◎ 諸大建 陳 飛

從1990年浦東開發(fā)以來，上海已經(jīng)經(jīng)過了20年的高速發(fā)展。當(dāng)前，上海的人均GDP已經(jīng)達(dá)到1萬美元，人類發(fā)展指數(shù)也已經(jīng)多年超過0.9。在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展進(jìn)入發(fā)達(dá)水平門檻，在能源消耗和環(huán)境容量受到嚴(yán)重限制的情況下，上海的未來發(fā)展應(yīng)該更多地關(guān)注于經(jīng)濟(jì)增長和城市發(fā)展的質(zhì)量。而發(fā)展低碳城市，正好為上海未來的質(zhì)量導(dǎo)向的發(fā)展提供了方向?；趪鴥?nèi)外發(fā)展低碳城市的大趨勢，本課題從上海低碳城市的內(nèi)涵、上海經(jīng)濟(jì)增長與CO2排放的現(xiàn)狀、到2020年上海發(fā)展低碳城市的目標(biāo)選擇、低碳城市的主要行動領(lǐng)域以及應(yīng)該采取的對策措施等五個方面進(jìn)行了研究。

一、低碳城市的內(nèi)涵、構(gòu)成與模型

1.低碳城市的內(nèi)涵

按照IPCC和聯(lián)合國的相關(guān)研究，低碳城市是指城市發(fā)展或城市經(jīng)濟(jì)增長與CO2排放趨于脫鉤。這種脫鉤有兩種表現(xiàn)（圖1）：

一種是CO2排放與經(jīng)濟(jì)增長的絕對脫鉤，即CO2排放隨經(jīng)濟(jì)增長表現(xiàn)為負(fù)增長。這是發(fā)達(dá)國家當(dāng)前需要采納的低碳城市方案。按照2007年IPCC的研究報告與巴厘島路線圖的方案，要求發(fā)達(dá)國家到2020年相比于1990年CO2排放減少25%-40%，到2050年減少80%-95%。

圖1 CO2的絕對脫鉤與相對脫鉤

另一種是CO2排放仍然是正增長，但是排放的速率低于經(jīng)濟(jì)增長或低于不采取政策措施的所謂基準(zhǔn)情景（BAU），這是相對脫鉤的低碳城市。例如，發(fā)展中國家在當(dāng)前的發(fā)展中可以通過提高碳生產(chǎn)率，使得CO2排放比基準(zhǔn)情景有明顯的減少。

由于發(fā)展階段的差異，中國當(dāng)前發(fā)展低碳城市，重點(diǎn)是要降低單位GDP的傳統(tǒng)能源強(qiáng)度和CO2強(qiáng)度，實現(xiàn)城市發(fā)展與碳排放的相對脫鉤。

2.低碳城市的構(gòu)成

從能源在經(jīng)濟(jì)過程中的輸入、轉(zhuǎn)化和污染物輸出的全過程來看，低碳城市包含三方面的內(nèi)容（圖2）：

圖2 城市碳排放構(gòu)成及低碳行動領(lǐng)域

（1）在經(jīng)濟(jì)過程的進(jìn)口環(huán)節(jié)，用太陽能、風(fēng)能、生物能、水能等非碳的可再生能源替代煤、石油、天然氣等碳基能源，在能源結(jié)構(gòu)上減少CO2。

（2）在經(jīng)濟(jì)過程的轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)，提高工業(yè)、交通、建筑三大耗能領(lǐng)域內(nèi)傳統(tǒng)能源的利用效率，減少碳基能源的消耗。

（3）在經(jīng)濟(jì)過程的輸出環(huán)節(jié)，通過保護(hù)森林和發(fā)展綠色空間吸收所排放的CO2，提高碳匯以及發(fā)展碳捕捉能力。

因此上海發(fā)展低碳城市研究可以從三方面展開：從能源構(gòu)成上，要盡可能利用可再生能源替代常規(guī)能源；從能源效率上，要提高工業(yè)、交通、建筑三大領(lǐng)域內(nèi)的節(jié)能減碳力度；從城市空間上，要提高城市的綠色空間比重加強(qiáng)吸收CO2的能力。

3.低碳城市的模型

一般來說，CO2排放量與人口規(guī)模、人均GDP、單位GDP的能耗、單位能源的CO2強(qiáng)度有關(guān)（CO2/E），因此CO2排放的總量可以用下列公式進(jìn)行定量化的研究：

公式表明，減少CO2與控制人口規(guī)模、經(jīng)濟(jì)合理增長、提高能源效率、降低CO2強(qiáng)度有關(guān)。一般來說，在能源替代不顯著的情況下（用變量CO2/E表示），改進(jìn)單位GDP的能源消耗對降低單位GDP的CO2強(qiáng)度可以起到主要作用。

根據(jù)模型1，在已知城市的經(jīng)濟(jì)增長規(guī)模（人口×人均GDP）和技術(shù)效率的情況下，可以對未來的CO2排放量進(jìn)行測算；或者倒過來，在明確未來城市發(fā)展的低碳城市目標(biāo)下，分析實現(xiàn)目標(biāo)所需要的人口規(guī)模、經(jīng)濟(jì)增長速度、能源效率改進(jìn)與碳強(qiáng)度改進(jìn)的合適數(shù)值。這是本研究對上海發(fā)展低碳城市的路線圖進(jìn)行情景分析的主要工具。

由以上公式中的CO2/E，可以得到CO2與能源的關(guān)系式CO2=KE，其中E為能源使用量，系數(shù)K為碳排放強(qiáng)度或者碳排放系數(shù)。這個公式可以進(jìn)一步分解為下列公式

其中Ei表示不同的能源類型，Ki表示不同的碳排放系數(shù)。按照這個公式，在已知能源類型和規(guī)模的情況下，可以估算相應(yīng)的CO2排放情況。一般來說，越是低碳的能源，其K值就越小。這就說明了用可再生能源替代傳統(tǒng)能源對于發(fā)展低碳城市的意義。

二、上海經(jīng)濟(jì)增長與碳排放的現(xiàn)狀與問題

1.排放的效率與規(guī)模

上海經(jīng)濟(jì)增長與CO2排放的關(guān)系，既有可喜的方面，又有需要嚴(yán)重關(guān)注的方面（圖3）。一方面，上海1999年以來的經(jīng)濟(jì)增長相對于CO2表現(xiàn)為弱相對脫鉤的狀況，即GDP的增長速度高于CO2排放量的增長速度。十一五規(guī)劃以來的節(jié)能減排導(dǎo)致了上海近年單位產(chǎn)值能耗的不斷降低。去年單位GDP的能源消耗強(qiáng)度下降4.66%，達(dá)到0.833噸標(biāo)煤/萬元GDP產(chǎn)值。這與上海的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和微觀技術(shù)改進(jìn)有明顯的關(guān)系。

另一方面，由于經(jīng)濟(jì)的高速增長和規(guī)模擴(kuò)張，上海的能源消耗與CO2排放總量卻是持續(xù)增長的。這是因為結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)改進(jìn)的效果被規(guī)模擴(kuò)張所抵消，即所謂反彈效應(yīng)。2007年上海的能源消耗逼近1億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，按照1噸標(biāo)煤相當(dāng)于2.45噸CO2排放進(jìn)行折合，上海的CO2排放達(dá)到了將近2.4億噸。

圖3 2000-2007年上海CO2排放量及GDP增長

2.人均排放及其比較

CO2總量增長是與2000年以來上海人均CO2的持續(xù)走高相一致的。2007年上海人口逼近2000萬，折合人均CO2已經(jīng)接近13噸。目前世界的人均CO2排放為4噸，我國的人均CO2排放是5噸左右，因此上海人均CO2已經(jīng)大大超過了世界人均和我國人均水平(圖4)。

就國內(nèi)外城市之間進(jìn)行比較（圖5，表1），上海的人均排放在國內(nèi)已超過人口能級相當(dāng)?shù)谋本?、天津及香港等城市，在國外已?jīng)超過發(fā)達(dá)國家的紐約、倫敦、東京、巴黎等城市。近年的一項國際研究成果表明，在1000萬人口能級的世界級大城市中，上海的人均CO2排放已經(jīng)處于最高地位。

圖4 上海2000－2007年人均CO2排放量發(fā)展趨勢

圖5 2006年不同國家及城市人均CO2排放量比較

表1 2006年國家及城市CO2排放比較

3.排放的結(jié)構(gòu)及其比較

從CO2排放的結(jié)構(gòu)看，據(jù)統(tǒng)計，上海2007年CO2排放量為2.39億噸，其中工業(yè)占58.21%，交通運(yùn)輸占18.77%，建筑占總排放量的16.21%（表2）。

聯(lián)合國人居署的研究指出，發(fā)達(dá)國家的城市如紐約、倫敦、東京等目前屬于建筑主導(dǎo)型的排放，中等發(fā)達(dá)地區(qū)的城市如香港等目前屬于交通主導(dǎo)型的排放，而發(fā)展中國家的城市如上海、北京目前處于工業(yè)主導(dǎo)型的排放。上海CO2排放的領(lǐng)域結(jié)構(gòu)正好體現(xiàn)工業(yè)高于交通、交通又高于建筑的特征。這表明，上海的能源消耗很大程度上與經(jīng)濟(jì)規(guī)模擴(kuò)張有關(guān)，而不是與提高生活水平有關(guān)。隨著城市發(fā)展升級和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，上海生產(chǎn)性的CO2排放比重正在不斷下降。但是隨著消費(fèi)水平的進(jìn)一步上升，由建筑與交通導(dǎo)致的CO2排放比重卻在大幅度上升。

三、上海發(fā)展低碳城市的情景分析與目標(biāo)設(shè)定

1.情景分析

在研究上海到2020年的低碳城市發(fā)展目標(biāo)時，我們對上海經(jīng)濟(jì)增長與CO2的關(guān)系進(jìn)行了三種情景的分析，即慣性情景或基準(zhǔn)情景、理想情景或絕對脫鉤情景、適宜情景或相對脫鉤情景。分析的結(jié)果如表3。

情景一（慣性情景或基準(zhǔn)情景）：慣性情景是假定延續(xù)上海當(dāng)前的發(fā)展趨勢，不采取額外的低碳城市行動。2000－2007年間上海的能源強(qiáng)度平均降幅為4.4%，假定到2020年人口年均增長和人均GDP年增長率分別保持2%和11%（即經(jīng)濟(jì)增長速率為13%），能源生產(chǎn)率保持4.4%的年增長速度，那么CO2排放量年均增長率將高達(dá)8.6%，于是到2020年的CO2排放總量將達(dá)到2007年的2.92倍。顯然這是極端高碳的情景。

情景二（理想情景或絕對減排情景）：理想情景是假定上海的CO2從現(xiàn)在起就開始實現(xiàn)零增長，即CO2排放年平均增幅為0%，或CO2增長對于GDP的彈性系數(shù)為0。在經(jīng)濟(jì)增長速度為11%的條件下，這意味著上海的能源生產(chǎn)率需要每年提高11%，即提高到現(xiàn)在的3倍左右。這是許多發(fā)達(dá)國家城市發(fā)展低碳城市的目標(biāo)模式（表4），與上海當(dāng)前的發(fā)展階段、技術(shù)條件、管理能力不相適應(yīng)。

表2 2007年上海CO2排放總量及分類比較

表3 2020年CO2排放的情景模式分析（上海）

情景三（適宜情景或相對減排情景）：適宜情景是符合聯(lián)合國氣候變化框架的精神，適應(yīng)當(dāng)前發(fā)展中國家及其城市的低碳城市情景。它要求CO2排放相對于經(jīng)濟(jì)增長速度有一定的控制與減少。由于上海當(dāng)前的CO2排放已經(jīng)高達(dá)13噸，從與美國、歐盟、日本等人均排放的比較中，我們假定到2020年上海CO2排放控制在人均15噸左右（上海當(dāng)前的人均排放已經(jīng)超過歐盟與日本的人均10噸水平，如果繼續(xù)擴(kuò)展達(dá)到美國這樣的人均20噸水平，這將大大影響上海城市的世界形象和國際競爭力）。這意味著未來10年內(nèi)的CO2排放規(guī)模應(yīng)該控制在2007年的1.5倍，即年平均增幅為3%。于是，在經(jīng)濟(jì)增長每年9%的情況下，能源生產(chǎn)率需要提高到每年6%，即年CO2增長相對于年GDP增幅的彈性系數(shù)為0.33，屬于相對脫鉤情景。

2.目標(biāo)設(shè)定

表4 世界主要城市減量目標(biāo)比較

通過以上的分析，我們的結(jié)論是：按照情景一即慣性情景的發(fā)展是沿襲傳統(tǒng)高碳模式的發(fā)展，不利于提高上海在世界上的城市競爭力和提高人民的生活質(zhì)量；按照情景二即理想情景的發(fā)展超越了中國當(dāng)前的發(fā)展階段和上海城市的當(dāng)前能力，將導(dǎo)致有低碳無經(jīng)濟(jì)的結(jié)果，實際上按照相關(guān)的研究成果，中國到2030年以后才有條件考慮絕對減排的問題；因此我們認(rèn)為上海未來10年可以采納的方法就是情景三即適宜模式與相對減排模式，這個目標(biāo)具有以下特點(diǎn)：

（1）上海實現(xiàn)適宜情景的低碳城市目標(biāo)，就是比基準(zhǔn)情景減少將近50%的CO2排放即3.6億噸，這是可以通過發(fā)展模式的轉(zhuǎn)型和加強(qiáng)技術(shù)與管理得到實現(xiàn)的，也是上海作為工業(yè)化的發(fā)展中國家大城市的一種綠色貢獻(xiàn)。

（2）即使達(dá)到適應(yīng)情景的目標(biāo)，仍然意味著上海的人均排放高于歐洲和日本的人均10噸左右水平，在世界級城市的排行中仍然不具有領(lǐng)先性。

（3）從長期看，上海到2020年要爭取達(dá)到CO2排放的峰值，然后經(jīng)過一段時間的穩(wěn)定，到2025-2030年相對于中國的發(fā)展階段提前進(jìn)入下降階段，為中國的低碳城市發(fā)展做出示范。

四、上海發(fā)展低碳城市的重點(diǎn)領(lǐng)域

要達(dá)到2020年上海CO2排放比基準(zhǔn)情景減少50%的目標(biāo)，需要實行提高傳統(tǒng)能源效率和發(fā)展可再生能源與建設(shè)碳匯并重的行動戰(zhàn)略。雖然按照上海當(dāng)前的能源消耗和CO2結(jié)構(gòu)，未來10年內(nèi)減少CO2排放的主要行動仍然是提高工業(yè)、交通、建筑三大領(lǐng)域能源的利用效率（達(dá)到90%強(qiáng)），但是發(fā)展可再生能源和加強(qiáng)碳匯碳捕捉來降低CO2排放將會起到越來越大的作用（10%以上的比重）。

達(dá)到2020年比基準(zhǔn)情景減少50%排放的目標(biāo)，需要將上海的能源生產(chǎn)率或CO2生產(chǎn)率平均每年從現(xiàn)在的4.4%提高到6%。這靠在當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、城市結(jié)構(gòu)、消費(fèi)結(jié)構(gòu)上是難以做到的，這需要這些領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)變化和模式轉(zhuǎn)型，需要通過發(fā)展循環(huán)型的產(chǎn)業(yè)、緊湊型和生態(tài)型的城市、功能型和公共型的消費(fèi)模式，實現(xiàn)以經(jīng)濟(jì)增長與CO2相對脫鉤為特征的綠色轉(zhuǎn)型（圖6）。

圖6 低碳城市的三個脫鉤

1.減少工業(yè)碳排放的目標(biāo)與行動

（1）現(xiàn)狀與問題

2000-2007年，由于產(chǎn)業(yè)升級與技術(shù)改進(jìn)，單位GDP能耗下降幅度較大，上海工業(yè)生產(chǎn)造成的CO2排放量比重逐年下降(圖7)。但是上海工業(yè)生產(chǎn)造成的CO2排放量仍然遠(yuǎn)高于北京及天津（圖8），并且仍然是上海CO2排放的主要力量。因此，在低碳城市發(fā)展中，上海仍然需要不斷地進(jìn)行產(chǎn)業(yè)調(diào)整，加大第三產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中的比重。

圖7 2000-2007年上海工業(yè)CO2排放量及比例

圖8 國內(nèi)主要城市工業(yè)CO2排放量比較

（2）可能的目標(biāo)

上海工業(yè)發(fā)展低碳城市的目標(biāo)分析，采用與總量相同的情景分析方法（表5），要求到2020年采取相對脫鉤的發(fā)展策略。

2007年上海工業(yè)排放CO2為14000萬噸。按照基準(zhǔn)情景，到2020年的CO2排放將達(dá)到31000萬噸左右。按照適宜情景，應(yīng)該控制排放為21000萬噸。因此，到2020年工業(yè)需要實現(xiàn)減排10000萬噸。按照上海產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與技術(shù)進(jìn)步的節(jié)奏，這個減排量應(yīng)該是可以實現(xiàn)的。

（3）提高上海工業(yè)生產(chǎn)的循環(huán)化和服務(wù)化水平

上海工業(yè)要提高CO2生產(chǎn)率，需要從提高工業(yè)生產(chǎn)的服務(wù)化和循環(huán)化展開三個方面的工作：

第一，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。優(yōu)化技術(shù)等級，控制淘汰污染高的行業(yè)，發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)。電力上發(fā)展IGCC技術(shù)，加強(qiáng)橫向聯(lián)合。增加高技術(shù)及高附加值產(chǎn)品的比例。

第二，實行行業(yè)準(zhǔn)入。從法規(guī)上設(shè)置準(zhǔn)入門檻，對禁止發(fā)展的行業(yè)和無競爭能力的產(chǎn)業(yè)，應(yīng)全部予以關(guān)閉或轉(zhuǎn)移。

圖9 物質(zhì)生產(chǎn)循環(huán)化

表5 上海發(fā)展低碳生產(chǎn)的目標(biāo)

第三，轉(zhuǎn)變企業(yè)傳統(tǒng)生產(chǎn)方式。從開放式線性經(jīng)濟(jì)模式向封閉式流程為特征的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式轉(zhuǎn)變（圖9）。

2.減少交通碳排放的目標(biāo)與行動

（1） 現(xiàn)狀與問題

交通造成的CO2排放量在不同城市比例有所不同，在中國大陸地區(qū)，工業(yè)生產(chǎn)碳排放比例最大，交通及建筑碳排放比例較小，但正在逐漸增加（圖10）。

2000年及2007年上海交通運(yùn)輸CO2排放量分別占上?？偟腃O2排放量的10.87%和18.77%（圖11）。同比之下，北京及天津兩地分別占上海交通運(yùn)輸CO2排放量的45.8%和19.16%（圖12）。造成這種差距的原因在于上海作為國際金融中心及航運(yùn)中心，大量的人流與物流加劇了上海的內(nèi)外交通負(fù)荷。

上海私人小汽車CO2排放量平均年增長率22.15%，高于民用汽車的CO2排放年14.2%的增長率；在民用交通CO2排放中的比重由2000年的14.54%增長到2007年的58.48%(圖13)。

私人小汽車碳排放的增加，首先在于生活水平提高。第二，人口增長，土地擴(kuò)張，城市空間距離增大，土地利用的單一化造成通勤距離增加。其三，公共交通尤其是軌道交通發(fā)展速度滯后于城市土地的擴(kuò)張速度。2007年公共交通的CO2排放量僅占小汽車的50%左右就是一個很好的說明。

（2）可能的目標(biāo)

圖10 2001年各國交通CO2排放量及比重

圖12 不同城市交通運(yùn)輸CO2排放比較

圖11 上海2000－2007交通CO2排放量比重

圖13 上海私人載客汽車CO2排放量及比重

上海交通發(fā)展低碳城市的目標(biāo)分析，采用與總量相同的情景分析方法（表6），但是由于交通排放的高速增長，到2020年只能采取較小的減少排放策略。

2007年上海交通排放CO2為4500萬噸，而且增長率大大超過工業(yè)和建筑。按照基準(zhǔn)情景，到2020年的CO2排放將達(dá)到36000萬噸左右，是2007年的8倍左右。按照交通的適宜情景，到2020年可以排放的CO2只有1.5-2萬噸，顯然難以實現(xiàn)?？紤]到未來10年交通能耗和CO2在上海的急劇增長，我們在研究中只要求按照基準(zhǔn)情景減少50%，即到2020年減少排放18000萬噸。

（3）提高城市空間的緊湊化和生態(tài)化水平

按照城市結(jié)構(gòu)尺度及規(guī)模體現(xiàn)在區(qū)域到社區(qū)4個不同的空間層面上。

①在都市區(qū)域空間層面，通過合理的城鎮(zhèn)空間布局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)組織及基礎(chǔ)設(shè)施的合理安排，引導(dǎo)城市各類要素向城鎮(zhèn)空間集聚，形成區(qū)域性空間等級與層次的空間格局及不同等級城市間橫向聯(lián)系的網(wǎng)狀格局（圖14）。

②城市空間層面，積極引導(dǎo)城市各項功能的合理分區(qū)，完善基礎(chǔ)設(shè)施布局，避免城市規(guī)模過度擴(kuò)張和功能的單一化。未來上海發(fā)展需要在現(xiàn)有1個中心城、9個新城和60個左右新市鎮(zhèn)組成的城鎮(zhèn)群方案（圖15）基礎(chǔ)上進(jìn)一步加強(qiáng)多功能、集成型的郊區(qū)二級城市建設(shè)，同時留出更多的空間發(fā)展有吸碳功能的農(nóng)林空間和自然空間。

圖14 長三角區(qū)域空間緊湊化模式

圖15 區(qū)域及都市空間層面緊湊化

③社區(qū)空間層面，強(qiáng)調(diào)混合使用和適度高密度社區(qū)開發(fā)，打破傳統(tǒng)功能分區(qū)，不同的社區(qū)組團(tuán)作為城市最小功能體，依靠公共交通聯(lián)系，減少小汽車使用，發(fā)揮城市區(qū)域的地緣優(yōu)勢（圖16）。

表6 上海低碳交通發(fā)展目標(biāo)

3.減少建筑碳排放的目標(biāo)與行動

（1）現(xiàn)狀與問題

圖16 社區(qū)－組團(tuán)空間層面緊湊化

圖17 上海建筑使用階段CO2排放量分類

圖18 上海建筑使用階段CO2排放量及占總量的比例

建筑碳排放包括住宅生活及公共建筑，上海建筑能源消費(fèi)以年均10.2%的速度遞增，略低于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度。與此同時，上?？偰茉聪M(fèi)總量2000－2007年年均增速為8.6%。由此看出，建筑使用階段能源消費(fèi)增長的幅度已經(jīng)超過能源消費(fèi)總量的增長幅度，未來仍具有繼續(xù)增加的趨勢。

建筑能源消費(fèi)占全市能源消費(fèi)的比重也由2000年的14.5%持續(xù)攀升至2007年的 16.12 %，建筑能源消費(fèi)總量的快速增長，加劇了上海CO2排放的壓力（圖17，圖18，表7）。

（2）可能的目標(biāo)

上海建筑發(fā)展低碳城市的目標(biāo)分析，采用與總量相同的情景分析方法（表8），要求到2020年采取相對脫鉤的發(fā)展策略。

2007年上海建筑排放CO2為4000萬噸，按照基準(zhǔn)情景到2020年CO2排放將達(dá)到14400萬噸左右。按照建筑發(fā)展適宜情景，應(yīng)該排放6000萬噸。按照比基準(zhǔn)情景減少50%時，應(yīng)該排放7200萬噸。因此，到2020年上海建筑需要實現(xiàn)減排7200-8400萬噸。

（3）提高城市生活的低碳化與公共化水平

在城市消費(fèi)中要引導(dǎo)低碳化和功能化的生活模式和消費(fèi)觀念，在建筑使用中，要倡導(dǎo)使用高效空調(diào)、照明及節(jié)能家電。在城市出行中，要提倡多用公共交通，少用私人汽車，根據(jù)不同情況采取以功能滿足為導(dǎo)向的不同的交通方式 (圖19)。

4.可再生能源利用和碳匯碳捕捉

在大幅度提高上海能源利用效率以減少CO2排放的同時，需要加大經(jīng)濟(jì)過程輸入口的可再生能源替代和輸出過程的城市吸碳空間建設(shè)。我們認(rèn)為，兩者相加可以提供減少CO2排放大約4000萬噸左右的增量能力。

表7 2004年建筑CO2排放比較

表8 上海建筑發(fā)展目標(biāo)

（1）可再生能源利用

①現(xiàn)狀與問題

按照有關(guān)規(guī)劃，上海2010年可再生能源利用比達(dá)到0.5%，為62.46萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤（總能源消費(fèi)為1.24億噸標(biāo)準(zhǔn)煤）。目前已陸續(xù)建立臨港、崇明、長興及東海大橋等10萬千瓦海上風(fēng)電項目。2010年，風(fēng)電規(guī)模將達(dá)到20-30萬千瓦，年發(fā)電量將達(dá)17.5億千瓦時。

圖19 低碳模式下可持續(xù)發(fā)展公共交通

主要問題：在能源利用種類上，上?？稍偕茉醇性陲L(fēng)能上，太陽能利用率低，規(guī)模小；在可再生能源利用方式上，建筑太陽能利用主要為熱水，光電板發(fā)電效率低，造價高，壽命短，污染重；在體制與政策上，沒有形成可再生能源利用的社會機(jī)制，如個人風(fēng)能及太陽能開發(fā)的使用與轉(zhuǎn)化，沒有組織相關(guān)的部門進(jìn)行專門管理。

②可能的目標(biāo)

按照十一五的上海能源規(guī)劃，2020年上?？稍偕茉凑寄茉蠢玫谋戎貙哪壳暗?.5%增長到2%，可再生能源利用總量將達(dá)到294.18萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，是目前規(guī)模的5-6倍水平，年平均增長率達(dá)到18.5%（圖20）。屆時就可再生能源所替代的傳統(tǒng)能源而言，大約可以減少CO2排放750萬噸。

圖20 上海未來可再生能源發(fā)展目標(biāo)情景預(yù)測

我們認(rèn)為，在當(dāng)前低碳城市的情況下，需要進(jìn)一步加大可再生能源開發(fā)利用的規(guī)模與速度，努力爭取達(dá)到占上海能源結(jié)構(gòu)的5%以上水平（國家到2020年的可再生能源目標(biāo)是15%）。如果能夠至少達(dá)到1000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的水平，就可以減少CO2將近2500萬噸。

③需要的行動措施

在城市發(fā)展戰(zhàn)略上，把可再生能源發(fā)展作為科教興市重點(diǎn)領(lǐng)域，堅持開發(fā)與應(yīng)用，使上海成為國內(nèi)重要的可再生能源技術(shù)研發(fā)基地。

新能源產(chǎn)業(yè)化：改變傳統(tǒng)燃煤為核心的產(chǎn)業(yè)鏈，使風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電、垃圾發(fā)電等新能源裝備真正成為其新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，形成圍繞可再生能源利用的系統(tǒng)化的產(chǎn)業(yè)循環(huán)。

在實踐上分層次推進(jìn)可再生能源利用，包括國家級可再生能源產(chǎn)業(yè)園區(qū)、可再生能源利用的新型社區(qū)、具有歷史文化遺產(chǎn)的工業(yè)建筑改造示范區(qū)、大型公共建筑可再生能源利用示范項目。

法律法規(guī)建設(shè)及政策保障上，逐漸完善可再生能源立法，推動新建建筑屋頂太陽能利用的全面普及。

（2）碳匯碳捕捉

①現(xiàn)狀與問題

(1)自然碳匯。碳匯通過陸地植被綠地固碳，碳匯量與綠化面積有關(guān)。2000年以來,上海綠化面積年均增幅達(dá)到24.8%，2004年起增長率逐步降低，但是年均增長率仍然有6.8%左右（圖21）。按照有關(guān)研究，上海2007年的綠化面積達(dá)到32000公頃，平均每公頃綠地日可以吸收1.767噸CO2。因此，上海當(dāng)前植被綠化每日吸收CO2量達(dá)到5萬噸左右，年固碳能力為1800萬噸CO2。

圖21 上海城市園林綠地面積

(2)碳捕捉。碳捕捉（CCS）是運(yùn)用技術(shù)條件把化石燃料燃燒排放出來的CO2從大氣中分離并進(jìn)行儲存，包含捕獲、運(yùn)輸及封存三個階段。碳捕捉的主要對象是CO2集中排放區(qū)。主要通過管道運(yùn)輸捕獲的CO2，注入到地下、深海及廢氣的油氣田中，提高燃油或天然氣的生產(chǎn)率。由于技術(shù)條件及成本問題，目前國內(nèi)碳封存技術(shù)剛剛起步。未來，上海需要通過實踐，參與國際合作，推進(jìn)碳捕捉技術(shù)示范區(qū)建設(shè)。

(3)面臨的問題。一是土地有限。上海發(fā)展碳匯的能力受土地面積的限制，缺少森林、沼澤及大面積植被的覆蓋面積。二是技術(shù)障礙。根據(jù)國際能源署公布的數(shù)據(jù)，目前CCS的成本大致在30－90美元/噸CO2。未來隨著技術(shù)的進(jìn)步，強(qiáng)化采油，CCS受益會抵消部分成本。三是管理障礙。目前CCS封存技術(shù)缺少法律依據(jù)及管理經(jīng)驗，缺乏碳封存的安全性保障。

②可能的目標(biāo)

上海通過擴(kuò)大城市的綠色空間來減少CO2排放是可能的。如果在未來10年中，上海綠地增幅仍然保持目前不低于5%的增長率，那么2020年上海市園林綠化面積日吸收CO2可以從5.89萬噸提高到10.59萬噸。2020年，綠化面積每日吸收CO2將為2007年的1.88倍（表9），達(dá)到大約3600萬噸的碳匯能力。

表9 城市綠化面積及碳匯量未來預(yù)測

③需要的行動措施

(1)在加強(qiáng)綠化措施增加自然碳匯能力上，今后應(yīng)進(jìn)一步增加街頭綠化、公園、沿江、道路綠化建設(shè)，沿城市周邊設(shè)置防風(fēng)林，保護(hù)現(xiàn)有沼澤地，從上海整個城市范圍內(nèi)盡可能做到生態(tài)平衡。

(2)在碳捕捉上，發(fā)揮目前優(yōu)勢，利用東海油氣田進(jìn)行深海儲存，隨著IGCC發(fā)電水平的提高，碳封存有了技術(shù)上的保證及實踐的可能性。

五.上海推進(jìn)低碳城市發(fā)展的對策措施

低碳城市的啟動和發(fā)展更多地依賴制度層面的變革，沒有強(qiáng)有力的政策安排與政策行動，沒有政府、企業(yè)、社會公眾的共同參與，到上海要實現(xiàn)到2020年在經(jīng)濟(jì)增長的同時CO2排放比基準(zhǔn)情景減少50%的目標(biāo)是不可能的。

1.向低碳城市轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵措施

(1)建立全市CO2排放賬戶。要實現(xiàn)低碳城市的目標(biāo)，就需要建立CO2排放的賬戶，對上海的CO2排放情況進(jìn)行規(guī)劃、均分配與監(jiān)測。用能源消耗和CO2排放作為約束上海粗放型經(jīng)濟(jì)增長的龍頭，促進(jìn)上海的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、城市結(jié)構(gòu)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)向低碳城市轉(zhuǎn)型。

(2)按照CO2排放目標(biāo)進(jìn)行分解。實現(xiàn)低碳城市的主要行動領(lǐng)域是輸入口的可再生能源，轉(zhuǎn)化端的提高工業(yè)、交通、建筑領(lǐng)域的能源效率，以及輸出端的加強(qiáng)城市碳匯空間建設(shè)。因此，需要將上海的CO2控制目標(biāo)分解到這三個領(lǐng)域之中，特別是分解到對未來10年實行低碳具有主要作用的工業(yè)減碳、交通減碳、建筑減碳中去。

(3)建立上海地方性的碳交易市場。要利用上海已經(jīng)有能源環(huán)境交易所的平臺，建立碳交易市場，以便促進(jìn)碳生產(chǎn)率的提高。上海的能源結(jié)構(gòu)短期內(nèi)不可能有大的改變，化石能源仍將是今后一段時間內(nèi)主要的能源來源。與發(fā)達(dá)國家相比，上海提升能源效率的空間還很大。因此，上海發(fā)展低碳城市需要實行提高能源效率與發(fā)展可再生能源并重的戰(zhàn)略。

(4)將單位GDP的碳強(qiáng)度或者碳生產(chǎn)率（前者的倒數(shù)）指標(biāo)納入十二五規(guī)劃。單位GDP的能源強(qiáng)度主要體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)過程的能源消耗情況，單位GDP的碳強(qiáng)度體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)過程的CO2情況，兩者一前一后可以攜手成為提升經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量的壓力與動力。上海發(fā)展低碳城市需要將這兩個指標(biāo)作為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的約束型指標(biāo)，實質(zhì)性地推動上海發(fā)展。

2.三方合作的低碳城市治理結(jié)構(gòu)

發(fā)展低碳城市應(yīng)發(fā)揮政府、企業(yè)、社會公眾三類主體的作用，各主體要圍繞上海發(fā)展低碳城市的主要領(lǐng)域發(fā)展適合各自特點(diǎn)的行動以及建立橫向間的合作關(guān)系，共同推動上海低碳城市發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)（表10）。

（1）以政府為主體的低碳行動

政府可以采用的政策有規(guī)制性、市場性、參與性政策，在低碳城市中要針對低碳城市的主要行動進(jìn)行相應(yīng)的政策調(diào)整（圖22，表10）。在啟動階段要做的工作主要如下：

第一，建立完善政府層面的低碳城市治理組織架構(gòu)。成立各級政府領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)、參與的辦事機(jī)構(gòu)；相互分工，架構(gòu)完善，建立有效的協(xié)調(diào)和決策機(jī)制。

圖22 治理創(chuàng)新與政策保障

表10 基于三方主體、四個低碳城市領(lǐng)域中的治理行為

第二，將CO2排放總量和碳生產(chǎn)率指標(biāo)納入各級政府績效考核的核心指標(biāo)。

第三，重視市場性政策在低碳城市中的作用，要運(yùn)用經(jīng)濟(jì)手段抑制高碳能源的使用，給具有低碳城市性質(zhì)的生產(chǎn)與消費(fèi)提供補(bǔ)貼，政府財政要加大低碳城市領(lǐng)域的投入。

第四、制定針對三個低碳城市領(lǐng)域的具有全過程特點(diǎn)的管理措施，加強(qiáng)低碳城市的規(guī)劃研究、項目實施和效果評價。

（2）以企業(yè)為主體的低碳行動

第一，建立基于碳生產(chǎn)率的產(chǎn)業(yè)、企業(yè)評估考核體系和招商引資政策。設(shè)立企業(yè)碳生產(chǎn)率的基準(zhǔn)值，作為效率標(biāo)尺，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，給予準(zhǔn)入。

第二、企業(yè)是低碳城市管理創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的主體。使低碳城市發(fā)展成為企業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。

（3）以社會為主體的低碳行動

第一，設(shè)立人均CO2指標(biāo)，引導(dǎo)市民對自身進(jìn)行碳預(yù)算管理。第二，建立市民參與的政策平臺，使得低碳消費(fèi)更容易成為全社會的自覺行動。第三，利用信息公開及宣傳，引導(dǎo)市民向低碳消費(fèi)模式轉(zhuǎn)變。

[1]世界自然基金會.2050中國能源與碳排放報告.北京：科學(xué)出版社,2009.

[2]中國科學(xué)院.2009中國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略報告.北京:科學(xué)出版社,2009.

[3]麥肯錫咨詢公司.碳生產(chǎn)率挑戰(zhàn).內(nèi)部報告,2008.

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[5]諸大建.低碳城市能成為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)嗎.解放日報,2009-6-22.

[6]諸大建主編.生態(tài)文明與綠色發(fā)展.上海:上海人民出版社,2008.

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[9]王麗勉,胡永紅,秦俊.上海地區(qū)151 種綠化植物固碳釋氧能力的研究.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2007(6):399－401.

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