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能源規劃
能源規劃在城市規劃中的功能定位及編制思路
文章來(lái)源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時(shí)間:2021-10-28 15:12:16瀏覽次數:1412
1 緒 論
能源作為人類(lèi)生存和發(fā)展的必備資源,是城市功能運轉的基本保證。城市能源規劃,就是要通過(guò)制定城市能源發(fā)展戰略,在確保能源供應安全的基礎上,優(yōu)化能源結構,落實(shí)節能措施,以期達到經(jīng)濟效益和社會(huì )效益雙贏(yíng)的目的。因此,編制城市能源規劃,對于協(xié)調能源供求關(guān)系,合理使用能源資源,解決城市發(fā)展和環(huán)保約束之間的矛盾等重大問(wèn)題,起著(zhù)至關(guān)重要的作用。簡(jiǎn)言之,能源規劃的目標就是為了獲得一個(gè)安全、高效和清潔的能源前景。
城市規劃作為政府調控城市空間資源、指導城鄉發(fā)展與建設的重要公共政策,與能源規劃有著(zhù)密切的聯(lián)系。然而,在當前國內各類(lèi)城市總體規劃、詳細規劃的編制中,除了包含城市供電、燃氣和供熱等工程規劃外,卻很少涉及綜合性的能源規劃內容,這反映出城市規劃中能源意識的相對淡薄——還是以能源供給為導向的規劃思路。根據建設部最新頒布的《城市規劃編制辦法》(2006 年4 月1 日起施行),要求在城市總體規劃階段,“確定生態(tài)環(huán)境、土地和水資源、能源、自然和歷史文化遺產(chǎn)保護等方面的綜合目標和保護要求”,這對城市的能源發(fā)展利用提出了更高的要求。為此,應進(jìn)一步提高能源發(fā)展利用在城市規劃中的地位和深度,協(xié)調好能源規劃和城市規劃的關(guān)系。
本文結合《北京城市總體規劃(2004 年—2020 年)》和《北京市“十一五”能源發(fā)展及節能規劃》編制中的一些心得體會(huì ),談一談新形勢下能源規劃的功能定位,以及能源規劃的一些編制思路。
2 能源規劃在城市規劃中的定位
2.1 城市規劃是能源規劃的主要載體
以往的能源規劃,主要是一個(gè)部門(mén)規劃或是一個(gè)行業(yè)規劃,并不是一個(gè)綜合性的城市能源戰略規劃,其規劃內容也主要以能源預測和能源供應計劃為主,較少涉及用能方式、節能措施和污染治理等方面,與城市發(fā)展結合得也不夠緊密。隨著(zhù)能源對社會(huì )經(jīng)濟、環(huán)境、人民生活水平影響的加深,以及能源發(fā)展戰略的轉型,能源發(fā)展已不僅是某個(gè)行業(yè)或部門(mén)要解決的問(wèn)題,而是與全社會(huì )的發(fā)展息息相關(guān)。能源政策的制訂與實(shí)施,也應與城市的產(chǎn)業(yè)政策、交通政策、環(huán)保政策、土地開(kāi)發(fā)政策等互相協(xié)調,在“城市”的層面上編制能源規劃,在城市發(fā)展和建設中實(shí)現能源的優(yōu)化配置和合理利用,這是實(shí)現能源可持續發(fā)展戰略的關(guān)鍵。
城市規劃作為引導和控制城市建設的基本依據和手段,確定城市規模和發(fā)展方向,統籌安排各類(lèi)用地和生命線(xiàn)資源在城市空間的布局,綜合部署產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟、人口、市政交通基礎設施等各類(lèi)城市要素,這些都是制定能源發(fā)展戰略的依據。而且,由于能源與工農業(yè)生產(chǎn)、交通運輸布局以及人民生活的密切聯(lián)系,在城市規劃落實(shí)的各個(gè)階段,都會(huì )直接影響到能源戰略的實(shí)施,因此,城市規劃作為綜合性的城市發(fā)展政策,理應是能源規劃的主要載體。
2.2 能源規劃是城市規劃的基礎和支撐
傳統的城市工業(yè)化進(jìn)程,是以人類(lèi)征服自然為指導思想的,而肆意擴張帶來(lái)的后果是人與自然的矛盾日趨尖銳,由此導致一系列的社會(huì )問(wèn)題,如人口激增、資源緊張,環(huán)境污染、生態(tài)惡化等。20 世紀后期,可持續發(fā)展理念的提出,呼吁人類(lèi)從高速增長(cháng)的傳統工業(yè)發(fā)展模式,逐步過(guò)渡到可持續發(fā)展模式,積極探索一條人與自然相和諧的發(fā)展道路。在當前經(jīng)濟高速增長(cháng)和城市快速發(fā)展的時(shí)期,必須妥善處理城市發(fā)展與能源、環(huán)境的矛盾,充分強調社會(huì )經(jīng)濟與生態(tài)的結合,依靠科技進(jìn)步,協(xié)調社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展和能源資源的高效利用與生態(tài)環(huán)境保護的關(guān)系,使生產(chǎn)、生態(tài)和經(jīng)濟同步發(fā)展。因此,在編制城市規劃時(shí),將能源規劃納入城市規劃的編制范疇是非常必要的。
根據發(fā)達國家的城市發(fā)展經(jīng)驗,城市發(fā)展模式將在很大程度上受能源供給和使用方式影響制約,這主要體現在環(huán)境保護、土地利用、城市安全以及經(jīng)濟發(fā)展等方面。通過(guò)編制能源規劃,可以更好的為城市規劃提供依據:從單純地提供能源,到主動(dòng)分析能源對城市的承載力,提出對城市發(fā)展的限定條件和控制性因素;從一味追逐經(jīng)濟效益,到綜合平衡經(jīng)濟效益和環(huán)境效益;從盲目追求能源使用水平,到合理利用能源,建設節約型城市??傊?,能源規劃要為城市規劃提供技術(shù)支撐,為城市的可持續發(fā)展打下基礎。
3 能源規劃在城市規劃中的功能
3.1 統籌能源、經(jīng)濟、環(huán)境之間的關(guān)系
能源系統與經(jīng)濟、環(huán)境之間的關(guān)系是密不可分的,它們之間的相互作用和影響如圖 1 所示。由圖可見(jiàn),能源系統在實(shí)現其發(fā)展目標過(guò)程中,會(huì )受到來(lái)自系統外部和內部?jì)煞矫嬉蛩氐挠绊懞椭萍s。其中,外部制約因素有能源資源各品種的供應量、能源的基建投資額限度、環(huán)境質(zhì)量要求等等;內部的制約因素也是多方面的:例如城市的經(jīng)濟發(fā)展需要能源工業(yè)提供更多的能源供應量,需要擴大能源工業(yè)的規模,反過(guò)來(lái)能源工業(yè)的發(fā)展和規模的擴大需要提供投資;隨著(zhù)能源工業(yè)和城市經(jīng)濟發(fā)展,能源需求量增加,能源供應限制會(huì )制約經(jīng)濟發(fā)展。而且,能源轉換和終端能源消費所排放的SO2、煙塵和NOx 等污染物數量的增加,將造成更為嚴重的大氣環(huán)境污染。
通過(guò)編制能源規劃,可以推進(jìn)能源結構的清潔、優(yōu)質(zhì)化,保障城市環(huán)境效益;通過(guò)發(fā)展與經(jīng)濟發(fā)展水平相適應的能源利用方式,保障社會(huì )經(jīng)濟效益;通過(guò)制定政策淘汰高耗能產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品,發(fā)展“高技術(shù)、高效益、低污染、低能耗”產(chǎn)業(yè),促進(jìn)城市產(chǎn)業(yè)結構的調整。因此,能源規劃的編制,對于統籌能源、經(jīng)濟、環(huán)境之間的關(guān)系,實(shí)現能源環(huán)境經(jīng)濟的協(xié)調發(fā)展,有著(zhù)舉足輕重的作用。
3.2 統籌區域和城鄉發(fā)展
長(cháng)期以來(lái)城市優(yōu)先發(fā)展的策略,導致郊區和鄉村的基礎設施狀況明顯落后于市區。這種區域差距和城鄉二元化結構制約了經(jīng)濟協(xié)調發(fā)展,影響了社會(huì )穩定。按照黨中央提出的“以人為本”和“統籌城鄉發(fā)展、統籌區域發(fā)展”
的精神,應當實(shí)現區域在能源利用方面的平等,加強郊區和鄉村能源設施建設,改善生活和生產(chǎn)條件,逐步縮小城鄉差距。能源規劃的一個(gè)主要內容就是優(yōu)化能源資源配置、落實(shí)能源設施空間布局,因此,對統籌區域和城鄉發(fā)展將發(fā)揮著(zhù)重要作用。
通過(guò)編制能源規劃,使能源基礎設施建設向郊區傾斜,增加向郊區的清潔能源供應,完善郊區能源供應體系,提升郊區能源利用水平;因地制宜地引導農村升級傳統能源供應消費模式,多種方式并舉解決農村能源問(wèn)題。逐步縮小郊區、農村與市區之間在能源供應和消費水平的差距,提升郊區和農村吸引力,改善人民生活水平。
3.3 統籌各項能源工程規劃
能源規劃涵蓋各類(lèi)主要能源:電力、燃氣、熱力、油品、煤炭以及可再生能源,涉及能源生產(chǎn)、轉化、輸配到終端消費的各個(gè)環(huán)節,相對城市規劃中的各項能源工程規劃(城市供電規劃、城市燃氣規劃和城市供熱規劃等)而言,具有宏觀(guān)性和綜合性的特點(diǎn),圖2 表述了上述規劃的主要編制內容,可以看出其既有區別又有密切聯(lián)系。
在實(shí)際工作中,能源規劃和各項能源工程規劃也是相輔相成的。由于各種能源在一定條件下可以相互替代的,單獨進(jìn)行一種能源的規劃往往失之偏頗,能源規劃可以通過(guò)確定能源的總體發(fā)展原則和目標,綜合協(xié)調各項能源工程規劃,銜接平衡各類(lèi)能源發(fā)展目標,指導各項能源工程規劃的編制。而專(zhuān)項能源工程規劃作為能源規劃的支撐和深化,既為能源規劃的編制提供參考依據,又為能源規劃的貫徹實(shí)施做進(jìn)一步的深化,指導具體能源項目的建設。
以北京市“十一五”規劃為例,在編制能源規劃時(shí),同步開(kāi)展了燃氣、電力、熱力等專(zhuān)項規劃的研究,并建立了課題間的溝通協(xié)調機制,首先結合專(zhuān)項規劃的初步成果確定了能源規劃的總體目標,然后以此作為編制各專(zhuān)項規劃最終成果的依據,而能源規劃中在規劃建設項目方面也結合了各專(zhuān)項規劃的內容。
4 當前能源規劃面臨的形勢
4.1 國內能源需求增長(cháng)迅速
我國是能源生產(chǎn)和消費大國,能源生產(chǎn)總量和能源消費總量均位居世界第二位。對于一個(gè)人口眾多、經(jīng)濟基礎薄弱、正在發(fā)展中的國家,經(jīng)濟增長(cháng)對能源消費需求有著(zhù)很強的依賴(lài)關(guān)系。如圖3、圖4 所示,“十五”期間,中國能源消費總量持續快速增長(cháng),從2001 年的14.3 億噸標準煤增加到2005 年的22.2 億噸標準煤,增長(cháng)了55.4%,遠遠超過(guò)了“八五”、“九五”十年的增長(cháng)量(25.5%),同期GDP 增長(cháng)約66.3%,平均能源消費彈性系數約為0.86。
當前我國正處于第二產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的時(shí)期,重工業(yè)比重顯著(zhù)增長(cháng),電力、鋼鐵、機械設備、汽車(chē)、造船、化工、建材等工業(yè)成為國民經(jīng)濟成長(cháng)的主要動(dòng)力,這是“十五”期間能源消費高速增長(cháng)的主要原因。未來(lái)一段時(shí)間我國仍處于城市化提速和工業(yè)化進(jìn)程深化的階段,預計能源需求近期仍將保持快速增長(cháng)。從全球來(lái)看,經(jīng)濟越發(fā)達,人均能源消費量越多,到2050 年,我國要實(shí)現第三步的發(fā)展目標,國民經(jīng)濟要達到中等發(fā)達國家的水平,人均能源消費量必將有很大的增長(cháng),能源短缺將是我們不得不面臨的長(cháng)期現實(shí)問(wèn)題。實(shí)際上,自1992 年起我國能源消費總量就超過(guò)了能源生產(chǎn)總量,至今能源供應低于能源消費的趨勢有增無(wú)減。2005 年中國人均石油可采儲量只有不到3 噸,人均天然氣可采儲量1000 立方米左右,人均煤炭可采儲量90 噸左右,分別為世界平均值的11.1%、4.3%和55.4%。中國石油對外依存度已從2000 年的31%增加到2005 年的42.9%,預計到2020 年,石油的對外依存度將達到60%,中國能源安全尤其是石油安全越來(lái)越突出。
4.2 國際能源發(fā)展趨勢
經(jīng)濟增長(cháng)是能源增長(cháng)的主要推動(dòng)力,隨著(zhù)全球經(jīng)濟復蘇,2000 年以來(lái),世界一次能源需求開(kāi)始增速加快,達到年均3%左右。圖5 表示了主要一次能源在近二十多年來(lái)的消費狀況,石油、煤炭、天然氣一直占據著(zhù)主導地位,2003年所占比重分別是37.2%、26.7%、23.9%,總共占據全球一次能源消費總量的87.7%。
根據國際能源署(IEA)的分析預測,世界能源需求量在2030 年以前將持續穩定增長(cháng),預測數據詳見(jiàn)表1。化石燃料仍將是最基本的能源,而且2030 年以前90%以上的需求增長(cháng)將由化石燃料來(lái)滿(mǎn)足。在化石燃料中,天然氣的增長(cháng)速度最快,預計在未來(lái)十幾年躍升為僅次于石油的第二大能源。煤炭在世界一次能源中的比例將有少量下降,增長(cháng)主要出現在亞洲,大部分將用于發(fā)電。發(fā)展中國家的能源需求增長(cháng)最快,使得世界能源貿易將有重要擴大,特別是在液化天然氣方面。
4.3 能源消費帶來(lái)的大氣污染日趨嚴重
幾乎所有能源資源的使用都影響著(zhù)環(huán)境,并帶來(lái)或多或少的后果。煤、石油和天然氣等礦物燃料的燃燒會(huì )產(chǎn)生許多不利于環(huán)境和人類(lèi)健康的因素。盡管利用技術(shù)來(lái)減輕這些影響,然而大氣污染還是會(huì )造成地球變暖、酸雨、煙霧及呼吸道方面的嚴重疾病等等。2005 年我國的煤炭消費量為21.4 億噸,占到能源消費總量的68.9%,這種以煤為主的能源結構使得煤煙型污染成為中國大氣污染的主要特征。據估算,全國煙塵排放量的70%、二氧化硫排放量的90%、氮氧化物排放的67%、二氧化碳排放量的70%都來(lái)自于煤炭燃燒。
在傳統的燃煤污染尚未解決的同時(shí),伴隨著(zhù)經(jīng)濟發(fā)展和城市化水平的提高,機動(dòng)車(chē)污染問(wèn)題日益顯現出來(lái),機動(dòng)車(chē)尾氣已經(jīng)成為大城市空氣污染的重要來(lái)源。在北京和廣州,大約80%以上的一氧化碳、40%以上的氮氧化物來(lái)自于汽車(chē)的排放。國內外研究機構的成果顯示,大氣污染造成的經(jīng)濟損失約占GDP 的3%~7%,以2005 年全國GDP18.23 萬(wàn)億元計算,損失就在5470 億元至12762 億元之間。中國大氣污染的形勢不容樂(lè )觀(guān)。
5 新形勢下的能源規劃編制思路
5.1 科學(xué)發(fā)展,節能優(yōu)先
上世紀末,國外研究學(xué)者提出了“自然資本”的理論,這種理論的一個(gè)關(guān)鍵論點(diǎn)是:經(jīng)濟正在從一種對人力生產(chǎn)率的重視轉向到從根本上提高資源生產(chǎn)率。雖然這一理論尚未得到進(jìn)一步的完善,但這些研究學(xué)者已經(jīng)證明了通過(guò)商業(yè)經(jīng)營(yíng)創(chuàng )新,達到“經(jīng)濟增長(cháng)一倍,資源使用減少一半”的“倍數四”目標,并且已經(jīng)在很多案例中取得成功。
在這種理論的指導下,要用盡可能少的材料和能源,得到盡可能高的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益,同時(shí)還要保護自然生態(tài)系統。我國社會(huì )主義現代化建設事業(yè)正處在高速增長(cháng)時(shí)期,各產(chǎn)業(yè)部門(mén)的經(jīng)濟行為及其可持續發(fā)展意識,是我國最終實(shí)現可持續發(fā)展的關(guān)鍵,“自然資本”理論值得我們研究借鑒。
因此,能源規劃應首先樹(shù)立節能優(yōu)先的戰略目標。研究表明,目前我國產(chǎn)業(yè)結構調整對能耗強度(單位GDP 能耗)的貢獻占75%~85%,技術(shù)提高占15%~25%。在能源規劃編制時(shí),首先要通過(guò)能源規劃和城市規劃的結合促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結構的調整:按照提高資源利用效率和減少污染排放的原則優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構,提高產(chǎn)業(yè)準入的能效、物耗和環(huán)保門(mén)檻,限制或淘汰高物耗、低效率、高污染的行業(yè)和企業(yè)。其次要繼續加大技術(shù)節能力度:技術(shù)節能工作的重點(diǎn)領(lǐng)域是工業(yè)部門(mén)節能、建筑節能、交通節能和提高各類(lèi)能源的轉化和利用效率。最后要培養人民的節能意識,在滿(mǎn)足人民生活對能源需求日益增長(cháng)的前提下,推廣節能產(chǎn)品,倡導節能型的生活方式,建設節能型社會(huì )。
5.2 優(yōu)化結構,改善環(huán)境
在大氣污染治理措施中,優(yōu)化能源結構是見(jiàn)效最快的手段。北京從1998 年開(kāi)始通過(guò)調整能源結構來(lái)治理大氣污染,在大氣污染治理方面,北京市迄今為止已經(jīng)投入了約400 億人民幣,大氣環(huán)境質(zhì)量明顯得到改善,從1998 年到2005 年,北京市全年達到二級或好于二級的天數已經(jīng)從100 天上升到234 天,清潔能源在能源消費總量中所占比重也從45%提高到56%。因此,能源規劃應圍繞環(huán)境保護和治理目標,逐步優(yōu)化能源結構,逐步減少并嚴格控制燃煤總量,將以煤為主的污染型能源結構逐步轉變?yōu)橐蕴烊粴?、電力?a href="http://m.keyinmall.com/t/優(yōu)質(zhì)能源.html" >優(yōu)質(zhì)能源為主的清潔型能源結構。優(yōu)化用能結構,貫徹多元化能源戰略,這不僅是減輕環(huán)境污染、實(shí)現可持續發(fā)展的需要,也是保障能源供應安全的需要。
為了起到事半功倍的效果,能源結構要沿著(zhù)阻力最小和成本最低的方向去調整。因此,能源結構調整不能是粗放型的,決不是簡(jiǎn)單地進(jìn)行煤炭替代;要充分考慮調整的經(jīng)濟合理性,并在替代時(shí)完成技術(shù)升級;既要對能源品種的結構進(jìn)行調整,又要對能源利用方式的結構進(jìn)行調整。比如在進(jìn)行煤炭控制時(shí),應重點(diǎn)使用清潔能源替代散燒的原煤,而對于發(fā)電供熱用煤,可以通過(guò)完善除塵、脫硫、脫氮設施來(lái)達到排放標準,這樣通過(guò)調整煤炭的消費結構,以較小的成本獲得更好的環(huán)保效果。在發(fā)展天然氣時(shí),也應重視燃燒效率和排放標準問(wèn)題,注意用氣負荷的季節平衡,開(kāi)展天然氣梯級有效利用,推進(jìn)分布式能源系統等。
越來(lái)越多的國際能源環(huán)境專(zhuān)家認為,氣候變化是人類(lèi)在本世紀將要面臨的最重要的挑戰之一,而礦物燃燒造成的溫室氣體排放被認為對全球變暖乃至氣候變化產(chǎn)生作用。由于化石燃料的使用始終不可能完全解決溫室氣體的排放問(wèn)題,發(fā)展可再生能源是解決問(wèn)題的根本途徑。雖然可再生能源在近二三十年內還不能占據主導地位,但在能源規劃中應加大對新能源和可再生能源的研究和推廣力度,為能源的升級換代做好準備。
5.3 落實(shí)資源,平衡供需
平衡未來(lái)能源供需是能源規劃的最基本任務(wù)。在進(jìn)行能源需求預測時(shí),應與城市規劃確定的城市發(fā)展目標充分結合,譬如國民經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)結構調整、人口、建筑總量等。根據歷史統計資料,分析影響能源需求的各種因素,找出能源需求與這些因素的定量關(guān)系,從而對能源需求進(jìn)行定量分析和測算。具體測算時(shí),能源需求總量可以由各種能源需求(或者是各部門(mén)能源需求)的預測迭加得出,也可以直接按總量建模預測,為了增強預測結果的可信度,應采用幾種方法相互校核。
在進(jìn)行能源平衡時(shí),由于各類(lèi)能源之間的相互替代是有條件的,如替代采暖用煤只能是以天然氣為主,電力和燃料油為輔,因此進(jìn)行能源的供需平衡不僅僅是總量上的平衡,更重要的是結構上的平衡。所以,要對能源資源的供應潛力進(jìn)行評價(jià),為能源規劃提供能源資源的可獲取量、資源的增加速度、資源的生產(chǎn)能力等有關(guān)信息,據此來(lái)完善能源供需平衡方案。
以《北京市“十一五”能源發(fā)展及節能規劃》為例,規劃首先通過(guò)部門(mén)分析、時(shí)間序列等方法預測出2010 年北京市的能源消費總量約為6500 萬(wàn)噸標準煤,之后根據主要能源品種的增長(cháng)趨勢和供應潛力分析,綜合考慮能源結構調整的需求,經(jīng)過(guò)供需平衡,得出2010 年的能源品種平衡方案為:煤炭2500 萬(wàn)噸,天然氣70 億立方米,油品總量1270 萬(wàn)噸,調入電480 億千瓦時(shí)(總電量為750 億千萬(wàn)時(shí)),其它能源(LPG、干氣和可再生能源)380 萬(wàn)噸標準煤。
5.4 強化建設,保障安全
城市對能源的依賴(lài)性越強,能源供應中斷帶來(lái)?yè)p害就越大,因此,能源供應安全就成為能源規劃的重要議題。
解決能源的供應安全問(wèn)題,主要通過(guò)兩個(gè)途徑,一是建立多元化的供應渠道,二是強化能源設施建設。在規劃時(shí),既要充分發(fā)揮市場(chǎng)機制在資源配置中的基礎性作用,又要有效發(fā)揮政府規劃和實(shí)施政策的積極引導和調控作用。
由于我國能源資源分布很不平衡,因此只有少數城市的能源供應可以完全依靠本地。以北京為例,目前全市 94%的能源消費由外地供應。隨著(zhù)經(jīng)濟的快速發(fā)展,許多城市對外的能源依存度越來(lái)越高,甚至開(kāi)始使用進(jìn)口能源。
在這種形勢下,能源規劃應充分考慮到能源供應渠道的穩定性,要落實(shí)能源資源的可供性,逐步建立穩定的資源供應渠道,完善穩定的多元化供應體系,并且適當考慮能源儲備問(wèn)題。在能源設施建設方面,要進(jìn)一步加大能源設施的建設力度,強化和超前能力建設,確保能源輸配的暢通,增強能源設施系統的抗風(fēng)險能力;建立能源運行調度和預警體系,應對突發(fā)事件,以科學(xué)技術(shù)手段緩解能源風(fēng)險。
6 小 結
能源規劃是涉及能源品種、時(shí)間、空間以及許多相關(guān)因素的復雜的系統工程,需要全社會(huì )共同參與進(jìn)來(lái)。只有認識到能源發(fā)展對城市發(fā)展帶來(lái)的制約和影響,將能源規劃納入到城市規劃的編制體制中,才能充分地把能源戰略結合到城市的發(fā)展中去,并且在城市規劃措施中不斷探索節能和生態(tài)保護的策略,建設資源節約型和環(huán)境友好型城市。