中国城市在温室气体减排中作用巨大

　　文 · 周南 郑昕 刘栩 斯蒂芬妮·欧西塔 林恩·普莱斯 戴维·弗里德雷

　　目前，全球有39亿人居住在城市，约占全球总人口的54%。城市作为化石能源驱动的经济活动中心，排放全球70%以上的能源相关温室气体。全球前五十个最大城市的能源相关温室气体排放总量，仅次于中国和美国的温室气体排放, 位列世界第三。在许多北美城市，排放主要来源于交通部门，而在亚洲城市，工业和建筑部门是主要的排放源。全球人口最多的几个国家的城镇化率都在迅速增加，随之带来巨大和急剧增长的高能耗、高碳耗建筑材料需求，以满足城市基础设施建设。

　　许多城市面临气候变化带来的影响，包括能够摧毁基础设施的强烈风暴、洪水等。在中国，近8000万城市人口居住在面临海平面上升危险的沿海地区，在印度和美国，这些人口数量分别为是3000万和2000万。因此，城市既是造成气候变化的因素，又是受气候变化影响的脆弱地区，是推动能效和低碳发展的先锋力量。

　　中国城镇温室气体排放和减排潜力

　　中国正处于前所未有的农村人口向城市转移的阶段。截至2011年，中国13亿总人口中超过一半居住在城市。

　　城市人口在逐渐增多，而且由于收入水平增加以及对舒适度要求的提高，城市人均用能要高于农村人均用能，城市人均二氧化碳排放是农村的1.4倍。在建筑和交通部门，城市人均二氧化碳排放是农村的1.7倍。2010年, 城市人口和农村人口大致相当，而城市二氧化碳排放更多，占全国二氧化碳排放的58% 。

　　中国城市大量依赖化石能源，用于建筑供电供暖、交通运输以及工业制造。2010年，煤和焦炭约占城镇能源消耗的45%，石油和天然气分别占25%和6% 。在城镇终端用能中，电力约占20%，其中，煤电占75%，天然气发电占1%，其他是非化石能源发电，包括20%的水电，2%的核电以及2%的太阳能、风能和其他可再生能源发电。

　　中国城市大量的煤炭和焦炭都由工业部门消耗，工业部门一次能源消耗占城市总一次能源消耗的56%。中国城镇居住建筑和商业建筑能源消耗占27%，主要来自于供热和供电消耗，煤炭仍是二者的主要燃料。城镇交通占总一次能源消耗的17%，主要是油耗。

　　中国城镇能源相关二氧化碳排放主要来自于工业部门的生产设施、工业园区，还有城市周围的水泥、钢铁等重工业工厂。2010年，工业部门二氧化碳排放占城市二氧化碳排放的62%，建筑部门二氧化碳排放大约占25%，其中居住建筑和商业/公共建筑各占一半，剩下13%的二氧化碳排放来自于交通部门。

　　未来中国城市的节能减排机会在哪里？研究显示，在目前政策和自主节能下的参考情景下，城镇二氧化碳排放将在2042年达到现在水平的三倍，之后由于人口达峰和城镇化放缓，城镇二氧化碳排放将逐渐降低。而如果中国城镇按照低碳清洁的路径发展，即提高工业、居住和商业建筑、交通的能效，探索需求减量化、减少能源密集型制造业，并转而使用低碳燃料，城镇二氧化碳排放将于2030年达峰，排放量不到2010年的两倍，并将逐渐降低，到2050年回到2010年水平。

　　在这两个情景下，工业部门都是排放二氧化碳最多的部门，这也是中国城市的特点之一，因此，中国城市减排潜力大部分都在工业部门，接下来是商业建筑、居住建筑、客运和货运。我们需要按照各部门的减排潜力比重、对政策和项目的执行、管理和实施能力重新设计城镇二氧化碳减排策略。

　　中国城市可以采取的主要策略和政策

　　一是加强工业能源规划、目标制定、能源管理、审计和激励政策。工业能源消费是中国城市二氧化碳的主要排放源，城市对工业节能减排有着至关重要的作用。中国城市需要达到国家和所在省区的工业目标要求。城市在其管辖区内可以为工业企业设立更严格的标准或实行附加项目，帮助其实现减排目标。为实现城市工业温室气体减排，中国城市可以编制工业能源规划并设定工业节能目标，可以要求企业实行能源管理标准，可以为工业设施的能源审计提供技术支持，还可以建立财政机制帮助企业实行节能减排措施。

　　二是能源供给脱碳化。目前，中国城市能源供给中，电力供给还不达20%，其中城市工业用电58%，城市建筑用电41%，城市交通用电1%。考虑到75%的电力来源于煤电，电力对城市一次能源消费和二氧化碳排放的作用更加巨大。因此提高城市工业和建筑用电效率、实现电力供给脱碳化是一项重要策略。具体政策和电力供给脱碳包括：优化可再生能源在电力系统的分配；价格信号鼓励可再生能源；城市低碳电力供应直接采购或可再生能源信贷；设定可再生能源目标如可再生能源组合标准。

　　煤炭、石油和其他燃料的直接使用对城市能源消费和二氧化碳排放的贡献比电力的贡献还大，其中煤炭消费占终端能源消费的 28%，石油和油制品占25%，焦炭和其他燃料占17%。由于城市工业是煤炭（70%）和焦炭及其他燃料的消费大户，工业部门亟需提高能效、转换燃料并提高可再生能源利用。在建筑部门，煤炭占终端能源消费的34%，使得提高电气化和可再生能源发电、太阳能热水、提高热效率、应用热电联产以及升级和维护区域供热网络都成为重要机会。

　　三是推广绿色低碳建筑。随着城市商业建筑和住宅建筑的飞速增长，中国城市可以实施大量政策和项目，以加快建筑的绿色和低碳化。在国家层面，中国在城镇居住建筑的能效标准方面实现了很大进步，已制定了三个气候区的建造标准。城市可以实行更严格的地方建筑能效标准，并在标准中明确墙体和外窗的隔热性、空气渗入率，暖通空调各设备能效。经验表明，提升建筑能效初始成本不高，甚至可以实现零增加成本。对拥有大量市政建筑的大城市来说，建立市政建筑能效工作小组和标准可以加速政府建筑能效提升。

　　专门设计最大化利用被动能源的被动式建筑可以显著降低能耗，因其相比于普通建筑更多地利用墙体隔热、性能更高的外窗，减少不必要的空气渗入、自然通风和采光。提高建筑质量以及延长建筑寿命减少对高耗能建筑材料的需求。应用建筑用能评估或能效标识来比较相似建筑间的用能、对新建住宅或商业建筑使用类似于美国能效之星的标识、并在出售和出租房屋前向潜在买家和租户提供信息。针对城市的绿色建筑指南或认证项目可以鼓励绿色建筑的建造以及绿色建筑技术的使用。地方政府可以通过稍微改动建筑项目审批过程，加速绿色建筑项目的审批，以低成本或零成本推动绿色建筑优先发展。地方和城市政府可以给建筑开发商或业主提供优惠贷款、抵扣、补贴或资金，在新建建筑和既有建筑中应用分布式能源。

　　四是推行低碳城市形态和交通。交通部门的低碳策略不局限于车辆效率和电气化。低碳交通的基础是鼓励步行和骑行、易于乘坐公共交通、减少旅途长度和车辆行驶距离的城市形态。多功能区和合适大小的街区发展、要求发展公共交通以及在住宅周围加入服务区，可以减少旅途长度和车辆行驶距离。大型街区的开发模式大大增加了车辆行驶距离，让机动车用能是传统城乡形态或多功能飞地式城市形态机动车用能的三到四倍。城市中心辐射发展格局，可以减少旅途长度、促进公共交通，还能够应用可再生能源提供区域能源服务。城市中心辐射发展格局还可以保护农业用地。在商业开发用地，城市可以优先将土地租赁给服务业的非能源密集型企业来促进低碳经济。城市间和城市内货物运输是交通堵塞和空气污染的一大原因，可以通过更好的物流，提高客座率，并将城市配送车辆切换到混合动力或电动汽车来进行优化。

　　从全球来看，城市是气候变化和低碳经济发展的行动先锋。中国城市在飞速城镇化中可以扮演尤其重要的角色，迅速选择并实施低碳城市设计和基础设施建设将对中国实现温室气体减排起到长久作用。最大的温室气体减排机会存在于城市工业，包括提高能效和需求减量。采用更严格的建筑标准，应用被动房屋设计，加入分布式可再生能源，可以实现更多的减排。城市发展布局的改变，即由大型街区开发转变为可以集合步行、骑行和公共交通的多功能集群，可以避免交通部门二氧化碳和有害气体排放的急剧增加。加速转向可再生能源电力、太阳能热水、热电联产，可以在城市各个部门实现更多减排。低碳城市工作需要国家电力改革的支持。最后，加强汇报、对标、公众参与和管理体系将帮助中国实现地方和国家层面的低碳城市发展目标。

　　（作者均供职于美国劳伦斯伯克利国家实验室中国能源研究室）