低碳城市发展的框架性思考与路径选择

2010-12-11 06:06陈蔚镇卢源黄筱敏ChenWeizhenLuYuanHuangXiaomin
生态城市与绿色建筑 2010年2期
关键词:能耗能源发展

陈蔚镇 卢源 黄筱敏 / Chen Weizhen, Lu Yuan, Huang Xiaomin

1 国家转型与重构中的低碳视野

在全球城市化与城市的高速发展中,人类既享受着物质财富更多积累的福祉,也承受着资源与环境巨大消耗下危机四伏的境况。近百年来,大气二氧化碳浓度与全球气温呈同步上升的趋势,地球“温室效应”导致全球气候变化及其潜在的严重危害已逐渐得到公认,并成为当今国际社会的焦点议题。

从1997年《京都议定书》的制定到2007年“巴厘岛路线图”的明确,以及2009年末哥本哈根会议非法律性文件的签署,都旨在通过开展限制温室气体排放帮助缓解气候变化。低碳成为21世纪人类可持续发展最具时效意义的主题,世界各国都在做出积极的应对。低碳经济的发展目标不再只是国家间政治利益的博弈,更成为牵引全球经济走出危机与困境的引擎。

中国作为世界经济的新兴市场,目前仍处于以资本和能源密集化为特征的工业化中后期,与之伴随的快速城镇化与机动化进程使得能源消耗的刚性需求还将保持不断增长的趋势。2007年中国超越美国,成为世界上二氧化碳排放总量最大的国家和排放增量最大的国家。中国二氧化碳排放总量已达到全世界碳排放总量的24%。2009年,根据英国风险评估公司Maplecroft公布的温室气体排放量数据显示,中国每年向大气中排放的二氧化碳超过60×108t,仍位居世界各国之首。新的时期,我国要创造自1978年改革开放以来30年甚至70年经济持续增长的世界奇迹,面临着向低碳转型的巨大挑战与机遇。当下,中国经济社会发展正在孕育并逐步实施国家和地方层面的低碳战略。2008年北京绿色奥运会引入碳平衡、碳捕集监测等诸多前沿理念和内容;2010上海“低碳世博”将打造一场低能耗、低排放的绿色盛会,世博会期间预期产生的900×104t碳排放中,除通过节能减排技术消减150×104t的碳排放,剩余750×104t碳排放将通过上海环境能源交易所“绿色世博”自愿减排交易机制和交易平台实现公众的自行购买。

2 城市成为碳排放的主体

经济增长和城市化相互促进。因为大部分的经济活动集中于城市区域,所以城市在气候变化中扮演着关键角色。城市占据地球1%的面积,拥有地球上50%的人口。据国际能源机构(E I A)估计,2006年全球城市能耗达7.9×109t油当量,占全球总能耗的2/3,这一比例到2030年将上升至3/4。因此,未来与能源有关的二氧化碳排放量的增长将主要来自城市。到2030年,由能耗产生的二氧化碳排放中将有76%来自城市(图1,2)。目前伦敦的碳排放量占英国碳排放总量的8%,并有可能在2025年占到25%(Climate Change in London,2008)。

中国2050年的城市化水平预计可能突破70%,这是世界上任何一个国家都没有经历过的快速的城市化阶段(中国科学院可持续发展战略研究组,2003)。1978~2008年的30年间,中国城镇化率从17.9%左右提高到45.7%,期间城镇化速度年增长率为0.9%。截至2008年末,城镇人口已经达到6.07亿,设市城市从193个发展到655个,其中百万人口以上特大城市118座,超大城市39座。中国已步入了城镇化跨越发展阶段,预计未来的15年中国的城镇化水平每年将以0.8~1个百分点的速度增长,2020年前预计将有3亿农村人口进入城镇。

在迅速的城市化和工业化背景下,城镇在全社会经济、社会、人口规模中所占的比重越来越高,并逐渐成为其中的主体部分。据《2050中国能源和碳排放报告》的研究报告显示,2006年中国287个地级以上城市市区的能源消费量为1.37×109t标准煤,占全国能源消费量的55.5%;二氧化碳排放量为2.92×109t,占全国总排放量的54.8%。其中,仅“100强”城市(GDP最高的100座城市)的二氧化碳排放量就占全国总量的41%,“100强”城市的GDP总量占到全国总量的67.4%。城市已经成为我国能源消耗和碳排放的主体。

与世界主要城市的人均碳排放量相比较(图1,表1),我国北京、上海等特大城市由能源消耗所产生的碳排放水平在国际上处于相对较高的位置。由于能源统计上的差别,国外城市的碳排放中均未包括航空和海运的能耗。

随着中国城市发展中产业结构的演进,以建筑或交通能耗为空间表达的第三、四产业能耗将越来越凸显,这也意味着城市作为一个空间范畴在能耗和碳排放中的重要地位,城市空间效率影响下的建筑与交通能耗及其碳排放必将成为影响中国能源消耗和二氧化碳排放总体状况的主体。

在建筑领域,中国城镇既有建筑约1.7×1010m2,且以每年1.0×109m2的速度增加(WWF,2007)。E 3 G的报告中指出“从现在起到2020年,中国将要新建的建筑的数量预计超过目前欧盟15个成员国现有建筑数量的总和”(E 3 G,2008),而欧洲建筑的能耗已占其总能耗的40%。在交通领域,中国机动车保有量快速增加,截至2009年6月已超1.8亿辆。目前中国交通行业的能源消费不到欧盟的20%,但因汽车拥有量的飞速上升而正在迅猛增加。据相关预测,到2020年,工业部门占能源总需求的比例将从目前的70%左右逐步下降到55%左右,仍将是第一大用能部门;而交通和建筑两个部门的用能增长将明显加快,交通用能所占的比例将从目前的11%左右提高2020年的16%~17%左右,建筑用能比例将由目前的16%左右提高到2020年的25%~27%左右,用于第三产业和交通运输业的非工业生产能耗将出现较快的增长(张宜琪,2006)。在可以预见的未来,能源和碳排放对区域、城市和地区发展的影响和约束将越来越强,区域和城市发展必须考虑对气候和环境的影响,寻找可持续发展前提下的低碳化路径正在逐渐成为城市规划、产业经济、社会人口、建筑技术、工业技术、环境保护等众多学术领域和公共管理部门关注的热点,低碳发展正在成为各级部门决策者的共识。低碳城市是节能减排和发展低碳经济的重要载体,低碳城市建设的实践将成为中国应对气候变化,面向“后哥本哈根时代”的必然选择。

3 城市低碳发展的路径选择

WWF在其中国低碳城市项目中指出:低碳城市是可持续发展理念下减缓和适应全球气候变化的城市发展模式,低碳城市发展是指城市在经济高速发展的前提下,保持能源消耗和二氧化碳排放处于较低的水平。

城市能耗构成主要由产业、交通与建筑能耗三部分构成,从减少碳源的角度来看,影响城市能源消耗和碳排放水平的因素主要可以归纳为技术特征、城市特征和综合社会特征三个方面,相应地,低碳城市的发展包含三个重要的路径选择:即空间性路径、技术性路径与社会性路径,并且在城市系统中任何路径的目标和影响都是相互关联的(图 3、4)。

技术性路径,即城市能源供应结构转变与能源使用效率的提升。目前国内普遍推广的清洁能源、绿色建筑、绿色交通等技术,正是从减低矿石能源消耗比例及降低单位城市活动强度的角度来降低城市能耗。社会性路径,即城市生活方式的改变与低碳城市发展的制度支持。开展LOHAS(Life of Health and Sustainability)生活社区的示范建设将会取得显著社会实效。技术性路径和社会性路径都是直接或间接减少城市能源消耗和CO2排放水平的重要手段。其中,技术性路径对城市工业生产、交通运输、建筑、生活等能源消耗和CO2排放水平的影响直接并富有实效。而社会性路径中的政策或机制条件通过影响城市居民和企业的能源消费决策,进而影响到城市居民或企业的能源消费行为层面,对城市中的能源使用总量和结构也将产生直接影响。

图1 世界各国人均二氧化碳排放量比较

图2 城市各种能源需求占总需求的百分比和相关的二氧化碳排放量(2005年)

表1 世界主要城市的人均碳排放(二氧化碳当量)

图3 城市低碳发展的路径选择:空间性、技术性、社会性

图4 城市低碳发展的三大路径及内在关联(A-减少生产过程碳排放、B-减少交通运输碳排放、C-减少城市运行碳排放)

空间性路径,即城市空间结构优化与城市空间资源效率的提升。空间性路径是最为关键也是最常被忽视的路径。城市作为一个开放的、非线性复杂的复合生态系统,存在众多相互矛盾的目标体系,城市形态与密度、城市功能构成关系、土地开发单元规模等很大程度上影响着城市居住出行与企业物流的交通能耗水平。单纯的追求城市在某一环节的低碳排放甚至会引发整个系统的高碳排放。研究表明(潘海啸等,2008),由于城市空间结构的锁定作用,西方国家城市交通所需要消耗的能源及排放的CO2和其他温室气体总量增长迅速而且十分难以控制。技术的进步虽然能减少小汽车的能耗水平和废气排放量,但是如果人们生活质量的提高和社会经济的发展与小汽车使用的锁定关系依然成立,技术进步的作用将很快被抵消。因此,作为低碳城市目标的实现主体,城市是一个最为重要的研究范畴。我们除了在研究实现低碳城市技术性路径和社会性路径的同时,更应该研究城市系统,尤其是城市空间结构对城市能源消耗和碳排放水平的作用机制。

但是,无论是空间性路径、技术性路径还是社会性路径,在城市系统中任何路径的目标和影响都不是单一的,城市技术基础、制度基础和生活方式的改变,往往会对城市这个复杂结构产生系统性和综合性的反馈,会对城市各个其他系统的组分产生间接的影响。这些间接的影响包括技术、制度对城市交通运输结构,空间结构、建筑模式和生活方式的影响。这些系统性的变化都很可能间接地改变城市系统的总体碳排放水平。但是,如果直接和间接的影响两个方面对城市能源消耗和碳排放影响的损益方向并不一致,有时间接的影响甚至超过技术和社会性路径产生的直接影响,那么如何考虑一个具体的技术措施和制度改变对城市全社会碳排放的影响就值得我们认真的评估。

4 低碳城市发展的本原与价值取向

4.1 统合的视角

城市作为一个高度复杂的空间和社会经济综合体,其空间变迁的多样化过程中皆隐藏着社会经济发展的深刻动因。城市空间性与城市社会经济特征之间有着紧密的内在逻辑,对于城市本体的深刻解读与尊重是任何城市在追随可持续、生态、绿色与低碳等纷呈的理念下所必须遵从的。由于城市可持续发展的多元目标取向,我们无法将“低碳”从各种生态、绿色等类似标识的城市可持续发展案例中剥离出来,低碳城市的发展实质上也不仅仅局限于“低碳城市”标签下应对气候变化的城市行动,不可能脱离城市自生长的本原及其内在规律。

全球还有数以百计的社区、国家和政府,都正在制定和实施城市气候行动计划。“低碳”作为一个完全浮出水面并广为接受的城市发展理念,以其全球范围多样的城市实践范本提供探讨城市可持续发展的全新视角。但是,作为人类永恒的发展目标,评判城市可持续发展的价值趋向并未改变,即经济的生机、生态的保育与社会的公正。联合国开发署基于社会角度提出“人文发展指标”,世界银行和著名学者戴利(Daly)和科布(Cobb)基于经济角度提出“国家财富评价指标体系”、“可持续经济福利指标”,环境问题科学委员会基于环境角度提出“环境可持续发展指标体系”等等,这些指标的合集才可能提供看待城市可持续发展的完整视角。

4.2 可承受的低碳

经济的生机是城市发展的源动力,城市的可持续发展将永远追求更富有活力的城市生态经济体。中国2009年《规划环境影响评价条例(草案)》强调“气候变化既是环境问题,也是发展问题,归根到底是发展问题”。

今天,国际、国内对低碳城市的理念并未有完全一致的理解,但获得广泛认同的是:低碳城市的目标在于通过经济、社会、制度等多系统的优化,提升各种城市活动中能源使用效率,增加生态系统对温室气体的吸收,相对地或者绝对地减少城市活动所产生的温室气体排放。在此需要特别强调相对或者绝对两个层面,因为它们实际上代表了对低碳城市发展路径的两种基本理解:前者以环境影响为目标导向,通过减少人类活动的强度的方式同时减少碳排放并增加碳汇,削减碳排放的绝对量;而后者的理解则主要以发展为导向,通过增加提高能源使用和二氧化碳的排放效率,减少单位统计单元的碳排放水平,相对地削减碳排放量。针对中国这样处于工业化中期和高速城市化发展阶段的国家,“C”模式(仇保兴,2009)的选择是现实的路径,是在坚持“发展”的前提下,既充分利用市场机制的高效,又能低成本地补偿其负面影响的新型城镇化模式。 既不同于以美国为首的发达国家以城市低密度蔓延、私人轿车为主导的机动化、化石燃料为基础、一次性产品泛滥等为其主要特征的“A模式”,也不同于以“反增长计划”为代表的采取消极的城镇化、消极的机动化、消极的工业化,取消对资本运动的一切限制,以资本选择来替代民主活动的“B模式”。

2009年世界银行于新加坡启动了名为“Eco2”的城市方案,通过避免鼓励低效率的能源和资源使用方式来改变城市的发展途径。Eco2城市方案实际上是一项改变城市发展方式的呼吁——呼吁避免那种鼓励大量和低效使用能源和资源的增长方式,同时帮助城市成为环境友好的经济中心。在Eco2城市项目中,其主题的实质是“作为经济城市的生态城市”,它的深刻内涵在于“城市的可持续性将提供多重红利”。城市的低碳发展是其重要的面向,但是融合于“可承受的、具有经济回报的、适应当地条件”的城市发展价值体系。基于上述视野,目前国内以能源、交通、环境等单纯的技术引领城市的低碳发展是值得探讨的,城市在缺乏经济与社会的背景下,低碳只会成为空洞的技术堆砌。富人烧钱买低碳、穷人没钱“被”低碳,都失去了低碳城市的本意(龙惟定,2010)。

[1] 世界银行.2010.http://go.worldbank.org/38FK2MR280.

[2] 2050中国能源和碳排放研究课题组.2050中国能源和碳排放报告[R].北京:科学出版社.2009.

[3] 张宜琪.经济可持续发展与中国能源战略取向.发展, 2006(6).

[4] WWF.WWF低碳城市发展项目.http://www.wwfchina.org/aboutwwf/whatwedo/climate/lcci.shtm.

[5] 仇保兴.实施生态城战略三要素(上)[J].住宅产业, 2009(8).

[6] 仇保兴.我国城市发展模式转型趋势——低碳生态城市[M].城市发展研究, 2009.

[7] 潘海啸.中国“低碳城市”的空间规划策略[J].城市规划学刊,6.

[8] 龙惟定, 白玮等.低碳城市的城市形态和能源愿景[J].建筑科学, 2010,26(2).

[9] 顾朝林等.气候变化、碳排放与低碳城市规划研究进展[J].城市规划学刊,2009.3(181).

猜你喜欢
能耗能源发展
120t转炉降低工序能耗生产实践
能耗双控下,涨价潮再度来袭!
迈上十四五发展“新跑道”,打好可持续发展的“未来牌”
探讨如何设计零能耗住宅
第六章意外的收获
用完就没有的能源
————不可再生能源
日本先进的“零能耗住宅”
砥砺奋进 共享发展
福能源 缓慢直销路
改性沥青的应用与发展