Chris Kennedy*, Ma Zhong, Jan Corfee-Morlot

aDepartment of Civil Engineering, University of Victoria, Victoria, BC V8W 2Y2, Canada

bSchool of Environment and Natural Resources, Renmin University of China, Beijing 100872, China

cOrganization for Economic Co-operation and Development, Paris 75775, France

Research Environmental Protection—Review

中國(guó)生態(tài)文明的基礎(chǔ)設(shè)施?

Chris Kennedya,*, Ma Zhongb, Jan Corfee-Morlotc

aDepartment of Civil Engineering, University of Victoria, Victoria, BC V8W 2Y2, Canada

bSchool of Environment and Natural Resources, Renmin University of China, Beijing 100872, China

cOrganization for Economic Co-operation and Development, Paris 75775, France

a r t i c l e i n f o

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Received 27 February 2016

Revised 27 June 2016

Accepted 11 July 2016

Available online 20 December 2016

可持續(xù)工程

綠色增長(zhǎng)

工業(yè)生態(tài)

低碳發(fā)展

綠色金融

預(yù)計(jì)到2020年，中國(guó)的綠色投資需求將達(dá)到每年1.7萬(wàn)億～2.9萬(wàn)億元人民幣(折合2740億～4680億美元)。對(duì)經(jīng)濟(jì)需求的評(píng)估已經(jīng)提供給了眾多的行業(yè)，包括可持續(xù)能源、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)(包括環(huán)境保護(hù))、環(huán)境修復(fù)、工業(yè)污染控制、能源和水資源效率以及綠色產(chǎn)品。中國(guó)的綠色財(cái)政的背景已經(jīng)在討論之中，覆蓋了城鎮(zhèn)化、氣候改變、基礎(chǔ)設(shè)施交互以及工業(yè)模式的轉(zhuǎn)變。很多基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的融資發(fā)生在城市中，聚焦在《國(guó)家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014—2020年)》下的公平、環(huán)境保護(hù)以及生活質(zhì)量問(wèn)題。中國(guó)在建筑行業(yè)已經(jīng)實(shí)施了很多成功的政策，但是中國(guó)的建筑節(jié)能仍有相當(dāng)大的提升空間。中國(guó)目前正在追求低碳的增長(zhǎng)戰(zhàn)略，這與中國(guó)的整體環(huán)境和生活質(zhì)量目標(biāo)一致。到2020年之后，中國(guó)作為一個(gè)生態(tài)文明國(guó)家的未來(lái)將建立在一個(gè)中央基礎(chǔ)設(shè)施政策的實(shí)施上，這個(gè)政策就是《中國(guó)2050高比例可再生能源發(fā)展情景暨路徑研究》。以《循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略及近期行動(dòng)計(jì)劃》為例，中國(guó)綠色工業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵一步涉及節(jié)約材料的工程系統(tǒng)，以此減少甚至清除廢料。為了更好地理解中國(guó)經(jīng)濟(jì)在其綠色轉(zhuǎn)型中的改變，以及釋放其巨大的潛在資金來(lái)源，有必要對(duì)中國(guó)所有的基礎(chǔ)設(shè)施部門(mén)進(jìn)行更加全面的研究，尤其是貨運(yùn)鐵路的基礎(chǔ)設(shè)施和港口。要清理土壤和地下水中的環(huán)境污染殘留物，以及減少工業(yè)污染，都需要巨大的投資。電力行業(yè)摒棄煤炭的轉(zhuǎn)型將會(huì)避免一些工業(yè)治理成本。工程師在計(jì)劃、設(shè)計(jì)和構(gòu)造中國(guó)新綠色基礎(chǔ)設(shè)施中的貢獻(xiàn)，也同樣會(huì)在理解了寬松的政策環(huán)境以及土地利用、基礎(chǔ)設(shè)施和環(huán)保成效間的相互作用后更進(jìn)一步。

? 2016 THE AUTHORS. Published by Elsevier LTD on behalf of Chinese Academy of Engineering and Higher Education Press Limited Company. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license

(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).

1. 引言

中國(guó)正在進(jìn)行巨大的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，從環(huán)境污染程度很高的經(jīng)濟(jì)行為向生態(tài)文明轉(zhuǎn)變。綠色基礎(chǔ)設(shè)施和綠色工業(yè)的發(fā)展，以及轉(zhuǎn)型中的污染控制，都需要綠色投資。到2020年，投資金額預(yù)計(jì)每年需1.7萬(wàn)億～2.9萬(wàn)億元人民幣(2740億～4680億美元)。多個(gè)行業(yè)都需要這些投資，包括城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，廢物處理，能源的供應(yīng)、儲(chǔ)存，交通，以及工業(yè)污染治理及受污染的土地和地下水的修復(fù)。

為了協(xié)同規(guī)劃、建設(shè)以及注資這些大規(guī)模的投資，也就是為了打造綠色經(jīng)濟(jì)，有必要理解基礎(chǔ)設(shè)施部門(mén)之間在物質(zhì)和經(jīng)濟(jì)上的相互交流?；诳色@得的最好的全球基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)[由經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)收集]，我們先前所認(rèn)定的基礎(chǔ)設(shè)施部門(mén)間的相互交流將可能支持一個(gè)低碳發(fā)展的良性循環(huán)[1,2]。這個(gè)循環(huán)的核心是那些鼓勵(lì)在建筑和交通方面應(yīng)用高效能源和低碳技術(shù)的政策，以及把投資從化石燃料發(fā)電導(dǎo)向低碳發(fā)電的政策(圖1)。由于不再需要運(yùn)輸大量的化石燃料，鐵路和港口基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)約了大量的成本，此外為開(kāi)采化石燃料所花費(fèi)的基礎(chǔ)設(shè)施成本也減少了，這些成本的節(jié)約使低碳發(fā)展在經(jīng)濟(jì)上可行。

擴(kuò)展這些低碳發(fā)展模型，使之包含其他環(huán)境層面(比如水、空氣質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù))，并將其具體應(yīng)用于中國(guó)的綠色轉(zhuǎn)型中(圖1)，這其中呈現(xiàn)了幾個(gè)重要的挑戰(zhàn)與機(jī)遇：

(1) 中國(guó)出現(xiàn)的快速城鎮(zhèn)化進(jìn)程，給通過(guò)城鎮(zhèn)規(guī)劃來(lái)增加能源和資源利用率，以及促進(jìn)低碳和節(jié)能型的土地利用、建筑、運(yùn)輸系統(tǒng)和交通工具的發(fā)展提供了機(jī)遇。

(2) 土地利用、資源和節(jié)能型決策同樣會(huì)成為建立應(yīng)對(duì)氣候變化的能力、管理空氣質(zhì)量和溫室氣體排放的關(guān)鍵。例如，在三角洲和海岸帶的人類居住區(qū)限制洪水風(fēng)險(xiǎn)并為水資源騰出空間，保護(hù)水資源供給，限制排放密集型運(yùn)輸模式，建設(shè)高效能的基礎(chǔ)設(shè)施，為可再生能源營(yíng)造空間。

(3) 在中國(guó)，工業(yè)是化石燃料的使用大戶。工業(yè)中燃料轉(zhuǎn)換和能效改進(jìn)過(guò)程中的機(jī)遇甚至要比建筑與交通工具中的機(jī)遇更大。

(4) 貨運(yùn)鐵路建設(shè)的未來(lái)規(guī)劃有著巨大的節(jié)約空間。在2013年，煤炭運(yùn)輸占據(jù)了中國(guó)總貨運(yùn)噸數(shù)的58 % [3]。當(dāng)前需要優(yōu)化貨運(yùn)鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的使用來(lái)運(yùn)輸可再生能源技術(shù)產(chǎn)品的原材料(例如，用于生產(chǎn)風(fēng)力渦輪機(jī)中的鋼的鐵礦石)。2020年后，當(dāng)煤炭使用達(dá)到峰值時(shí)，騰出的貨運(yùn)鐵路運(yùn)力可用于運(yùn)輸其他貨物。

(5) 用于煤炭相關(guān)行業(yè)的水利建設(shè)投資也可以減少，節(jié)省的這部分投資可用于其他項(xiàng)目的建設(shè)(如參考文獻(xiàn)[4]中第35頁(yè)，方框2)。

(6) 對(duì)產(chǎn)生生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的土地利用的重視，比如地下水位的補(bǔ)充，洪水災(zāi)害的緩沖建設(shè)，同樣也會(huì)減少對(duì)于硬體基礎(chǔ)設(shè)施的投資需求。此類土地利用的一個(gè)例子就是城市綠地建設(shè)，一方面緩沖了污染，另一方面也提高了生活質(zhì)量，增加了城市對(duì)于風(fēng)暴和熱浪的抗災(zāi)能力。

為了支持中國(guó)綠色融資專家組，我們已經(jīng)評(píng)估了上文提及的大部分(但不是全部)基礎(chǔ)設(shè)施部門(mén)的投資中所必需的投資。更具體地說(shuō)是，我們建立了一個(gè)從2014年到2020年(包括2020年)的七年期的投資需求體系。體系涵蓋了以下幾個(gè)大類：可持續(xù)能源、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)(包括環(huán)境保護(hù))、環(huán)境修復(fù)、工業(yè)污染控制、能源和水資源效率以及綠色產(chǎn)品(表1)。這些評(píng)估是為中國(guó)環(huán)境與發(fā)展國(guó)際合作委員會(huì)準(zhǔn)備的[5]，而且是基于2015年中國(guó)當(dāng)時(shí)的政策。

圖1. 中國(guó)低碳增長(zhǎng)良性循環(huán)中基礎(chǔ)設(shè)施部門(mén)之間的相互作用，包括城市規(guī)劃和土地利用(改編自參考文獻(xiàn)[1,2])。

表1 中國(guó)綠色基礎(chǔ)設(shè)施的預(yù)計(jì)資本需求[總計(jì)超過(guò)7年，2014—2020年(包括2020年)；改編自參考文獻(xiàn)[5]并有更新]

本文是一篇綜述類論文，目的是描述中國(guó)綠色投資需求的環(huán)境，以及概括地展現(xiàn)出基礎(chǔ)設(shè)施需求，來(lái)實(shí)現(xiàn)中國(guó)所期望的生態(tài)文明，包括社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)方面的考慮。本文總結(jié)了在實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型中的工程技術(shù)專業(yè)的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。論文的四個(gè)主要部分?jǐn)⑹隽艘韵聨讉€(gè)方面的投資：城鎮(zhèn)化進(jìn)程、氣候變化、貨運(yùn)鐵路基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)污染和環(huán)境修復(fù)。這四個(gè)部分顯示于圖1，盡管圖1的目的是說(shuō)明基礎(chǔ)設(shè)施部門(mén)間為了實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展而產(chǎn)生的交互作用。雖然這四個(gè)主要的因素在本文中是被分別討論的，但它們本質(zhì)上是相互聯(lián)系的。環(huán)境污染的挑戰(zhàn)是系統(tǒng)性的，并且最終只能通過(guò)中國(guó)工業(yè)生態(tài)朝著更加循環(huán)的經(jīng)濟(jì)模式的轉(zhuǎn)變，以及農(nóng)業(yè)耕作方式的轉(zhuǎn)變來(lái)克服[6,7]。例如，雖然一部分空氣污染可以通過(guò)使用空氣過(guò)濾器或者其他污染防治技術(shù)來(lái)減少，但是通過(guò)技術(shù)改革消除尾氣管和煙囪的排放才是更加可持續(xù)的解決方式。中國(guó)的城市是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)力，但是它們正經(jīng)歷著高程度的污染，包括土地污染、廢水排放和空氣污染[8]。通過(guò)根本性轉(zhuǎn)變響應(yīng)氣候變化的中國(guó)能源基礎(chǔ)設(shè)施，城市中的污染也會(huì)得到系統(tǒng)性的解決。用可再生能源替代化石燃料，不僅涉及溫室氣體排放的減少和空氣污染問(wèn)題，同樣也是非物質(zhì)化的轉(zhuǎn)變[9]。減少沉重化石燃料的運(yùn)輸量，同樣減少了對(duì)于未來(lái)的鐵路和港口建設(shè)的投資需求，節(jié)省了數(shù)以億計(jì)的人民幣，最終為其他用途騰出了運(yùn)力。

中國(guó)城市和基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)中這些根本性的改變需要被巧妙地引導(dǎo)，通過(guò)政府政策的細(xì)心改變，鼓勵(lì)綠色投資和私營(yíng)企業(yè)融資的創(chuàng)新性市場(chǎng)機(jī)制[10]。在綠色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中，仍有社會(huì)政治方面的問(wèn)題需要解決，包括公平性問(wèn)題和制度能力建設(shè)問(wèn)題。中國(guó)有機(jī)會(huì)在不同的發(fā)展道路中進(jìn)行選擇。政策上的決策和市場(chǎng)機(jī)制的應(yīng)用將同時(shí)決定中國(guó)經(jīng)濟(jì)的污染程度和政府需要直接從其自有資金中投資多少來(lái)用于管理環(huán)境的影響和資源。工程師在計(jì)劃、設(shè)計(jì)和構(gòu)建中國(guó)新的綠色基礎(chǔ)設(shè)施中的貢獻(xiàn)也將會(huì)在理解宏觀政策和土地利用、基礎(chǔ)設(shè)施與環(huán)保成效間的相互作用后得到進(jìn)一步提升。

2. 城鎮(zhèn)化

通過(guò)可持續(xù)的以人為本的方法，中國(guó)的城鎮(zhèn)化正以每年1 %的速度進(jìn)行，到2020年，城市人口的比例預(yù)期能達(dá)到60 %(8.3 × 108人)。城鎮(zhèn)化的速度也在延續(xù)著中國(guó)城市人口每年1%的轉(zhuǎn)化率的趨勢(shì)。城市人口的比例從1980年的19.4 %增長(zhǎng)到了2012年的52.6 %[11,12]。與中國(guó)特大城市相關(guān)的能源和物流已經(jīng)成為世界上發(fā)展最快的行業(yè)[13]。到2020年，未來(lái)的城鎮(zhèn)化方式，就像在《國(guó)家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014—2020年)》中所描述的一樣，將致力于關(guān)注經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)質(zhì)量、公平、環(huán)境保護(hù)和生活質(zhì)量問(wèn)題[8]。這種新型的城鎮(zhèn)化進(jìn)程需要在城市基礎(chǔ)設(shè)施方面進(jìn)行大量的投資，正如以下被討論的事項(xiàng)，包括公共交通、商業(yè)建筑和住宅建筑、水資源供給、污水治理以及固體廢料的處理設(shè)施。

土地利用計(jì)劃在新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃中尤其重要。僅城市的建成區(qū)在過(guò)去十年里就增長(zhǎng)了78.5 %，但城市人口只增長(zhǎng)了46 %[11]。更好的城市建設(shè)計(jì)劃和土地市場(chǎng)改革，比如那些達(dá)到了高人口密度和混合土地利用的計(jì)劃，將幫助中國(guó)建立更多的緊湊和可持續(xù)的城市[8]。中國(guó)有潛力去清理那些被掠奪的工業(yè)用地，修復(fù)那些被污染的土壤表面和地下水源地。正如上文所述，這將會(huì)增加土地的價(jià)值，并防止水資源短缺的加劇。適當(dāng)?shù)耐恋乩靡?guī)劃將會(huì)支持在自然基礎(chǔ)設(shè)施(如水源地保護(hù))以及建筑和城市交通部門(mén)的投資，下文會(huì)進(jìn)行更深一步的討論。這些是可持續(xù)化城市發(fā)展的關(guān)鍵?！秶?guó)家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014—2020年)》中提到，到2020年，50 %的城市新建建筑應(yīng)被歸類為綠色建筑。與此同時(shí)，公共交通中的機(jī)械化運(yùn)輸比例應(yīng)有15 %的增長(zhǎng)(表2)。

2.1. 城市供水

一些法規(guī)和計(jì)劃正在指導(dǎo)中國(guó)供水基礎(chǔ)設(shè)施中的投資。2012年，中國(guó)全面實(shí)施了新的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》?！度珖?guó)城市飲用水水源地環(huán)境保護(hù)規(guī)劃(2008—2020年)》①http://www.nmgepb.gov.cn/govcatalog/wrfz_2408/201305/t20130528_86641.html中提出，滿足標(biāo)準(zhǔn)的水資源的比例將從80.26 % (2007年)增長(zhǎng)到95 % (2020年)，對(duì)水資源的監(jiān)測(cè)比例也會(huì)同時(shí)增長(zhǎng)。此外，國(guó)務(wù)院在2015年4月發(fā)布的《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》②http://www.gov.cn/zhengce/content/2015-04/16/content_9613.htm中要求，到2020年，地級(jí)及以上城市中93 %的集中式飲用水水源水質(zhì)必須超過(guò)III類飲用水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。公共供水管道網(wǎng)絡(luò)的漏水率也必須限制到最多不超過(guò)10 %。這些規(guī)劃和計(jì)劃的預(yù)期投資(2014—2020年，中程評(píng)估)有：用于水污染防治和控制的1960億元人民幣，用于南水北調(diào)工程的310億元人民幣，以及用于城市供水工廠和管網(wǎng)系統(tǒng)(包括管網(wǎng)重建和滲漏減少)的6300億～12 000億元人民幣。為了促進(jìn)實(shí)現(xiàn)這些投資，政府正考慮提高其水質(zhì)監(jiān)控的能力，評(píng)估一個(gè)公私合營(yíng)的合作模型以實(shí)現(xiàn)城市水源基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)行，提升飲用水價(jià)格以符合居民強(qiáng)烈希望為高質(zhì)量飲用水付費(fèi)的意愿。

2.2. 市政下水道系統(tǒng)和污水處理

截至2013年年末，中國(guó)生活污水的處理率達(dá)到83 %。但是只有極少數(shù)的污水處理廠達(dá)到了地表水IV類水質(zhì)的最高標(biāo)準(zhǔn)。解決這一問(wèn)題預(yù)計(jì)需要投資4740億～9890億元人民幣(2014—2020年總計(jì))。根據(jù)《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，到2020年，縣區(qū)和城市的市政污水收集率將分別達(dá)到85 %和95 %。2014—2020年，治理能力的提升和現(xiàn)有的污水治理能力的升級(jí)，將會(huì)需要7140億元人民幣(上限估計(jì))。另外，2014—2020年，大約需要2750億元人民幣來(lái)提供或修復(fù)管網(wǎng)服務(wù)。一些融資可以通過(guò)提升、監(jiān)控和強(qiáng)制執(zhí)行污水排放標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)制定污水處理和收集的總成本定價(jià)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于從廢水中提取有用資源(如能量、氮、磷以及水)的技術(shù)研究同樣也在開(kāi)展。中國(guó)也有可能會(huì)考慮像瑞典的城市一樣利用沼氣作為交通運(yùn)輸?shù)娜剂稀?/p>

2.3. 城市垃圾

中國(guó)城市中的城市垃圾處理正經(jīng)歷著迅速的轉(zhuǎn)變。2013年，國(guó)家城市垃圾總量大約為3 × 108t，其中，58 %的垃圾由市政垃圾處理系統(tǒng)負(fù)責(zé)。“十二五”規(guī)劃提出，到2015年，市政垃圾處理能力將提高到3.18 × 108t·a?1，其中，59 %的垃圾將被填埋，35 %的垃圾將被焚燒，6 %的垃圾將被用做堆肥或者用其他方法處理。從2010年到2020年，在預(yù)計(jì)的人均收入翻倍的情況下，市政垃圾總量預(yù)計(jì)將增加到人均0.58 t·a?1。到2020年，產(chǎn)生的市政垃圾的總量(不包括建筑垃圾)將達(dá)到大約4.81 × 108t·a?1?？偼顿Y需求估計(jì)為1250億～6490億元人民幣，其中，部分費(fèi)用可能通過(guò)提高處理成本籌措。為了管理大量的城市垃圾，中國(guó)的城市可以在城市工業(yè)共生體的應(yīng)用上取得進(jìn)展(例如，通過(guò)共享包括城市垃圾在內(nèi)的工業(yè)之間的副產(chǎn)品)，從而降低成本、減少垃圾和降低對(duì)環(huán)境的影響[15,16]。

表2 《國(guó)家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014—2020年)》的基礎(chǔ)設(shè)施，資源、環(huán)境指標(biāo)和目標(biāo)(改編自參考文獻(xiàn)[11])

2.4. 建筑

建筑能源消耗大約占中國(guó)總的一次能源消耗的五分之一(包括生物質(zhì)能源在內(nèi))[17]，并且預(yù)計(jì)在未來(lái)的十年內(nèi)還會(huì)增長(zhǎng)。雖然這個(gè)推測(cè)還存在相當(dāng)大的變數(shù)，但是仍然需要大量的投資。農(nóng)村住宅建筑成為了最大的能源消耗次級(jí)部門(mén)，但這是因?yàn)檗r(nóng)村住宅建筑的主要燃料是能效低的傳統(tǒng)生物質(zhì)能源。此外，農(nóng)村建筑不受建筑條例的約束，不像城市中的建筑那樣是發(fā)展的主體。在2010年，大約有5 × 1010m2的建筑占地面積(Li和Shui的報(bào)告里提出有4.86 × 1010m2[17]，但國(guó)際能源署(IEA)則報(bào)道有5.31 × 1010m2[18])。對(duì)未來(lái)的建筑面積和建筑能耗的預(yù)測(cè)結(jié)果受經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)條件和建筑方法的假設(shè)的影響較大。因此，上述機(jī)構(gòu)和個(gè)人的報(bào)告中的數(shù)據(jù)才有分歧。國(guó)際能源署預(yù)測(cè)的建筑面積增長(zhǎng)速度為1 × 109m2·a?1，到2020年，預(yù)計(jì)能達(dá)到6.39 × 1010m2(表3)[18]，但Li和Shui預(yù)計(jì)中國(guó)的建筑面積繼續(xù)增長(zhǎng)速度為1.7 × 109m2·a?1[17]。冰箱的使用以及加熱和(或)冷卻的地板面積比例的增加將增加能量需求(表3)。國(guó)際能源署預(yù)測(cè)，2020年中國(guó)的建筑能源年利用量在正常情況下將達(dá)到25 EJ，或在2 ℃的氣候政策情況下達(dá)到21 EJ[18]。由城鎮(zhèn)化產(chǎn)生的電力和天然氣需求在兩種情況下都大幅增加。隨著能源使用的增加，對(duì)中國(guó)建筑股票的投資也將影響能源部門(mén)的投資。

近年來(lái)，中國(guó)在建筑領(lǐng)域?qū)嵤┝嗽S多成功的政策[17]。第一部住宅建筑規(guī)范是在1986年制定的，并經(jīng)歷了兩次后續(xù)修訂。結(jié)果，華北地區(qū)(中國(guó)五大氣候區(qū)中最冷的地區(qū))的一次能源消耗從1996年的198 kW·h·m–2下降到2008年的142 kW·h·m–2。太陽(yáng)能加熱以及節(jié)能照明都得到了迅速應(yīng)用和大力推廣。遵守建筑規(guī)范的建筑從2005年設(shè)計(jì)階段的53 %和建設(shè)階段的21 %，分別提高到2010年的99.5 %和95.4 %[17]。為改造現(xiàn)有建筑所提供的財(cái)政支持有：“十一五”規(guī)劃(2006—2010年)期間提供了244億元人民幣(來(lái)自國(guó)家、市政和其他來(lái)源)；“十二五”規(guī)劃(2011—2015年)期間的價(jià)格分別為嚴(yán)寒地區(qū)55元·m–2、寒冷地區(qū)45元·m–2。一些稅收激勵(lì)措施也有助于提高能源效率。中國(guó)一些城市尤其積極地提高能源效率，如有示范性生態(tài)發(fā)展的天津市。其城市能達(dá)到節(jié)能建筑中最高滲透的省份包括吉林省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、四川省和河北省(參考文獻(xiàn)[17]中的圖10)。

表3 中國(guó)建筑行業(yè)能源需求驅(qū)動(dòng)因素的預(yù)期變化(根據(jù)參考文獻(xiàn)[18]中的表2.3.1改編)

中國(guó)建筑的能源效率仍有很大的提高空間[17,18]。對(duì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的U值(對(duì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的電導(dǎo)率的測(cè)量值，數(shù)值越高說(shuō)明能效越低)的比較表明，中國(guó)的建筑規(guī)范遠(yuǎn)不如許多西方國(guó)家、地區(qū)和城市那樣嚴(yán)格，特別是那些氣候較冷的地區(qū)(圖2)。從2014年到2020年，中國(guó)所有新建建筑為達(dá)到瑞典建筑規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的增量成本估計(jì)為5200億元人民幣①This estimate assumes an increase in building floor area of 6.475 × 109m2(based on Table 3) and an incremental cost of ￥80 CNY·m—2(based on a value of ￥61 CNY·m—2that was found in Ref. [19] and adjusted for inflation from 2005 to 2014 CNY).。(中國(guó)的綠色建筑投資預(yù)計(jì)為970億～2400億元人民幣，所以很可能達(dá)不到瑞典標(biāo)準(zhǔn)。)

能源價(jià)格補(bǔ)貼部分地削弱了鼓勵(lì)能源效率的財(cái)政激勵(lì)措施，并且由于財(cái)政和技術(shù)能力不足，現(xiàn)有建筑的改造水平仍然較低。Li和Colombier [19]提出了一個(gè)類似清潔發(fā)展機(jī)制的碳融資計(jì)劃，其中，涉及以程序化的方式整合個(gè)體的發(fā)展項(xiàng)目。Li和Shui [17]指出，有關(guān)建筑能耗的信息是有限的。最近成立了一個(gè)全國(guó)性的建筑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；然而，尚未建立透明和綜合的能源消費(fèi)數(shù)據(jù)庫(kù)。消費(fèi)者也可能被建筑物的節(jié)能稱號(hào)所誤導(dǎo)，因?yàn)榛€參考的是20世紀(jì)80年代沒(méi)有節(jié)能措施的設(shè)計(jì)。

圖2. 在選定的中國(guó)建筑規(guī)范中，地板、屋頂、墻壁和窗戶的標(biāo)準(zhǔn)U值與其他國(guó)家、地區(qū)和城市的U值比較(參考文獻(xiàn)[17]中的圖7)。

Li和Shui [17]建議的改進(jìn)之一是將建筑規(guī)范定期更新制度化。這樣修訂的規(guī)范或許能鼓勵(lì)國(guó)際能源署所推薦的先進(jìn)技術(shù)[18]：在較冷的地區(qū)鼓勵(lì)更有效的加熱設(shè)備，包括太陽(yáng)能、熱泵、生物質(zhì)鍋爐和微型熱電聯(lián)產(chǎn)；中部地區(qū)的雙模態(tài)(加熱和制冷)熱泵；以及南部地區(qū)的太陽(yáng)能屋頂單元和高效熱泵。

2.5. 城市和城際交通

對(duì)交通部門(mén)進(jìn)行投資對(duì)于改善空氣質(zhì)量、減輕區(qū)域和全球范圍的環(huán)境污染以及滿足日益增長(zhǎng)的需求至關(guān)重要。需要對(duì)交通部門(mén)進(jìn)行綠色投資，以提供更大的流動(dòng)性，同時(shí)減少相關(guān)的污染和燃料消耗。在人口密度足夠高、可以提供足夠的乘客流量的區(qū)域，城市和城際客運(yùn)鐵路的建設(shè)通常將有效地實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。在減少了溫室氣體的排放量和其他來(lái)自發(fā)電環(huán)節(jié)的環(huán)境污染物的前提下，使用電動(dòng)車輛也可以減少對(duì)環(huán)境的影響。

中國(guó)制定了大膽的計(jì)劃來(lái)管理交通服務(wù)需求的快速增長(zhǎng)，這導(dǎo)致了其蓬勃發(fā)展的城市和全國(guó)交通網(wǎng)絡(luò)的擁堵?？傮w而言，國(guó)家的交通需求預(yù)計(jì)在近十年大約翻一番，到2020年乘客旅行將達(dá)到約6 × 1012km·人–1，貨運(yùn)量達(dá)到約2.4 × 1013km·t–1(表4)。自2000年以來(lái)，私家車的庫(kù)存每年增長(zhǎng)20 %[20]。中國(guó)車輛的銷售在2009年超過(guò)了美國(guó)[21]，雖然2012年其車輛所有權(quán)數(shù)量為每1000人只有81輛，與美國(guó)20世紀(jì)20年代相似[22]。一些研究估計(jì)，到2020年，中國(guó)私家車的庫(kù)存將達(dá)到1.5億輛，從而在十年內(nèi)增加四倍[23]。即使考慮到北京、上海和其他大城市的車輛注冊(cè)限制，這種增長(zhǎng)也是可以預(yù)期的。因此，交通運(yùn)輸部門(mén)是中國(guó)增長(zhǎng)最快的能源消費(fèi)部門(mén)之一，其能源使用量從1980年的25.2 Mtoe增加到2012年的340 Mtoe[24,22]。

城市軌道交通系統(tǒng)、電動(dòng)汽車(EV)和高速鐵路的進(jìn)一步發(fā)展是克服中國(guó)城市擁堵和污染以及將其與優(yōu)質(zhì)服務(wù)連接的三個(gè)關(guān)鍵戰(zhàn)略。中國(guó)城市軌道交通的客運(yùn)量從2001年到2009年增加了44倍(根據(jù)參考文獻(xiàn)[23]中的數(shù)據(jù))。中國(guó)許多城市正在建設(shè)軌道交通系統(tǒng)。到2020年，線路總長(zhǎng)度預(yù)計(jì)約為7400 km，約為2009年總長(zhǎng)度的7倍[23]。2014—2020年需要的資本投資為3.0萬(wàn)億～4.5萬(wàn)億元人民幣。雖然目的是提高大城市的公共交通出行模式的比例(表2)，但仍需要改變道路車輛技術(shù)，以消除交通運(yùn)輸中的空氣污染。

表4 中國(guó)2020年預(yù)期的交通系統(tǒng)的特點(diǎn)

許多鼓勵(lì)使用電動(dòng)汽車的政策已經(jīng)在中國(guó)城市中實(shí)施。國(guó)家和一些地方政府對(duì)購(gòu)買插電式混合動(dòng)力車和純電動(dòng)車提供了大量補(bǔ)貼。2012年，中國(guó)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)了《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020年)》，目標(biāo)是到2015年實(shí)現(xiàn)50萬(wàn)輛電動(dòng)汽車的保有量，到2020年實(shí)現(xiàn)500萬(wàn)輛[20]。建設(shè)電動(dòng)汽車工廠的預(yù)計(jì)資本投資為2880 億～7750億元人民幣。車輛充電基礎(chǔ)設(shè)施的投資也是必要的。財(cái)政部正在鼓勵(lì)購(gòu)買電動(dòng)汽車，其中插電式混合動(dòng)力汽車的補(bǔ)貼為每車5萬(wàn)元人民幣，純電動(dòng)汽車為每車6萬(wàn)元人民幣?；谶@些數(shù)值，2015—2020年間增加的450萬(wàn)輛電動(dòng)汽車的補(bǔ)貼總額在2250億～2700億元人民幣之間。如果補(bǔ)貼減少，電動(dòng)汽車增量可能會(huì)更低一些。隨著電動(dòng)汽車電池成本的迅速下降[26]，新型電動(dòng)車的可行駛里程預(yù)計(jì)將能與內(nèi)燃機(jī)車競(jìng)爭(zhēng)，中國(guó)2020年的目標(biāo)是可以實(shí)現(xiàn)的。

到2020年，中國(guó)還計(jì)劃建成25 000 km的高速鐵路線，沿著八條主要的鐵路軌道，連接主要城市群和大多數(shù)省會(huì)城市。高速鐵路站和新的城市運(yùn)輸線路的結(jié)合應(yīng)該導(dǎo)致中國(guó)城市的土地價(jià)值的增加，其中一些增值可獲得盈利并用于資助基礎(chǔ)設(shè)施。

2.6. 城鎮(zhèn)化對(duì)能源的影響

中國(guó)交通系統(tǒng)、建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐以及城市工業(yè)能源使用的轉(zhuǎn)型對(duì)中國(guó)可持續(xù)發(fā)展的城市非常重要，因?yàn)槌鞘械陌l(fā)展必然加大能耗。在1980年至2011年期間，中國(guó)的總能源使用量的增長(zhǎng)速度略高于城鎮(zhèn)化速度[12,27]。了解中國(guó)城市使用的能源數(shù)量如何隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展而變化，并鼓勵(lì)市場(chǎng)參與者投資清潔能源，對(duì)于中國(guó)城市中可持續(xù)能源的轉(zhuǎn)型是必要的。這種轉(zhuǎn)變將減少污染、改善空氣質(zhì)量[28,29]，并有助于實(shí)現(xiàn)中國(guó)的生活質(zhì)量目標(biāo)；同時(shí)也將非常有助于減少溫室氣體的排放。

3. 氣候變化

在認(rèn)識(shí)到大氣中人為溫室氣體濃度的增加所造成的嚴(yán)峻的全球性后果后，中國(guó)正追求符合其整體綠色經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和生活質(zhì)量目標(biāo)的低碳型增長(zhǎng)戰(zhàn)略。本節(jié)將描述中國(guó)到2020年在清潔發(fā)電、生物質(zhì)能源、能源效率和用水效率方面預(yù)期的綠色投資，同時(shí)也涵蓋了高效煤炭發(fā)電和可再生能源的長(zhǎng)期發(fā)展(2020年之后)。中國(guó)溫室氣體減排將通過(guò)一個(gè)大規(guī)模轉(zhuǎn)型實(shí)現(xiàn)，即發(fā)電技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橐钥稍偕茉礊橹?、高效煤炭發(fā)電為輔的混合電力結(jié)構(gòu)。這種轉(zhuǎn)型是根本性的，它超越了中國(guó)在過(guò)去研究中的對(duì)能源經(jīng)濟(jì)連鎖所作出的假設(shè)。

3.1. 當(dāng)前溫室氣體的排放

我們估計(jì)，在2014年中國(guó)所有來(lái)源的溫室氣體排放總量可達(dá)1.2 × 1010t CO2e；然而，這個(gè)數(shù)值是非常不確定的。這一粗略的估計(jì)是基于中國(guó)的CO2排放量的趨勢(shì)數(shù)據(jù)(表5)，同時(shí)也結(jié)合了甲烷和其他溫室氣體的歷史排放量。中國(guó)在2012年提交給《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》(UNFCCC)的上一份國(guó)家溫室氣體排放清單中提供了2005年的排放量①The Second National Communication on Climate Change of The People’s Republic of China; also available at http://www.ccchina.gov.cn/archiver/ccchinaen/ UpFile/Files/Default/20130218145208096785.pdf.；從那以來(lái)，經(jīng)濟(jì)已經(jīng)增長(zhǎng)了132 %[30]②Change in constant PPP international USD GDP from 2005 to 2014 [30].。2005年，所報(bào)告的總排放量為7.47 × 109t CO2e (不包括土地利用變化)；或7.05 × 109t CO2e (包括土地利用變化)。在不包括土地利用變化的總排放量中，5.98 × 109t CO2e (80 %)是CO2的排放量，其他五個(gè)溫室氣體總計(jì)為1.49 × 109t CO2e (其中，甲烷的排放為9.33 × 108t CO2e)。因此，Zhang和Chen[31]估計(jì)，中國(guó)在2007年的甲烷排放達(dá)到了9.90 × 108t CO2e。中國(guó)境外的幾個(gè)組織提供了針對(duì)化石燃料的CO2排放量的年度估算，在某些情況下也覆蓋了諸如水泥等其他來(lái)源(表5)。對(duì)2014年中國(guó)的CO2排放量最近的估計(jì)是大約9.7 × 109～1.06 × 1010t。

表5 2005—2014年中國(guó)內(nèi)地（不包括香港）的溫室氣體排放量估算(摘自參考文獻(xiàn)[32–35])

3.2. 溫室氣體減排目標(biāo)

考慮溫室氣體減排的目標(biāo)水平或者行動(dòng)程度與綠色發(fā)展相一致是一個(gè)懸而未決的問(wèn)題。在《中美氣候變化聯(lián)合聲明》中，中國(guó)將致力于在2030年左右使CO2排放量達(dá)到峰值，并計(jì)劃到2030年將其非化石燃料來(lái)源的能源消費(fèi)擴(kuò)大到20 %左右。在短期內(nèi)，即到2020年，中國(guó)的一個(gè)重要目標(biāo)應(yīng)當(dāng)是將其電力供應(yīng)系統(tǒng)的碳排放量減少至600 t CO2e·(GW·h)–1。這是一個(gè)關(guān)鍵閾值，低于這個(gè)閾值的電氣化可以實(shí)現(xiàn)其他部門(mén)中的溫室氣體減排，如交通運(yùn)輸中的電動(dòng)汽車或建筑物中的熱泵[36]。截至2014年，中國(guó)的電力系統(tǒng)的碳排放量大約為690 t CO2e·(GW·h)–1，但到2020年，在國(guó)際能源署新政策的背景下，將會(huì)低于600 t CO2e·(GW·h)–1[37]。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說(shuō)，“深度脫碳路徑”項(xiàng)目報(bào)告關(guān)于中國(guó)的章節(jié)中闡述了如何才能使2050年中國(guó)與能源相關(guān)的CO2排放量比2010年的減少34 %[38]。對(duì)可再生能源高滲透率的研究明確了中國(guó)整個(gè)能源行業(yè)CO2排放量不超過(guò)3.5 × 109t，以及電力行業(yè)CO2排放量不超過(guò)1.5 × 109t的目標(biāo)[39]。為了能在2050年實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，超過(guò)60 %的能源消費(fèi)總量和超過(guò)85 %的電力供應(yīng)需要來(lái)自可再生能源。設(shè)定一個(gè)明確的溫室氣體減排目標(biāo)，是一系列政策的一部分，這將有助于吸引電力行業(yè)所必需的投資[10]。

3.3. 當(dāng)前和計(jì)劃中的至2020年的清潔發(fā)電

2013年，中國(guó)的1260 GW的發(fā)電裝機(jī)容量中有398 GW使用了可再生能源或清潔能源，但預(yù)計(jì)到2020年仍有望增長(zhǎng)。在2013年的398 GW的清潔和可再生容量中，280 GW來(lái)自水力發(fā)電，77 GW來(lái)自風(fēng)力發(fā)電，18 GW來(lái)自太陽(yáng)能發(fā)電，14 GW來(lái)自核能發(fā)電，8.5 GW來(lái)自生物質(zhì)能源發(fā)電。從2008年到2013年間，對(duì)可再生能源的金融投資以每年遞增20 %的速度大幅度增加。風(fēng)力發(fā)電的建設(shè)尤其迅速(圖3)。根據(jù)《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014—2020年)》①http://www.gov.cn/zhengce/content/2014-11/19/content_9222.htm，到2020年，中國(guó)風(fēng)力發(fā)電的總裝機(jī)容量將達(dá)到200 GW，預(yù)計(jì)成本大約為9840億元人民幣。根據(jù)中國(guó)《國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化規(guī)劃(2014—2020年)》，到2020年，太陽(yáng)能發(fā)電的裝機(jī)容量將達(dá)到150 GW。這意味著從2014年至2020年，需要投資大約1.32萬(wàn)億元人民幣。根據(jù)同一氣候變化規(guī)劃，到2020年，核電的裝機(jī)總?cè)萘繉⒃黾拥?8 GW，預(yù)計(jì)成本約為8670億元人民幣。根據(jù)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)(NDRC)發(fā)布的《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》②http://www.sxdrc.gov.cn/xxlm/xny/zhdt/201212/t20121213_67157.htm，到2020年，水力發(fā)電的裝機(jī)容量也將增至420 GW，投資金額大約為8400億元人民幣。對(duì)生物質(zhì)能源發(fā)電的2580億元人民幣的進(jìn)一步投資將使其發(fā)電能力在2020年提高至30 GW?？傮w來(lái)看，4.27萬(wàn)億元人民幣的投資預(yù)計(jì)可使中國(guó)可再生能源和清潔能源的發(fā)電能力在2020年提高到858 GW。(根據(jù)文獻(xiàn)[39]中圖7所示，這將占據(jù)2020年中國(guó)大約40 %的發(fā)電能力。)

3.4. 生物質(zhì)能源(非電能)

圖3. 在國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)(IRENA)[4]和國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)能源研究所(ERI)[39]的高可再生能源情景下與在國(guó)際能源署2030年新政策情景[37]下，中國(guó)未來(lái)電力生產(chǎn)來(lái)源的對(duì)比。

到2020年，中國(guó)對(duì)非電能的生物質(zhì)能源的利用將大致相當(dāng)于6 × 107t標(biāo)準(zhǔn)煤。生物質(zhì)能源的發(fā)展遵循著諸如國(guó)家《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》和《全國(guó)林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展規(guī)劃(2010—2020年)》①http://www.forestry.gov.cn/main/72/content-608546.html的要求。從2014年到2020年間，預(yù)計(jì)需要3120億元人民幣的投資，用做生物質(zhì)燃料的成形(包括工廠、倉(cāng)儲(chǔ)物流和加熱設(shè)備)、乙醇和生物柴油的生產(chǎn)、家用沼氣的使用。在中國(guó)，生物質(zhì)能源生產(chǎn)成本要高于化石燃料的使用成本。因此，更多地使用生物質(zhì)能源需要加速研究和發(fā)展針對(duì)生物質(zhì)能源的收集、運(yùn)輸、加工和存儲(chǔ)的支持技術(shù)，更高的化石燃料價(jià)格，以及針對(duì)生物質(zhì)能源的免稅等優(yōu)惠政策。

3.5. 能源效率與節(jié)約

鼓勵(lì)提高能源效率的政策，對(duì)于減少全球溫室氣體的排放是重要的，并且有益于保護(hù)居民免受極端溫度和其他極端天氣的影響[2]。能源效率措施還提供一種“匆忙中節(jié)約能源”的方法。當(dāng)自然災(zāi)害來(lái)襲時(shí)，該方法將成為減少電力故障的關(guān)鍵[40]。重要的是，能源高效率對(duì)中國(guó)的經(jīng)濟(jì)效益起到了積極作用[41]。

在應(yīng)對(duì)氣候變化的國(guó)際能源署“450情景”中，能源效率措施貢獻(xiàn)了常態(tài)下一半的全球必要減排量[18]。通過(guò)使用經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織的環(huán)境鏈接模型(ENV-linkages model)分析國(guó)際能源署的高效世界情景，Chateau等證明了能源效率措施極大地促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)[41]。他們?cè)趨⒖夹抡咔榫昂蠊烙?jì)，隨著積極提高能源效率的政策的出臺(tái)，中國(guó)的GDP將在2035年達(dá)到600億美元以上。國(guó)際能源署的能源效率市場(chǎng)報(bào)告中討論了中國(guó)政府的政策、市場(chǎng)條件和提高能源效率的機(jī)會(huì)[42,43]。報(bào)告中提到，最大的潛力在工業(yè)部門(mén)。

從2014年到2020年，中國(guó)對(duì)節(jié)能的需求預(yù)計(jì)在8000億～13 500億元人民幣之間，這包括對(duì)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)的“國(guó)家重點(diǎn)節(jié)能低碳技術(shù)推廣目錄”②http://hzs.ndrc.gov.cn/newzwxx/201401/t20140110_575400.html中描述的200多種節(jié)能技術(shù)的投資。鼓勵(lì)節(jié)能投資需要支持性政策，如貸款貼現(xiàn)、能源價(jià)格改革、稅收政策以及研究與開(kāi)發(fā)資金。能源效率和節(jié)約的管理也可以通過(guò)更高的標(biāo)準(zhǔn)、更有力的監(jiān)測(cè)和監(jiān)督來(lái)加強(qiáng)。

3.6. 水資源效率和節(jié)約

水是另一種在當(dāng)前氣候變化條件下值得重視和節(jié)約的資源。中國(guó)水資源相對(duì)短缺，人均可用水量約為世界平均水平的28 %[32]。此外，中國(guó)近幾十年來(lái)洪澇和干旱災(zāi)害不斷增加，冰川發(fā)生消融，湖泊面積萎縮[32]。2013年，農(nóng)業(yè)用水量為3.92 × 1011t，工業(yè)消耗量(不包括發(fā)電廠冷卻水)進(jìn)一步增加至7.29 × 1010t。大約43 %的中國(guó)灌溉農(nóng)田采用了節(jié)水技術(shù)，其中，約22 %的灌溉區(qū)域采用高效節(jié)水技術(shù)。政府出臺(tái)的一些計(jì)劃對(duì)提高節(jié)水的目標(biāo)均作出了具體規(guī)定，這些計(jì)劃包括《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(2015年頒布)、《國(guó)家農(nóng)業(yè)節(jié)水綱要(2012—2020年)》(2012年頒布)、《全國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃(2015—2030年)》③http://www.gov.cn/zwgk/2012-12/15/content_2291002.htm, http://www.moa.gov.cn/sjzz/jgs/cfc/yw/201505/t20150528_4620635.htm。

為了實(shí)現(xiàn)中國(guó)的節(jié)水目標(biāo)，在2014年至2020年期間，需要約5400億～8700億元人民幣的資金。這里面包括對(duì)農(nóng)業(yè)部門(mén)的投資，該資金來(lái)源主要是財(cái)政資金，剩余部分由工業(yè)節(jié)水投資組成。與能源效率和節(jié)約一樣，實(shí)現(xiàn)水資源部門(mén)的此類投資也需要多種支持政策。

3.7. 長(zhǎng)期可再生能源

原則上，中國(guó)擁有足夠的可供技術(shù)開(kāi)發(fā)的可再生能源來(lái)滿足其所有需求。Liu等[44]的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，中國(guó)可以生產(chǎn)大約13 000～39 000 TW·h·a?1來(lái)自可再生能源的電力[44]、7000～31 000 PJ·a?1熱能，以及16 000～28 000 PJ·a?1生物質(zhì)燃料(表6)。開(kāi)發(fā)這一潛力需要面臨地域分配、供應(yīng)間歇性和成本的挑戰(zhàn)。與其豐富的煤炭資源類似，中國(guó)西部地區(qū)擁有最豐富的可再生能源。中國(guó)78 %的水電潛力分布在西部，而11個(gè)人口密集的東部和沿海省份只有6 %的總水電資源[44]。最高的風(fēng)能密度位于北部和西部地區(qū)，盡管在江蘇省、福建省、山東省和廣東省這些需求中心附近有大量的海上風(fēng)能潛力。中國(guó)的太陽(yáng)輻射豐富，平均為4 kW·h·m2·d?1；但同樣，最高的太陽(yáng)能潛力分布在包括沙漠地區(qū)在內(nèi)的西部地區(qū)，為9 kW·h·m2·d?1。中國(guó)已經(jīng)成為世界上最大的水力發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電用戶，其可再生能源和清潔能源生產(chǎn)的總電量占一次能源總量的20 %。

展望2020年與能源相關(guān)的投資，一些研究分析了中國(guó)大幅提高可再生能源在其長(zhǎng)期能源供應(yīng)中的滲透率的潛力。這里，可以從國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)(IRENA)[4]和國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)能源研究所(ERI)的研究中得出結(jié)論[39]。(與其他高可再生能源情景進(jìn)行比較，包括中國(guó)國(guó)家可再生能源中心、綠色和平組織、國(guó)際能源署、世界野生動(dòng)物基金和彭博新能源財(cái)政，可以參考文獻(xiàn)[4]第71頁(yè)中給出的內(nèi)容。)

國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)認(rèn)為，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上可行的可再生能源在中國(guó)總能源結(jié)構(gòu)中的份額在2030年將提高到26 %，而非預(yù)期的16 %[4]。相對(duì)于參考情況(圖3)，需要將電力部門(mén)中的可再生能源的滲透率增加到40 %，而風(fēng)能和太陽(yáng)能光伏發(fā)電(PV)需要增長(zhǎng)更快。為了實(shí)現(xiàn)可再生能源的這種更高的滲透率，從2014年到2030年，每年需要增加投資540億～1450億美元。國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)表示，風(fēng)能和太陽(yáng)能光伏發(fā)電將需要以價(jià)格約為25～30美元·t–1的CO2來(lái)與公用事業(yè)規(guī)模的煤炭發(fā)電的成本進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。

表6 中國(guó)可再生能源的潛力(根據(jù)參考文獻(xiàn)[44]中的表4改編)

《中國(guó)2050高比例可再生能源發(fā)展情景暨路徑研究》[39]是清潔環(huán)境、保護(hù)自然生態(tài)系統(tǒng)和獲得高質(zhì)量生活的“美麗中國(guó)”的長(zhǎng)期愿景和路線圖的一部分。這一愿景要求大力發(fā)展可再生能源，使之到2050年提供超過(guò)60 %的能源消耗和超過(guò)85 %的電力供應(yīng)。路線圖中值得注意的方面是，它設(shè)想中國(guó)煤炭的消費(fèi)量在2020年達(dá)到峰值，其一次能源需求到2025年達(dá)到高峰(相比之下，國(guó)際能源署的《世界能源展望2014》[37]中預(yù)計(jì)中國(guó)的煤炭消費(fèi)量在2030年達(dá)到峰值前將逐漸緩慢增長(zhǎng))。中國(guó)的CO2排放量也將在2025年達(dá)到峰值，為9.23 × 109t(可能只包括與能源有關(guān)的排放)。在ERI的設(shè)想中，2030年煤炭的消費(fèi)量與國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)設(shè)想中的相似，但總發(fā)電量以及風(fēng)力和太陽(yáng)能光伏發(fā)電的使用量比國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)設(shè)想中的(圖3)高得多(基于國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)估計(jì)值的等比縮放，ERI設(shè)想的投資大約為每年1800億美元)。這種差異是由ERI在愿景中強(qiáng)調(diào)電氣化引起的。電力被認(rèn)為是信息技術(shù)和通信技術(shù)的驅(qū)動(dòng)力，被視為“人類文明的進(jìn)步”。到2050年，電力使用量預(yù)計(jì)將上升到15 000 TW·h (圖3)。隨著可再生能源的高度滲透，以及能源效率提高至90 %，煤炭在中國(guó)2050年發(fā)電中所占的比例預(yù)計(jì)將從75 %下降到7 %。

《中國(guó)2050高比例可再生能源發(fā)展情景暨路徑研究》的核心是風(fēng)力和太陽(yáng)能發(fā)電的部署，在2050年預(yù)計(jì)能提供64 %的總發(fā)電量。預(yù)計(jì)風(fēng)力發(fā)電的裝機(jī)容量約為25～30 GW·a?1，到2020年將達(dá)到250 GW的總?cè)萘?，屆時(shí)風(fēng)力發(fā)電將能與煤炭發(fā)電相競(jìng)爭(zhēng)(參考文獻(xiàn)[39]中的圖17)。同時(shí)新的風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量將以80 GW·a?1的速度增加，到2050年將達(dá)到2400 GW的總?cè)萘俊ｎA(yù)計(jì)到2020年，光伏市場(chǎng)將以每年35 %的速度增長(zhǎng)。2020—2030年，增長(zhǎng)速度則降為25 %～30 %。到2030年以后，太陽(yáng)能光伏發(fā)電預(yù)計(jì)將變得更具經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力[39]。在此情景下，到2050年裝機(jī)容量將達(dá)到2700 GW。

實(shí)施《中國(guó)2050高比例可再生能源發(fā)展情景暨路徑研究》[39]，需要在電力傳輸系統(tǒng)和制度創(chuàng)新方面進(jìn)行投資。需要增加區(qū)域電網(wǎng)的互連，以便將電力從北部和西部轉(zhuǎn)移到東部的高需求中心，增加系統(tǒng)靈活性并平衡負(fù)載。容量超過(guò)100 GW的三條跨區(qū)域輸電線路將是初步要求。未來(lái)可能需要進(jìn)一步的遠(yuǎn)距離傳輸能力，同時(shí)需要解決選址、成本分配和主管部門(mén)之間的協(xié)調(diào)問(wèn)題[39] (中國(guó)現(xiàn)有的輸電和配電系統(tǒng)在參考文獻(xiàn)[4]中有簡(jiǎn)要介紹)。需要開(kāi)發(fā)能量存儲(chǔ)容量，以便在低需求時(shí)期利用過(guò)剩電能。為了實(shí)現(xiàn)可再生能源發(fā)電所需的系統(tǒng)靈活性，中國(guó)將需要開(kāi)發(fā)新的運(yùn)行程序、商業(yè)模式、市場(chǎng)規(guī)則以及技術(shù)改進(jìn)[39]。

如果中國(guó)追求大幅度增加對(duì)可再生能源發(fā)電的投資，那么就有可能實(shí)現(xiàn)從避免貨運(yùn)鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的成本(以及港口和水利基礎(chǔ)設(shè)施，健康成本和污染控制成本)中獲得巨大但尚未確定的節(jié)約成本，下文中將進(jìn)一步討論。

4. 貨運(yùn)鐵路基礎(chǔ)設(shè)施

為了更好地理解中國(guó)經(jīng)濟(jì)在綠色轉(zhuǎn)型中的變化，并通過(guò)避免在非必要的基礎(chǔ)設(shè)施能力上的投資來(lái)釋放巨大的潛在資金來(lái)源，有必要對(duì)中國(guó)所有的基礎(chǔ)設(shè)施部門(mén)進(jìn)行更全面的檢查，不僅是那些在表1中列出的部門(mén)。綠色轉(zhuǎn)型涉及的不僅僅是對(duì)綠色基礎(chǔ)設(shè)施的大量投資，同時(shí)也需要限制對(duì)那些加劇了環(huán)境破壞現(xiàn)狀的其他基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行投資。如前面的圖1所示，不同基礎(chǔ)設(shè)施部門(mén)之間的物質(zhì)和經(jīng)濟(jì)上相互交流，將有助于中國(guó)在2025年實(shí)現(xiàn)溫室氣體排放和一次能源消耗達(dá)到高峰的目標(biāo)[39]。進(jìn)一步論證僅僅其中一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施交互，可以考慮貨運(yùn)鐵路部門(mén)及其相關(guān)的燃煤發(fā)電部門(mén)的交互。

中國(guó)正雄心勃勃地計(jì)劃擴(kuò)大其鐵路基礎(chǔ)設(shè)施，其中主要是為了煤炭的運(yùn)輸，因而會(huì)對(duì)電力生產(chǎn)的成本造成潛在的影響。2013年，鐵路系統(tǒng)運(yùn)送了21.06億名乘客和3.967×109t的貨物，其中的58 %被用于煤炭的運(yùn)輸。同年，6500億元人民幣(1059億美元)被用于鐵路投資，其中的5200億元人民幣用在了5200 km的新建鐵路線上[45]。截至2014年，中國(guó)擁有112 000 km的鐵路。到2015年年底，將會(huì)有120 000 km的鐵路，包括16 000 km的高速鐵路①Personal communication with Professor Xiaoqiang Zhang, Southwest Jiaotong University.。在“十三五”規(guī)劃下，大約23 000 km的鐵路將在未來(lái)五年內(nèi)建成。新建鐵路中的大多數(shù)將為乘客服務(wù)，盡管與新的高速客運(yùn)線平行的舊線路常常會(huì)致力于貨運(yùn)[23]。鐵路網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)期計(jì)劃是到2050年里程擴(kuò)大至280 000 km [45]，這同時(shí)包括高速客運(yùn)鐵路和新的貨運(yùn)鐵路基礎(chǔ)設(shè)施。

如果中國(guó)繼續(xù)增加其煤炭使用量，就需要大量地建設(shè)鐵路基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)克服資源位置和需求中心區(qū)域不匹配的問(wèn)題[46]。大部分的煤炭?jī)?chǔ)量在中國(guó)的北部和西北部地區(qū)，然而在人口密集的沿海地區(qū)，如山東省、江蘇省、河北省、廣東省、浙江省等省份，當(dāng)?shù)氐拿禾抗?yīng)不足。截至2008年，中國(guó)超過(guò)80 %的可采煤炭?jī)?chǔ)量位于內(nèi)蒙古自治區(qū)、新疆維吾爾自治區(qū)、山西省、陜西省、貴州省這些省份。Mou和Li [46]注意到，中部省份的一些傳統(tǒng)煤炭供應(yīng)地區(qū)，如河南省、山西省等省份，其煤炭產(chǎn)量已經(jīng)到達(dá)頂峰。越來(lái)越多的煤炭供應(yīng)來(lái)自北方的內(nèi)蒙古自治區(qū)，而從中長(zhǎng)期來(lái)看，煤炭供應(yīng)可能會(huì)不得不來(lái)自位于中國(guó)最西部的、遙遠(yuǎn)的新疆維吾爾自治區(qū)。中國(guó)的大多數(shù)貨運(yùn)鐵路路線已經(jīng)運(yùn)力飽和，所以一些煤炭必須通過(guò)公路運(yùn)輸，其成本則更加昂貴。鐵路運(yùn)輸也有備選項(xiàng)：大量的煤炭可以通過(guò)內(nèi)河運(yùn)輸，同時(shí)中國(guó)也可以從國(guó)外進(jìn)口煤炭。這兩種情況都可能需要對(duì)于港口基礎(chǔ)設(shè)施的投資。然而，一些煤炭資源大省卻缺少水路通道，如果中國(guó)繼續(xù)主要依賴于煤基能源，很明顯其仍需要建造更多的鐵路。

根據(jù)最近的市場(chǎng)改革的結(jié)果，建立或加強(qiáng)貨運(yùn)鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的成本可能會(huì)影響中國(guó)未來(lái)煤炭發(fā)電的成本。對(duì)美國(guó)燃煤發(fā)電的歷史回顧表明，燃煤發(fā)電的總成本主要由燃料成本和資本成本所控制，操作和維護(hù)成本僅占總成本的5 %～15 %左右[47]。在過(guò)去的一個(gè)世紀(jì)里，燃料投入的成本，也就是說(shuō)，發(fā)電站的煤炭成本，通常占據(jù)總發(fā)電成本的50 %～65 % (參考文獻(xiàn)[47]中的圖11)。在20世紀(jì)上半葉，將煤炭運(yùn)送到發(fā)電廠的成本與礦區(qū)中煤炭的價(jià)格持平。自1940年起，運(yùn)輸成本逐漸下降到煤炭交貨成本的20 %～40 %。隨著20世紀(jì)80年代管制政策的放寬，美國(guó)鐵路貨運(yùn)費(fèi)率大幅下降，這也降低了煤炭成本[47]。中國(guó)正發(fā)生著相反的事情：貨運(yùn)鐵路運(yùn)費(fèi)在過(guò)去的30年里沒(méi)有變化，直至2012年，每噸貨物每公里的運(yùn)費(fèi)上漲了1.5美分[45]；自此之后貨運(yùn)鐵路運(yùn)費(fèi)再次上升，2015年2月達(dá)到了每噸貨物每公里的運(yùn)費(fèi)為15.51美分。Rutkowski的一項(xiàng)研究表明[48]，盡管貨運(yùn)鐵路運(yùn)費(fèi)仍在進(jìn)行著大幅補(bǔ)貼，“為了使鐵路資產(chǎn)回報(bào)率接近國(guó)有工業(yè)企業(yè)的平均水平，平均貨物運(yùn)費(fèi)需要在2013年2月的運(yùn)費(fèi)基礎(chǔ)上增加38 %?！背醪接?jì)算表明，貨運(yùn)鐵路運(yùn)費(fèi)增加的38 %會(huì)導(dǎo)致煤炭發(fā)電的平均成本至少增加12元·(kW·h)–1[49]②The calculation assumes an average efficiency of China’s coal-fired power of 325 gce·(kW·h)—1(adapted from Ref. [49], which gives the raw amount of coal required per kW·h generated) and an average distance traveled by each tonne of coal of 735 km (based on 2917.4 billion tonne-km per 3.967 billion tonnes of freight in 2013).?；贓RI的均化發(fā)電成本，所有其他條件不會(huì)發(fā)生改變，這就意味著在今天的中國(guó)，風(fēng)力發(fā)電的成本效益應(yīng)該比煤炭發(fā)電更高③Note: This is a preliminary assessment without full information; rising rail costs may have already been used to determine the expected increases in coal-powered electricity.。進(jìn)一步研究鐵路運(yùn)費(fèi)對(duì)燃煤發(fā)電成本的潛在影響，對(duì)其與可再生資源發(fā)電的對(duì)比是十分必要的。

為了進(jìn)一步論證即將到來(lái)的資源分配問(wèn)題，在“十三五”規(guī)劃中，建造2000 km的貨運(yùn)鐵路專線所需的鐵礦石的總量，近似相當(dāng)于建造2000 GW容量的海岸風(fēng)力發(fā)電機(jī)所需的鐵礦石的總量。根據(jù)ERI的估計(jì)，這接近于2050年的風(fēng)力發(fā)電設(shè)想目標(biāo)[39,50]②②。

5. 工業(yè)污染和環(huán)境修復(fù)

中國(guó)基于生態(tài)文明的轉(zhuǎn)型需要大量投資來(lái)減少工業(yè)污染及清理環(huán)境中被污染的土壤和地下水。所需的綠色融資預(yù)算要考慮到治理或回收廢氣、固體廢料和工業(yè)廢水。不過(guò)，值得注意的是，超過(guò)40 %的污染治理成本(2014—2020年間)來(lái)自與煤炭燃燒相關(guān)的空氣和固體廢料的排放。因此，中國(guó)電力行業(yè)摒棄煤炭燃燒的長(zhǎng)期轉(zhuǎn)型將從避免與煤炭污染相關(guān)的治理成本中獲得額外的經(jīng)濟(jì)收益。

5.1. 工業(yè)廢氣處理

中國(guó)的工業(yè)廢氣的排放主要?dú)w咎于煤炭的燃燒。2013年，工業(yè)使用了3 × 109t 煤炭，這是全國(guó)煤炭燃燒總數(shù)的87.3 %(3.47 × 109t·a?1)。其中的四個(gè)行業(yè)，電力、水泥、鋼鐵和化工行業(yè)，占據(jù)了86 %的工業(yè)煤炭使用量。工業(yè)用煤的燃燒產(chǎn)生了6.32 × 107t SO2，其中1.835 × 107t SO2的排放造成了空氣污染。國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布了《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014—2020年)》①http://www.gov.cn/zhengce/content/2014-11/19/content_9222.htm，并建議到2020年，煤炭燃燒的增長(zhǎng)要被限制在4.2 × 109t·a?1以下。

《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》②http://www.gov.cn/zwgk/2013-09/12/content_2486773.htm要求對(duì)中國(guó)工業(yè)中脫硫、脫氮和除塵(即微粒排放控制)計(jì)劃增加投資。根據(jù)排放標(biāo)準(zhǔn)的達(dá)標(biāo)要求，在煤炭消費(fèi)不變的情況下，工業(yè)廢氣的治理預(yù)計(jì)需要7800億～18 300億元人民幣(2014—2020年)。除了針對(duì)煤炭消耗的能源政策，實(shí)施《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》將需要進(jìn)一步的行動(dòng)。在任何情況下，針對(duì)重點(diǎn)行業(yè)的排放標(biāo)準(zhǔn)都需要建立或修訂，并更好地執(zhí)行。諸如排污許可證的使用之類的監(jiān)控、監(jiān)督和管理排放的策略，都需要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。

5.2. 工業(yè)固體廢料的處置

2013年，中國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的普通工業(yè)廢料為3.28 × 109t，其中的五個(gè)類別(尾礦、煤灰、煤矸石、冶煉廢料和爐渣)約占總數(shù)的80 %。2013年的平均綜合利用率(即回收率)是62 %，但是在不同類別之間也各不相同。其中，冶煉廢料(91.8 %)、爐渣(89.9 %)和煤灰(86.2 %)的回收率都超過(guò)了《工業(yè)轉(zhuǎn)型和升級(jí)規(guī)劃(2011—2015年)》③http://www.gov.cn/xxgk/pub/govpublic/mrlm/201201/t20120119_64732.html中規(guī)定的72 %的目標(biāo)。煤矸石(71.1 %)和尾礦(30.7 %)的回收率則低于目標(biāo)。

為了實(shí)現(xiàn)2014—2020年的工業(yè)固體廢料回收目標(biāo)，預(yù)計(jì)需要的資本投資為130億～9600億元人民幣。上估計(jì)假設(shè)新生成的固體廢料回收率達(dá)到100 %，則預(yù)計(jì)需要1640億元人民幣的投資。此外，根據(jù)新的更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步處理現(xiàn)有的工業(yè)固體廢料的必要投資金額將達(dá)到7960億元人民幣。需要建立政策來(lái)增加固體廢料的利用率；重點(diǎn)工業(yè)需要建立國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也需要一系列的配套政策：如利用市場(chǎng)機(jī)制、保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)、政府指導(dǎo)、示范項(xiàng)目、稅收鼓勵(lì)和環(huán)境標(biāo)識(shí)等。

隨著中國(guó)在廢料管理實(shí)踐中進(jìn)一步發(fā)展，伴隨著回收利用的增加，可以預(yù)期中國(guó)正沿著2013年1月國(guó)務(wù)院發(fā)布(國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)主持)的《循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略及近期行動(dòng)計(jì)劃》②②發(fā)展。

5.3. 工業(yè)廢水

根據(jù)《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》③①，從2014年到2020年，處理工業(yè)廢水所需的進(jìn)一步投資為3300億～11 800億元人民幣。這些投資可能由提高的資源和排放費(fèi)來(lái)提供資金，同時(shí)未來(lái)的成本也將由嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施的情況決定。

5.4.環(huán)境修復(fù)

對(duì)中國(guó)已經(jīng)受污染的土壤和地下水的環(huán)境修復(fù)的投資增加了工業(yè)空氣污染治理、廢料和污水處理的成本。于2005年4月和2013年12月進(jìn)行的對(duì)中國(guó)土壤污染程度的調(diào)查揭示，污染物廣泛存在于工業(yè)和商業(yè)用地，農(nóng)業(yè)土地也未能幸免。國(guó)土資源部2014年的公報(bào)②②②表明，50 %以上的地級(jí)市的監(jiān)測(cè)站內(nèi)，地下水污染處于“嚴(yán)重”或者“非常嚴(yán)重”的程度。中國(guó)城市中的工業(yè)棕色地帶的數(shù)量至少達(dá)300 000個(gè)，從2014年到2020年，預(yù)計(jì)的修復(fù)成本在1500億～4500億元人民幣之間。進(jìn)一步的資金需求大約在140億～3130億元人民幣之間，用于修復(fù)大約3.3 × 1010m2被重金屬和其他污染物污染的農(nóng)田。清理預(yù)計(jì)1.8 × 109m3的受污染地下水的成本大約在240億～1670億元人民幣之間。

環(huán)境修復(fù)行業(yè)在中國(guó)仍處于起步階段。在某些情況下，公私合作伙伴關(guān)系可能被用于環(huán)境修復(fù)融資的模型。當(dāng)修復(fù)工程對(duì)新的建筑施工有較高價(jià)值時(shí)，私營(yíng)部門(mén)修復(fù)這些位于城市中的受污染的土地就有可能獲得金融回報(bào)。

6. 結(jié)論：工程技術(shù)專業(yè)的挑戰(zhàn)

從本文對(duì)中國(guó)生態(tài)文明所需的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的綜述，可以總結(jié)出對(duì)于工程技術(shù)專業(yè)的關(guān)鍵挑戰(zhàn)：

(1) 中國(guó)未來(lái)的生態(tài)文明，依賴一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)政策的實(shí)施：《中國(guó)2050高比例可再生能源發(fā)展情景暨路徑研究》。到2050年，ERI所描述的愿景[39]要求超過(guò)60 %的能源消耗和超過(guò)85 %的電力供應(yīng)來(lái)自可再生能源。工程師在發(fā)展大容量遠(yuǎn)距離輸電線路、能量存儲(chǔ)能力和新系統(tǒng)操作程序中扮演了關(guān)鍵的角色。《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》不僅將減少溫室氣體排放，還將支持中國(guó)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)，通過(guò)非物質(zhì)化作用，大幅降低氣體和固體工業(yè)廢物的生產(chǎn)。

(2) 在中國(guó)的綠色轉(zhuǎn)型中，可能在例如鐵路、港口、煉油廠和水利基礎(chǔ)設(shè)施等其他基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)，有大量的節(jié)約量尚未得到充分評(píng)估。特別是，在《中國(guó)2050高比例可再生能源發(fā)展情景暨路徑研究》所要求的大量減少煤炭運(yùn)輸(約75 %)的背景下，急需重新審視《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》[39]。

(3) 為了在環(huán)境保護(hù)的前提下提供高質(zhì)量的生活方式，工程師們需要調(diào)整他們的技能，來(lái)實(shí)現(xiàn)《國(guó)家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014—2020年)》。這種新型的城鎮(zhèn)化需要大量城市基礎(chǔ)設(shè)施方面的投資，包括供水、污水處理、固體廢料處理設(shè)施，商業(yè)和住宅建筑以及城市交通。城市和土地利用規(guī)劃也影響了中國(guó)對(duì)綠色基礎(chǔ)設(shè)施和金融的需要。例如，城市土地利用規(guī)劃可以實(shí)現(xiàn)流域管理和相關(guān)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，反過(guò)來(lái)減少了為快速增長(zhǎng)的城市人口提供干凈水源所需的昂貴的基礎(chǔ)設(shè)施投資。如果資源高效的土地利用和城鄉(xiāng)結(jié)合與基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃可以整合，其他的成本節(jié)約也同樣可行(如公共交通解決方案、沿海地區(qū)洪水緩沖等)。

(4) 近年來(lái)在建筑行業(yè)，中國(guó)已經(jīng)實(shí)施了許多成功的政策。但中國(guó)建筑的能源效率仍有相當(dāng)大的改善空間。從建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的比較來(lái)看，中國(guó)的建筑條例遠(yuǎn)沒(méi)有許多西方國(guó)家、地區(qū)和城市嚴(yán)格，特別是那些地處寒冷氣候區(qū)域的國(guó)家。中國(guó)工程師和建筑科學(xué)家需要進(jìn)一步發(fā)展凈零耗能的綠色建筑。

(5) 中國(guó)綠色產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型中一個(gè)不可或缺的部分是涉及節(jié)約材料的工程系統(tǒng)，從而減少甚至消除浪費(fèi)。工業(yè)生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)或者動(dòng)態(tài)地觀看經(jīng)濟(jì)，如圖1中的觀點(diǎn)，對(duì)于可持續(xù)發(fā)展而言是必要的[51]?！堆h(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略及近期行動(dòng)計(jì)劃》①Personal communication, Dr. Lei Shi, Associate Professor, School of Environment, Tsinghua University.就是這個(gè)觀點(diǎn)的示例。依照這個(gè)計(jì)劃，中國(guó)正在實(shí)施10個(gè)類型的示范項(xiàng)目，分布于100個(gè)示范城市(或區(qū)縣)和1000個(gè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范企業(yè)園區(qū)。示范項(xiàng)目包括綜合資源回收，工業(yè)園區(qū)循環(huán)變換，可再生資源回收利用，城市開(kāi)采、再制造，廚余垃圾回收，生產(chǎn)廢料的協(xié)同處理，農(nóng)業(yè)廢料示范項(xiàng)目，服務(wù)行業(yè)示范項(xiàng)目和資源回收利用技術(shù)推廣。通過(guò)這樣的示范項(xiàng)目，中國(guó)已經(jīng)開(kāi)始建立能力、技術(shù)和知識(shí)來(lái)滿足推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展投資的需要，這反過(guò)來(lái)將有助于減少新的垃圾管理基礎(chǔ)設(shè)施的成本。

(6) 在中國(guó)，受污染的土壤和地下水的體量要比在美國(guó)超級(jí)基金網(wǎng)站接受治理的土壤和地下水的體量高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。環(huán)境修復(fù)行業(yè)在中國(guó)仍處于起步階段，并且需要提升自己的能力，以確保私營(yíng)部門(mén)可以在實(shí)現(xiàn)中國(guó)的綠色轉(zhuǎn)型中發(fā)揮作用。

致謝

感謝資助本文工作的中國(guó)環(huán)境與發(fā)展國(guó)際合作委員會(huì)。

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Chris Kennedy, Ma Zhong, and Jan Corfee-Morlot declare that they have no conflict of interest or financial conflicts to disclose.

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* Corresponding author.

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2095-8099/? 2016 THE AUTHORS. Published by Elsevier LTD on behalf of Chinese Academy of Engineering and Higher Education Press Limited Company. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).

英文原文: Engineering 2016, 2(4): 414—425

Chris Kennedy, Ma Zhong, Jan Corfee-Morlot. Infrastructure for China’s Ecologically Balanced Civilization. Engineering, http://dx.doi.org/10.1016/ J.ENG.2016.04.014