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周冯琦、尚勇敏:碳中和目标下中国城市绿色转型的内涵特征与实现路径

摘 要 碳中和目标已成为全球各国、主要城市的普遍共识,碳中和目标下的城市全面绿色转型也成为城市应对气候变化、寻求绿色增长的重要战略选择。通过阐述碳中和目标下城市绿色转型的理论内涵,分析其动力机制、支持机制与保障机制,总结全球城市绿色转型的主要特征,我们可以从能源供给端、能源消费端以及低碳技术、生活消费…

摘 要

碳中和目标已成为全球各国、主要城市的普遍共识,碳中和目标下的城市全面绿色转型也成为城市应对气候变化、寻求绿色增长的重要战略选择。通过阐述碳中和目标下城市绿色转型的理论内涵,分析其动力机制、支持机制与保障机制,总结全球城市绿色转型的主要特征,我们可以从能源供给端、能源消费端以及低碳技术、生活消费、城市空间格局等方面认识中国城市全面绿色转型面临的问题。碳中和目标下,中国城市应从能源供应体系低碳化、能源终端消费电气化、城市空间设计近自然化与空间利用高效化、城市碳中和治理协同化等方面推进城市绿色转型。

本文刊载于《社会科学》2022年第1期

一、引 言

为应对全球气候变化,联合国和世界主要国家均提出以绿色和创新为代表的发展转型举措:欧盟发布《欧洲绿色协议》;美国拜登政府积极推进绿色新政;中国也提出力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标,并把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局。碳中和目标以及绿色转型需要传导落实到具体空间单元。城市是一个国家或地区经济社会发展的牵引力量,也是碳排放的主要源头,城市承载了全球55%的人口和80%以上GDP,产生了全球75%的碳排放。 2020年,我国城市也承载了63.9%的人口,产生了70%以上的碳排放,这使得城市成为推进低碳经济转型和实现经济社会高质量发展的重要载体。基于此,探讨碳中和目标下城市绿色转型,对于中国碳中和目标实现以及生态文明建设全局具有重要意义。

从学理上看,现代城市发展实际上就是不断转型、持续提升竞争力的过程。城市受自身发展周期影响,面临着资源环境、城市经济、城市功能等方面的全面转型要求,以适应新的发展需要,并经历着调适、整合、超越的周期性循环的动态发展与演进过程。从现实看,长期以来全球城市的粗放式发展模式造成气候变暖、碳平衡失调、生物多样性降低等一系列生态环境问题,我国城市生态环境持续恶化等问题也日益严峻。近年来,全球主要城市积极采取行动,推动能源、基础设施、产业等领域的全面绿色转型。据联合国再生能源咨询机构(REN21)统计,截至2020年底,全球超过10500个城市提出减排目标,796个城市提出净零排放目标,1852个城市曾宣布气候紧急状况。在碳中和目标下,我国城市也积极编制碳达峰、碳中和方案,把能源消耗、碳减排目标纳入国民经济和社会发展“十四五”规划中。推动城市绿色转型,既是我国对全球气候变化的积极回应,也是转变发展方式、寻求未来经济增长的内在要求。面对前所未有的气候变化和日益严重的城市危机,我国不得不重新审视城市发展的理想范式。

国内外学者对低碳经济目标下城市绿色转型开展了大量研究,这些研究主要集中在三个方面:一是对城市绿色转型的理论阐释。大量学者对城市绿色转型的内涵特征进行了阐释,并提出了生态城市、低碳城市、循环城市、智慧城市等城市绿色转型的几种模式,还有学者聚焦绿色城市,提出构建绿色城市的理论体系框架,明确其理论支撑、研究范畴和目标愿景。二是城市绿色转型的测度,曾贤刚构建了绿色转型绩效评价模型,对全国煤炭资源枯竭型城市绿色转型绩效的区域差异进行了评估。吴建新、黄蒙蒙从环境效率和环境全要素生产率的角度,分析了中国286个城市的经济绿色转型水平及其影响因素。三是城市绿色转型的路径,城市如何实现绿色转型是学界以及政界最为关注的话题之一,大量学者从产业绿色转型资源型城市绿色转型城市绿色转型政策建构城市绿色转型战略路径等多个维度对此进行了探讨。然而,城市转型是一个永恒的命题,也是一个持续演变的动态过程碳中和目标下城市绿色转型在内涵、目标、路径等方面均呈现出有别于一般意义上城市绿色转型所不同的特征,这使得已有城市绿色转型研究需要进一步深化。

全球范围碳中和共识的形成,标志着化石能源时代和传统工业时代开始步入尾声,向可再生能源过渡的时代来临。碳中和将对城市发展范式进行重新定义和塑造,碳中和目标下城市将加快实现全面绿色转型。中国要在2060年实现碳中和,意味着能源、产业、建筑、交通、城市规划与管理等领域将面临一场广泛而深刻的系统性变革。城市作为“先行者”,在碳中和进程中扮演着举足轻重的作用,我们应更加积极地探索碳中和与城市绿色转型的路径。然而,碳中和目标下城市绿色转型的内涵特征是什么?碳中和目标下中国城市实现绿色转型的挑战有哪些?如何推动中国城市全面绿色转型?本文将对这些问题进行思考与论述,以期为中国城市全面绿色转型提供理论指导与实践支撑。

二、碳中和目标下

城市绿色转型的内涵与机制

碳中和目标下,绿色转型是城市实现可持续发展的必然选择,在研究碳中和目标下城市绿色转型路径时,必须揭示在碳中和目标下城市绿色转型的蕴涵,厘清其理论机制。

(一)碳中和目标下城市绿色转型的概念内涵

转型是指事物、系统的转变和转换,以及事物结构形态、运行模式、人的观念的转变过程,学术界主要从经济转型、社会转型、体制转型、发展方式转型等方面对转型进行了解读。20世纪末以来,“城市转型”成为重要的学术议题,学者们普遍认为城市转型是指全方位、多领域的现象,城市转型在宏观上是指城市的发展方向、目标、战略与模式的变化,具象上是指城市空间结构与形态的变化,制度上是指城市治理和管制制度的变迁。从不同的发展目标上看,城市转型存在着不同的方向,其中,可持续发展这条主线始终贯穿在人们对城市发展模式的认知和追求之中。随着人类发展进入生态文明时代,全球城市生态环境危机出现以及应对气候变化成为全球城市的共同价值取向,低碳、生态、绿色成为城市转型的重要方向。经济学者们考虑的经济绿色发展则要求将经济增长和环境污染纳入分析框架以上也是城市绿色转型的重要理论基础。对于城市绿色转型的内涵,刘纯彬认为,绿色转型是发展模式向可持续发展转变,并实现资源节约、环境友好、生态平衡以及人、自然、社会的和谐发展。朱远指出,城市绿色转型强调可持续发展的经济、社会和生态“三重底线”原则。李迅等提出,绿色城市要求经济发展与资源环境消耗脱钩。李俐佳等提出,绿色转型本质就是向经济、社会、生态协调的发展形态转型,实现资源有效利用、生态环境友好、经济健康发展、社会和谐进步。丁兆罡等则提出,城市绿色转型内涵体现为绿色驱动力、绿色生产力、绿色生命力三方面。随着全球气候变化给人类生存带来严峻的挑战,尤其是碳达峰、碳中和受到全球的重视,碳减排成为城市绿色转型的重要内容辨析碳中和目标下城市绿色转型的内涵,是分析城市绿色转型现状与问题、路径与策略的重要前提。碳中和目标下的城市绿色转型既有一般意义上的城市绿色转型的特征,又具有特殊的时代要求和内涵特征。综合看来,我们认为碳中和目标下城市绿色转型是指:以人与自然和谐共生为准则,以能源体系转型为基础,以产业体系转型为重点,以空间体系转型为支撑,以治理体系转型为保障,逐步摆脱片面追求经济增长和物质规模扩张的发展模式,实现城市能源资源消耗及碳排放与经济增长相脱钩,以及产、城、人、文、资源环境的协调发展。

城市绿色转型是一个学术界广泛探讨的话题,碳中和目标又赋予了城市绿色转型新的内涵特征,尽管二者本质上是一致的,但碳中和目标下城市绿色转型又有其特殊性。在转型目标上,除了强调人、资源环境与经济社会发展相协调以外,碳中和目标下城市绿色转型更加强调能源资源消耗及碳排放与经济增长脱钩,能源消耗强度下降、碳减排总量持续下降并最终实现碳中和。在转型内容上,由于碳中和是一个系统工程,碳中和目标下的城市绿色转型的关键在于降低碳排放,并涉及能源、产业、城市规划、生态空间、城市治理等多个领域,需要有系统性观念、综合性思维、协同性理念去把握城市绿色转型的重点内容。

(二)碳中和目标下城市绿色转型的机制分析

对于城市绿色转型机制,学者们更多聚焦于为何要推动城市绿色转型、如何推动城市绿色转型以及城市绿色转型需要哪些保障体系等方面,在探讨碳中和目标下城市绿色转型时,也需要探讨其动力机制、支持机制和保障机制。对于动力机制,既有城市自身转型规律的内在动因,也有碳中和目标约束的外在动因。长期以来,城市经济发展受到以新古典经济学为主导的经济理论影响,而忽视自然资本的稀缺性;生态经济学家对这一理论进行了批判,认为传统经济增长理论无法逾越“门槛假说”,良好的城市发展应在生态规模一定的情况下实现社会福利的增加。城市发展存在的问题与矛盾则是城市绿色转型的触发因素,传统城市发展模式下,物质规模扩张与自然资本消耗间的矛盾难以解决,其后果是破坏了城市运行效率,降低城市生命力,影响了城市可持续发展。同时,随着碳中和成为全球主要城市的共同目标,我国主要城市纷纷将碳减排目标作为城市发展的硬约束,碳中和目标正深刻引导经济产业变革,推动生活方式转型,引领城市全面绿色转型。对于支持机制,碳中和推进路线需要从能源供应端、能源消费端、人为固碳端三端发力,其中能源供应端主要反映在可再生能源替代化石能源,能源消费端主要反映在工业、交通、生活、建筑等领域的能源消费转型,人为固碳端反映在通过生态建设进行土壤固碳,以及发展碳捕集封存技术(CSS)等。进而,城市绿色转型的主要领域也表现为能源、工业、交通、建筑等领域,碳中和目标下的城市绿色转型也依赖自然生态系统修复、城市空间格局优化、绿色技术创新与应用、能源与产业转型、生活方式转变、气候治理合作等多个维度、多个环节的共同作用。综合看来,碳中和目标下的城市绿色转型依赖能源体系转型、产业体系转型、空间体系转型的转型。对于保障机制,碳中和目标下的城市绿色转型,离不开良好的城市治理体系。由于碳中和是一项系统工程,城市绿色转型也需要多领域的系统性管理、多主体的网络化治理、多城市的低碳治理合作。

三、碳中和目标下

全球城市绿色转型的特征

在碳中和目标下,推动城市绿色转型已成为全球主要城市应对气候变化、寻求绿色增长的战略选择,全球城市积极推动能源系统、能源消费、城市空间、治理体系等领域转型,呈现出以下特征:

(一)城市能源系统全面绿色转型

能源消费是城市碳排放最主要的来源,这使得城市碳中和目标的实现高度依赖能源系统CO2的净零排放。在碳中和目标下,全球主要城市纷纷将能源系统转型作为实现碳中和的首要路径,加快推动能源脱碳,提供清洁可负担、安全的能源。如阿姆斯特丹致力于建设“无天然气城市”;旧金山积极推动光伏发电;纽约提出转向100%清洁能源电力,并号召绿色出行、零废弃物排放等。据联合国再生能源咨询机构统计,截至2020年底,已经有1327个城市提出了可再生能源目标或政策,覆盖全球超过10%的人口,有617个城市提出100%使用可再生能源。一方面,全球城市能源系统全面向可再生能源转型。许多城市通过制定可再生能源目标、投资可再生能源、制定激励政策等措施支持可再生能源发展,构建以可再生能源为主的低碳能源系统。据国际能源机构(IEA)预测,到2050年全球能源需求将比当前减少8%左右,2/3以上的能源供应将来自可再生能源。另一方面,全球城市积极推进化石能源淘汰。在政府层面,部分欧盟城市提出退煤计划,大量城市为化石能源退出开展合作,如2018年,“C40城市集团”(C40 Cities)启动了“C40撤资/投资论坛”,旨在帮助、引导有志于在化石能源领域撤资并投资于气候友好型解决方案的城市。在企业层面,大量能源企业逐步降低化石能源份额,投资机构也逐步减少对化石能源的投资,据联合国再生能源咨询机构 (REN21)统计,到2020年,已有1300多家机构出售了他们在化石燃料公司的金融权益。

(二)技术创新驱动城市低碳转型

绿色技术创新被普遍视为实现节能减排目标、缓解气候灾害、促进高质量发展的根本性手段国际能源机构(IEA)认为,绿色技术应用在理论上可以为60%以上的碳减排目标做出贡献。在碳中和背景下,全球各国纷纷加快低碳技术创新与推广应用,据不完全统计,全球已有100多个国家和地区发布了低碳技术发展规划:欧盟《欧洲绿色新政》提出围绕能源、工业、建筑、交通等重点领域开展技术突破与推广核心技术,美国《清洁能源革命与环境正义计划》确立清洁能源、储能、交通等领域技术发展与推广目标,日本《绿色增长战略》提出海上风电、氢能源等14个重点领域的碳减排技术路线图、技术发展目标等,其他主要城市也积极推动技术创新以促进城市低碳转型。在低碳技术创新投入上,2000年以来,IEA成员国公共低碳技术投入持续增长,其增速远超非低碳技术,其中2019年IEA成员国公共能源效率技术研发和示范支出达到440亿美元。城市是低碳技术重要的投入主体和应用主体,全球主要城市通过绿色债券、气候债券等方式积极投资风能、太阳能、氢能、燃料电池、储能等领域。在低碳技术应用推广上,全球城市积极发展太阳能光伏(PV)、能源存储、电动汽车、氢燃料电池,以及碳捕集和封存(CCS)等低碳技术。比如,伦敦、纽约、新加坡等城市积极推广基于区块链技术的点对点能源交易,哥本哈根注重区域集中供热系统和热电联产技术应用,斯德哥尔摩哈马碧生态城将各类低碳技术广泛应用于社区生活、水源管理、垃圾处理、污水处理、自然资源保护再利用等领域。全球主要城市的低碳技术研发与推广应用有效地支持了城市能源转型、产业转型等,此外,各城市还注重低碳技术合作;比如,C40城市通过制定技术援助计划推动技术转移,增强全球其他城市应对气候变化的行动能力。

(三)城市空间注重基于自然的解决方案

人类活动导致温室气体超量排放,使得全球气候风险急剧增加,这也促使我们必须重新检视人与自然的关系。从复合生态系统理论看,城市本身就是广义自然生态系统的一部分,越来越多的学者、政客和社会人士认识到让城市回归自然的重要性。 2008年,世界银行、世界自然保护联盟(IUCN)等国际机构提出基于自然的解决方案(Nature-Based Solutions,NBS),通过倡导人与自然和谐共生理念,构筑尊崇自然、绿色发展的社会经济体系;2019年,NBS被列为联合国应对气候变化的九大领域之一。全球主要城市将基于自然的解决方案用于城市绿色转型,表现为:一是注重恢复城市植被,倡导通过保护、修复和改进土地管理等基于自然的解决途径,增加森林、湿地、水体等生态系统的碳储存能力。二是注重城市空间的近自然设计,通过建设气候变化适应性的绿色基础设施,利用自然的力量应对气候变化风险。在碳中和愿景下,城市应更加注重学习自然逻辑,顺应自然规律,使城市和自然和谐,保障生态平衡和安全。从人与关系看,实现碳中和是人对气候变化的一次妥协,更是对自然的一次主动适应,是人与自然和谐共生从思想觉醒到付诸行动的实践。

(四)强调碳中和系统管理和区域合作

城市是一个复杂的有机系统,许多学者也提出,城市绿色转型不应单从城市的某个功能系统出发,而是应考虑各功能系统间的相互联系,强调城市绿色转型的整体效益。实现碳中和是一项系统工程,碳中和目标下的全球城市绿色转型也应注重多领域、多部门、多主体、多区域的联动。首先,碳排放涉及能源供应、能源消费、人为固碳以及废物处理等多个环节,全球城市应注重能源管理、生态建设、土壤固碳、碳捕集封存、废物管理等组合行动,从单一部门行动转向综合系统行动。国际固体废物协会估计,废物管理行动将减少10%~15%的温室气体排放。其次,碳排放来源的多样化要求对碳排放进行综合管理,IEA也指出,“仅靠能源或环境部无法执行到2050年达到净零所需的政策行动”。全球城市都应注重运用政策组合工具支持可再生能源和城市绿色转型。截至2020年底,全球有799个城市制定了涉及能源、供热和制冷、建筑、交通等领域的监管政策、财政激励措施和间接支持政策,并强调政府各部门的合作,打破碳排放管理的孤岛。再次,碳中和目标下的城市绿色转型要求政府、企业、投资者和公民的合作,国外城市注重发挥政府的引导、监管作用,支持企业承担减排责任,并吸引非政府环保组织、社会团体和公民的社会参与。如柏林政府与柏林大型公共用事业公司等签订气候保护协议,通过举办“柏林节能行动周”等形式吸引公众参与;阿德莱德制定可持续发展激励计划为城市居民提供财政激励。最后,碳中和目标是一项全球性的攻坚任务以及全球城市的共同责任,各国城市为实现碳中和及绿色转型,也积极建立或加入城市合作网络,开展城市合作。在合作内容上,包括技术合作与转让、气候变化战略合作、能源合作、分享实施经验、共建监管框架等。在合作形式上,既有“C40网络”等合作框架,也有城市与机构(如大学和环境组织/中介组织)间建立合作伙伴关系,还有城市间合作项目,如“中德低碳生态城市合作项目”等。在合作层面上,既有全球性的合作,如“C40城市集团(C40 Cities)” “ICLEI-地方政府可持续发展网络”“碳中和城市联盟(CNCA)”等;也有区域性的合作,如“UK 100”城市网络、中国达峰先锋城市联盟(APPC)、欧洲大都市区域韧性交通可持续措施(SMARTMR)、旧金山湾区能源网络等。其中,2020年“C40城市集团”已有97个城市加入,覆盖7亿人口和全球1/4的经济规模。

四、碳中和目标下

中国城市全面绿色转型面临的问题

碳中和过程是经济社会的大转型,是一场涉及广泛领域的深刻变革。面对碳中和目标要求,中国城市在能源结构、产业结构、技术水平、生活方式转变、城市空间等方面都面临着诸多挑战。

(一)能源供给端亟须摆脱高碳锁定效应

碳中和目标下城市绿色转型的关键在于能源系统转型,按发电煤耗计算法,我国2019年农林牧渔业、农村居民生活两项终端能源消费量仅占全国的7.09%,城镇能源消费占全国终端能源消费量的92.91%。受制于能源资源禀赋,我国城市能源资源长期依赖化石能源,尤其是我国尚未全面实现工业化,能源需求仍在持续增长,中国城市能源系统转型任务依然艰巨。首先,城市能源系统是一个开放的系统,既决定于自身能源生产情况,也受整体能源供应体系的影响。我国城市土地空间资源及可再生能源资源潜力相对有限,尤其是东部经济发达地区更是难以依靠自身供应满足能源需求,这使得城市能源转型依赖于整个国家或区域的能源系统转型。其次,我国城市化石能源消费占据主导地位,据国家统计局及中国电力企业联合会数据显示,2019年,中国能源消费总量中化石能源消费占能源消费总量的84.7%,火电发电量占发电总量的比重达67.9%;即便按照2011—2020年煤炭消费量、火电发电的下降速率到2060年煤炭消费、火电发电占比仍将高达16.6%和24.3%。再次,我国火电发电设备仍持续增加,加剧了城市能源的高碳锁定。2011—2020年,中国年均新增火电装机容量达到5100万千瓦,中国电力企业联合会数据显示,仅2020年我国就核准了5637万千瓦火电项目,新核准装机容量逆势上扬创5年新高,全国仍有不少省市计划“十四五”期间批建火电项目。据IEA数据显示,中国火电装机容量中50%建设于过去10年。我国煤电厂平均寿命仅13年,美国、欧洲、亚洲国家分别为40年、35年、20年,而火电厂寿命周期一般都在50年以上。这使得中国各城市已建成的煤电项目将有较长的锁定期,并将对我国城市火电淘汰和碳减排带来巨大压力。

(二)能源消费端面临高碳发展的路径依赖

由于规模报酬递增与学习效应,我国城市存在传统经济发展方式和技术创新模式的路径依赖,高碳锁定效应将对城市工业、建筑、交通等领域的绿色转型带来阻碍。在工业领域,我国高碳产业占比依然较大: 2019年,我国石化、钢铁、有色金属冶炼、非金属矿物制品业四类高能耗、高碳排放产业主营业务收入和能源消费总量分别达33.0万亿元、20.2亿吨标准煤,约占规模以上工业企业的35.1%和80.0%; 2018年,长三角41城市四类高碳产业主营业务收入占比达30.3%,部分城市高碳产业占比高达50%以上(图2) 。同时,据IEA 2020年的数据显示,我国钢铁、水泥、化工等设备仍处于服役早期,设备资产年龄普遍在10—15年之间,而这些设备资产寿命通常为30—40年,落后产能淘汰压力大。在建筑领域,我国各城市存量高能耗建筑占比大,绿色建筑及超低能耗建筑推进较慢。根据住建部数据显示,我国城镇存量建筑面积达650亿平方米,其中一半以上建设于近20年,存量建筑进行绿色改造的难度巨大。同时,我国绿色建筑尤其是超低能耗建筑占比仍较低,根据住建部数据显示,全国城镇绿色建筑面积仅50亿平方米;根据中国建筑科学研究院数据,截至2019年10月,我国在建及建成超低能耗建筑项目仅700万平方米,超低能耗建筑占比微乎其微。在交通领域,我国城市传统燃油汽车基数依然巨大,据国家统计局数据,2020年全国汽车保有量2.81亿辆,新能源汽车保有量仅492万辆,占汽车总量的1.75%;国家发改委数据显示,2019年,中国交通运输碳排放总量占全国碳排放总量10%左右,我国城市居民汽车消费仍处于增长期,交通领域碳减排压力依然巨大。同时,尽管我国积极推广新能源汽车,但储能等新能源汽车技术仍然缺乏突破性创新,交通领域碳中和仍存在技术锁定和传统路径依赖。

(三)低碳技术研发和要素配置水平仍然较低

碳中和目标实现高度依赖低碳技术进步,碳中和目标下城市绿色转型既要求加强储能、绿色制造、生态修复、资源循环利用等关键核心技术研发,也要求加强现有低碳技术的推广应用,推动低碳技术资源优化配置。在低碳技术研发方面,我国在绿色低碳制氢、氢燃料电池、储能、CCUS等关键技术领域仍缺乏突破性创新,不少技术仍处于早期示范应用阶段,大规模推广仍面临技术成本瓶颈,我国低碳技术的气候变化适应程度仍然较低。在低碳技术配置方面,我国城市低碳技术资源分布不均,高度集中在少数经济发达城市,全国各城市低碳技术专利存量中,排名前二十的城市拥有60.4%的专利数量,排名后二十的城市仅拥有0.05%的专利数量。同时,石化、金属冶炼、电力等工业行业以及建筑、交通等领域对低碳技术创新及应用需求巨大,我国城市低碳技术分布与技术应用场景存在空间错配。由于低碳技术强调“干中学”,依赖技术研发与应用的地理邻近,低碳技术空间上的错配容易导致低碳技术资源配置效率不高、应用转化不畅等问题,不利于低碳技术碳减排效应的发挥。在低碳技术合作方面,低碳技术分布不均匀性要求低碳技术跨区域合作,而我国城际低碳技术合作水平依然不高,笔者利用Python提取incoPat专利数据,并进行数据挖掘发现:2000—2020年,全国298个城市的城际低碳技术转移量仅占总低碳技术转移量的52.3%,且高度集中在北京、深圳、上海等城市,排名前二十的城市占据62.5%的转移量(图3)。这既不利于欠发达城市更好提升低碳技术水平,也不利于全国城市碳减排整体效应的发挥。

(四)消费主义兴起导致碳足迹不断增长

随着人们生活水平的不断提高,生活能源消费已成为城市碳排放的重要来源之一,依据“C40 城市集团”的数据,全球近100个大城市的生活消费排放占全球温室气体排放量的10%;中金研究数据表明,中国居民碳排放量约占碳排放总量的40%。从发达国家经验来看,随着消费主义生活方式的兴起,消费领域对资源环境的压力将持续加大。近年来,我国城市居民也逐渐从过去物质稀缺期时的生活节俭转变为消费主义倾向,表现为食品浪费、快餐文化、汽车消费热以及使用高能耗家用电器、一次性消费品等。据国家统计局数据显示,2011—2020年,我国民用汽车拥有量增长了两倍,快递包装量增长了21倍。中国居民消费主义生活方式也导致资源的浪费,《2018年中国城市餐饮食物浪费报告》显示,中国城市餐饮食物浪费率为11.7%,餐饮食物浪费量约为每年1700万至1800万吨,且我国资源回收链路仍不完善,包装等的生产、塑料垃圾填埋或焚烧产生的碳排放仍在持续增长。中国城市碳中和及城市绿色转型离不开城市居民生活方式的转变,当前城市居民消费对资源能源的需求仍在持续刚性增长,生活消费碳减排拐点尚未显现,因此,我国必须要加快推动城市居民生活方式转型。

(五)城市空间格局难以满足绿色转型需求

实现碳中和的重要途径是增加生态碳汇,并要求城市自然生态圈与都市圈协同共生,物质和信息流相互交换,使二氧化碳重返自然生态圈。然而,我国城市生态空间普遍不足,城市空间格局难以满足绿色转型的需求。在生态空间面积方面,随着城镇化快速推进,我国城市林地、耕地等生态用地面积不断减小,城市生态系统固碳作用有限,导致城市生态碳汇能力不足。《2020年中国国土绿化状况公报》显示,2020年中国城市人均公园绿地面积为14.8平方米;而科技部发布的《全球生态环境遥感监测2020年度报告》显示,2020年全球城市人均绿地空间面积为40.47平方米。在生态空间格局方面,我国城市生态空间与建设用地空间缺乏协同,尤其是城市老城区生态系统更是十分贫乏,城市居民生态空间可达性较低。在城市空间规划方面,我国现有填充式开发、蔓延式发展导致城市通勤时间增加。近年来,我国城市居民出行时间和出行距离均呈现上升趋势,据《2020年度全国主要城市通勤时耗监测报告》,我国超大城市和特大城市平均通勤距离分别为9.3千米和8.3千米,全国13%的城市人口通勤时间在60分钟以上,城市交通出行导致碳排放的增加。同时,与巴黎、悉尼、波士顿等发达国家城市注重“新城市主义”相比,我国城市规划欠缺对小尺度街区、精细化设计的考虑,就此而言,我国需要把建设生态型街区作为实现城市绿色转型的重要条件。

五、碳中和目标下

中国城市全面绿色转型的路径策略

碳中和目标下的城市全面绿色转型是一项系统工程,涵盖能源、经济、社会、环境等多领域,涉及政府、企业、公众等多主体。碳中和目标下,推动中国城市全面绿色转型需要从能源供应端、能源消费端、人为固碳端综合发力,需要推动能源供应体系、能源终端消费体系、城市生态空间体系、碳中和治理体系等的全面转型。

(一)加快推进能源供应体系低碳化

碳中和的关键在于推进能源生产革命,城市能源供应体系转型依赖于中国整体能源生产变革。碳中和目标下城市绿色转型需要加快推进能源结构优化,促进能源系统低碳化转型。首先,有计划地推进传统化石能源减量和淘汰,逐步降低化石能源在能源消费中的比重,将“减煤、控油、增气”作为化石能源结构调整的总体思路。继续加大煤炭清洁化利用,推广先进燃煤发电技术,逐步加快制定减煤路线图,推进煤炭消费及煤电退出,确保煤炭消费持续降低,持续推进能源脱碳。严格控制新建化石能源和高耗能、高排放项目,对已批复上马的项目进行系统梳理、分类处置,对尚未开工的项目进行分行业论证,严格落实环评、能耗、煤炭消费总量控制等要求,加快推进现有电厂能进行CCUS改造。逐步提升天然气在化石能源中的比重,发挥其在能源供应与实现净零排放目标间的平衡作用,积极推进天然气与可再生能源的协同发展。其次,大力发展新能源及可再生能源,持续提高非化石能源在能源生产中的比重,推动对高碳能源、化石能源的替代。大力发展风能、太阳能,因地制宜在城市郊区发展光伏、风电,鼓励有条件的城市发展屋顶光伏等分布式能源。稳步推进发展水电,综合论证积极发展核电。大力发展氢能,将其作为化石能源和可再生能源之间过渡和转换的桥梁,因地制宜发展灰氢、蓝氢、绿氢,探索发展核制氢等。进而,在生产端建立以可再生能源为主体的能源系统。再次,有序推进多能互补利用、集成优化,处理好化石能源与可再生能源的协同发展关系;在政策上,坚持能源体系清洁化、多元化、智能化发展方向,鼓励不同资源条件的城市采取多种能源互补,缓解能源供需矛盾;在技术上,提升能源系统“储、调”能力,促进电力源网荷储一体化积极发展分布式能源,推进分布式发电接入电网,利用数字化、智能化能源技术,提升能源系统整体效率。最后,大力加强清洁能源技术、储能技术、节能技术、碳减排技术创新,鼓励在城市层面出台碳达峰、碳中和科技创新行动方案,围绕零碳电力技术、零碳非电能源技术、工业流程技术、CCUS及碳汇技术等方面制定碳达峰、碳中和技术路线图。

(二)全面推进能源终端消费电气化

城市碳中和目标依赖于工业、建筑、交通等能源终端消费的转型,而电气化是能源消费端转型的重要趋势和碳中和目标实现的关键,中国城市需要加快提升能源终端消费电气化水平。首先,加快推进工业领域电气化,加大电能装备替代,制定城市工业脱碳发展路径,提高综合能效,提升绿色用能水平和碳生产力。加强产业结构调整和优化,坚决抑制部分城市盲目扩充煤电、钢铁、石化等重化工业产能,防范高碳产业及基础设施投资浪费、低效利用等风险。加快推动产业技术创新,加快推动工厂、园区、城市等基础设施全新升级,积极推动城市数字化、智能化转型,赋能城市电气化转型。二是加快推进城市交通领域电气化,以推动新能源汽车(NEV)规模化应用为重点,推动交通领域电能替代,积极推进新能源汽车在公共交通领域的应用,加快实现公共交通车辆全面电气化,大力推动私家车电气化,加强物流运输领域新能源汽车普及应用。大力发展智能交通,广泛应用大数据、5G、人工智能、区块链、超级计算等新技术,推广构建电气化、智能化、共享化的交通系统。支持各城市积极制定交通领域电气化计划,明确交通电气化发展目标、进程,制定包含财政支持等交通电气化激励机制,以及优先停车或使用共乘(HOV)车道等非财政激励措施,并积极完善充电基础设施,将充电设施标准规范纳入建筑规范。三是加快推进建筑用能电气化,支持各城市加快出台建筑电气化实施方案,明确建筑电气化目标,并将电气化目标在能源、电力、应对气候变化、节能减排、绿色建筑等专项规划中体现。加快完善电气化相关技术标准规范,加强建筑新型供用电系统等建筑技术研究,加强建筑与城市电网交互技术和补偿等机制研究,在部分条件具备的城市推动一批建筑电气化示范工程。完善建筑用能电气化财政补贴机制,在建筑直流配电、建筑储能等产业发展前期给予财政补贴支持,积极扶持建筑新型供配电技术产业链发展,并加强建筑电气化宣传,增强城市居民认知,鼓励居民积极参与到建筑电气化过程之中。四是积极倡导绿色健康的生活方式,积极鼓励城市居民在饮食、居住、交通出行、生活用品等方面践行绿色健康生活方式,鼓励居民节约用电和选择节能家电,减少一次性包装使用,选择低碳出行方式等,减少生活碳足迹。要求企业不断提高家电能效标准,发展低能耗家电,支持企业开展产品包装优化与回收、快递包装再利用等,积极发展再制造,鼓励企业发展共享经济等绿色低碳商业模式。支持各城市政府加快出台生活方式绿色化相关引导政策和激励机制,加强绿色生活方式宣传,积极动员全民参与低碳生活。

(三)积极推进城市空间近自然化设计与高效化利用

增强城市生态碳汇能力、优化城市生态空间布局对于城市碳中和目标实现具有重要作用,中国城市应利用空间规划的综合性管控作用,推动城市碳中和及城市绿色转型。首先,建议将碳中和作为国土空间规划重要目标并将碳中和理念融入城市规划建设,持续增加城市生态空间面积,合理规划增加释氧固碳的“氧源绿地”,分布在中心城区的“近源绿地”以及靠近碳排放较大功能区周边、固碳能力强的“碳源绿地”,持续提升城市绿地碳储量,加强碳汇资源培育,增强自然生态系统固碳能力。其次,优化城市空间布局,合理规划城市生产、生活和生态空间,实现城市紧凑发展,塑造紧凑集约的开放街区和低碳出行导向的适宜尺度街区。优化城市生态空间,合理规划建设城市生态廊道,构建集碳汇、生态、景观、休憩与一体的复合功能廊道,在城市网格合理布置街边绿地、口袋公园等,鼓励发展屋顶绿化等立体绿化。突出生态环境和生物多样性保护,提升城市生态群落密度,丰富群落层次,增强植被群落多样性,提高土壤的植被覆盖度,增加土壤碳储量。借助城郊农林区域打造生态屏障,实现碳捕捉、碳汇经济与生态环境保护的功能复合。再次,加强对存量土地空间的有机更新,通过城市更新、土地整备等手段,实现城市空间再生产,促进土地集约利用,形成更加节能环保、节约资源、宜居宜业、提质增效的土地复合利用方式。加大城市地下空间开发,加大地下空间经营性开发和地下基础设施建设力度,促进工业园区土地混合利用,探索“制造+研发+商业+宿舍”等交叉使用的多层工业楼宇模式,建设高密度、高品质、开放化设计的楼宇,推进轨道交通站点周边复合利用,强化市政基础设施、商业经营设施等功能复合。

(四)着力推进城市碳中和治理协同化

碳中和是全球城市的共同责任,碳中和目标下的城市全面绿色转型也需要各城市在思想理念上、行动路径上、制度安排上加强合作与协同。首先,建议各城市加快出台碳达峰、碳中和行动方案,明确中长期碳中和发展目标和实施路径,并将碳达峰、碳中和融入国民经济与社会发展中长期规划和近期工作计划中,对碳中和与城市绿色转型的实施路径、重点领域、体制机制等进行系统性谋划。同时,鼓励不同类型城市探索多样化的碳中和路径,如工业型城市应聚焦工业低碳技术推广应用和产业转型升级,综合型城市应聚焦建筑、交通领域低碳技术推广应用,构建低碳宜居城市空间,倡导绿色低碳生活等。其次,鼓励城市间加强碳中和相关技术合作,鼓励科技实力强的城市开展一批富有战略性、前瞻性、颠覆性的科技攻关项目,培育建设一批绿色低碳技术国家技术创新中心、科技资源共享服务平台。加快推进能源与低碳技术创新成果转移转化,通过共建研发平台、资源共享平台、联合开展科技攻关、共建低碳技术市场联盟等方式,促进低碳技术资源区域间优化配置。再次,支持建立一批碳中和城市联盟、产业联盟、技术联盟等,加强碳中和及城市绿色转型先进经验交流、技术合作、产业协作等,建立紧密合作的碳中和治理结构。鼓励长三角地区、粤港澳大湾区、京津冀地区、成渝城市群等建立区域性的碳中和城市联盟,实现碳中和目标下的城市绿色转型行动协同。

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