北极星智能电网在线讯:建设什么样的城市?怎样建设一座城市?
是每个城市的管理者一直求索的庞大课题。能源和环境是他们遇到的两大难题。
今年3月，北京成为我国最早告别燃煤电厂的地方，随着华能北京热电厂全部机组按计划停机备用，北京在全国首个实现了全部清洁能源发电。最大用电负荷2082万千瓦、年用电量1020亿千瓦时的国际化大都市，不再依靠燃煤电厂供电……北京的发电“无煤化”向城市管理者展示了“北京模式”的能源变革探索，也为与其一样不堪重负的城市提供了能源清洁化发展的范本。
在我国东中部一线城市实现能源清洁转型的过程中，特高压等区外来电发挥的作用显著。特高压是目前世界上最先进的输电技术，具有远距离、大容量、低损耗、少占地的综合优势，可以更安全、更高效、更环保地配置能源。特高压电网一头连着西部北部清洁能源开发利用、一头连着东中部清洁发展，已成为国家能源清洁发展的战略重点。
北京模式：能源清洁转型发展之路
当北京关停燃煤发电厂的新闻登上全国主要媒体的头条，新闻背后，是北京治理“城市病”的决心和规划。今年，北京市列出大气污染防治、水环境治理、拆除违法建设等9项具体任务清单。计划全年压减燃煤300万吨，燃煤降到700万吨以内……
先做一道算术题：2016年，北京最大用电负荷为2082.8万千瓦，刚刚停机备用的华能北京热电厂装机84.5万千瓦，如果大北京的电全部从燃煤电厂而来，需要25座华能北京热电厂满负荷运转才能满足，每年消耗的燃煤量将是4400万吨，排放二氧化硫2275吨、氮氧化物2564吨、烟尘479吨，如果把这些都建设在城六区，每7.4千米就要有一座这样的热电厂。想想这一画面有多可怕。
北京既是用能大城，又是资源小城，因此，在自治之外，合力更为重要。时间回到2013年9月，国务院出台《大气污染防治行动计划》，提出加快调整能源结构，增加清洁能源供应，力争实现京津冀、长三角、珠三角等区域煤炭消费总量负增长，逐步提高接受外输电比例。“逐步提高接受外输电比例”这一点，在2014年2月12日国务院研究部署加强雾霾治理的常务会议上被明确为“实施跨区送电项目”。
北京的跨区送电步伐一直走在全国前列。以创造北京电网负荷历史峰值的去年夏季为例，北京本地发电出力772.8万千瓦，外受电力1310万千瓦，外受电力比例达到67%，这意味着北京城每三盏电灯中就有两盏由“远方的电”点亮。截至“十二五”末，北京电网已经建成了昌平—张南—门头沟—房山—安定—通州—顺义500千伏扩大双环网结构，有10个500千伏变电站与外受电通道相连，为北京接受“远方来电”提供坚强的网架支撑。
现有的输电通道仅仅是个开端，更大规模的输电规划蓝图已经徐徐铺展。按照《北京市2013~2017年清洁空气行动计划》规划，北京未来将不再新建大型电厂，用电缺口将全部依靠外受电和区域内清洁发电来填补。2016年6月，北京首条特高压入京通道锡盟—北京东—山东1000千伏特高压工程的配套北京东—顺义工程建成投运，北京市民开始用上了特高压输送的清洁电力。“十三五”期间，北京电网规划实施7大外受电通道工程，其中3项为特高压下送工程，至“十三五”末，北京地区将通过特高压、柔性直流等方式将内蒙古、张家口等地区的清洁绿色电力引入北京，受电能力将由1700万千瓦增至3700万千瓦。
对此，国家环境保护部环境规划院副院长、总工程师王金南评价说，控制燃煤排放是降低PM2.5污染的关键手段之一。“跨区送电显著减少北京燃煤的大气污染排放;另一方面，随着特高压等技术的发展，跨区输电的总体能源利用效率可以高于输煤的能源效率。”
在能源消费领域，北京的用电“无煤化”也在推进，3月15日，北京集中供暖结束。这几天，家住北京门头沟陇驾庄村的佟羿坤和老伴儿忙了起来。原来，城里的女儿女婿带着小外孙回来住了。“孩子小怕冷，咱家里有‘煤改电’的电暖气，随时能开。”佟大爷说。
按照国家关于推进“清洁能源采暖”要求，北京“煤改电”工程从2003年起实施，已有近60万居民受益，仅2016年一年，就有574个村19.8万户居民完成“煤改电”，相当于每年可减少燃煤消耗68.1万吨，减排二氧化硫2015.8吨、氮氧化物2189.6吨。根据计划，“十三五”期间，北京还将对1521个村67.4万户市民实施“煤改电”工程。
从北京到中国：由保障供给到智慧联动
以能源变革为城市发展动力的不止北京，素有“苏湖熟，天下足”美誉的苏州，是全国用电量第一大的地级市，2016年用电量达1382亿千瓦时，甚至超出北京362亿千瓦时。
苏州所在的长三角地区，城市群正在崛起，这里燃煤电厂分布均很密集，发电占比较高。
按照国务院《大气污染防治行动计划》的要求，长三角区域需要实现煤炭消费总量负增长，远期规划中，已经明确要求江浙沪地区不再审批燃煤机组。面对未来每年仍保持一定增速的用电量，拿什么来填补这些增量?“北京样本”同样在长三角区域发生，即逐步提高接受外输电比例，加大实施跨区送电项目。
厦门大学中国能源政策研究院院长林伯强林伯强认为：“大城市都是能源消耗大户，能源供给缺口如何填补，依靠新建的调峰燃气发电和清洁能源是不够的，所以未来城市发展大比例采纳外来电很正常。”目前，华东特高压电网已经初具规模。多条特高压工程的落点，都在长三角区域。向家坝—上海、锦屏—苏南、溪洛渡—浙西、宁东—浙江等特高压直流工程，淮南—浙北—上海、淮南—南京—上海等特高压交流工程，在推动长三角城市清洁绿色发展方面已经发挥了重要作用。
目光再回到苏州，特高压为代表的区外输电通道正在改变着苏州的能源格局。锦屏-苏南±800千伏特高压直流输电工程，起点四川裕隆换流站，落点江苏苏州同里换流站，额定输送功率720万千瓦，占苏州电网用电负荷近三分之一。仅2016年，这条特高压线路就向苏州输送了354亿千瓦时清洁水电，相当于节约了京杭大运河三分之一的运力。与此同时，世界首条特高压GIL管廊工程也正在建设中，工程投运后，以苏州电网为接入点，整个华东电网将新增特高压环网受电能力3500万千瓦，相当于将近两个三峡水电站的装机容量。
如果将北京地区能源连通的图景缩小，探寻中国能源流动的整体脉络，你会发现，电能从内蒙古、山西流向北京，从大西北奔向中原，从西南地区汇入华东……从西到东、由北至南，在中国巨大的地域版图上，每时每刻都有电能在城市间穿梭，勾勒出一幅中国独特的能源网络景象。
电能交换的空间有多大?
2016年，我国跨区送电量达3611亿千瓦时，这些电力足够支撑12450万户家庭使用一年。城市间电能的交流，也为资源供给紧张的城市构建了经济崛起的坚强基础。
今年《政府工作报告》中明确提出要“坚决打好蓝天保卫战”，目标是今年二氧化硫、氮氧化物排放量要分别下降3%，重点地区细颗粒物(PM2.5)浓度明显下降。今年要加快解决燃煤污染问题，推进北方地区冬季清洁取暖，完成以电代煤、以气代煤300万户以上，全部淘汰地级以上城市建成区燃煤小锅炉。加大燃煤电厂超低排放和节能改造力度，东中部地区要分别于今明两年完成，西部地区于2020年完成。
《政府工作报告》中对煤电产能过剩问题也予以了高度关注，明确提出要“深入推进‘三去一降一补’，扎实有效去产能。今年要要淘汰、停建、缓建煤电产能5000万千瓦以上，以防范化解煤电产能过剩风险，提高煤电行业效率，优化能源结构，为清洁能源发展腾空间”。
与北京相比，长三角城市群燃煤电厂分布相对密集，但并不妨碍逐步转向清洁发电的未来趋势。华东电网包括上海、江苏、浙江、安徽和福建四省一市都在扩大新能源装机。
城市与能源的关系，不仅仅是需求与供给，而是智慧相连，融入到城市生活的方方面面。用能理念，也主要由局部平衡、输煤为主的能源配置方式，变输煤为输电，转变为充分利用可再生能源，新增电力需求主要通过特高压等区外来电解决，实现资源大范围优化配置的清洁低碳、跨区平衡型的能源配置方式。
下一个无煤化的城市，会出现在哪里?
每一个城市都有其独特的基因与个性，完全复制的模式不会存在。但不可否认，清洁发展已经融入中国城市发展的灵魂，作为城市转型中的样本，北京经验证明，能源变革需要科学决策，长远规划，符合城市特色，而能源发展的正确路径将驱动城市的升级发展。我国东中部地区经济发达，经济总量大，用电基数大、比重高，未来新兴战略产业、新业态服务业将加快发展，加之人口向东部地区集聚，仍将是我国的负荷中心。特高压将在大范围优化能源资源配置，保障我国能源安全、经济、清洁、高效发展等方面，发挥更加重要的作用。（王大鹏 马佳 朱怡）
