建設什么樣的城市?怎樣建設一座城市?是每個城市的管理者一直求索的龐大課題。能源和環(huán)境是他們遇到的兩大難題。

特高壓：承載能源清潔發(fā)展

人們不斷嘗試破解以空氣質量差、能源供應緊張、交通擁堵為代表的“城市病”。能源是造成城市病的直接根源之一，能源變革將推動城市的可持續(xù)發(fā)展。今年3月，北京成為我國最早告別燃煤電廠的地方，隨著華能北京熱電廠全部機組按計劃停機備用，北京在全國首個實現(xiàn)了全部清潔能源發(fā)電。最大用電負荷2082萬千瓦、年用電量1020億千瓦時的國際化大都市，不再依靠燃煤電廠供電……北京的發(fā)電“無煤化”向城市管理者展示了“北京模式”的能源變革探索，也為與其一樣不堪重負的城市提供了能源清潔化發(fā)展的范本。

在我國東中部一線城市實現(xiàn)能源清潔轉型的過程中，特高壓等區(qū)外來電發(fā)揮的作用顯著。特高壓是目前世界上最先進的輸電技術，具有遠距離、大容量、低損耗、少占地的綜合優(yōu)勢，可以更安全、更高效、更環(huán)保地配置能源。特高壓電網一頭連著西部北部清潔能源開發(fā)利用、一頭連著東中部清潔發(fā)展，已成為國家能源清潔發(fā)展的戰(zhàn)略重點。目前，華北、華東特高壓電網已經初具規(guī)模。多條特高壓工程的落點都在京津冀、長三角區(qū)域，北京、天津、上海等一線城市都已經用上了特高壓電。截至2016年底，國家電網已累計建成“六交五直”特高壓工程，在建“三交六直”特高壓工程，在運在建20項特高壓工程線路長度達到3萬公里，變電(換流)容量超過3.2億千伏安(千瓦)，累計送電超過6000億千瓦時。

北京模式：能源清潔轉型發(fā)展之路

當北京關停燃煤發(fā)電廠的新聞登上全國主要媒體的頭條，新聞背后，是北京治理“城市病”的決心和規(guī)劃。今年，北京市列出大氣污染防治、水環(huán)境治理、拆除違法建設等9項具體任務清單。計劃全年壓減燃煤300萬噸，燃煤降到700萬噸以內……

在中國，很多大城市經受著與北京類似的城市困擾。要治療病癥，看似千頭萬緒，但抓住關鍵問題往往事半功倍，能源就是其中之一。近日相關能源專家指出，要重新定位能源驅動城市發(fā)展功能，轉變能源作用方式，由主要關注能源驅動城市經濟發(fā)展的能源作用方式，轉變?yōu)?ldquo;以能源變革推動城市經濟、社會、環(huán)境、人文、管理、競爭力發(fā)展及居民生活品質提升”的能源作用方式。

先做一道算術題：2016年，北京最大用電負荷為2082.8萬千瓦，剛剛停機備用的華能北京熱電廠裝機84.5萬千瓦，如果大北京的電全部從燃煤電廠而來，需要25座華能北京熱電廠滿負荷運轉才能滿足，每年消耗的燃煤量將是4400萬噸，排放二氧化硫2275噸、氮氧化物2564噸、煙塵479噸，如果把這些都建設在城六區(qū)，每7.4公里就要有一座這樣的熱電廠。

北京的能源變革從自治出發(fā)。按照《北京市2013-2017年清潔空氣行動計劃》，北京四大燃煤熱電廠全部關閉，為了滿足城市用電需求，在關停四大燃煤電廠的同時，北京市在2012年便啟動了四大燃氣熱電中心的建設，按照規(guī)劃，新建的四大燃氣熱電中心供電能力是720萬千瓦，是以前的2.6倍。

北京既是用能大城，又是資源小城，因此，在自治之外，合力更為重要。時間回到2013年9月，國務院出臺《大氣污染防治行動計劃》，提出加快調整能源結構，增加清潔能源供應，力爭實現(xiàn)京津冀、長三角、珠三角等區(qū)域煤炭消費總量負增長，逐步提高接受外輸電比例。“逐步提高接受外輸電比例”這一點，在2014年2月12日國務院研究部署加強霧霾治理的常務會議上被明確為“實施跨區(qū)送電項目”。

從城市能源變革的角度來講，轉變能源配置方式，對大多數(shù)國內城市來說，主要由局部平衡、輸煤為主的能源配置方式，變輸煤為輸電，轉變?yōu)?ldquo;充分利用可再生能源，實現(xiàn)資源大范圍優(yōu)化配置的清潔低碳、跨區(qū)平衡型”的能源配置方式。

北京是典型的資源輸入型城市，約60%的電、40%的成品油、100%的天然氣需外部供應。為加快能源供給側改革，推進能源清潔轉型發(fā)展，北京正積極完善“多源、多向、多點”設施布局，強化特高壓等外送通道和本地管網建設，提升應急調峰設施水平，全面增強設施保障能力。

北京的跨區(qū)送電步伐一直走在全國前列。以創(chuàng)造北京電網負荷歷史峰值的去年夏季為例，北京本地發(fā)電出力772.8萬千瓦，外受電力1310萬千瓦，外受電力比例達到67%，這意味著北京城每三盞電燈中就有兩盞由“遠方的電”點亮。截至“十二五”末，北京電網已經建成了昌平—張南—門頭溝—房山—安定—通州—順義500千伏擴大雙環(huán)網結構，有10個500千伏變電站與外受電通道相連，為北京接受“遠方來電”提供堅強的網架支撐。

現(xiàn)有的輸電通道僅僅是個開端，更大規(guī)模的輸電規(guī)劃藍圖已經徐徐鋪展。按照《北京市2013~2017年清潔空氣行動計劃》規(guī)劃，北京未來將不再新建大型電廠，用電缺口將全部依靠外受電和區(qū)域內清潔發(fā)電來填補。2016年6月，北京首條特高壓入京通道錫盟—北京東—山東1000千伏特高壓工程的配套北京東-順義工程建成投運，北京市民開始用上了特高壓輸送的清潔電力。“十三五”期間，北京電網規(guī)劃實施7大外受電通道工程，其中3項為特高壓下送工程，至“十三五”末，北京地區(qū)將通過特高壓、柔性直流等方式將內蒙古、張家口等地區(qū)的清潔綠色電力引入北京，受電能力將由1700萬千瓦增至3700萬千瓦。

對此，國家環(huán)境保護部環(huán)境規(guī)劃院副院長、總工程師王金南評價說，控制燃煤排放是降低PM2.5污染的關鍵手段之一。“跨區(qū)送電顯著減少北京燃煤的大氣污染排放;另一方面，隨著特高壓等技術的發(fā)展，跨區(qū)輸電的總體能源利用效率可以高于輸煤的能源效率。”

在能源消費領域，北京的用電“無煤化”也在推進，3月15日，北京集中供暖結束。這幾天，家住北京門頭溝隴駕莊村的佟羿坤和老伴兒忙了起來。原來，城里的女兒女婿帶著小外孫回來住了。“孩子小怕冷，咱家里有‘煤改電’的電暖氣，隨時能開。”佟大爺說。

“城市能源利用，現(xiàn)階段最迫切的問題是治理散燒煤，因此大力推廣‘煤改電’勢在必行。”廈門大學中國能源政策研究院院長、廈門大學能源經濟與能源政策協(xié)同創(chuàng)新中心主任林伯強在接受記者采訪時說。

按照國家關于推進“清潔能源采暖”要求，北京“煤改電”工程從2003年起實施，已有近60萬居民受益，僅2016年一年，就有574個村19.8萬戶居民完成“煤改電”，相當于每年可減少燃煤消耗68.1萬噸，減排二氧化硫2015.8噸、氮氧化物2189.6噸。根據計劃，“十三五”期間，北京還將對1521個村67.4萬戶市民實施“煤改電”工程。

發(fā)電無煤化以外，環(huán)顧衣食住行，從家庭里的“煤改電”，到電動汽車的應用和充電設施建設等，不僅是北京實施電能替代的舉措，也代表城市能源變革中的用能趨勢。北京在能源配置方式和能源消費方式上，重視城市生態(tài)文明建設，為城市轉型奠定基礎，成為城市能源變革的樣本。

從北京到中國：由保障供給到智慧聯(lián)動

以能源變革為城市發(fā)展動力的不止北京，素有“蘇湖熟，天下足”美譽的蘇州，是全國用電量第一大的地級市，2016年用電量達1382億千瓦時，甚至超出北京362億千瓦時。在這座充滿經濟活力的城市里，24座各類電廠星羅棋布，裝機達1913.57萬千瓦。密密麻麻的電廠、鱗次櫛比的煙囪、持續(xù)排放的污染物……蘇州的空間資源和環(huán)境容量都已飽和。蘇州也希望抓住能源的“牛鼻子”，通過“能源供給革命、能源消費革命、能源技術革命、能源體制革命”，建設能源變革發(fā)展典范城市，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

蘇州所在的長三角地區(qū)，城市群正在崛起，這里燃煤電廠分布均很密集，發(fā)電占比較高。根據國網能源研究院的預測，“十三五”期間，世界經濟有望平穩(wěn)復蘇，國內供給側結構性改革取得積極成效，華東地區(qū)用電量將保持較快增長，預計上海、江蘇、浙江用電量年均增速分別2.5%、5.5%和6.1%。

按照國務院《大氣污染防治行動計劃》的要求，長三角區(qū)域需要實現(xiàn)煤炭消費總量負增長，遠期規(guī)劃中，已經明確要求江浙滬地區(qū)不再審批燃煤機組。面對未來每年仍保持一定增速的用電量，拿什么來填補這些增量?“北京樣本”同樣在長三角區(qū)域發(fā)生，即逐步提高接受外輸電比例，加大實施跨區(qū)送電項目。

林伯強認為：“大城市都是能源消耗大戶，能源供給缺口如何填補，依靠新建的調峰燃氣發(fā)電和清潔能源是不夠的，所以未來城市發(fā)展大比例采納外來電很正常。”目前，華東特高壓電網已經初具規(guī)模。多條特高壓工程的落點，都在長三角區(qū)域。向家壩—上海、錦屏—蘇南、溪洛渡-浙西、寧東-浙江等特高壓直流工程，淮南-浙北-上海、淮南-南京-上海等特高壓交流工程，在推動長三角城市清潔綠色發(fā)展方面已經發(fā)揮了重要作用。

目光再回到蘇州，特高壓為代表的區(qū)外輸電通道正在改變著蘇州的能源格局。錦屏—蘇南±800千伏特高壓直流輸電工程，起點四川裕隆換流站，落點江蘇蘇州同里換流站，額定輸送功率720萬千瓦，占蘇州電網用電負荷近三分之一。僅2016年，這條特高壓線路就向蘇州輸送了354億千瓦時清潔水電，相當于節(jié)約了京杭大運河三分之一的運力。與此同時，世界首條特高壓GIL管廊工程也正在建設中，工程投運后，以蘇州電網為接入點，整個華東電網將新增特高壓環(huán)網受電能力3500萬千瓦，相當于將近兩個三峽水電站的裝機容量。

如果將北京地區(qū)能源連通的圖景縮小，探尋中國能源流動的整體脈絡，你會發(fā)現(xiàn)，電能從內蒙古、山西流向北京，從大西北奔向中原，從西南地區(qū)匯入華東……從西到東、由北至南，在中國巨大的地域版圖上，每時每刻都有電能在城市間穿梭，勾勒出一幅中國獨特的能源網絡景象。

電能交換的空間有多大?2016年，我國跨區(qū)送電量達3611億千瓦時，這些電力足夠支撐12450萬戶家庭使用一年。城市間電能的交流，也為資源供給緊張的城市構建了經濟崛起的堅強基礎。

今年政府工作報告中明確提出要“堅決打好藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”，目標是今年二氧化硫、氮氧化物排放量要分別下降3%，重點地區(qū)細顆粒物(PM2.5)濃度明顯下降。今年要加快解決燃煤污染問題，推進北方地區(qū)冬季清潔取暖，完成以電代煤、以氣代煤300萬戶以上，全部淘汰地級以上城市建成區(qū)燃煤小鍋爐。加大燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造力度，東中部地區(qū)要分別于今明兩年完成，西部地區(qū)于2020年完成。

政府工作報告中對煤電產能過剩問題也予以了高度關注，明確提出要“深入推進‘三去一降一補’，扎實有效去產能。今年要要淘汰、停建、緩建煤電產能5000萬千瓦以上，以防范化解煤電產能過剩風險，提高煤電行業(yè)效率，優(yōu)化能源結構，為清潔能源發(fā)展騰空間”。可以看出，加快發(fā)展清潔能源，優(yōu)先利用區(qū)外來電，嚴格控制東中部煤電發(fā)展，壓減現(xiàn)役燃煤機組出力，在部分城市逐步關停煤電機組，將是未來東中部一線城市實現(xiàn)清潔發(fā)展的重要舉措。

與北京相比，長三角城市群燃煤電廠分布相對密集，但并不妨礙逐步轉向清潔發(fā)電的未來趨勢。華東電網包括上海、江蘇、浙江、安徽和福建四省一市都在擴大新能源裝機，2016年，上海電網消納清潔能源逾480億千瓦時，占全年用電量32%;浙江電網消納清潔能源超過779億千瓦時，杭州因G20峰會契機，在綠色交通、電能替代方面都已走在前列;在江蘇，蘇州被確立為國際能源變革典范城市，至2020年，清潔電力占比將提升至50%。

基于清潔轉型與資源優(yōu)化配置的能源變革，究竟會帶來什么，未來的城市能源系統(tǒng)會是什么樣?能源變革不僅在城市全面發(fā)展中大有可為，其與城市全面發(fā)展更必須相輔相成，支撐未來智慧城市可持續(xù)發(fā)展。“智慧城市的用能需要能源互聯(lián)網的支撐，而能源互聯(lián)網的核心是智能電網，其電源輸入一個是依靠本地清潔發(fā)電，另一個則是外來電源輸入。”國網能源研究院專家譚顯東說。

城市與能源的關系，不僅僅是需求與供給，而是智慧相連，融入到城市生活的方方面面。用能理念，也主要由局部平衡、輸煤為主的能源配置方式，變輸煤為輸電，轉變?yōu)槌浞掷每稍偕茉矗略鲭娏π枨笾饕ㄟ^特高壓等區(qū)外來電解決，實現(xiàn)資源大范圍優(yōu)化配置的清潔低碳、跨區(qū)平衡型的能源配置方式。

下一個無煤化的城市，會出現(xiàn)在哪里?每一個城市都有其獨特的基因與個性，完全復制的模式不會存在。但不可否認，清潔發(fā)展已經融入中國城市發(fā)展的靈魂，作為城市轉型中的樣本，北京經驗證明，能源變革需要科學決策，長遠規(guī)劃，符合城市特色，而能源發(fā)展的正確路徑將驅動城市的升級發(fā)展。我國東中部地區(qū)經濟發(fā)達，經濟總量大，用電基數(shù)大、比重高，未來新興戰(zhàn)略產業(yè)、新業(yè)態(tài)服務業(yè)將加快發(fā)展，加之人口向東部地區(qū)集聚，仍將是我國的負荷中心。特高壓將在大范圍優(yōu)化能源資源配置，保障我國能源安全、經濟、清潔、高效發(fā)展等方面，發(fā)揮更加重要的作用。