国外城市碳中和策略及对我国的启示

发布时间:2024-12-26 10:42

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国外城市碳中和策略及对我国的启示

    以气候变暖为主要特征的全球气候变化已成为21世纪人类面临的最严峻挑战之一,对粮食安全、水安全、生态安全、基础设施安全以及公众生命财产安全构成长期威胁。2015年,《巴黎协定》提出在21世纪下半叶实现温室气体净零排放的目标,以确保在21世纪末将全球地表温度相对于工业革命前上升的幅度控制在2℃以内。随后几年,在欧盟带动和引领下,全球掀起了碳中和的热潮。据不完全统计,目前全球有超过120个国家已经或者计划宣布确立碳中和目标,并且越来越多的国家将碳中和目标纳入向《巴黎协定》公约处提交的国家自主贡献目标当中。

    城市是人类生产生活的主要聚集地,是经济活动的中心,也是能源消费和碳排放的主要载体,更是实现碳达峰、碳中和目标的主战场。从产业布局看,城市是第二、三产业的主要空间载体,而第二、三产业的能耗通常高于第一产业。从居民生活看,城市人均生活能耗要远远高于农村人均生活能耗。从发展趋势看,2020年我国常住人口城镇化率为63.9%,预计2035年将至少超过70%,从而带动城市能源消耗和碳排放的进一步增加。因此,建设碳中和城市,通过各种实践和政策来抑制和抵消城市社会经济活动产生的二氧化碳排放,是实现全球碳中和的必由之路。本文主要梳理了国际上一些城市的碳中和举措,并结合我国实际情况,提出相关对策建议。

碳中和的国际城市行动

    根据能源和气候情报组织(Energy and Climate Intelligence Unit)的调查,全球已有61%的国家、碳排放量位居前25名的国家中9%的州或省、上市公司中销售额排名前2000名的公司中21%的公司承诺实现净零排放;城市成为承诺实现碳中和的主体,在人口超过50万的城市中,有13%的城市已承诺实现净零排放,涵盖了6.38亿人口。城市日益成为全球推进碳中和的重要力量。

    本文梳理了哥本哈根、阿德莱德、赫尔辛基、纽约、新加坡等城市的碳中和行动及其进展。总体而言,国际上不同城市的碳中和时间、路径有一定的差异,这与各城市自身的资源禀赋、文化习俗有很大的关系。在时间点上,这些城市实现碳中和的最早年份是2025年,最晚是21世纪后半叶,时间跨度较大;在温室气体类型上,各城市也有差异,一些城市的碳减排没有包括全部的温室气体类型;在核算范围上,多数城市都是从生产端考虑碳排放,未考虑消费端情况,一些城市还考虑了碳汇和碳补偿。

    丹麦首都哥本哈根早在2009年就确定了2025年成为世界上第一个零碳城市的目标,并于2012年通过了《哥本哈根2025气候规划》。哥本哈根人口不到70万人,主要碳排放来源包括供暖和发电、交通运输。哥本哈根将100%可再生能源发电和供暖作为主要减排贡献,主要策略是“大规模集中式装机十大电网连接+区域集中供热”,通过发展陆地和海上风电、生物质能发电并确保发电量超过本地用电量,以及基于可再生能源的热电联产,减少了超过70%的碳排放。在交通领域,哥本哈根尤其重视绿色出行,规划了375km自行车道,力促通勤和上学骑行比例达到50%以上,乘坐公交出行人数增加20%。但《哥本哈根2025气候规划》未关注全部温室气体排放,其计划在2023年前达成新气候协议,从“碳中和”过渡到“气候中和”和“零石化”。

    阿德莱德作为澳大利亚最环保的城市之一,于2020年7月开始实施《阿德莱德2020-2024年战略计划》,明确采取“碳减排+碳信用”的碳中和路径,到2025年建成碳中和城市。与哥本哈根不同,阿德莱德在100%可再生能源发电方面主要采取“分布式光伏+储能”的模式,对个人和商业建筑、公共建筑的屋顶光伏给予财政补贴支持,并实施“家庭电池计划”安装储能设备。在交通减排方面,由于公共交通较为羸弱,阿德莱德将重心放在发展电动汽车上,以期减少占比高达25%的交通碳排放。阿德莱德还强调发展节能建筑、减少废弃物和水的排放、抵消碳排放的作用。

    芬兰首都赫尔辛基在2018年确立了“于2035年实现碳中和”的目标,提出“80%减排+20%补偿与碳汇”的策略。减排行动主要涉及建筑节能、绿色交通、消费和循环经济、智能清洁和商业等方面,其中供热是重中之重。赫尔辛基以区域集中供热为主要供热方式、以燃煤和生物质为主要能源来源、以热电联产为主要生产方式,其中供热能耗占到赫尔辛基能源消费总量的一半,为此赫尔辛基实施了“退煤、退油”行动,计划最晚于2030年前关闭全部燃煤供热厂,于2035年前实现燃油供热全面退出,并寻求非生物质燃料的供热解决方案。

    美国纽约一直积极应对气候变化,提出在2050年之前以公正、平等的方式实现碳中和,主要策略同样是“碳减排+碳信用/碳补偿”。纽约计划通过“城外集中式可再生能源发电十城内分布式光伏发电十城市废水处理和有机垃圾产生的沼气发电十储能体系”,到2040年实现100%无碳能源发电。其他领域的减排措施包括发展净零能耗建筑、推广电动汽车、推动全城零废弃物排放。在碳信用方面,纽约提出对“无法规避的排放”,通过在纽约城外创建负排放项目实现。

    新加坡是一个城市国家,未来减排计划是到2030年温室气体排放总量达峰且小于6500万t(二氧化碳当量,下同),到2050年排放量减少至3300万t,在21世纪后半叶尽快实现净零排放。新加坡在2021年2月又发布了《新加坡2030绿色发展蓝图》,提出了一系列雄心勃勃的举措,包括到2030年太阳能装机容量达到2GW,提高建筑绿色标准,城镇组屋的能源使用量减少15%;从2030年起要求所有新注册的汽车必须是清洁能源车型,到2040年逐步淘汰内燃机车辆;2026年前送往垃圾填埋场的垃圾量减少20%;2030年前学校的净碳排放量减少2/3,至少20%的学校实现碳中和。同时新加坡在碳中和方面也面临巨大的挑战,包括狭小的国土空间、对石化工业的高度依赖等,因此其没有给出实现碳中和的详细路径,未来仍需逐步明确100%无碳能源供电的可行性及其路径、石化工业转型路径等。

我国城市实现碳中和面临的困难

    2010年以来,我国陆续启动了低碳省区和低碳城市以及碳排放权交易等试点示范工作,城市层面应对气候变化和低碳发展工作也在逐步推广实施。目前已开展三批共79个低碳城市试点,在引导城市低碳交通发展、推广绿色建筑、建立低碳发展制度、研发推广低碳技术上发挥了积极的作用。这些探索为建设碳中和城市奠定了一定的基础。但受制于种种原因,我国城市实现碳中和仍面临巨大的挑战。

    在发展阶段上,我国依旧处在快速的城镇化进程中,城镇化格局仍未定型,确定碳中和目标十分困难

    国际上设定碳中和具体年份的城市多数位于发达国家,其城镇化水平较高,城市人口处于稳定或者微增长的阶段。与之相比,我国仍处于工业化和城市化发展阶段中后期,城镇化空间格局不断演变。一方面,农村人口持续进城;另一方面,中小城市的人口逐渐向大城市、都市圈集聚。预计未来中国将新增1.3亿城镇人口,其中约60%将分布在长三角、珠三角、京津冀、长江中游、成渝、中原、山东半岛七大城市群,各大城市也在积极实施抢人计划。因此,我国城镇化总体格局尚未确定,建筑、交通发展以及建设用地增长等也具有较大的不确定性。这意味着推进城市碳中和既需要实施存量改造,也需要推进增量提质。由于减排路径和技术仍不成熟,目前尚无法避免城市发展中的碳锁定。各城市为避免限制各自发展空间和人口规模扩张,很难确定实现碳中和目标的具体时间。

    在碳中和策略上,城市碳中和需要自上而下统筹和自下而上自主探索相结合,利益协调和制度安排难度大

    从国际一些城市碳中和实践的经验看,尽管城市碳减排潜力巨大,但城市基本上难以完全依靠自身力量实现碳中和,大都要借助绿色电网调度、城外负碳技术或者购买碳信用等措施。我国人口持续聚集的七大城市群是我国实现碳中和的重点,但这些城市几乎不可能实现辖区内碳中和,因此必须充分借鉴国际经验,实施“域内碳减排与碳汇十域外零碳、负碳与碳信用”的策略。换言之,单个城市的碳中和除了依赖自身努力外,还需要省级乃至国家级的统筹协调,开展跨行政区域的空间协同,包括但不限于共同推动绿色基础设施建设、实施碳汇工程、购买碳信用等。毫无疑问,实现城市碳中和,必然要求上下互动、多方参与,其中牵涉诸多利益相关者,做出相应的制度安排的难度较大。

    在减排增汇上,受土地、技术、制度等多种因素的限制,城市深度碳减排尚缺乏可操作的实施路径

    即便允许开展碳抵消行动,国际上碳中和城市也要求其占比低于20%,因此超过80%的深度碳减排对城市碳中和至关重要。从国际经验看,在不考虑工业部门情况下,城市深度碳减排需100%可再生能源发电和供暖、绿色交通、净零能耗建筑、全面废弃物管控。与发达国家相比,我国城市在人口高度聚集、城市内建设用地面积有限的约束下,形成了城市土地价值高、高楼层房子占比高等特征,可供集中式可再生能源发电的土地极为有限,分布式光伏发电又面临产权分散等问题;预计到2050年我国仍有2/3的现有建筑面积在使用,建筑净零能耗改造难度大;城市生活垃圾分类才刚刚实施,有机废弃物远未形成闭环管理和全面资源化利用。

    不仅如此,我国发展不平衡、不充分问题突出,不同城市的发展水平、产业结构等都存在明显差距,服务业主导型城市、以交通建筑和商业生活等为主要减排领域的城市占比较少,多数城市发展仍依靠工业,特别是西部黄河流域一些城市高度依赖六大高能耗产业。这一类型城市碳减排任务主要集中在各工业行业绿色发展转型方面,但目前煤化工、黑色金属冶炼等高碳排放行业仍缺乏可行的脱碳技术。

    在管理体系上,城市碳排放管理较为薄弱,管理手段不健全、数据基础不牢、公众参与不足等构成重大挑战

    国际上一些城市普遍建立了碳排放管理体系。但在我国,城市碳管理作为一个新兴事物,依旧处在起步阶段。现行城市规划、设计、建设、管理和运维更新过程均未系统考虑碳减排工作,国土空间规划和管控尚未将碳减排作为一项基本原则纳入其中。更为重要的是,城市碳排放的基础数据也相对缺乏,碳排放的“收”和“支”仍不明确,难以有效指导城市开展系统性碳达峰、碳中和工作。公众在城市碳达峰、碳中和行动中参与度也较低,绿色低碳生活方式的普及率不高。

推动建设碳中和城市的对策建议

    实现碳中和目标是一项广泛、长期的重大工程。城市需以战略眼光超前布局,加强组织领导和顶层设计,在能源、产业、交通运输、科技、公众参与上因地制宜制定实施方案,综合施策,共同发力,在推动经济社会平稳健康发展的同时,推动碳中和目标实现。

    将碳中和作为构建城镇化格局的重要导向

    一方面,以城市群、都市圈、大城市为核心的城镇化依旧是未来的发展趋势,但另一方面,中小城镇的人均能源资源占用通常要低于大城市。因此,要结合我国城镇化基本趋势,将碳中和作为构建城镇化格局的重要导向,着力形成大中小城市及小城镇协调发展的布局。超大型城市要继续推动减人、减量发展,特大城市和大城市需适当控制人口规模增速,严控“摊大饼”式发展,从源头上减轻碳达峰、碳中和压力。强化地级市、县城和中心镇的就地就近城镇化载体作用,增强就业创造能力,提升人口吸引力,大力推进碳中和城市建设。

    加强碳中和城市建设的区域协同

    坚持“全国一盘棋”思维,加强城市碳中和的空间协同,避免每一个地理单元都单独设计碳中和路线,最大限度地突破城市国土空间相对有限、能源需求与低碳能源供应空间错位等问题。一是加强跨行政区域大尺度协同,利用西南地区的水能、西北地区的风能、光能和近陆海域的海上风电,为城市碳中和提供零碳能源保障。二是在城市群层面推动碳中和实践,在城市群内不同城市之间形成碳源与碳汇的交易、合作、协作等机制。三是强化城乡协同,将城市发展和乡村湿地、草地、林地、荒地等有机结合,整体布局可再生能源基地和碳汇基地。

    提升和挖掘城市内部深度减排能力

    借鉴国际上一些城市碳中和的有效措施,将碳中和要求融人城市规划、设计、建设、运维、更新等全过程、全链条,实现多目标均衡。大力发展紧凑型、多中心、职住平衡的城市空间布局,避免单中心、低密度蔓延的发展方式。充分利用城市成片建筑物,加大对建筑物立面及大型楼宇玻璃幕墙光伏利用技术的研发和推广,实施老旧小区屋顶光伏行动,大幅度提高太阳能比重。突出公共交通导向,增加新能源汽车指标,推动公交车辆逐步被清洁能源车辆替代等。推广基于自然的解决方案,充分利用城市绿地、湿地,滞洪净化生活污水,减少污水处理能耗。在城市鼓励发展碳导向的循环经济。

    建立健全城市碳中和管理体系

    鼓励城市设立碳达峰、碳中和领导小组,协调相关工作。建设城市碳排放数据库,全面、动态、系统地掌握碳排放水平、碳排放行业及地区的分布,推动实现精准、高效监测与管理。建立碳中和进展评估制度。鼓励多元参与,通过碳普惠制度对小微企业、社区家庭和个人的节能减碳行为进行量化,建立以商业激励、政策鼓励和核证减排量交易相结合的正向引导机制。

摘自:《环境保护》2021年第16期

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