[摘 要]造成全球氣候變暖的最主要因素90%以上可能由溫室氣體,主要是CO2氣體引起的,城市CO2的排放量占全球CO2排放總量的75%,城市正成為巨大溫室氣體排放源。
本文試從能源、經濟、建筑及交通等角度來探索低碳城市發展路徑。
[關鍵詞]低碳城市;路徑;CO2排放量
2007年政府間氣候變化專門委員會發布了全球性氣候變化研究第四次評估報告,報告指出,造成全球氣候變暖的主要因素90%以上可能由于人類活動,特別是源于化石燃料的使用導致溫室氣體(主要指CO2氣體)排放。由此,降低大氣中CO2濃度是延緩氣候變暖的一項有效措施。
2011年8月,聯合國人類住區規劃署發表的最新《城市與氣候變化:2011全球人類住區報告》中顯示,雖然全球城市面積僅占地球表面積的2%,但卻消耗掉全球近80%以上的能源資源,城市CO2排放量占全球CO2排放總量的75%,是溫室氣體的主要來源。我國更是如此,我國有661個城市,19234個城鎮,若將CO2排放量都加起來能達到80%,如此驚人的數字讓我們清楚地看到,城市是CO2排放的主要場所和聚集地,城市正成為巨大溫室氣體排放源。城市如何在經濟高速發展的前提下,保持CO2排放處于較低水平,是中國乃至全世界人民亟須解決的問題。本文嘗試從經濟、能源、建筑及交通等角度來探索低碳城市發展的有效途徑。
一、經濟低碳化
1.大力發展低碳經濟。低碳經濟是指在可持續發展理念指導下,通過產業轉型、新能源開發、技術創新等多種手段,盡可能減少煤炭、石油等高碳能源消耗,減少溫室氣體排放,達到經濟社會發展與生態環境保護雙贏的一種經濟發展形態。其實質是在生產、交換、分配、消費的過程中實現經濟活動的低碳化,把CO2排放量盡可能減少到最低限度乃至零排放,獲得最大的生態經濟效益。
從長期來看,一個國家(或地區)向低碳經濟轉型的過程,就是CO2排放與經濟增長不斷脫鉤的過程。國際上通常用“脫鉤”指標來反映經濟增長與物質消耗不同步變化的實質。GDP增長率與CO2排放增長率呈現不平行的現象,稱為“經濟體系產生脫鉤現象”;GDP增長率高于CO2排放增長率,稱為“相對脫鉤現象”(相對低碳經濟發展);若GDP呈現穩定增長,而CO2排放量反而減少,稱為“絕對脫鉤現象”(絕對低碳經濟發展)。
2.調整優化產業結構。研究表明,產業結構變動將直接影響能源消耗量變化,間接影響CO2排放量變化。第一產業的變動對能源消耗量影響較小,能源消耗也較少;第二產業的變動對能源消耗量影響最大,能源消耗也最大,反映第二產業是能源消耗主體;第三產業的變動對能源消費量影響最小,能源消耗也最少,即第三產業在運行中不會消耗大量能源。因此,產業從第一、二產業向第三產業轉變將帶來CO2排放量的不斷減少。其次,在一定產業技術條件下,不同產業的CO2排放途徑和效率存在顯著差異,第二產業CO2排放強度為第一產業5倍多,為第三產業4倍多。由此,產業結構調整優化過程在一定程度上是CO2排放的轉變過程。
調整優化產業結構可促進一、二、三產業健康協調發展,逐步形成農業為基礎、高新技術產業為先導、基礎產業和制造業為支撐、服務業全面發展的產業格局,研究結果表明城市產業多元化的過程與CO2排放量消長異步,一個城市產業多元化程度越高,這個城市的CO2排放量增長率反而降低。
二、能源低碳化
1.優化能源消費結構。中國煤炭可開采量占世界探明儲量14%左右,石油占2.4%,天然氣占1.2%,“高煤、缺油、少氣”的資源條件決定了我國能源消費結構以煤炭為主,多能互補。煤炭是一種CO2排放量極高的燃料,它每生產一單位熱量所釋放出的CO2比石油多29%,比天然氣多80%。石油和天然氣的單位熱量碳排放量較煤炭低了10%~30%,由此可知煤炭是名副其實的排碳大戶,這也是導致城市CO2排放量居高不下的重要原因。能源消費結構是否合理是衡量一個國家或地區發展的重要指標之一,優化能源消費結構的目的是為了降低碳排放,實現低碳發展。
2.積極探索新能源的開發利用。在對煤炭等化石能源提出質疑的同時,要積極發揮新能源優勢。新能源是相對于煤炭、石油、天然氣等常規能源而言的,主要包括可再生能源(太陽能、風能、海洋能、生物質能等)和清潔能(氫能、清潔煤、核能等)。隨著常規能源的有限性以及環境問題的日益突出,以環保和可再生為特質的新能源越來越得到各國的重視。
在中國可形成產業的新能源主要包括水能(主要指小型水電站)、風能、生物質能、太陽能及地熱能等可循環利用的清潔能源。新能源產業的發展是整個能源供應系統的有效補充手段,也是城市可持續發展需要的最終能源選擇。
三、建筑低碳化
1.加強既有建筑節能改造。在我國既有建筑中,95%以上建筑在建設階段沒有考慮節能設計,無任何節能措施的既有建筑保溫隔熱性能差,設備系統效率低,且建筑建成后在運行階段采暖、空調、通風、照明等方面都需要消耗大量能源,產生大量CO2污染物。
既有建筑節能改造,即對建筑中的圍護結構、空調、采暖、通風、照明、供配電以及熱水供應等能耗系統進行節能綜合改造。國家要求既有建筑物的節能改造應及早開展,結構質量不好的危舊建筑則應逐步拆除,不宜改造。具體可供考慮的節能改造技術方案如下:一是門窗的改造。有1/3強的熱能是經過門窗損失掉的,對門窗的改造簡單易行。二是外保溫技術的應用。經過保溫改造的建筑,日后的運行費用會大大降低,時間越久,其經濟效益越明顯。三是采暖系統的運行管理。四是選用能效比高或能效系數都高的節能空調器,合理布置,合理選擇安裝方位。
2.推進新建筑節能設計。未來15至20年,中國城市人口預計將會(下轉8頁)(上接6頁)再增加3.5億人,城市人口總數預計將會超過10億人,這就要求每年新建20億平方米的房屋。每建成1平方米房屋,約釋放出0.8噸碳,而新建筑中90%以上屬于高能耗,究其原因是建筑在設計時盲目推崇不同氣候區“能耗殺手式”的建筑模式,導致建筑能耗成倍增長,且建筑一旦建成,在今后的使用中難以進行更改,因此建筑節能設計非常重要。
在節能設計中,片面依賴節能的高科技、設備的主動式節能技術,不重視低成本、有效的被動式節能技術應用,如自然通風、建筑遮陽等,導致節能技術性價比不高。提倡建筑物本身應通過各種自然的方式來收集和儲存能量,與周圍環境之間形成自循環系統,不需要耗能的機械設備來提供支持也能充分利用自然資源,達到節約傳統能源的效果。相對于主動式節能技術,運用被動式節能技術是永久性的技術措施,是建筑節能設計的首選。與普通建筑相比,經過被動式節能設計的建筑可節能90%左右,這將成為未來節能減排的重要途徑。
四、交通低碳化
1.優化城市交通結構。城市居民的交通方式可分為不借助任何交通工具的步行交通、使用個體交通工具的自行車、摩托車、小汽車交通及使用公共交通工具的公共交通。選擇不同的交通方式,其帶來的資源能耗和環境影響是有明顯差異的。研究表明,若在市區同樣運送100名乘客,使用公共汽車與使用小汽車相比,道路占用長度僅為后者的1/10,油耗約為后者的1/6,排放的有害氣體更可低至后者的1/16。在多種城市交通構成中,城市公共交通在占用道路空間、道路環境污染和能源消耗等方面,具有其他交通方式無法比擬的優越性。由此在適當的情況下將高能耗的交通出行方式轉移為低耗能的交通出行方式,就能實現城市交通結構的優化,較大幅度地降低油品消耗量和CO2排放量。
2.積極發展新能源汽車。國家統計局發布統計公報,2013年末,全國民用汽車保有量達到1.3741億輛,比上年末增長13.7%。民用轎車保有量7126萬輛,增長19.0%,其中私人轎車6410萬輛,增長20.8%。數據表明,中國汽車市場極其廣闊,發展也積極迅速。但是,快速發展的常規汽車業給我國帶來諸多問題。首先,汽車消耗大量的油氣資源,當前汽車耗油約占全社會石油消費量的1/3,預計到2020年這個比例將上升到57%,龐大的汽車耗油需求量給我國能源供應帶來了沉重壓力;其次,汽車在運行中會排放大量污染物及CO2,加劇溫室效應。
在日趨嚴峻的環境問題面前,開發污染小、無尾氣的新能源汽車顯得尤為重要。新能源汽車是指以新能源為動力、降低能源消耗、提高能源利用率、減少環境污染的新一代節能環保汽車,包括純電動汽車、混合動力汽車及燃料電池汽車等。其中燃料電池汽車被認為是新能源汽車的終極發展方向。
本文系黑龍江省哲學社會科學研究項目:東北老工業基地低碳城市建設對策研究——以哈爾濱市為例 項目批準號:12E047.
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(編輯/劉佳)