能源是經濟社會發展的重要物質基礎,城市是經濟發展的核心,也是能源使用的主體。2015年,城市擁有全球超過一半的人口創造了約80%的GDP,城市能源消費占全球一次能源消費的約三分之二,與能源相關的二氧化碳排放占全球排放總量的75%。預計到2050年,城市人口將達到全球三分之二,城市GDP將占全球85%左右。因此研究
資源100%可再生的法蘭克福能源變革
以能源為支撐的工業時代,極大地推動了經濟發展和科技進步,隨著能源的大量使用,我們終將面對能源枯竭。目前越來越多國家和城市大力開辟新能源,參與100%可再生能源建設。
德國是歐洲第一大經濟體,也是第一個宣布“棄核”的國家,其能源轉型戰略備受關注。德國的能源很大程度上依賴進口,在1973年石油危機之后,德國一直醞釀著能源轉型。德國的能源轉型不只是自上而下的戰略部署,而是由大部分德國民眾的反核行動、地方居民對“去中心化”的支持,以及德國的政治影響共同驅動。德國的能源轉型方案不只取決于一份報告或文件,而是由一攬子解決方案組成。在2011年的德國議會上,德國政府一致做出在2022年之前逐步關停核電廠以及2050年基本退出化石能源兩大決定。主要通過大力發展風能和太陽能、在過渡期間提高化石能源的使用效率以及能源效率實現。
法蘭克福市是人口密集、工商業發達的大都市,是德國最大的航空樞紐、鐵路樞紐,16世紀后又成為交易所及銀行中心,其人均能耗遠高于德國平均水平。該市積極推動能源轉型,實踐落實低碳、可持續發展目標,2009年就簽署了歐洲市長盟約,批準了“2008 年能源行動方案和CO2 排放清單”。2015年,法蘭克福市政府議會決議通過了2050年實現100%可再生能源供應的“100%氣候保護總體規劃”,通過縝密的可行性研究,最終確立了“電力10%進口、熱力100%本地供應”的能源供應方案。通過最大限度挖掘各區可再生能源資源、各領域節能潛力以及研究智能技術解決方案、強化能源合作保障法蘭克福市能源戰略推進。
雖然德國為能源轉型付出了高昂成本,但能源轉型大力促進了德國的技術革命和技術創新,總的來說收益非常大。法蘭克福市的能源戰略表明,對于人口密度高、工商業發達的大型城市,在支持互聯網計算中心等高能耗的技術產業同時,并不否定其100%可再生能源城市建設的可能。除法蘭克福市之外,還有很過經濟發達的大城市也都提出了100%可再生能源的能源變革目標。
脫離現實的馬斯達爾能源變革
能源出口大國享受了工業時代石油儲量帶來的巨大經濟效益,但先進的國家或城市并不滿足于此,他們認為石油終將枯竭,應未雨綢繆,開辟“未來能源”。
阿拉伯聯合酋長國石油儲量位居全球第七位,其首都阿布扎比擁有豐富的原油儲藏,那兒的居民幾乎是世界最富有的人,但當地人并不沉溺于石油帶來的輝煌,積極開發未來可持續能源。2006年阿聯酋提出“馬斯達爾”設想,在阿布扎比西側打造一座6平方公里的環保小城,其目標是成為世界上首個實現零碳、零廢物標準城市,被稱作“沙漠中的綠色烏托邦”。該設想于2008年正式啟動,斥巨資220億美元,制定了頂級完美的規劃,為實現小城100%的可再生能源動力、完全零排放、節電75%、飲水需求減半,致力于在沙漠逆境中突圍,依靠能源轉型顛覆人們對城市和建筑的看法。打著未來城市的旗號,馬斯達爾吸引了包括世界自然基金會、麻省理工學院以及阿布扎比未來能源公司等爭相加入。
馬斯達爾的城市規劃不可謂不超前,其重視地區與社區的結合,便捷的公共交通,充滿活力的公共區域,保障居民高品質的生活。在建筑設計、交通運輸、電力供應、水資源循環、廢舊可循環利用等方面都充分考慮了地域特征和能源,可謂是當時看起來最全面的設計。項目開始初期,吸引了全球關注,300多家企業爭先在此設立官方辦事處,希拉里·克林頓稱其為世界城市發展的榜樣,很多國家也因此開始嘗試建立“碳中性”城市。坐落于此的西門子中東總部成為中東地區第一座獲得LEED白金認證的建筑,堪稱國際性綠色建筑典范。2015年投入使用的國際可再生能源署總部大樓,耗能據稱僅有阿布扎比同等辦公樓的1/3。雖然初期建設獲得各方肯定,但建設過程中發現不能完全實現“零碳”目標,并伴有撤資行為,到2016年,馬斯達爾城規劃僅完成了不到5%,竣工日期推至2030年。2006年開拓性的設想變得無名無實,馬斯達爾到處是空蕩的大樓、荒蕪的街道、大片未開發的土地,整個城市目前只有300名居住人口。
為向世界展現一座全新概念的“零碳城市”,馬斯達爾城提出了相當全面的規劃,具體到城區規劃、可持續建筑設計、飲用水和污水管理、固體廢棄物管理、交通規劃等。然而忽視了城市的發展規律,過于極致地追求能源的優化利用,使馬斯達爾脫離了城市全面發展的實質。對于未來的城市能源變革者,應意識到不能為了實現“零碳”城市展示,而將所有美好的能源設想強加于一座城市之中,能源變革必須全面融合并完全服務于城市的全面發展。
能源轉型和革命是工業革命與現代城市文明融合發展的原動力和核心要素。能源轉型成就了哥本哈根的能源自給、解脫了倫敦的“霧都”稱號。法蘭克福和馬斯達爾相繼打造100%可再生能源,但馬斯達爾忽視了能源變革應以支撐城市全面發展為動力。從能源角度看工業革命,其本質是能源的變革。從城市的角度看能源,其動力是城市的發展,以能源變革驅動城市全面發展。不一樣的能源塑造不一樣的城市,城市能源變革大有不同。
(作者系國網能源研究院研究員)
作者:張鈺 韓新陽 王林鈺 來源:中國能源報
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