李金兵 唐方方

(1.北京大學(xué)國家發(fā)展研究院,北京100871;2.山東大學(xué)政治學(xué)與公共管理學(xué)院,山東濟(jì)南250100;3.西南財(cái)經(jīng)大學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)室,四川成都610074)

2007年來國際環(huán)境組織、各地政府與學(xué)術(shù)界開始關(guān)注低碳城市的理論與概念[1]。我國多位學(xué)者對低碳城市從多個視角進(jìn)行了定義:夏堡認(rèn)為低碳城市就是在低碳消費(fèi),建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會,建設(shè)一個良性的可持續(xù)的能源生態(tài)體系[2];付允等學(xué)者認(rèn)為低碳城市應(yīng)當(dāng)以清潔發(fā)展、高效發(fā)展、低碳發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo),發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì),改變大量生產(chǎn)、大量消費(fèi)和大量廢棄的社會經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式,同時改變生活方式、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、節(jié)能減排、循環(huán)利用,最大限度減少溫室氣體排放[3];莊貴陽定義的低碳城市是“城市經(jīng)濟(jì)以低碳產(chǎn)業(yè)和低碳化生產(chǎn)為主導(dǎo)模式,市民以低碳生活為理念和行為特征、政府以低碳社會為建設(shè)藍(lán)圖的城市。低碳城市發(fā)展旨在通過經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式、消費(fèi)理念和生活方式的轉(zhuǎn)變,在保證生活質(zhì)量不斷提高的前提下,實(shí)現(xiàn)有助于減少碳排放的城市建設(shè)模式和社會發(fā)展方式[4]”。以上學(xué)者的定義多偏重于理論,筆者從理論結(jié)合實(shí)踐的視角認(rèn)為低碳城市是指以低碳經(jīng)濟(jì)為發(fā)展戰(zhàn)略,企業(yè)堅(jiān)持低碳生產(chǎn)方式、公民堅(jiān)持低碳生活方式、政府堅(jiān)持推出以低碳社會為理念的城市建設(shè)的政策,能源技術(shù)與結(jié)構(gòu)是低碳城市建設(shè)基礎(chǔ)、低碳交通與低碳建筑是低碳城市建設(shè)的當(dāng)前基本內(nèi)容、低碳技術(shù)創(chuàng)新是低碳城市建設(shè)的支持,全體市民低碳思維是低碳城市建設(shè)的關(guān)鍵。

本研究在低碳城市的研究基礎(chǔ)上提出了構(gòu)建低碳城市系統(tǒng),低碳城市系統(tǒng)的提出可以從宏觀上把握建設(shè)可持續(xù)發(fā)展城市的方向,從中觀上把握各個低碳子系統(tǒng)環(huán)節(jié)的運(yùn)行機(jī)制,從微觀上探索可持續(xù)發(fā)展城市各個低碳細(xì)節(jié)實(shí)現(xiàn)的方法。

1 低碳城市的研究分類

國內(nèi)外學(xué)者對低碳城市理論的內(nèi)涵與外延做了積極有效用的探索研究,取得了多視角的成果:

1.1 已涉及的視角

(1)低碳經(jīng)濟(jì)視角。吳正德提出建設(shè)低碳城市是發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的重中之重[5];辛章平等認(rèn)為我國先發(fā)展起來的城市有能力、有責(zé)任也有必要采取行動轉(zhuǎn)軌到低碳經(jīng)濟(jì)這種新的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式上去,率新建成低碳城市,給后進(jìn)的城市提供示范和方向[6];黃滔認(rèn)為低碳城市是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要空間載體,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)最終也是要實(shí)現(xiàn)城市的清潔發(fā)展、高校發(fā)展、低碳發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展[7];馮會會等研究者認(rèn)為低碳城市在我國還處于實(shí)踐階段,而循環(huán)經(jīng)濟(jì)已經(jīng)趨于成熟,二者的目標(biāo)是一致的,循環(huán)經(jīng)濟(jì)有助于實(shí)現(xiàn)碳減排,是實(shí)現(xiàn)低碳城市建設(shè)的主要手段和重要路徑[8]。

(2)能源視角。能源是城市系統(tǒng)生存發(fā)展的命脈,是城市系統(tǒng)的輸入,只有能源低碳化,低碳城市發(fā)展戰(zhàn)略才成為可能。龍惟定等認(rèn)為中國人口眾多、土地資源稀缺,低碳城市形態(tài)必然是緊湊型的高密度、高容積率和高層的模式,而適應(yīng)這種城市形態(tài)的城市能源系統(tǒng)必然是使用低碳能源、分散產(chǎn)能和減少需求的模式,并分別在城市、社區(qū)和終端用戶3個層面實(shí)現(xiàn)[9];張維功等從低碳城市系統(tǒng)熱能源視角認(rèn)為供熱熱源規(guī)劃應(yīng)符合低碳城市的發(fā)展要求,熱源規(guī)劃的主要原則是大力發(fā)展綠色能源和清潔能源,改善供熱能源結(jié)構(gòu),提升城市能源和供熱領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展水平[10];馬學(xué)祿認(rèn)為在低碳城市建設(shè)在能源方面要大力發(fā)展清潔可再生能源產(chǎn)業(yè),大力發(fā)展清潔技術(shù),倡導(dǎo)各種可再生能源[11];劉怡君等認(rèn)為快速城市化必然帶動城市能源消費(fèi)量的增加,城市的未來應(yīng)以低碳模式為發(fā)展方向,將國家能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變化與城市燃料供應(yīng)的改善緊密結(jié)合起來,最大限度地提高各類城市的氣化水平和高質(zhì)量燃料供應(yīng),注重新一代纖維素乙醇和氫燃料等車用燃料生產(chǎn)技術(shù),清潔煤、核能、太陽能和風(fēng)能等先進(jìn)發(fā)電技術(shù),先進(jìn)節(jié)能技術(shù),碳捕獲和封存,可再生能源等新技術(shù)的研究與開發(fā)[12]。

(3)城市規(guī)劃視角。趙剛認(rèn)為低碳建設(shè)須規(guī)劃先行,要將低碳發(fā)展的理念融入產(chǎn)業(yè)和民生之中,要將低碳城市納入“十二五”規(guī)劃,成為推動經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和社會發(fā)展的重要載體[13];候波等認(rèn)為為實(shí)現(xiàn)溫室氣候排放目標(biāo),建立低碳城市規(guī)劃體系將成為這一新理念的標(biāo)志,也將是發(fā)展低碳城市,實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)的必由之路,低碳城市規(guī)劃是發(fā)展低碳城市的基本戰(zhàn)略、有效策略和可靠保障[14];葉祖達(dá)認(rèn)為城市規(guī)劃在建設(shè)低碳經(jīng)濟(jì)中有重要的角色,作為可以影響城市發(fā)展的土地、資源、建筑、交通等范疇的專業(yè),對城市化過程中合理資源分配和使用都有協(xié)調(diào)和調(diào)整的能力,應(yīng)對氣候變化,城市規(guī)劃必需有兩大城市規(guī)劃策略:“減緩”和“適應(yīng)”[15];張泉等對國內(nèi)外低碳城市的理論研究和規(guī)劃建設(shè)實(shí)踐進(jìn)行了回顧和總結(jié),提出低碳城市規(guī)劃主要應(yīng)關(guān)注城市形態(tài)、土地利用、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、能源利用、交通模式、城市建筑等方面,并針對低碳城市與生態(tài)城市的關(guān)系、低碳城市規(guī)劃的定位、理論基礎(chǔ)以及低碳城市評價指標(biāo)體系等方面進(jìn)行了初步探討[16];顧朝林認(rèn)為低碳城市規(guī)劃理論與方法主要在于:構(gòu)建適合中國國情的低碳城市規(guī)劃研究的理論框架,揭示中國低碳城市規(guī)劃建設(shè)、低碳城市生活方式、低碳城市運(yùn)行系統(tǒng)之間的耦合關(guān)系,解釋低碳城市、低碳社會與全球氣候變化之間的科學(xué)問題聯(lián)接[17];陳群元等認(rèn)為低碳城市建設(shè)可通過規(guī)劃手段降低能源消耗、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)碳匯能力[18]。

(4)低碳交通視角。交通系統(tǒng)是低碳城市的運(yùn)營速度的體現(xiàn),頻繁交通堵塞會造成極大的能源浪費(fèi)。陳潔行等針對杭州的低碳城市交通發(fā)展從公交優(yōu)先,健康出行,環(huán)保交通工具與新能源動力應(yīng)用,政治高污染黃標(biāo)車與交通對城市空氣污染等五個方面進(jìn)行了研究,給出了相對性的策略[19];余凌曲等從軌道交通視角提出發(fā)展城市軌道交通將大幅降低城市排放強(qiáng)度,將有效提升城市交通效率,將促進(jìn)城市低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展[20];崔耀杰從快速公交視角提出從城市的交通出發(fā),從交通模式上徹底改變以小汽車為主的交通模式,提倡快速公共交通,是城市在低排放的快速公共交通模式下發(fā)展,形成新的低碳城市發(fā)展模式[21]。

(5)其他低碳視角。李靖等在低碳技術(shù)視角認(rèn)為推廣低碳城市應(yīng)用技術(shù),其節(jié)能減排效果顯著,重點(diǎn)著眼于中長期戰(zhàn)略技術(shù)的儲備,整合市場現(xiàn)有的低碳技術(shù),加以迅速推廣和應(yīng)用。蔣有緒等從碳匯視角認(rèn)為增加城市的森林碳匯是城市減排的重要補(bǔ)充,發(fā)展城市森林或者創(chuàng)建森林城市應(yīng)是發(fā)展低碳城市的重要組成部分,也是可以先行的重要一步[23];趙宏宇等從研究“碳足跡”的計(jì)量方法和影響因素出發(fā),確定低碳城市規(guī)劃的工作重點(diǎn)應(yīng)放在城市用地與交通間的聯(lián)系上,以此來培養(yǎng)城市人的低碳出行習(xí)慣和生活方式,從而有效減少城市生活中的“碳足跡”[24];戴星翼從低碳建筑視角認(rèn)為城市系統(tǒng)建設(shè)大拆大建通常是高碳的,豆腐渣工程必定是高碳的,重復(fù)開挖的道路必然是高碳的,只有消除了此類現(xiàn)象的城市建筑,才有資格進(jìn)入低碳城市的行列[25]。

1.2 需補(bǔ)充的視角

國內(nèi)外學(xué)者分別從經(jīng)濟(jì)、能源、城市規(guī)劃、城市交通、技術(shù)、碳足跡、碳匯與城市建筑等多視角來研究低碳城市系統(tǒng),已經(jīng)取得一定的成果,但是研究成果存在多個視角上一定的不足,這些視角是低碳城市建設(shè)不可缺少的部分。

(1)低碳生產(chǎn)視角。企業(yè)生產(chǎn)方式經(jīng)歷傳統(tǒng)生產(chǎn)方式、末端治理生產(chǎn)方式與精益生產(chǎn)方式,以往生產(chǎn)方式的進(jìn)化都是為了幫助企業(yè)追求利潤最大化,但是低碳城市系統(tǒng)發(fā)展方式要求企業(yè)生產(chǎn)必須履行企業(yè)社會責(zé)任,與社會和自然和諧共生發(fā)展,以實(shí)現(xiàn)人類的可持續(xù)發(fā)展,為了實(shí)現(xiàn)此目標(biāo),筆者從供應(yīng)流視角提出了低碳生產(chǎn)方式,把某條供應(yīng)流采中用低碳生產(chǎn)方式的企業(yè)群作為一個系統(tǒng)來研究,低碳生產(chǎn)方式要求低碳生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的各企業(yè)不僅要求企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)制造運(yùn)營低碳化,而且要求企業(yè)參與供應(yīng)流企業(yè)群的低碳化運(yùn)作。

(2)低碳生活視角。從超市開始收取塑料袋的費(fèi)用開始,低碳生活概念開始進(jìn)入市民的視線,但是這個只是低碳生活的冰山一角。在現(xiàn)實(shí)市民生活中,非低碳生活方式幾乎沒有撼動,要推動市民生活系統(tǒng)低碳化,在未來的研究中,首先應(yīng)該在低碳思想教化上下足功夫,運(yùn)用立體媒體等信息傳導(dǎo)工具,把低碳的理念真正植入每位市民的思維中,落實(shí)在市民生活方式上;其次借鑒市場機(jī)制制定政策,使得市民生活采用低碳方式,能夠直接收到經(jīng)濟(jì)效益回報,從經(jīng)濟(jì)上調(diào)動市民主動性與推動市民生活低碳化;最后要多學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的低碳生活理念與方式,根據(jù)中國民族性特點(diǎn)加以吸收改良后推廣到全國。

(3)低碳建筑視角。城市建筑是在碳排放中占50%以上的份額,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于交通、工業(yè)生產(chǎn)與市民生活,在低碳城市系統(tǒng)中重視程度權(quán)重僅僅次于低碳能源,但是目前相關(guān)的科研較少,筆者認(rèn)為從未來的研究趨勢有以下幾點(diǎn):低碳建筑設(shè)計(jì)技術(shù)的研發(fā)與設(shè)計(jì)思維的推廣,首先相關(guān)建筑產(chǎn)業(yè)要有危機(jī)感,傳統(tǒng)高碳技術(shù)已經(jīng)與低碳城市發(fā)展背道而馳了,要在建筑思維上嵌入低碳的概念,把低碳落實(shí)到建筑的全部細(xì)節(jié);低碳建筑的材料創(chuàng)新,每單位的建筑體都是由若干單位的建筑材料組合而成,建筑材料的低碳化推進(jìn)低碳建筑系統(tǒng)的低碳,建筑材料不僅要低碳化,而且還要向著改善環(huán)境幫助自然自我凈化的方向發(fā)展;建筑勞動力的低碳規(guī)范施工,過去與現(xiàn)在的建筑建造的過程中往往充滿高碳的野蠻施工,造成極大的浪費(fèi),使得人力、物力與資源的無功效消耗;現(xiàn)有建筑體的低碳化升級,現(xiàn)有的建筑大多隔熱功能欠缺,可以采用自然資源有如稻草與木材等合成新型材料去返修現(xiàn)有的建筑,將有效控制升級后的建筑減少對熱與能源的需求。

2 低碳城市系統(tǒng)模型研究

2.1 低碳城市系統(tǒng)模型構(gòu)建

筆者認(rèn)同經(jīng)濟(jì)學(xué)家唐方方教授的觀點(diǎn):低碳城市建設(shè)是系統(tǒng)工程,城市的低碳化不只是節(jié)能減排及循環(huán)經(jīng)濟(jì)這么簡單[26]。低碳城市研究與規(guī)劃必須采用系統(tǒng)論的思想,低碳城市系統(tǒng)研究是一個全新的研究視角,在此試圖在此視角上做拓展性研究。以達(dá)到提高城市競爭力、提高城市可持續(xù)發(fā)展能力,保證城市健康、快速發(fā)展的條件下最大限度減少溫室氣體的排放的目的。

低碳城市系統(tǒng)(LCS,Low2Carbon City System)是指LCS內(nèi)各個子系統(tǒng)與要素按照人工設(shè)計(jì)的、預(yù)先規(guī)劃的規(guī)則或設(shè)計(jì)好的方向運(yùn)作,以實(shí)現(xiàn)或完成LCS內(nèi)各個子系統(tǒng)與要素單獨(dú)不能完成的以城市為單位的人類群體采用低碳的生存方式與經(jīng)濟(jì)、社會、自然和諧可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。低碳城市系統(tǒng)建設(shè),重點(diǎn)是低碳,目的是發(fā)展,低碳約束將制約城市發(fā)展方向的選擇,決定城市向低溫室氣體排放的方向發(fā)展。

從系統(tǒng)的特征研究低碳城市系統(tǒng)是把某一個城市作為一個復(fù)雜系統(tǒng),低碳能源系統(tǒng)是LCS的輸入,低碳排放系統(tǒng)是LCS的輸出,LCS內(nèi)的子系統(tǒng)群之間兩兩耦合,低碳技術(shù)系統(tǒng)和低碳政策系統(tǒng)能對LCS的輸入輸出起到正反饋?zhàn)饔?通過低碳城市系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以城市為單位的人類群體采用低碳的生存方式與經(jīng)濟(jì)、社會與自然和諧可持續(xù)發(fā)展與延續(xù)。

前一節(jié)分析了低碳城市的經(jīng)濟(jì)、能源、城市規(guī)劃、城市交通、技術(shù)創(chuàng)新、城市建筑、低碳生產(chǎn)與低碳生活等視角。這些構(gòu)成了低碳城市系統(tǒng)的子系統(tǒng)與要素,根據(jù)這些子系統(tǒng)構(gòu)建了低碳城市系統(tǒng)模型圖見圖1所示:

圖1 低碳城市系統(tǒng)模型圖Fig.1 Model of low2carbon city system

如低碳城市系統(tǒng)模型圖1所示,LCS有一定的結(jié)構(gòu),是由許多子系統(tǒng)所組成的不可分割的整體。這些子系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)、相互作用與相互制約,他們之間有著相對穩(wěn)定的耦合方式、組織秩序以及失控關(guān)系的內(nèi)在表現(xiàn)形式。低碳城市系統(tǒng)是一類非線性反饋系統(tǒng)、具有開放性和多樣性的特征,低碳城市系統(tǒng)的發(fā)展過程是自然生態(tài)系統(tǒng)的演替和城市有組織的經(jīng)濟(jì)、能源、城市規(guī)劃、城市交通、技術(shù)創(chuàng)新、城市建筑、生產(chǎn)與生活等子系統(tǒng)活動的相互耦合過程,其中任何一個子系統(tǒng)發(fā)生變化都可能對其它子系統(tǒng)產(chǎn)生短期或長期的影響。低碳城市系統(tǒng)演化的一般規(guī)律,具有動態(tài)性、突變性和不可逆性,其結(jié)構(gòu)具有分形特征。

2.2 低碳城市系統(tǒng)模型構(gòu)建的必要性

低碳城市系統(tǒng)是城市發(fā)展的必由之路。雖然各個城市發(fā)展的特征不同,但是在環(huán)境的大背景下,任何城市發(fā)展都無可忽視環(huán)境惡化,都可以抽象為如圖1所示的城市功能子系統(tǒng)模塊。那么,將低碳理念對我國城市系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)行指導(dǎo),走集約化道路,實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展,是處于高速城市化發(fā)展的內(nèi)在需求。

低碳城市系統(tǒng)是指導(dǎo)城市可持續(xù)發(fā)展的重要發(fā)展模式。面對我國城市的建設(shè)存在一定程度不足的現(xiàn)狀,需要多元化的理論指導(dǎo)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)借鑒,而低碳發(fā)展理念具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,它涉及的內(nèi)容非常廣泛,包括城市增長的控制、資源利用、城市生產(chǎn)、城市交通、城市建筑、技術(shù)水平、居民生活等。低碳理念對城市建設(shè)有著非常直觀的指導(dǎo)和借鑒作用。通過對國內(nèi)外建設(shè)低碳城市經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),結(jié)合中國城市實(shí)際而構(gòu)建的低碳城市系統(tǒng),以嘗試適合中國的低碳城市發(fā)展模式。

3 低碳城市系統(tǒng)的發(fā)展建議

低碳城市系統(tǒng)是一個復(fù)雜巨系統(tǒng),有著系統(tǒng)運(yùn)作的一切規(guī)律,了解低碳城市系統(tǒng)的碳流的方向、規(guī)模以及系統(tǒng)內(nèi)部機(jī)理與影響因素,采取切實(shí)有效的低碳政策措施,減少碳排放,促進(jìn)低碳發(fā)展,對實(shí)現(xiàn)人類與自然和諧可持續(xù)發(fā)展、減緩全球極端氣候具有重要意義。

(1)低碳城市系統(tǒng)的戰(zhàn)略思維建立。“低碳”的詞匯已遍布城市系統(tǒng)的大街小巷,如何將低碳從一個詞匯落到實(shí)處,成了低碳城市發(fā)展科研的關(guān)鍵。這就要求低碳城市系統(tǒng)在治理城市時,必須通過多種媒體的有效宣傳,制定符合城市系統(tǒng)實(shí)際情況的促進(jìn)政策,使得全體市民形成低碳共識并與市民的收入支出鏈接:低碳行為是精神文明,根式物質(zhì)文明。

(2)系統(tǒng)觀視角規(guī)劃低碳城市系統(tǒng)建設(shè)。單一視角研究低碳城市系統(tǒng)只能解決某一個子系統(tǒng)的良性發(fā)展,但是子系統(tǒng)群之間是一個競合的整體,其中任何一個子系統(tǒng)發(fā)生變化都可能對其它子系統(tǒng)產(chǎn)生正面或負(fù)面的影響,低碳城市系統(tǒng)是一個有機(jī)整體,所以子系統(tǒng)或要素必須協(xié)調(diào)發(fā)展,才能使得整個系統(tǒng)良性運(yùn)作,就必須以一個整體系統(tǒng)的視角來研究規(guī)劃低碳城市系統(tǒng)建設(shè),使得子系統(tǒng)或要素群與整個系統(tǒng)方向一致,合力最大化。

(3)方式結(jié)構(gòu)低碳子系統(tǒng)群的耦合策略。低碳城市系統(tǒng)的子系統(tǒng)或要素群之間的競合關(guān)系是系統(tǒng)的特性,不能規(guī)避,在低碳城市系統(tǒng)治理中,必須根據(jù)國家政策與發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行碳耗總量控制,借助市場機(jī)制在區(qū)域范圍內(nèi)有效競合配置,加大技術(shù)創(chuàng)新投入,增加新技術(shù)產(chǎn)業(yè)革新,使得碳耗持續(xù)下降。

(4)加大低碳技術(shù)創(chuàng)新投入,促進(jìn)低碳資源的多樣性與“良性排放”。從低碳城市系統(tǒng)模型可以直觀的看出,低碳技術(shù)系統(tǒng)會對基礎(chǔ)低碳、支撐低碳與方式結(jié)構(gòu)低碳形成作用力:加大技術(shù)創(chuàng)新可以促進(jìn)傳統(tǒng)化石能源的使用效用與替代能源的進(jìn)一步使用與推廣;加大技術(shù)創(chuàng)新可以改變排放方式與排放污染負(fù)效用,使得排放不但不污染環(huán)境而且還會促進(jìn)自然的自我凈化能力;加大技術(shù)創(chuàng)新可以促進(jìn)方式結(jié)構(gòu)低碳領(lǐng)域內(nèi)的各個子系統(tǒng)的碳耗與競合方式,使得子系統(tǒng)群高校友好發(fā)展,整體碳耗最小化。

(編輯:王愛萍)

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