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“國網（蘇州）城市能源研究院、國網能源研究院、國網江蘇省電力公司聯合組成的研究團隊嘗試在國內首次對中國城市能源發(fā)展做出一個可能粗略但相對完整的素描畫像。” 10月18日上午，“一帶一路”能源部長會議和國際能源變革論壇聯合隆重開幕。“能源轉型成果發(fā)布會”率先登場，發(fā)布了《中國可再生能源展望》、《青海9日100%清潔電力實踐》、《中國城市能源報告（2018）-總體特征與樣本發(fā)現》等六項成果。作為首個《中國城市能源報告》的成果發(fā)布人，國網（蘇州）城市能源研究院院長、國網能源研究院副院長李偉陽接受本報記者采訪時如此表示。
《中國城市能源報告（2018）-總體特征與樣本發(fā)現》共58頁，分三個部分、九個篇章。報告第一部分，希望通過回望歷史和凝眸時代兩個篇章，獲取理解中國城市能源發(fā)展的歷史視角與全球視野。第二部分，五個篇章，分別闡述了中國城市能源的總體特征、工業(yè)用能特征、建筑用能特征、交通用能特征，以及對40個樣本城市的分析發(fā)現。第三部分，通過兩個篇章分別闡述了中國城市能源面臨的主要挑戰(zhàn)和中國城市與能源協同發(fā)展方向。
一、城市能源總體畫像
能源消費總量特征：兩個高度集中。
我國能源消費高度集中于城市。中國城市能源消費總量占比達到85%，超過世界平均水平18個百分點，城市能源消費高度集中特征明顯。
能源消費空間分布高度集中。中國城市能源消費在空間分布上呈現明顯的集聚特征，城市能源消費集中在東部沿海發(fā)達地區(qū)和數個區(qū)域中心城市，特別是以長三角、珠三角、京津冀為代表的大型城市群能源消費高度集中。其中，2016年長三角 26 市土地面積約占全國的 2.2%、地區(qū) GDP 約占全國的 18.5%、能源消費約占全國的 12.6%。相比而言，美國、歐洲的城市能源消費空間分布更加分散。
能源消費結構特征
煤炭和工業(yè)用能“兩個高占比”特征顯著。2016 年，我國城市能源終端消費結構中，煤炭占比 38.5%，成品油占比 25%，電力占比23.7%，天然氣占比 7.6%，熱力占比 5.2%，煤炭在終端能源結構中依然呈現高占比特征。并且，我國煤炭能源消費占比大大超過國際一流城市水平，其中香港終端能源消費煤炭占比 17.6%，東京終端能源消費煤炭占比 12%，巴黎、倫敦、新加坡的城市能源消費煤炭占比最高也僅在 1% 左右，煤炭消費微乎其微。
2016年，我國城市用能結構中，工業(yè)用能占比70.7%，建筑用能占比 18.6%，交通用能占比10.7%，工業(yè)用能在終端能源消費結構中占主導地位。與發(fā)達國家相比，我國工業(yè)用能占比總體超過約 30 個百分點。
城市終端能源消費電氣化保持較高水平。電能占終端能源消費比例是衡量國家和城市終端能源消費結構和電氣化程度的重要指標。2016 年，我國電能占終端能源消費比重 22%，超過世界平均水平3.5 個百分點，電能占城市終端能源消費比重 23.7%，超過世界平均水平 5.2 個百分點，城市能源消費電氣化水平較高。但與巴黎、倫敦、東京、香港等一流城市相比，還有較大提升空間，其中巴黎終端能源消費占比為33.33%，倫敦為30.56%，東京為35.45%，香港為42.52%。
城市能源能效特征
城市能源能效總體水平提升迅速。1990 年至 2015 年，我國單位 GDP 能耗下降約 65%，與世界先進水平差距迅速縮小。1990年，我國單位GDP能耗是世界平均水平的2.8倍，到2015年，我國單位GDP能耗下降至世界平均水平的1.4倍。
處于不同發(fā)展階段的城市綜合能效水平存在顯著差異。2017 年，我國單位 GDP 能耗最高城市能耗水平是單位 GDP 能耗最低城市的 6.6 倍。從典型城市的單位 GDP 能耗來看，處于工業(yè)化中后期階段城市的能耗水平普遍高于處于后工業(yè)化階段的城市，北京、廣州、深圳等部分進入后工業(yè)化階段的城市單位 GDP 能耗遠低于中國平均水平，已與英國、法國、德國、日本等發(fā)達國家水平相當。
城市能源供應特征
城市能源供應四面八方“遠方來”特點明顯。為了滿足城市日益增長的能源需求，包括煤炭、天然氣在內的大部分一次能源和電力等都需要從資源集中地送往負荷中心，與國外城市相比，我國能源供應更多地需要“從遠方來”。國家電網公司經營區(qū)域已投運的特高壓輸電線路每年可使中東部地區(qū)減少燃煤近億噸，惠及 16 個省近 9 億人。
城市能源供應因地制宜“身邊來”方興未艾。截至 2016 年年底，35kV 及以下電壓等級接入分布式能源項目裝機容量為 6587 萬千瓦。其中，分布式光伏占比40%，小型水電占比29%，生物質能發(fā)電占比6%，分散式風電占比5%，分布式天然氣發(fā)電占比2%，其余資源綜合利用占比18%。
城市能源挑戰(zhàn)特征
城市能源環(huán)境面臨挑戰(zhàn)更為嚴峻。根據2017年全國環(huán)境統(tǒng)計公報數據，當年338 個城市超過 70% 空氣質量超標全年發(fā)生重度污染 2311 天次、嚴重污染 802 天次，平均超標天數78%。
城市能源治理面臨挑戰(zhàn)更為嚴峻。市場化程度、監(jiān)管能力建設、信息貫通共享、公眾參與度是我國城市能源治理面臨的四大考驗。首先，我國能源發(fā)展市場化程度不高，能源價格機制未能完全反映資源稀缺程度、供求關系和環(huán)境成本，價格機制不完善影響儲能等新興能源設施的利用，影響城市可再生能源發(fā)展和能源轉型進程；其次，我國城市能源管理職能分散在不同管理部門，能源戰(zhàn)略、能源規(guī)劃、能源法規(guī)、能源開發(fā)、市場消費、節(jié)能管理、環(huán)境保護、新能源利用等多頭管理，缺乏統(tǒng)籌，管理效率較低；再次，不同能源系統(tǒng)之間條線分割明顯，信息收集、共享機制缺乏，綜合能源利用受限，影響城市能源系統(tǒng)整體效率；最后，能源變革缺乏足夠的公眾參與度，需要加快建立有效的城市能源發(fā)展信息公開制度，充分利用公眾智慧，保障公眾知情權、參與權、監(jiān)督權。
二、城市工業(yè)用能畫像
工業(yè)用能總量特征
工業(yè)用能占比逐年下降，但始終是城市用能絕對主體。我國城市用能中，工業(yè)用能總量保持增長，但同期占比逐年下降。2012年至2016年，城市工業(yè)用能總量從24.7億噸緩慢上升到26.2億噸，同期占比從74.3%下降到70.7%。
工業(yè)用能結構特征
據《中國能源統(tǒng)計年鑒》數據分析，我國六大高耗能行業(yè)包括黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)，化學原料和化學制品制造業(yè)，非金屬礦物制品業(yè)，石油加工、煉焦和核燃料加工業(yè)，有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)，電力、煤氣及水生產和供應業(yè)一直是工業(yè)用能的主體，占我國2016年工業(yè)用能的75.1%，占我國能源消費總量的50%。1995-2016 年，六大高耗能行業(yè)占我國工業(yè)用能的比重從66.2%上升至75.1%；自2000年超過70%以來，一直保持高位波動。
工業(yè)用能能效特征
部分工業(yè)產品能效接近國際先進水平，但多數工業(yè)產品能效對比國外先進水平仍有較大差距。據我國2016年能耗水平與及國際先進水平測算，我國工業(yè)領域十個主要產品（鋼鐵、電解鋁、水泥等）生產節(jié)能潛力超過1.9 億噸標準煤。
不同城市工業(yè)用能占比、能效水平差異巨大，發(fā)展階段性特征明顯。以上海、蘇州、洛陽三個工業(yè)城市為例，上海市工業(yè)產值排名全國首位，工業(yè)以高端制造業(yè)和高技術產業(yè)為主，單位GDP 能耗已低至0.42 噸標煤/ 萬元，達到此類城市的最佳水平；蘇州市工業(yè)處于由制造業(yè)為主向高端制造業(yè)和高技術產業(yè)轉型階段；洛陽市工業(yè)以傳統(tǒng)產業(yè)為主，高新技術產業(yè)還處于布局階段。
以北京、南京、蘭州三個第三產業(yè)占比超過60%的城市為例，北京市工業(yè)淘汰高耗能產業(yè)，高占比高新技術產業(yè)使工業(yè)用能占全社會用能比重低至34.3%；南京市工業(yè)結構初步完成升級，產業(yè)以電子信息產業(yè)和石化產業(yè)為支柱，單位GDP 能耗為0.59 噸標煤/ 萬元；蘭州工業(yè)還處于高耗能階段，重工業(yè)在工業(yè)能源消費中占比超過98%，單位GDP 能耗高達0.96 噸標煤/ 萬元。
工業(yè)用能演進特征
產業(yè)結構升級是工業(yè)用能變革演進的內在驅動力。以北京市的工業(yè)能源消費結構變動為例，2006年，煤炭消費占比高達69.3%， 2016年，煤炭消費占比下降至僅為6.5%。同期，電力消費占比從2006年的12.4%，快速上升至2016年的46.6%。
三、城市建筑用能畫像
建筑用能總量特征
建筑行業(yè)是我國能源消費的隱形主場。2016 年，我國建筑用能9.06 億噸標準煤，雖然建筑用能直接占比為20%，但是，建筑在建設階段消耗能源巨大，建筑用鋼占我國鋼材消費的比例超過50%，房屋水泥消費占總產量的60-70%。從全使用壽命周期來看，建筑行業(yè)相關能耗約占我國能源消費總量的一半。
建筑能源消耗仍處于持續(xù)增長期。2016 年，我國城市建筑總面積352.3 億平方米，其中城鎮(zhèn)居民建筑229.3 億平方米，公共建筑 123.0 億平方米。2011 年至 2016 年，我國城市建筑面積年均增長5.3%，其中城鎮(zhèn)住宅年均增長3.8%，公共建筑平均年均增長 8.8%。城市化進程將持續(xù)推動我國建筑能耗保持長期增長態(tài)勢。2016 年， 我國城市化率57.4%， 比2012 年提高了4.8 個百分點， 2020 年城市化率預計達到60%。建筑用電梯、空調等高耗能設備快速增加，以及城鎮(zhèn)居民生活水平提升帶來的生活用能需求強勁增長，也將持續(xù)推動我國建筑能耗保持長期增長態(tài)勢。
建筑用能結構特征
降低公共建筑能耗是提升城市建筑能效的關鍵。公共建筑是城市建筑能效。2016年，公共建筑能耗總量是城鎮(zhèn)居民建筑的1.06倍，但是公共建筑面積卻僅為城鎮(zhèn)居民建筑的50%，究其原因是由于公共建筑單位面積能耗大大高于居民建筑。據測算，公共建筑單位面積能耗30.2kg標準煤每平方米每年，是居民建筑單位面積能耗的2.3倍。公共建筑能耗主要包括空調用能、照明插座用能、辦公用能、動力用能以及特殊用能等幾個方面，其中又以建筑空調用能為主，占公共建筑總能耗的50%-70%。我國公共建筑多采用大玻璃幕墻等遮陽隔熱性差材質，導致內部發(fā)熱量大、空調期長等問題，造成公共建筑單位面積能耗大大超過居民建筑。
建筑用能演進特征
城市建筑與分布式光伏、光熱、地熱能利用相結合漸成趨勢。目前，開發(fā)建筑屋頂、立面等城市空間進行分布式太陽能利用得到大幅推廣，利用地熱能為建筑供暖制冷也取得良好效果。2016 年新增分布式光伏裝機容量1GWp，新增分布式光伏發(fā)電量116 億千瓦時。太陽能光熱利用10 年平均增速17.8%，2016 年太陽能集熱面積達到4.6 億平方米，其中，城市集熱利用面積3.4 億平方米。2016 年我國城鎮(zhèn)新增淺層地熱能應用建筑達到4.78 億平方米。
建筑用能管理特征
城市建筑能源管理總體仍處于重建設、輕運營狀態(tài)。我國先后出臺《綠色建筑評價標準》、《中國生態(tài)住宅技術評估手冊》等建筑節(jié)能實施標準，對建筑建設階段能源消耗進行控制。目前，北京、天津、上海、重慶、江蘇、浙江、山東、深圳等地城市新建建筑中已開始全面執(zhí)行綠色建筑標準。建筑運行階段的能源管理也正在逐步開展，國家住建部在33 個省市（含計劃單列市）開展能耗動態(tài)監(jiān)測平臺建設，“十二五”期間已經對9000 余棟建筑進行能耗動態(tài)監(jiān)測。但是，從目前運行實際分析，能耗監(jiān)測平臺難以維系持續(xù)運行，能源數據統(tǒng)計質量缺乏保障，全面系統(tǒng)開展建筑節(jié)能困難。
四、城市交通用能畫像
交通用能總量特征
我國城市交通用能總量逐年上升。我國城市交通用能由2012年的3.26億噸標準煤，增長至2016年的3.97億標準煤，在城市能源消費中的占比由2012年的9.8%上升至2016年的10.7%，增加近1個百分點。
私人汽車迅猛增長是城市交通用能增長的主要驅動力。2008-2016年，我國民用汽車保有量增長1.35億輛，私人汽車貢獻了其中的1.28億輛，約占汽車保有量增長的94.8%。據估算，2012年-2015年城市交通用能增量中，私人汽車用能增量分別貢獻了34.0%，43.2%，57.5%及42.3%。
交通用能結構特征
天然氣、電力等清潔用能的比例升勢初顯。從2011年至2016年，交通領域中的天然氣用能占比從2.0%提高至3.0%，提高1個百分點，電力用能占比從0.8%提高至0.9%，提高0.1個百分點。
電動汽車發(fā)展迅速，充電設施基礎設施建設世界領先。我國電動汽車產業(yè)開始由導入期進入成長期。2017年，我國電動車銷量77.70萬輛，比2013年增加43倍，純電動汽車保有量接近150萬輛，其中純電動乘用車保有量80.1萬輛。2017年底，我國公共充電樁保有量達到21.4萬根，私人充電樁數量23.2萬根，車樁比達到3.8:1，充電設施建設運營數量全球第一。
交通用能能效特征
治理擁堵能耗對于提升城市交通用能能效不容忽視。2017年，我國26%的城市通勤高峰處于擁堵狀態(tài)，55%的城市處于緩行狀態(tài)。機動車低速條件下運行的單位里程能源消耗是正常行駛速度條件下的3倍以上，緩解和預防城市交通擁堵對控制城市能源消費總量具有重要意義。
提升公共交通出行率對于提升城市交通用能能效不容忽視。研究數據表明，城市公共交通的人均能源消耗約為私人小汽車的1/4。我國大部分城市居民出行的公交分擔率處于10~30%之間，距離國際上公交分擔率較高的城市50%~60%左右的水平有較大差距。按照目前我國城市用能結構及公交分擔率估算，城市公交分擔率每提升1%，可以降低城市能源消費量萬分之七至萬分之八。
40個樣本城市畫像
《中國城市能源報告（2018）》選取了40個城市作為研究樣本。40個樣本城市能源消費總量占全國城市能源消費總量的37.4%，占全國能源消費總量的33%。樣本城市涵蓋不同行政級別，包含4個直轄市、11個副省級城市以及25個地級市；覆蓋不同資源稟賦，9個城市屬于資源型城市，31個屬于普通型城市；覆蓋不同發(fā)展階段，15個城市處于工業(yè)化中期、14個城市處于工業(yè)化后期、11個城市處于后工業(yè)化階段。
城市能源變革短期進展特征
樣本城市能源變革均取得積極進展，但不同城市的變革速度與水平存在著不平衡。聯合研究團隊開發(fā)了專門的城市能源變革進展指數反映城市能源變革的進步程度，采用的指標體系包括能源基礎設施、能源消費、能源供給、環(huán)境改善、能源結構、能源效率等方面共計34個指標。
用城市能源變革進展指數衡量2013年-2017年40個樣本城市的能源變革進步程度，結果表明各個樣本城市都取得不同程度的進展，40個樣本城市整體衡量，年均增長6.8%。2013年-2017年，能源變革進展最顯著樣本城市五年累計增長73.3%。
城市能源基礎設施提升明顯，可再生能源發(fā)展爆發(fā)式增長。40個樣本城市人均能源基礎設施投入5年累計增長57%，節(jié)能環(huán)保預算支出占公共預算支出比例累計增長34%，城市供電可靠性、燃氣普及率等方面能源變革成效顯著。40個樣本城市可再生能源裝機容量總體呈爆發(fā)式增長，清潔能源在一次能源中占比均實現不同程度提升。
城市能源變革長期演進特征
工業(yè)化中期和后期城市具有更大節(jié)能潛力。2017年，處于后工業(yè)化時期的樣本城市重點高耗能行業(yè)單位產值用能下降率在10%以內窄幅波動，表明城市主要用能消耗強度趨于穩(wěn)定；處于工業(yè)化后期的樣本城市重點高耗能行業(yè)單位產值用能下降率波動范圍明顯大于后工業(yè)化時期樣本城市，處于工業(yè)化中期的樣本城市波動最大，表明能源消耗具有更大下降空間。
后工業(yè)化城市能源與經濟脫鉤趨勢顯現。1995年-2016年，處于后工業(yè)化時期的樣本城市北京能源消費總量和GDP總量增速逐漸趨緩，并且能源消費總量環(huán)比增速低于GDP環(huán)比增速、波動較小并趨于穩(wěn)定，說明經濟增長與能源消費存在“弱脫鉤”特征。特別在2005年，北京的能源消費總量環(huán)比增速小于0，能源與經濟的關系處于“強脫鉤”狀態(tài)。
城市能源變革動力特征
城市能源變革動力需要賦能。運用能源技術、能源政策、管理支撐等方面 8 個指標對 40 個樣本城市進行能源變革動力評價，北京、蘇州等 4 個城市得分在 70-81 分之間， 15 個城市位于 60-70 分之間， 21 個城市的城市能源變革動力得分不足 60 分，超過半數。城市能源變革動力需要進一步培育，特別是在技術賦能、政策保障、管理創(chuàng)新方面進一步加大支持力度。
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