“钦点”能源（之三十四）
绿色能源支撑智慧城市发展
陈柳钦
能源是国民经济发展的重要保障，影响能源消费的因素很多，如：经济增长、能源价格、能源强度、能源消费结构、人口、城市化水平、政策因素、技术水平、能源管理水平等，其中，城市化水平是能源消费的重要影响因素。根据研究发现城市化水平每增加1%，能源消费量将增大1.641%，城市化综合作用的结果是导致能源需求量上升。
城市是人类社会发展到一定阶段的产物。现在，城市已经集中了全球50%以上的人口，城市提供完善的基础设施，发达的交通，集中居住的条件，以及优质的电力、燃气等能源供应，城市为人类提供了更高的生活质量。但我们也应看到，城市人口集中，交通、建筑、采暖、照明以及居民日常生活消费大量的能源，同时工业生产也大多集中在城市地区，城市能源消费已经超过全球能源消费的70%。
在城市发展的历史长河中，能源深刻地影响着城市生产和生活的各个层面。能源不仅提高了资本、劳动力和其它生产要素的生产率，而且成为城市经济发展的命脉，维持着城市经济的高速增长。世界上没有哪一种城市能够在能源供应不足的情况下维持城市实力的稳定上升。中国是世界上城市人口最多的发展中国家，同时也是世界第二大城市能源消费国。随着中国城市经济的持续快速发展，中国城市面临着能源结构不尽合理，能源效率低下，能源安全保障程度较差等问题，并已经成为制约城市发展的“瓶颈”之一。
我们知道，城市发展离不开能源，能源是城市经济建设和社会发展的动力和血液。人们对能源的需求量越来越大，但地球的能源储备毕竟是有限的。开发新能源和节能，成为全人类共同面临的重大课题。由于能源短缺和环境污染成为世界关注的焦点问题，转变传统高能耗、高污染的经济增长方式，大力推进节能减排，发展绿色经济，实现可持续发展，正成为世界各国城市经济发展的共同选择。绿色经济是以低碳、环保、低能耗、高效益为主要特征，以人类与环境的和谐为目的，以经济发展和环境保护为根本，并逐步为人类社会所认同的一种新的经济形式。可以说绿色经济是以维护人类生存环境、合理保护资源与能源、同时又保障经济发展的一种平衡式经济发展模式，是人类经济社会发展所追求的最高目标。只有发展清洁能源和新型能源，提高一次能源的利用效率，积极优化能源结构，才能确保绿色发展。
当今时代，人类在享受物质空间繁荣的同时，也渐渐埋下了危机的种子，全球变暖、资源枯竭、环境污染，物种灭绝，人类在追求经济高速增长的同时，让自然付出了沉痛的代价。特别是以煤炭、石油、天然气等化石能源为主的能源结构，对城市的环境质量和可持续发展的不利影响日益严重。面对日益严峻的生存环境，我们终于认识到，全球携手，合作共担，绿色发展是未来社会的必然选择。城市的产业结构和能源供给是很重要的城市支柱，在各国的发展经验和历史反思中人们似乎越来越清晰的找到了一条路—立足绿色能源。从德国的弗赖堡（Freiburg im Breisgau）到瑞典的马尔默（Malmo），再到巴西、法国、美国等国家的一些城市，人们看到各具特色的城市发展模式，它们为克服以人口膨胀、资源紧张、交通拥挤、环境恶化等为主要特征的“城市病”提供了思路。
世界发达国家能源绿色发展史较长。20世纪70年代爆发的石油危机促使美国、日本、英国、德国等发达国家和地区开始建立能源绿色发展战略，之后的30多年时间里，各国能源绿色发展战略的实施从未间断，政府支持力度和企业投入力度不断加强，逐步完善了能源的绿色化生产战略体系。2003年3月,英国政府公布的英国能源《白皮书》提出了绿色能源基本战略，并试图通过创建基于再生能源和提高能源效率的“低碳经济”,使英国处于“领导世界”的地位。2008年，联合国环境规划署（UNEP）提出了“全球绿色新政”（Global Green New Deal），公布了《全球绿色新政政策概要》报告。欧美日等发达国家和地区很早便开始尝试传统能源的绿化行动，并积极改变能源利用结构以实现能源利用的转型。2009年6月美国众议院通过了《2009年美国清洁能源与安全法》，该法的目标在于减少国外石油依存度，实现能源独立；减少温室气体排放，将美国经济转型为清洁的能源经济。欧盟委员会于2010年11月10日正式公布《能源2020：具有竞争力的、可持续的和安全的能源战略》（Energy 2020：A strategy for competitive, sustainable and secure energy），提出未来10年欧盟的能源绿色战略。2011年欧盟委员会发布“2050能源路线图”，制定了欧盟绿色能源发展的长期战略。日本能源战略制定过程中越来越考察环境保护因素，并逐渐演绎成能源安全（Energy Security）、经济增长（Economic Growth）和环境保护（Environmental Protection）兼顾的“3E”特色。中国中共“十八大”提出“大力推进生态文明建设”，形成经济建设、政治建设、文化建设、社会建设、生态建设“五位一体”的总体发展思路，这从执政思路上确立了节能减排的战略地位。
绿色代表生命、健康、活力，承载历史人类的文明，也承载着人类的未来。绿色是人类永恒的追求，绿色让城市更美好。绿色，首先是一个环境问题，但是从根本上来讲，它也是一个能源问题。在经济快速发展、能源需求强劲的今天，绿色能源在城市建设中扮演着重要的角色。发展绿色能源是建设智慧城市、实现人与自然和谐发展的根本保障。通过发展绿色经济把二氧化碳降下来，大力推广风能、太阳能、地热能等新能源，逐步取代煤炭、石油等不可再生能源。随着绿色理念日益深入人心，如何真正实现绿色发展已经成为城市发展规划中的新课题。
这是一个“最美好”的时代—信息化让我们的世界和生活更加美好；这也是一个“最糟糕”的时代—互联网、物联网、云技术等带来了每时每刻都在产生、纷繁复杂的巨邂信息，人类被淹没在数据信息的海洋中。幸好，信息技术让我们生活的世界的整体结构将越来越具嵛“智慧”的特征，我们也将能更“智慧”地利用信息，对世界和他人作出更加“智慧”的判断与旧应。人类的学习、工作、生话、娱乐以及交通、医疗、能源利用方式等等，都将随之改变。在世界各国掀起的智慧城市建设热潮中，中国城市政府为了破解“城市病”的困局，抢占城市发展的制高点，纷纷出台了建设智慧城市的各类规划措施。近年来，中国旧有城镇化模式带来的资源匮乏、环境污染等问题日益凸显。专家认为，各地踊跃“试水”智慧城市试点建设，表明不少地方政府意识到原来的城市发展模式已经无法支撑可持续发展，谋求向数字化、环境友好化方向转型。2014年4月中国政府出台的《新型城镇化规划2014～2020年》，明确提出了未来智慧城市的发展方向。当然，目前中国智慧城市的建设所面临的问题和挑战比较复杂，涉及范围比较广。比较而言，欧盟的智慧城市建设更加侧重在基础设施升级、绿色能源利用和环境保护方面开展工作，提升智能化服务水平，例如荷兰的阿姆斯特丹（Amsterdam），西班牙的巴塞罗那(Barcelona)、英国的曼彻斯特（Manchester）等，在智能交通、智慧能源、智慧生活、智能社区等方面取得显著效果，为中国智慧城市建设提供了很好的借鉴。面对全球金融危机和全球气候危机，我们应该把发展绿色能源作为应对两个危机的重要手段，并以此来建设我们的智慧城市。
城市发展高度依赖能源的开发形式、配置方式和消费模式。虽然中国在建设可持续、智慧城市方面很有优势，但也面临着实际的困难。我们也必须清醒地看到，当前中国大部分城市正处于工业化、城市化发展的重要阶段，经济的快速增长消耗了大量的资源能源，主要污染物排放总量仍然较大，高耗能、高排放行业增长较快，钢铁、有色、电力、石化、建材、化工等产业结构重型化的格局依然没有根本性改变，城市智能发展面临着能源消费模式所带来的挑战。虽然现在中国城市人口中只有很少一部分人在能源消费和其他资源的使用方式上与西方人基本相似。但是，如果这部分人的能源消费模式变成中国的主要能源消费模式，那么中国构建智慧城市的目标就难以实现。
能源体系包括能源资源体系、生产体系、加工转换体系、运输体系和消费体系等五个方面。而中国城市侧重于能源消费体系。城市经济结构、产业结构变动，技术发展，直接支配能源生产与消费的多目标决策。城市环境和城市能源消费的品质有直接关系。由于人文环境对能源的依存性，加上中国城市能源的严峻供给形势，中国城市能源清洁化、绿色化发展十分必要。在影响我国城市能源效率的诸多因素中，城市的经济发展水平、产业结构、能源消费结构及资源区域性对能源效率的影响很重要，因此，中国城市应走以提高能源效率为核心，以城市能源体系绿色化发展的经济发展方式，调整产业经济结构，加快技术进步，并加强区域性能源合作，构筑能源资源节约型社会发展方式和消费模式，使城市在低能耗高效率的可持续发展中健康发展。
城市发展离不开能源的绿色利用，发展绿色能源大势所趋。绿色能源也称清洁能源，是环境保护和良好生态系统的象征和代名词。它可分为狭义和广义两种概念。狭义的绿色能源是指可再生能源，如水能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能。这些能源消耗之后可以恢复补充，很少产生污染。广义的绿色能源则包括在能源的生产、及其消费过程中，选用对生态环境低污染或无污染的能源，如天然气、清洁煤和核能等。可再生资源是重要的战略替代能源，对增加能源供应，改善能源结构，保护环境有重要作用，开发利用可再生能源是建设资源节约型、环境友好型社会、可持续发展的重要战略措施。在发展替代能源中要按照以新能源代替传统能源，以优势能源代替稀缺能源，以可再生资源代替化学能源的方向逐步提高可替代能源在可再生资源的比重，为提高利用清洁能源做保障。
城市绿色转型最核心的问题是能源，要求能源结构更加合理。它不仅要求降低煤炭、石油、天然气等不可再生能源在能源结构中的比重，而且要求大大提高风能、太阳能、生物质能等可再生能源的比重，改变过去单一的碳基能源结构，形成多元化的能源结构，从而减少二氧化碳排放和减缓温室效应。绿色城市的能源目标是要实现3D，即减少需求、使用低碳能源、分散产能(Demand reduction, Decarburization and Decentralization)。 随着时代的发展，更多更好的绿色能源、可再生能源走上了城市建设的舞台。绿色能源革命包括五个部分：第一是智能电网，它是互联网信息技术和电网的结合；第二是绿色信息革命，包括物联网、云计算和移动计算；第三是绿色交通化和运输，促成了电动车和动力电池的发展；第四是绿色节能建筑与生态城镇；第五是可再生能源。随着世界经济的飞速发展，新能源已成为越来越被重视的新兴产业，可再生能源成为城市智慧发展中具有重大长远意义的一项议程。绿色能源是智慧城市最佳的发展方向。
构建城市绿色能源支持体系是中国城市能源与环境经济协调发展的客观需要和战略需求，是事关城市前途命运的大事，直接关系到城市的可持续发展。为创建绿色能源体系，中国城市必须改变以煤为主的能源结构，以绿色能源为支点，着力推进能源结构新型化，大力发展太阳能、风能、生物质能等新能源产业，重点培育新能源发电装备、太阳能光伏配套产业及半导体照明产业，让绿色的新能源、新技术和新装备助推转型发展。
我们要大力发展智能电网，提高能源利用效率。电网是城市的重要基础设施，电力的输送和保障是城市的命脉。智能电网的发展，不仅表现为电网功能作用、物理形态和网架结构的深刻变化，电网的智能化水平也一定程度反映了城市的智慧化程度。智能电网集成了第三次工业革命最为关键的新能源技术、智能技术、信息技术、网络技术，把智能电网作为第三次工业革命的先导产业，放在突出重要的位置优先发展，对于促进中国城市经济转型升级和能源转型具有广泛的带动作用。作为智慧城市能源供应和服务的“高速公路”，智能电网更是促进能源转型、塑造全新能源生产和消费观，实现城市发展方式和管理方式转变的重要力量。因此，我们要依托智能电网，加强统一调度和管理，完善制度和标准，着力构建清洁能源开发利用、高效配置、安全运营的坚强平台，支持大型清洁能源基地建设和分布式能源发展。
我们要推崇绿色消费，并转变成行动，固化为习惯。绿色消费，尤其是绿色能源消费，作为一种新型消费观念，就是倡导消费者有意识地减少能源消耗，尤其是要减少煤炭、石油等传统能源的消耗，从而降低碳排放，减少对环境的污染。在环境资源日益稀缺的今天，绿色能源消费是一种更好的生活方式和消费方式。要倡导绿色化生活，通过宣传教育和经济激励，引导绿色能源消费行为，建立绿色生活方式和节约能源资源的消费习惯。要提高终端能源消费中的新能源和可再生能源比重，引导城市能源消费方式绿色转型。要发展绿色节能建筑，完善节能建筑政策法规和标准，大力推广节能建材和设计，减少建筑物建造、装修和使用过程中的能耗。
我们要积极推进能源供应体系的绿色发展转变。我们要科学地制定能源供应体系战略、政策、法规来具体指导中国城市能源体系的绿色有序发展。要积极优化能源供给结构，推进能源科技发展，积极研发新能源和可再生能源，在满足当代人的能源需求同时，计划和建设可持续发展的新能源体系，加强对能源战略、能源结构、能源布局、能源政策、能源价格，以及国际能源合作等一系列重大能源供应体系问题的研究，确定城市能源可持续性的发展目标。绿色能源的供给，关键是有绿色技术的支撑，我们要绿色产业、技术发展实施积极的财税和金融信贷政策，最大限度地发展“零排放”的绿色能源，并加强节能减排的立法监管，为绿色城市发展提供安全、经济、清洁、高效的绿色能源支撑。我们要完善新能源发展的资金保障制度，通过国家补偿机制有效规避新能源发展中的政策风险和市场风险，对符合条件的新能源项目进行融资建设，尽快构建可持续的绿色能源供应体系，以绿色能源为城市发展保驾护航，以绿色能源贯通城市发展的“血脉”。
总之，世界正面临着环保和能源危机，为了把危机变成转机，发展绿色能源是当务之急。我们认为，绿色能源既是解决环保和能源的危机，也是建设智慧城市最好的切入点和发展方向。智慧城市是城市发展和社会进步的方向，城市发展和生活方式向智慧城市的转变，将是向使用绿色能源方面的转变，孕育出方兴未艾的绿色能源时代。
（作者为中国能源经济研究院副院长、首席研究院，教授）