能源变革是解决能源危机、保障能源安全、实现经济社会可持续发展、推动人类社会和谐发展的必然选择。世界各国、各地区都在积极寻求能源变革的有效路径。城市是世界能源消费的主体和能源变革的主战场,以占世界一半的人口,消费了世界约2/3的一次能源,贡献了70%与能源相关的碳排放。据联合国预测,2025年全球城市化水平将升至65%,2050年全球城市化水平将升至80%。随着城市化进程不断推进,未来城市将在能源消费中占据更大比重,对能源变革成功与否具有决定性作用。开展城市尺度能源系统研究,明晰城市尺度能源消费总量的变化趋势,探究城市“能源—经济—社会—技术—生态”之间的交互作用机理,揭示城市尺度能源系统演变规律,对于完善城市能源系统研究的分析框架,具有较强的理论研究意义。
当前,我国的能源消费主要集中在东部沿海,尤其是城市区域。中国城市能源消费的主要特征:①能源消费量增长迅速;②城市能源结构矛盾突出;③城市能源消费的地区性差异较大。作为国际能源变革论坛永久会址的苏州,是中国经济和能源发展的“缩影”,无论是国内生产总值增速,还是产业结构演变方向,与全国整体情况高度一致,理应承担起为国探路的责任。
苏州是一个能源对外依赖型城市,能源的自给率低,原煤、原油等的自给率为零。所需的原煤、原油等资源全部依靠外市、外省供给。由于地理位置原因,苏州本地可再生能源资源禀赋有限,主要为分散式太阳能发电、地热系统和小型风能利用系统
。苏州的能源消费与我国资源特点及其经济实力基本一致,但与其城市地位和对产业结构调整的要求等方面存在诸多不适应之处。目前苏州能源消费的主要特点:工业是能源消费主体,能源消费结构依然以煤为主,电力在能源总体中占有重要地位,能源结构性矛盾问题更加突出,规模以上(以下简称规上)企业能源消费品种比例中煤炭所占比例过高,石油、天然气等清洁能源比例很低。而世界主要能源消费国的能源消费结构中,石油一般占40%左右,天然气一般占22%左右。随着经济社会的持续稳步发展、居民生活水平的不断提高以及城市化步伐的加快,建筑用能、交通用能和生活用能的刚性增长,苏州的能源消费总量保持较快的增长势头,给能源供应和经济发展带来较大压力。
为落实国家下达的节能减排目标,江苏省也给苏州下达了“‘十二五’期间万元国内生产总值能源消费强度下降18%”“‘十三五’期间万元国内生产总值能源消费强度下降19%”的节能减排目标。根据国家发展改革委《关于组织推荐申报第二批低碳试点省区和城市的通知》要求,苏州积极申报并已获得国家发展改革委批准,成为国家第二批低碳试点城市
,并在《苏州市国家低碳试点城市工作初步实施方案》中提出了“碳排放总量在2020年达到峰值”的目标
。
改革开放以来,苏州社会经济的发展取得了辉煌的成就。2018年全市实现地区生产总值1.86万亿元,实现进出口总额3 541.1亿美元,实现社会消费品零售总额5 746.9亿元,实现一般公共预算收入2 119.99亿元,一般公共预算支出1 952.8亿元,城镇常住居民人均可支配收入6.35万元
。但是,资源瓶颈的制约、竞争态势的变化,使得苏州进入转型发展的攻坚期。2017年全市规模以上工业企业能源购进量高达6 977.61万吨标准煤。2018年全社会用电量1 562.5亿千瓦·时,比上年增长3.9%。其中工业用电量1 227.8亿千瓦·时,增长2.1%;城乡居民生活用电量136.6亿千瓦·时,增长9.7%。苏州作为全国工业大市,正处在转型升级、创新发展的关键时期,迫切需要走低能耗、低排放的新型工业化之路。面对巨大的节能减排降耗压力,苏州亟待实现自身产业结构的转变、能源结构的优化和技术水平的提升,完成节能减排降耗目标,也凸显了摸清能源消耗家底以及能源消费影响因素的必要性。
首先,节能减排降耗工作的开展有利于进一步推动苏州产业升级和企业技术创新,进一步提升区域竞争力和国际核心竞争力。同时,全面承担社会环境责任,还有利于其在国内城市中树立良好形象。其次,节能减排降耗工作的实施有利于苏州突破资源能源约束。随着经济规模不断扩大,对各类资源、能源的需求也不断攀升。2010年,苏州成为继上海后全国第二个全社会用电量超过1 000亿千瓦·时的城市。苏州地域有限、人口密集、资源稀缺,能源供应已经成为制约未来可持续发展的突出瓶颈。改善能源供应结构,提高能源利用效率,是苏州突破资源和能源约束、实现可持续发展的战略选择。再次,节能减排降耗工作的实施有利于苏州打造人文宜居名城。苏州是集世界物质和非物质“双遗产”于一身的历史文化名城,遗存的文物古迹众多。严格控制能源消费总量,在减少能源消费的同时,也减少二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等大气污染物的排放,降低酸雨对众多的文物、古建、碑刻等古迹的威胁,这样做有效地改善生活环境与质量,保护历史名城,是利在千秋的大事。
因此,在节能减排降耗的大背景下,亟待开展城市能源尺度上能源消费总量影响因素的系统研究,理解苏州城市尺度能源消费的增长趋势及其内在机理,这是建设低碳城市和实现节能减排目标的重要内容。开展苏州城市尺度能源消耗的影响因素和情景分析研究,能够为制定合理的能源规划和政策提供科学依据,对于促进城市绿色转型和应对气候变化具有重要的理论与现实意义。