全面推進(jìn)韌性城市建設(shè),既是應(yīng)對城市安全發(fā)展新形勢的現(xiàn)實需要,也是推動城市治理現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵路徑,更是增進(jìn)人民群眾獲得感、幸福感、安全感的必然要求。能源系統(tǒng)作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的核心組成部分,支撐城市基本運行、保障社會生產(chǎn)生活穩(wěn)定,在韌性城市建設(shè)中發(fā)揮著基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性作用。城市人口密集、設(shè)施集中、經(jīng)濟(jì)活動高度集聚,極易受到各種內(nèi)外部風(fēng)險沖擊。加快提升城市能源系統(tǒng)安全韌性,對于保障城市安全穩(wěn)定運行,建設(shè)宜居、韌性、智慧城市具有重要意義。
提升城市能源系統(tǒng)安全韌性意義重大
提升城市能源系統(tǒng)安全韌性是應(yīng)對氣候變化風(fēng)險的必然選擇。近年來,氣候變化引發(fā)的極端天氣事件頻發(fā)重發(fā),對城市能源供給保障帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。2021年
河南特大暴雨洪澇災(zāi)害導(dǎo)致多地
電力設(shè)施嚴(yán)重受損、數(shù)百條配電線路中斷,近百萬戶用電受到影響,凸顯了極端災(zāi)害下城市能源系統(tǒng)的脆弱性。隨著新型城鎮(zhèn)化加快推進(jìn),城市面臨的極端氣候風(fēng)險持續(xù)加劇,極易引發(fā)能源、
交通、金融等領(lǐng)域連鎖反應(yīng)與次生災(zāi)害。亟需加快氣候適應(yīng)型城市建設(shè),全面提升能源系統(tǒng)安全韌性,增強(qiáng)城市氣候適應(yīng)與風(fēng)險管控能力。
提升城市能源系統(tǒng)安全韌性是推動城市綠色低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵抓手。城市是能源消費與
碳排放的核心載體,其低碳轉(zhuǎn)型進(jìn)程直接關(guān)系到“雙碳”目標(biāo)落地見效。當(dāng)前可再生能源在城市能源結(jié)構(gòu)中占比持續(xù)攀升,其波動性、間歇性和隨機(jī)性給電網(wǎng)供需平衡帶來新的挑戰(zhàn),現(xiàn)有能源基礎(chǔ)設(shè)施尚未完全適配高比例新能源接入需求。以城市韌性提升統(tǒng)籌推進(jìn)能源系統(tǒng)改造升級,能夠更好地平衡
減排與保供、轉(zhuǎn)型與發(fā)展、減緩與適應(yīng)的關(guān)系,保障能源高質(zhì)量發(fā)展和韌性城市建設(shè)的協(xié)同推進(jìn),為構(gòu)建滿足新型智慧城市需求的新型能源體系提供有力支撐。
提升城市能源系統(tǒng)安全韌性是保障國家能源安全的戰(zhàn)略舉措。城市是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引擎,能源系統(tǒng)安全穩(wěn)定直接關(guān)系經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全局。我國正處于能源轉(zhuǎn)型攻堅、工業(yè)化與城鎮(zhèn)化快速發(fā)展階段,城市能源系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障,極易導(dǎo)致重大安全事故,引發(fā)連鎖反應(yīng),帶來重大損失。強(qiáng)化能源系統(tǒng)安全韌性,能夠提升系統(tǒng)抵御內(nèi)外部擾動和快速恢復(fù)運行的能力,統(tǒng)籌平衡安全穩(wěn)定、綠色低碳、經(jīng)濟(jì)高效三角矛盾,有效應(yīng)對極端天氣與轉(zhuǎn)型保供疊加的復(fù)雜安全挑戰(zhàn),助力落實能源安全新戰(zhàn)略。
提升城市能源系統(tǒng)安全韌性面臨多重挑戰(zhàn)
能源系統(tǒng)集成耦合仍存在壁壘。在“雙碳”目標(biāo)指引下,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),推動能源深度脫碳成為必然趨勢。隨著智能微電網(wǎng)、虛擬電廠、新型儲能等新業(yè)態(tài)加快發(fā)展,能源服務(wù)新模式不斷涌現(xiàn),多能網(wǎng)絡(luò)交互耦合程度加深,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,而調(diào)
節(jié)能力與響應(yīng)手段有限,給城市能源安全韌性提升帶來壓力。破除行業(yè)壁壘、提升多能集成耦合水平、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)與運行機(jī)制,是釋放能源轉(zhuǎn)型潛力和建設(shè)安全韌性城市能源系統(tǒng)的重要前提。
城市能源供需矛盾日益突出。新型城鎮(zhèn)化快速推進(jìn)與極端氣候事件增多,顯著放大能源需求波動,給供能系統(tǒng)帶來巨大壓力。部分老舊能源輸配設(shè)施承載能力不足,難以適配增長與波動加劇的用能需求,在能源總體平衡格局下,局部地區(qū)、特定季節(jié)時段和極端條件下仍存在較為突出的能源供需失衡
問題。同時,一些城市本地資源供給有限,能源對外依存度較高,進(jìn)一步增加了能源保供壓力,對能源系統(tǒng)安全韌性構(gòu)成現(xiàn)實挑戰(zhàn)。
能源系統(tǒng)風(fēng)險監(jiān)管能力存在短板。城市電力、燃?xì)狻崃Φ劝踩鹿实陌l(fā)生,嚴(yán)重威脅人民群眾生命財產(chǎn)安全,凸顯城市能源安全監(jiān)管仍存在薄弱環(huán)節(jié),亟需構(gòu)建覆蓋災(zāi)前預(yù)警、災(zāi)中應(yīng)對、災(zāi)后恢復(fù)的全流程風(fēng)險管控體系。如何充分運用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù),實現(xiàn)對城市能源系統(tǒng)的實時監(jiān)測、精準(zhǔn)預(yù)警和高效處置,推動城市能源系統(tǒng)一體化、全過程、數(shù)智化管控,是當(dāng)前亟待解決的突出問題。
多措并舉提升城市能源系統(tǒng)安全韌性
強(qiáng)化多能集成耦合,推動源網(wǎng)荷儲高效協(xié)同。統(tǒng)籌開發(fā)利用可再生能源與化石能源清潔化利用,整合電、熱、冷、氣等多種資源,挖掘不同能源生產(chǎn)消費的互補(bǔ)性與替代性,提升基礎(chǔ)設(shè)施利用效率。打破行業(yè)間能源壁壘,推進(jìn)跨領(lǐng)域協(xié)同規(guī)劃、優(yōu)化運行、協(xié)同管理、互補(bǔ)互濟(jì),實現(xiàn)能源綜合梯級高效利用。加強(qiáng)電力供應(yīng)保障與電網(wǎng)升級,推進(jìn)多元儲能建設(shè)、老舊設(shè)備迭代更新與老舊城區(qū)綜合能源改造,構(gòu)建橫向多能源體互補(bǔ)、縱向源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)的城市能源系統(tǒng)。
堅持供需雙向發(fā)力,提升能源平衡保障能力。依托全國統(tǒng)一電力
市場體系建設(shè),打破市場分割與區(qū)域壁壘,強(qiáng)化跨省跨區(qū)資源統(tǒng)籌與電力余缺調(diào)劑,提升電力資源大范圍優(yōu)化配置水平。供給側(cè)加快煤電節(jié)能降碳改造、靈活性改造和供熱改造等,穩(wěn)妥發(fā)展本地分布式清潔能源與多元儲能,提高本地能源自給率,增強(qiáng)供應(yīng)穩(wěn)定性、響應(yīng)速度與調(diào)節(jié)能力。需求側(cè)深入推進(jìn)重點行業(yè)減煤限煤、節(jié)能提效改造,擴(kuò)大綠電消費規(guī)模與市場化交易比重,完善需求側(cè)響應(yīng)機(jī)制,實現(xiàn)供需高水平動態(tài)平衡。
健全風(fēng)險監(jiān)管體系,賦能能源系統(tǒng)數(shù)智升級。深化“人工智能+”能源高質(zhì)量發(fā)展,推進(jìn)電網(wǎng)、新能源和能源新業(yè)態(tài)等領(lǐng)域創(chuàng)新應(yīng)用,助力城市能源系統(tǒng)數(shù)智化升級。推動新一代信息技術(shù)在城市能源系統(tǒng)全過程深度滲透,構(gòu)建城市能源安全實時監(jiān)測預(yù)警體系,實現(xiàn)災(zāi)前-災(zāi)中-災(zāi)后風(fēng)險精準(zhǔn)感知、及時有效應(yīng)對和故障快速恢復(fù)。推進(jìn)城市能源系統(tǒng)“一網(wǎng)統(tǒng)管”,研發(fā)更加有效的風(fēng)險感知算法,繪制城市能源風(fēng)險地圖,常態(tài)化開展能源安全體檢,精準(zhǔn)補(bǔ)齊短板弱項,全面提升系統(tǒng)容災(zāi)、抗災(zāi)與快速恢復(fù)能力。
(作者系能源環(huán)境智慧管理與綠色低碳發(fā)展
安徽省哲學(xué)社會科學(xué)重點實驗室主任、合肥工業(yè)大學(xué)教授)