油、天然氣等優質能源將出現巨大的供需缺口。而且我國大部份地區能源利用技術落后，重短期局部利益、輕長遠全局戰略，加上城市經濟中一直以煤炭為主的能源結構導致了嚴重的環境污染。

 

  因此，制定、實施科學合理的城市能源供應規劃，實現能源利用的生態化、節約化和可再生化，是關系到一個城市可持續發展能力和生態環境質量的重要課題。

 

  1 基于能源稟賦的城市能源類型劃分

 

  分別以城市一次能源供需比與二次能源供需比為維度，定義如下指標：

 

  ① 一次能源供需比為城市自有一次能源總供給量與城市一次能源總需求量之比，它反映城市中能源轉換產業的發達程度；

 

  ② 二次能源供需比為城市自有二次能源總供給量與城市二次能源總需求量之比，它反映城市中能源開采產業的發達程度；

 

  ③ 能源生產彈性系數Ep為能源生產量年平均增長速度與城市GDP年平均增長速度之比；④ 能源消費彈性系數Ec 為能源消費量年平均增長速度與城市GDP年平均增長速度之比。

 

  通過對各類城市上述指標的統計分析，可以將城市分為四類：能源型城市Ⅰ、能源型城市Ⅱ、能源依賴型城市Ⅰ和能源依賴型城市Ⅱ。

 

  隨著現代城市能源技術水平的不斷提高，能源利用呈現節約化的趨勢，對于能源型城市和能源部分輸出型城市，其能源生產彈性系數Ep<1，且有下降趨勢。對于能源依賴型城市，其能源消費彈性系數Ec<1，且有下降趨勢。通過對國內城市的調研發現，四類城市在能源供需狀況、能源在城市經濟中的地位、污染狀況等方面有著顯著的區別。

 

  2 主要能源依賴型城市的能源供應分析

 

  北京、上海、廣州、沈陽、哈爾濱、深圳、青島、大連等能源依賴型城市都是人口集中、能源消耗量大、經濟較發達的區域中心，都非常重視改善生態環境和城市可持續發展。這些城市化進程較快的地區在能源供應體系中存在顯著特點。

 

  2.1 一次能源需要外部調入

 

  在列舉的八個城市中，除深圳以外其它都是基礎雄厚的工業城市，擁有較強的能源轉換能力，所以長期以來一直以輸入一次能源、在城市中完成能源轉換與利用為主。城市的二次能源(特別是電力)基本自給自足并已出現相對過剩，能源需求高峰期供需略有缺口，波谷期能源過剩，峰谷差值比較大。深圳市能源轉換產業較弱，二次能源基本全部從外地輸入。

 

  2.2 第二產業用能比例最高

 

  我國大部分城市中的第二產業仍然是能源的主要消費部門。除深圳外，其余城市主導產業基本以化工、石油、冶金、機械、建材為主，這些城市的終端能源結構中第二產業的用能比例最高。深圳市高新技術產業比重較大，沈陽市關停了很多老工業企業，因此這兩個城市第二產業用能比例略低于其他城市。

 

  2.3 能源消費彈性系數大都介于 0.2~0.45 之間能源消費彈性系數反映能源消費的增長速度與國民經濟發展之間的關系，該系數值越大，表示經濟發展對能源的依賴程度越高。以北京為例，1990 年至2000 年北京市年均GDP 增長速度達10.88%，同期能源消費年均增長4.47%，能源消費彈性系數為0.41，其中“九五”期間能源消費彈性系數為0.37，低于“八五”時期的0.44，表明“九五”期間節能成效更為顯著。

 

  沈陽市近幾年高能耗國有大中型企業實現了轉型，因此在城市經濟保持增長的同時，能源消費量增長大幅下降。

 

  2.4 城市集中供熱率比較高(僅列北方城市)

 

  城市集中供熱系統是城市經濟和社會發展的重要基礎設施，城市集中供熱率是城市現代化的標志之一。集中供熱對于提高能源利用效率、綜合治理污染排放意義重大。北方城市的集中供熱率相對較高，但也存在著很多由熱效率小于60%的小型鍋爐分散供熱的情況，目前這些城市基本上都把拆除小鍋爐、提高集中供熱率作為地區能源規劃的重點。

 

  2.5 同國外城市相比，單位GDP 能耗都比較高

 

  單位 GDP 的能源消耗量是衡量城市能源利用率的主要指標。隨著能源利用技術的發展，我國城市的能源利用效率不斷提高，以北京為例，1990 年單位GDP 的能源消耗平均為每萬元5.41 t 標準煤，2000 年該指標已經下降到每萬元1.50 t 標準煤，下降了約72%，年均節能率達6%。哈爾濱由于采暖用能高，重工業能源效率較低，因此單位GDP 能耗高于其他城市。沈陽市重工業所占經濟比重逐年下降，單位能耗指標也持續遞減。深圳市著重發展了以低能耗高新科技為主流的工業體系，2000 年一、二、三產業結構比例為1:44:55，高新技術產業產值占工業總產值比重達53%以上，在所列城市中，深圳市的單位GDP 能耗最低。但同國外城市相比，我國城市的能源利用技術仍然比較落后。根據 OECD 統計，2000 年全世界平均單位GDP 能耗為2.5?10-4 toe×US$-1[2]。北京市2000 年能耗水平相當于世界平均水平的4.8 倍、日本東京1995 年單位能耗的26 倍(按可比口徑計算)。可見，我國城市能源的利用技術仍然處于較低水平，節能的潛力很大。

 

  3 主要能源依賴型城市的能源規劃比較

 

  北京、上海、廣州等八個能源依賴型城市的能源規劃如表 3 所示。從中可以看出，結合西氣東輸、引俄、引澳等天然氣項目機遇，這些經濟相對發達的城市都努力改善以煤為主的能源結構，提高天然氣在一次能源中的比重，同時重視改造原有的能源基礎設施，保護城市生態環境，但國內城市基本都沒有把發展可再生能源正式列入城市規劃。

 

  4 對策與建議

 

  城市能源總體戰略是一項系統工程，既要考慮城市的經濟發展、社會變化、科技進步與環保因素等等，又要研究城市周邊能源市場與國家能源戰略。從發展趨勢來看，我國的城市已經不能再走發達國家“先污染、后治理”的老路，加之能源產業屬于資本、技術密集型，能源供應項目建設周期長、投資大、見效慢，因此城市能源規劃必須未雨綢繆，甚至優先于城市整體經濟發展而考慮。

 

  4.1 城市能源規劃

 

  英國的能源規劃很有借鑒意義。英國是一個能源短缺的國家，到 2020 年一次能源總需求的四分之三將依賴進口。為解決能源供需矛盾，實現能源低碳化、高可靠性和經濟性的目標，英國制定了兩個主要的新能源政策：首要的就是提高能源效率，這是實現能源目標的最經濟和最安全的途徑，比如發展節能工業產品、采用建筑物保溫技術降低家庭和商業的能源成本等等。

 

  其次是大力發展可再生能源，加強能源安全性，提升工業的競爭力，到2050 年前實現減碳60%。

 

  我國的能源稟賦決定了城市能源結構中一直以煤為主，為了避免發展經濟帶來能耗成本的升高和環境的惡化，大部分城市的能源結構逐漸由以煤為主向清潔化的能源結構轉變，很多城市都在努力為引進天然氣做準備，但是天然氣供應方案存在諸多不穩定的因素，而且這只是改善城市能源狀況的一種短期行為。長期來看，城市發展可再生能源、節能降耗、提高能源利用技術水平才是實現可持續發展的關鍵途徑。

 

  4.2 嚴格實施環境成本核算

 

  城市內的各類企業是能耗的主要載體，企業使用能源所帶來的成本主要包括事前主動性支出(能源成本、污染預防和污染治理支出等)和事后被動性支出(排污費、罰款、賠償金等)。

 

  在外部控制機制不健全的情況下，企業在使用能源過程中缺乏進行環境成本核算的動力，僅僅依靠來自公眾環境保護的壓力并寄希望于企業自覺完成能源的生態化利用是徒勞的。

 

  因此，必須依靠政府干預的力量，基于可持續發展考慮科學制定能源產品的價格，在能源使用過程中以法律手段強制所有企業計量并披露所發生的能源使用成本，提高企業事前主動性支出和強化事后被動性支出，并為所有企業提供一個公平競爭的環境。只有這樣，才能促進企業提高能源利用技術、實現能源利用的生態化和節約化。

 

  4.3 城市能源扶持政策

 

  在城市能源供應系統改造初期，各類清潔能源和可再生能源的使用成本一般會高于現有的常規能源，而且需要淘汰傳統設備與技術，開發一系列新的技術與配套設施，政府對相關領域的扶持政策將直接關系到各種能源的生態化利用。

 

  雖然提高能源利用技術在起步階段會影響到經濟效益，但從長期利益和全局利益來看是濟可行的，而且是未來能源供應的發展趨勢。為此，國家及地方各級政府需要在政策、制度、體制上不斷創新，制定優惠的價格、稅收、補貼等政策扶持能源相關產業的發展。