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碳中和目标下中国城市绿色转型的内涵特征与实现路径

2022-10-26周冯琦尚勇敏

社会观察 2022年1期
关键词:能源转型绿色

文/周冯琦 尚勇敏

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。2020年,我国城市承载了全国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。

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。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与一般意义上城市绿色转型所不同的特征。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角色。

碳中和目标下城市绿色转型的内涵与特征

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。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、碳中和得到全球的重视,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,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。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。

碳中和目标下,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,并呈现出以下特征:一是城市能源系统全面绿色转型,促进城市能源系统全面向可再生能源转型以及推进化石能源淘汰;二是技术创新驱动城市低碳转型,绿色技术创新被普遍视为节能减排、缓解气候灾害、促进高质量发展的根本性手段,全球各国纷纷加快低碳技术创新与推广应用;三是城市空间注重基于自然的解决方案,表现为注重恢复城市植被和城市空间的近自然设计;四是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,碳中和目标下的全球城市绿色转型注重多领域、多部门、多主体、多区域的联动。

碳中和目标下中国城市全面绿色转型面临的问题

(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,城镇能源消费占全国终端能源消费量的92.91%。当前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,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%。最后,我国火电发电设备仍持续增加,2011—2020年,中国年均新增火电装机容量达到5100万千瓦,全国仍有不少省市计划“十四五”期间批建火电项目。据国际能源机构数据显示,我国煤电厂平均寿命仅13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。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占规模以上工业企业的35.1%和80.0%。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。而我国绿色建筑尤其是超低能耗建筑占比仍较低,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。在交通领域,我国城市传统燃油汽车基数依然巨大,2020年全国汽车保有量达2.81亿辆,新能源汽车保有量仅492万辆,占汽车总量的1.75%,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。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研发及推广应用。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、二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)等关键技术领域仍缺乏突破性创新,大规模推广仍面临技术成本瓶颈。在低碳技术分布方面,我国城市低碳技术资源高度集中在少数经济发达城市,排名前20的城市拥有60.4%的低碳技术专利数量,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。在低碳技术合作方面,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20的城市占据62.5%的转移量。这既不利于欠发达城市更好地提升低碳技术水平,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%。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开始转变,展现出消费主义倾向,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。《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%,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,当前城市居民生活消费碳减排拐点尚未显现,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,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。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。同时,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。

碳中和目标下中国城市全面绿色转型的路径策略

(一)加快推进能源供应体系低碳化

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,将“减煤、控油、增气”作为化石能源结构调整的总体思路。加大煤炭清洁化利用,加快制定减煤路线图,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,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。其次,大力发展新能源及可再生能源,因地制宜在城市郊区发展光伏、风电、水电,综合论证积极发展核电,大力发展氢能,探索发展核制氢等。再次,有序推进多能互补利用、集成优化,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,利用数字化、智能化能源技术,提升能源系统整体效率。最后,鼓励在城市层面出台碳达峰、碳中和科技创新行动方案及碳达峰、碳中和技术路线图。

(二)全面推进能源终端消费电气化

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。首先,加快推进工业领域电气化,加大电能装备替代,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。其次,加快推进城市交通领域电气化,推动交通领域电能替代。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。支持各城市积极制定交通领域电气化计划,制定包含财政支持等在内的交通电气化激励机制。再次,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,加快完善建筑电气化相关技术标准规范,完善建筑用能电气化财政补贴机制,积极扶持建筑新型供配电技术产业链发展。最后,积极倡导绿色健康的生活方式,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;支持企业开展产品包装优化与回收等,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。

(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。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”。其次,优化城市空间布局,实现城市紧凑发展,合理规划建设城市生态廊道,合理布置街边绿地、口袋公园等,鼓励发展立体绿化;突出生态环境和生物多样性保护,提高土壤的植被覆盖度,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。最后,加强对存量土地空间的有机更新,实现城市空间再生产,促进土地集约利用和复合利用,加大城市地下空间开发,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,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,鼓励不同类型城市探索多样化的碳中和路径。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科技攻关项目,加快推进能源与低碳技术转移转化,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,促进低碳技术优化配置。最后,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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