■ 王宗永 陈睿山 王尧 马海龙 韩鑫 于亚博 林文锦 王瀚 张克玺 展玲玲

1.兰州财经大学公共管理学院 兰州 730000

2.上海交通大学设计学院 上海 200240

3.自然资源部国土整治中心 北京 100032

4.北部湾大学资源与环境学院 钦州 535011

5.中铁二十二局集团市政工程有限公司 广州 510000

6.中信证券股份有限公司甘肃分公司 兰州 730000

0 引言

气候变暖是当前全球面临的重大问题，其与以二氧化碳（CO2）为代表的温室气体排放密切相关[1]。2015年，《巴黎协定》提出控制全球平均气温相比工业化前水平的升幅低于2℃，并努力将气温升幅限制在工业化前水平以上1.5℃之内[2]。要实现这一目标，全球温室气体排放要在2030年前减少一半，在2050年左右达到碳中和。碳中和是指人类生产生活产生的CO2都被等量的吸收或去除所平衡[3]。为此，碳中和逐渐成为各国政府的共识和气候变化应对的行动目标。2020年9 月，习近平总书记在联合国大会上承诺，中国CO2排放在2030年前达峰、2060年实现碳中和，这为我国应对气候变化确定了总路线和目标。

在全球气候变暖背景下，中国作为碳排放总量最大的国家，降低碳排放已成为中国经济社会发展急需解决的重要问题[4]。随着工业化进程的加快，人口持续向城市集中，人类在城市生产生活中所产生的温室气体约占全球排放量的80%[5]。高等院校作为重要的社会单元，具有人员密集、数量众多、碳排放集中的特点，总体上高校能耗总量大、校园管理能效水平低[6]。美国高校联盟签署了高校校长气候承诺，并建立了气候领导力网络[7]。一些国外高校每年核算其碳排放量，并制定了明确的碳中和时间表[8]。生态足迹网也开发了欧洲高校碳足迹核算的在线平台，可以方便高校评估其碳排放量。我国住房与城乡建设部统计资料显示，2005年高校人均用水量达全国1.95 倍，人均年能耗达全国4.32 倍[9]。有研究估计2017年中国教育领域的碳排放高达2.46亿吨，占全国总量的2.5%[10]。教育部2021年发布的《高等学校碳中和科技创新行动计划》明确提出，高校要为国家“双碳”目标的实现提供科技支撑。

关于低碳、可持续校园建设，国外研究起步较早，美国、英国、澳大利亚等国家的部分学校都制定了各具特色的低碳校园建设方案，一些碳中和路线图、碳中和规划相继制定[11][12][13][14][15][16][17][18][19][20]。与此同时，国内学者在校园碳中和规划、碳排放核算等方面也开展了卓有成效的研究[4][10][21][22][23][24]。因此，在应对全球气候变暖、推动“双碳”目标实现的背景下，研究建立高校低碳发展与碳中和路径框架，率先实现校园碳中和，不仅能够为低碳绿色校园建设管理提供借鉴[10][25]，而且亦可对各地区、各行业降低碳排放、实现碳中和提供科学的参考依据[4][26]。

本研究是国家社科基金重大项目《全面建立资源高效利用制度研究》、甘肃省高等学校创新基金项目《基于IPCC 排放清单的高校碳排放核算与碳中和路径研究—以兰州财经大学为例》、兰州财经大学科研项目《碳中和背景下我国清洁能源发展所需矿产资源供需特征分析》的部分成果，本研究对课题的实施和完成起到了重要的理论支撑作用。

1 高校碳排放核算

1.1 高校3个范围的碳排放

在“3060”双碳战略目标下，高校承担着碳中和技术创新和路径引领的重要使命，各高校需要根据自身的碳排放特征，设计科学合理的碳中和实施路径。在研究高校碳排放特征方面，确定高校的碳排放范围及类别至关重要。根据IPCC 建议，公司、组织等单位的碳排放可以分为3个范围。范围1指使用油气等能源产生的直接排放；范围2指外购电、热能产生的间接排放；范围3指组织活动所导致的范围1和2之外的排放。在校园碳排放核算中，师生生活、大型活动、差旅等造成的排放属于范围3[10]。

据此，高校碳排放活动主要涉及3 个范围[27]。（1）范围1：高校运行活动涉及的直接排放活动；（2）范围2：与外购电力、热力有关的间接排放活动；（3）范围3：与高校运行活动相关的其他间接排放活动。直接排放活动主要包括高校燃料（固态、液态、气态）消耗、交通车队、制冷、景观堆肥等产生的温室气体排放，间接排放活动包括外购电力和热力导致的温室气体排放，其他间接排放活动涉及范围较广，主要包括固体废弃物处理、公务差旅、师生通勤、废水处理等活动产生的温室气体排放（图1、表1）。

表1 高校温室气体排放源范围、类别及种类

图1 高等院校运行中碳排放的来源

其中，高等院校碳排放范围1 直接排放活动所涉及的包括建筑供暖、热水供应的燃料消耗主要属于园区内排放，范围3 其他间接排放活动所涉及的与高校师生生活、学术交流活动等密切相关的固体废弃物处理、废水处理等主要属于园区内排放。而范围1直接排放活动所涉及的交通车队排放、范围2 间接排放所涉及的为高等院校教学科研及生活等活动而外购的电力和热能排放、范围3 其他间接排放所涉及的与高校师生生活、学术交流活动等密切相关的师生通勤、公务差旅则主要属于园区外排放。

在诸多排放活动中，范围1 的燃料（固态、液态、气态）消耗和交通车队产生的温室气体排放较多，范围2的外购电力产生的温室气体排放较多，范围3的职工通勤、废弃物处理、公务差旅产生的温室气体排放较多。本研究分别以南非开普敦大学和北京大学光华管理学院为例，对其校园碳排放展开分析。

2014年，南非开普敦大学碳足迹统计见表2所示[27]。

表2 南非开普敦大学2014年碳足迹统计

由表2 可知，2014年，南非开普敦大学碳足迹中，总体来说范围2 外购电力、热力导致的间接碳排放占比最高，约为76.91%；范围3 其他间接碳排放次之，约占21.03%；范围1直接碳排放占比较少，约为2.05%（图2）。

图2 2014年开普敦大学各范围排放占总排放量的比重（%）

从各范围碳排放情况看，范围1直接排放中，免费校园巴士碳排放占56.14%，开普敦大学车队碳排放占31.04%，液化石油气消耗碳排放占12.82%（图3）。范围2 间接排放主校区以外购电力导致的碳排放为主。范围3 其他间接排放中，职工通勤、购买食物、公务航空差旅产生的碳排放占比较高，分别约占43.95%、35.69%和14.32%（图4）。

图3 2014年开普敦大学范围1排放中各种类排放占比（%）

图4 2014年开普敦大学范围3排放中各种类排放占比（%）

同时，国内高校以北京大学光华管理学院为例，其2021年碳足迹统计[28]如表3所示。

表3 北京大学光华管理学院2021年碳足迹统计[28]

由表3可知，2021年，北京大学光华管理学院碳足迹中，总体来说范围2电力、市政热力导致的间接碳排放占比最高，约为87.7%；范围3 其他间接碳排放次之，约占10.15%；范围1直接碳排放占比较少，约为2.15%。

从各范围碳排放情况看，范围1直接排放中，自有车辆汽油消耗产生的碳排放占0.74%，天然气消耗产生的碳排放占99.26%。范围2 间接排放以电力导致的碳排放为主，约占87.43%。范围3 其他间接排放中，飞机（公务出行）、纸张和市内交通（公务出行）产生的碳排放占比较高，分别约占45.33%、31.91%和16.68%。

如图5所示，根据南非开普敦大学与北京大学光华管理学院各范围排放占总排放比重特点，可以看出两所院校范围2 即与热力、电力相关的间接排放占总排放的比重最大，范围3 即与固体废弃物处理、公务差旅、师生通勤等活动相关的其他间接排放比重次之，范围1 即与院校燃料消耗、交通车队等活动相关的直接排放比重最小。但是，对比南非开普敦大学与北京大学光华管理学院各范围排放占总排放比重，两所院校范围1 占比基本相同，北京大学光华管理学院范围2 比重高于南非开普敦大学，而南非开普敦大学范围3 比重高于北京大学光华管理学院。造成这种差异的原因，可能包括3个方面：（1）由于所在区域不同，两所院校师生员工的生活方式各有特点，导致碳足迹特点存在差异；（2）相比北京大学光华管理学院，南非开普敦大学范围3 涉及的碳排放活动更广，如购买食物、废弃物处理等活动产生的排放也进行了统计。（3）在核算两所院校碳足迹的过程中，对于部分参数的选取可能存在差异。

图5 南非开普敦大学和北京大学光华管理学院各范围排放占总排放比重对比图

1.2 碳排放核算方法概述

目前，碳排放核算定量研究取得了卓有成效的进展，对各高校降低碳排放起到了积极有效的推动和引领作用，所用碳排放核算方法主要包括IPCC 因子法[4][21][22]、生态足迹法[23]、物质流法[24]。然而，尽管所用核算方法各有不同，排放因子的选择因人因地而异，但运用IPCC 因子法核算得到的碳排放结果相对一致，国外高校亦普遍采用这一方法[10]。

在许多情况下，当难以进行直接监测或直接监测的成本太高时，很难通过监测浓度和流速来实现对温室气体排放的直接测量。此时，高校可以根据《IPCC2006年国家温室气体清单指南2019 修订版》（以下简称清单指南），采用各类排放源活动水平数据与对应的排放因子相乘后加和的方法计算出准确的温室气体（包括CO2、CH4、N2O、HFCs、PFCs、SF6以及NF37种）排放数据[29]。

温室气体排放总量=∑(活动水平× 排放因子) （1）式（1）中，活动水平指一段时间内由人类活动引起的碳源消耗量[30]，高校温室气体排放源的活动水平数据应基于真实的实物量数据。而排放因子则量化每单位活动的温室气体排放量或清除量的系数。

2 碳中和校园建设路径

2.1 国内外校园碳中和行动概况

关于低碳、可持续校园建设，国外研究起步较早，比如美国、英国、澳大利亚等国家的部分学校都依据自身特点，从建筑节能改造、可再生能源利用、绿色交通等方面研究制定了各具特色的绿色低碳校园建设目标和方案[11][12][13][14][15][16]。1990年，来自世界各地的多所大学在法国签署了塔乐礼宣言，承诺将在推动校园生态建设等方面采取积极行动。2007年美国诸多高校制定并实施《气候行动方案》，之后美国、澳大利亚等国的部分高校制定了《碳中和规划》，提出了高校碳中和时间表和路线图。2010年，英格兰高等教育基金委员会等机构要求相关高校制定碳减排目标，在此背景下英国主要高校都公布了《碳管理规划》[17]。2015年，美国白宫发起“美国校园气候行动”，全美共有318 所学校加入行动，并发布了《美国校园气候行动宣言》，之后一批国际高校均提出了碳中和路线图[10]。同时，面向高校碳中和行动的评价策略及体系研究也在积极推进[18][19][20]。

国内学者围绕绿色低碳校园建设亦开展了卓有成效的研究，提出了实现高校碳中和的规划架构[10]，构建了我国绿色校园建设的评价指标体系[31]。在定量研究方面，通过建立校园碳排放核算方法，定量研究了部分高校碳排放特征[4][21][22][23][24]，在碳排放核算基础上，根据各个高校的碳排放特征，构建了绿色校园建设管理模式，提出了绿色校园建设方案。

2021年，中国地质大学（武汉）启动编制了《中国地质大学（武汉）碳中和规划》，规划内容主要包括碳中和目标、碳排放清单、碳中和时间表、碳减排项目、碳中和人才培养、碳中和科技创新、碳抵消方案、碳中和管理等[10]。同年我国其他高校也积极行动，世界大学气候变化联盟、碳中和研究院、碳中和论坛等系列机构或宣言纷纷成立、签署。

2.2 高校低碳发展与碳中和路径框架

在碳中和规划引领下，要实现高校低碳可持续发展，需综合考虑校园碳排放的各类影响因素，采用系统性校园碳减排策略[4]。针对高校碳排放3 个范围的总体特征，本研究针对性提出具体的碳中和路径框架。

2.2.1 范围1对应的碳中和路径

范围1直接排放的活动种类主要包括燃料（固态、液态、气态）消耗、交通车队、制冷、景观堆肥等，其中燃料消耗和交通车队产生的碳排放较多。高校燃料消耗主要涉及建筑供暖、热水供应等活动，交通车队排放则涉及校园交通规划，据此可以考虑从如下3 方面设计碳中和路径。

（1）利用可再生能源

从生态系统角度考虑，高效的建筑应该充分利用外部环境提供的可再生自然资源和能源，例如太阳能、地热能等[32]。

（2）规划建设绿色交通体系

1994年，加拿大社会学家Chris Bradshaw 率先提出绿色交通体系的概念，将交通工具依据“绿色性”依次排序为步行、自行车、公交、共乘车及单人使用的机动车。绿色交通的本质是在满足人们基本出行需求前提下，建设绿色可持续交通体系[33]，其不仅包括交通工具或出行方式选择，还涵盖道路规划设计、交通组织管理等内容[34][35]。

在校园路网规划中，在路网设计和道路分类时优先考虑人行道和非机动车使用道路，推广校园公交系统，减少机动车辆的使用，增加步行空间系统，创造行人友好型校园路网系统。同时，利用大数据技术，向师生实时推送交通运行数据并推荐绿色交通出行计划，引导师生绿色出行。

（3）优化绿地景观设计

城市绿地系统碳捕获功能日益重要，作为地表植被的重要组成部分，绿地系统在校园碳捕获方面的作用日益凸显。校园绿地景观固碳增汇功能对绿色校园建设具有重要意义。在遵循原有生态低冲击开发模式前提下，扩大绿地景观面积，实现植物碳汇量在有限面积内的最大化。高校的建筑还应该充分利用外部环境提供的绿地资源，绿地景观设计需减轻或避免对原有生态系统的破坏，减轻对既有绿化用地的破坏，对建筑占用区采取合理的立体绿化形式，扩大绿植的碳汇作用[4]。

2.2.2 范围2对应的碳中和路径

范围2 间接排放的活动种类主要为外购电力，高校外购电力主要用于教学科研用电、生活用电等活动，据此可以考虑从如下2方面设计碳中和路径。

（1）开展建筑节能改造

根据教育部同住房和城乡建设部于2008年联合发布的中国首部《高等学校节约型校园建设管理与技术导则》（试行），高校建筑节能改造主要包括围护结构（墙体、门窗、屋顶等）节能改造、采暖通风空调及生活热水供应系统节能改造、供配电与照明系统节能改造、可再生能源利用（太阳能、风能、地热能等）等[36]。

（2）利用可再生能源资源

在建设绿色校园、实现高校碳中和过程中，太阳能应用广泛。可以考虑在高校建设中推进光伏建筑一体化推广和应用，使建筑楼宇和太阳能发电装置组合在一起，既承担传统建筑的功能，又进行光伏发电[37]，为校园运营提供清洁电能[38]。此外，高校校园规划建设中，应充分考虑天然雨水的利用，雨水既可以作为中水使用，也可以冷却建筑构成元素。

同时，采用碳捕获、利用和储存技术，将CO2作为一种资源进行回收和再利用，产生经济效益，使其更具实用性，以更好建设环境友好型资源节约型绿色校园。

2.2.3 范围3对应的碳中和路径

范围3其他间接排放的活动种类主要包括固体废弃物处理、公务差旅、师生通勤、废水处理等，其中职工通勤、废弃物处理、公务差旅排放较多，这与高校师生生活、学术交流活动等密切相关，据此可以考虑从如下5方面设计碳中和路径。

（1）鼓励新能源汽车使用

世界主要车企纷纷推出各类新能源汽车，各国政府制定出台新能源汽车使用的相关优惠政策，为新能源汽车的使用和普及创造了良好条件。因此，在降低师生生活碳排放方面，可以倡导高校职工使用新能源汽车代替燃油车辆，学校在职工使用新能源汽车方面出台特殊补贴政策，同时鼓励城市大力发展新能源公共交通，从而降低师生日常交通需求带来的校园碳排放[39]。

（2）优化校园建设布局

目前，大多数高校建设有多个校区，部分校区分布在市郊、城郊部位，教职工职住分离现象较为普遍，诸多高校职住分离导致长距离通勤，职工通勤距离较远，远距离出行必然带来较高的碳排放。在此背景下，要加快建设市郊、城郊公共交通（地铁、城市快轨、新能源公交），提升公共交通对于市郊高校的通达性及绿色性，提升市郊、城郊公共服务功能，建设高等级医疗机构、商业综合体等，满足市郊、城郊高校学生基本公共服务需求，减少师生长距离通勤，进而降低碳排放[40]。

（3）倡导线上会议和混合会议

研究发现，从线下会议过渡到线上会议可以减少94%的碳足迹和90%的能源使用，混合会议也会大幅降低会议产生的碳排放[41]。

（4）研发CCUS技术

CCUS 技术是指捕获生产过程排放的CO2，投入到新的生产过程中，实现循环利用。目前，CCUS技术成为影响能源生产和经济发展的重要战略性技术。高校要加快CCUS 技术研发，并通过与企业联合实现CO2的资源转化，产生经济效益，助力碳达峰碳中和目标的实现[42]。

（5）树立低碳发展理念

在高校实现碳中和的过程中，不仅涉及生产生活方式的转变，同时也要注重思想意识的转变，构建低碳校园建设的良好软环境，促使人们自觉践行新发展理念，实现人与自然和谐共生。开展低碳饮食起居、低碳交通出行、低碳消费等系列低碳生活教育，通过低碳知识普及，牢固树立低碳发展理念，共同推动高校绿色低碳可持续发展[43][44][45][46]。

3 结论

3.1 高校碳排放核算标准建设是碳中和的重要前提

运用清单指南进行高校碳排放核算过程中，两个关键问题需要妥善处理：一是碳排放源的分类，部分学者以《IPCC国家温室气体指南》确定分类，部分学者则借鉴ISO14064中的分类方法进行校园碳排放源分类，导致碳排放源在高校碳排放核算中尚未形成统一的标准；二是碳排放因子的确定，碳排放因子的确定因时因地各有特点。同时，对学校建筑能耗基准问题的研究表明，不同教育水平、不同规模学校的教育建筑能源消耗存在很大差距[47]。因此，确定各类活动的碳排放因子，是进行碳排放核算的关键。确定碳排放源的分类、遴选适用于各地实际的碳排放因子，构建科学合理的高校碳排放核算标准是高校核算碳排放需要重点研究的关键问题。在此基础上，开发标准化的工具和平台，进行高校碳排放的科学核算。

3.2 实现高校碳中和与降低高校运行成本具有协同作用

阿联酋一项学校能源管理项目的研究表明，作为一种可持续策略，能源管理制度的制定可以系统地提高学校能源效率，降低碳排放，增强经济、环境和社会的可持续性[48]。因此，高校要看到碳中和规划的制定和碳中和行动的实施对高校降低成本、增强可持续发展水平的作用。

3.3 实施多范围碳中和路径是实现高校碳中和的必由之路

在碳中和规划引领下，实现高校低碳可持续发展的目标需要综合考虑校园碳排放影响因素。当前高校在碳中和承诺中，有些只针对范围1的碳排放，而有些高校是针对3个范围的碳排放，因此，需要统一高校碳中和承诺中的表述，综合考虑多个范围的碳中和。

3.4 建立碳中和高校联盟，定期提交碳排放与碳中和报告是高校实现碳中和的重要途径

美国、欧盟高校已经建立了碳中和联盟，并定期提交碳排放监测报告、碳中和的措施及更新目标等，这对促进高校积极实施碳中和行动具有积极作用。我国多所高校目前建立了碳中和研究院，但是仍需建立碳中和高校联盟，定期交流高校碳排放与碳中和现状，以共同行动促进我国绿色低碳校园的建设。