【城市能源数据创新】城市能源变革综合评价指标体系构建与实证分析

编者按：国网（苏州）城市能源研究院数据研究中心围绕城市能源数据中心建设、人工智能大数据技术应用、城市能源数据辅助决策、智慧城市和智慧能源4个主要方向，从理论、政策、发展规划等领域开展研究，提供城市能源数据从理论研究、分析工具、到落地应用的全套解决方案。本专栏将围绕城市能源数据中心建设关键问题，从理论研究、模型方法和经验实践等方面展开，结合相关成果和研究思考与读者进行交流分享。

文章导读：2020年12月22日，2021年全国能源工作会议在北京召开。会议指出，“十三五”以来，在以习近平同志为核心的党中央坚强领导下，全国能源系统深入推进“四个革命、一个合作”能源安全新战略，努力构建清洁低碳、安全高效的能源体系。本文基于城市能源结构与产业结构优化理论、环境与发展的关系、内生经济增长理论、可持续发展理论等理论基础以及相关实证分析经验，构建了反映现状、趋势、动力等不同维度的城市能源变革评价指标体系，通过查阅年鉴、网页爬虫、回归推演等渠道获取中国225个样本城市数据并进行实证分析，得出了2020年中国城市能源变革综合水平，进一步从六大典型城市分类视角分析城市能源变革水平，从而为中国城市能源发展、能源变革提供客观全面的实证分析思路。

城市能源变革综合评价指标

体系构建与实证分析

执笔人：陈浩、王林钰

国网（苏州）城市能源研究院

      我国的能源革命主要经历了“开源战略”、“综合能源效率战略”、“能源与经济协调发展战略”、坚持“节约、清洁、安全”的战略方针这四个阶段。城市是能源革命的主战场，城市汇集着能源革命所需的资金、人才、技术等要素，是世界也是我国能源消费主要载体，也是国家能源革命落地实施的主要场所，是各类能源技术、政策执行实施的主体，因此也是能源变革评价的主体。

      基于城市能源结构与产业结构优化理论、环境与发展的关系、内生经济增长理论、可持续发展理论等理论基础以及相关实证分析经验，将城市发展与能源变革协同考虑，建立了反映现状、趋势、动力等不同维度的城市能源变革评价指标体系，依据层次分析法、熵权法确认指标权重，通过查阅年鉴、网页爬虫、回归推演等渠道获取中国225个样本城市数据并进行实证分析。

一、城市能源变革综合评价指标体系构建

      在进行理论基础梳理及实证分析总结的基础上，将城市发展与能源变革协同考虑，加入包含能源系统变化、能源变革对城市发展影响、城市发展对能源变革等不同角度的思考，建立了反映基础、现状、趋势、动力等不同维度的城市能源变革评价指标体系，通过对城市实际样本数据进行整理分析，完善优化指标，为城市能源发展、能源变革提供客观全面的分析结果及意见。从刻画城市能源变革三类不同特征出发，评价指标体系包含三个维度：变革现状、变革趋势与变革动力。

      变革现状类指标里从基础设施、能源供给、能源消费、环境质量角度进行刻画，反映城市当前已取得的能源变革成效；变革趋势类指标依据能源结构和能源效率，反映城市能源消费的过去到目前的趋势；变革动力类指标从技术、政策、主体三个方面出发，反映城市能源变革的内在驱动力情况。

      基于科学性、实用性以及可操作性等原则，本文筛选出20个三级评价指标开展后续的实证评价工作。按照数据来源来看，燃气普及率、电网可靠率、公共交通分担率、工业固废利用率、单位GDP污染物排放量、年二级以上天气数量、科研投入与GDP占比、万人专利授权量、节能环保预算支出占公共预算支出比例、第三产业占GDP的比重、万人高技术产业聚集度、能源基础设施人均年投入水平、一次能源中清洁能源占比、一次能源中清洁能源占比上升率等共计14个指标可以通过统计年鉴获取。能源变革数据透明度和能源变革示范项目数量指标需通过网页查询获取。单位GDP能耗水平、电能占终端能源比重、能源消费弹性系数、单位GDP能耗下降率共计4个指标尽管部分城市有可查询的公开数据，但是覆盖的城市样本较少，为开展全面分析评价，本课题提出一种新的基于夜间灯光大数据的反演方法进行推算获取。

      评价路线为：从理论层面建立了反映现状、趋势、动力等多维度城市能源变革评价指标体系，通过对城市实际样本数据进行采集、清洗补充、标准化、赋权等处理步骤，为中国城市能源变革的总体评估、典型分类评估提供客观全面的量化结果。

二、2020年城市能源变革总体评价结果

      分析结果认为，从城市能源变革综合评价指标总体来看，2020年中国城市能源变革综合水平略有上升，但幅度不明显，仍有较大上升空间。在城市能源变革综合评价指标体系中，一级指标包含三个维度：变革现状、变革趋势与变革动力，对三个指标值进行分析得出：2020年变革现状水平整体提升较大，但城市差异逐渐明显；变革趋势水平整体下降，且各城市发展较为同步；变革动力明显不足，各城市未持续加强动力发展，城市能源变革发展不充分、不均衡的情况亟待解决。

三、2020年城市能源变革分类评价结果

      进一步，从六大典型城市分类视角分析城市能源变革水平，从而为中国城市能源发展、能源变革提供客观全面的实证分析思路及政策建议。

      从城市区域分类分析来看，采用传统统计标准的区域“四分法”，分别为东部地区、东北地区、西部地区、中部地区。研究发现，区域城市能源变革水平与经济增长密切相关，东部地区城市能源变革水平最高，中部地区城市能源变革水平增长最快。二级指标中，四大区域内部城市能源变革现状水平均有不同程度的提升，变革趋势水平均有不同程度的下降，除东部地区以外其他三个地区能源变革动力水平均下降。

      从省会城市分类分析来看，分为省会城市与非省会城市。研究发现，省会城市能源变革水平整体好于非省会城市。二级指标中，省会城市能源变革现状、变革动力优于非省会省市，且增速快于非省会城市。省会城市/非省会城市能源变革趋势水平均有所下降，且省会城市下降幅度快于非省会城市。省会城市/非省会城市变革动力水平均有所上升，且省会城市上升幅度快于非省会城市。

      从城市规模分类分析来看，将各城市按照当年总人口数量进行排序，按总人口规模将样本城市划分为五档，分别为大型城市、大中型城市、中型城市、中小型城市、小型城市。研究发现，能源变革水平与城市规模具有明显的正相关关系。中型及以上城市的能源变革综合指数呈上升趋势，其余城市的能源变革综合指数呈下降趋势。二级指标中，城市规模越大，城市变革现状水平上升越快；中型及以上城市的能源变革趋势水平下降幅度较小；中型城市与大型城市的变革动力水平有所下降，小型、中小型以及大中型城市的变革动力则有所上升。

      从产业结构分类分析来看，按各城市中第二产业占比、第三产业占比将样本城市分为三类，分别为服务业主导型城市、工业主导型城市和其他城市。研究发现，服务业主导型城市能源变革水平最高且增幅最大。二级指标中，工业主导型城市变革现状水平略有下降，服务业主导型城市则大幅上升；服务业主导型城市能源变革趋势水平降幅高于工业主导型城市；服务业主导型城市能源变革动力水平增幅与工业主导型城市基本一致。

      从资源型城市分类分析来看，按资源型城市分类将样本城市划分为两类，分别为资源型城市、非资源型城市。研究发现，非资源型城市能源变革整体水平高于资源型城市。二级指标中，资源型城市能源变革现状水平提升幅度高于非资源型城市；资源型城市变革趋势水平降幅低于非资源型城市；资源型城市能源变革动力略有下降。

      从城市空间结构分类分析来看，按建成区面积占城市面积比重作为划分标准将样本城市划分为紧凑型城市和非紧凑型城市。研究发现，紧凑型城市能源变革整体水平大幅高于非紧凑型城市能源变革整体水平。二级指标中，非紧凑型城市能源变革现状水平增幅略高于紧凑型城市；非紧凑型城市能源变革趋势水平降幅略低于紧凑型城市；紧凑型城市能源变革动力水平有所提升。

专家介绍

陈浩，硕士，国网（苏州）城市能源研究院数据中心研究员。从事能源数据中心建设、能源系统评价、能源规划等方面研究，参与国网总部科技项目2项、江苏省公司管理咨询项目5项、地市公司管理咨询项目1项，发表EI、核心期刊论文5篇，受理软件著作权1项，参与出版专著编写1部。    

王林钰，博士，国网（苏州）城市能源研究院数据中心主任，高级研究员。长期从事城市能源战略、城市能源数据管理、能源大数据应用等方面的研究，作为项目负责人完成多项国家能源局、国家电网公司科技项目，主笔完成专著两本，获得发明专利授权7项，发表期刊、会议文章数十篇。

团队简介：城市能源院坐落于江苏省苏州市高新区科技城，由国家电网有限公司和苏州市人民政府联合出资组建，2017年8月正式挂牌成立，是中国首个城市能源研究院。目前已获得国家科技型中小企业、省级研发机构认定、省高新技术企业入库。

      城市能源院作为国家电网公司建设“具有中国特色国际领先的能源互联网企业”的重要单元，紧紧围绕国家电网公司党组部署的“高端智库、技术研发、市场示范、产业孵化、国际合作”五大职能定位，充分发挥“高端智库平台、产业孵化平台、国际合作平台”三大平台优势，通过不断推进跨界发展、创新发展、协同发展，为服务国网公司战略落地实施作出独特贡献。坚持在国际合作的背景下，城市能源院以建设“高端智库驱动型的能源产业创新孵化平台”为核心，成为城市能源变革整体解决方案的战略倡导者、规划引领者、实践推动者。

      城市能源院自成立以来，积极探索实践“四个革命、一个合作”能源战略思想在城市全面落地，承担中国科学院、国家能源局、国家科技部、国家自然科学基金项目等多项国家级重大课题。牵头编制《苏州建设国际能源变革发展典范城市创建方案》。支撑国网公司综合能源服务顶层设计研究和国网江苏电力综合能源服务业务发展战略研究。联合德国能源署、国网欧研院开展同里新能源小镇综合能源系统规划。“城市能源优化利用实验室”获得国家电网公司培育类实验室命名。与东南大学共建创新联合体，设立研究生工作站获省教育厅批复；与苏州大学合作课题被省科技厅推荐为江苏省产学研合作成功案例。出资参股国网江苏电力设计咨询有限公司，提升建设城市能源革命整体解决方案核心能力。承接苏州广电传媒广场智慧管控平台建设项目，促成苏州广电大楼获得省内首个LEED铂金级认证。成功承办“第三届国际能源变革论坛—城市和区域能源转型分论坛”，发布首份《中国城市能源报告》，与中国能源报合作创办首个《中国城市能源周刊》，打造“城市能源”高端论坛，持续提升社会影响力和品牌美誉度。

 往期回顾 

编辑：杨彪

审核：方彤

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