易 榮 , 賈開國(guó)
(1. 中國(guó)冶金地質(zhì)總局一局, 河北 三河 065201; 2. 中冶一局城市安全與地下空間研究院, 河北 三河 065201)
“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)提出以后,其實(shí)現(xiàn)路徑一直是政府和社會(huì)各界高度關(guān)注和研究的重點(diǎn)。2年來(lái),各層面專家智庫(kù)紛紛建言獻(xiàn)策,從不同層面、不同角度為“降碳減排”支招。胡鞍鋼[1]從能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和能源技術(shù)革命、降低能耗以及政策合力、市場(chǎng)協(xié)同效應(yīng)等20個(gè)方面提出了碳達(dá)峰的主要實(shí)現(xiàn)路徑及政策建議; 王燦等[2]從排放路徑、技術(shù)路徑、社會(huì)路徑等方面對(duì)碳中和愿景的實(shí)現(xiàn)路徑與政策體系進(jìn)行了分析; 張賢等[3]從科技創(chuàng)新和技術(shù)發(fā)展層面提出了低碳/脫碳相關(guān)政策建議; 錢七虎[4]分別從地下空間助力建設(shè)綠色城市和地下空間中的電力能源系統(tǒng)建設(shè)2個(gè)方面,梳理了地下空間與“雙碳”目標(biāo)的關(guān)系。專家學(xué)者對(duì)“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)路徑多集中在政策層面和技術(shù)層面,對(duì)如何依托國(guó)土空間載體來(lái)實(shí)現(xiàn)降碳減排方面,則缺乏較為全面系統(tǒng)的理論研究成果。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō),碳達(dá)峰、碳中和是一場(chǎng)影響極為廣泛的綠色工業(yè)化革命,離不開全社會(huì)各行業(yè)的深度參與,除了需要經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、能源、生態(tài)和應(yīng)對(duì)氣候變化協(xié)同治理,還需要自然資源管理和國(guó)土空間治理的深度、廣泛參與[5]。
城市地下空間資源作為國(guó)土空間資源的重要組成部分,有巨大的資源開發(fā)潛力、強(qiáng)大的資源稟賦以及良好的恒溫恒濕性和防災(zāi)減災(zāi)特性,是建設(shè)生態(tài)低碳型、環(huán)境友好型、資源節(jié)約型城市的最佳場(chǎng)所。本文聚焦“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo),針對(duì)城市地下空間助力“雙碳”開展理論研究和統(tǒng)計(jì)計(jì)算,闡述城市地下空間對(duì)提升碳匯、降低能耗以及綠色能源轉(zhuǎn)型方面的突出功效; 提出“雙碳”戰(zhàn)略背景下城市地下空間開發(fā)策略,即: 工程建設(shè)轉(zhuǎn)向生態(tài)保護(hù)、平面擴(kuò)張轉(zhuǎn)向地上地下協(xié)調(diào)發(fā)展、工程施工轉(zhuǎn)向低碳生態(tài)技術(shù)、單一資源開發(fā)轉(zhuǎn)向統(tǒng)籌復(fù)合利用。
地下空間是城市發(fā)展的戰(zhàn)略性空間,不僅是各類地下空間設(shè)施建設(shè)活動(dòng)的基礎(chǔ),同時(shí)也是地下巖土資源、地下水源、地下可再生能源的重要載體[6]。因此,地下空間具有雙重屬性,即自然資源的固有屬性和人工建筑物的功能屬性。
地下空間的雙重屬性決定了其各種開發(fā)方式、利用功能和空間形式,與地面空間形成互補(bǔ)、替換和整體關(guān)系,解決多種城市矛盾且滿足城市的不同需求。一方面,由于地下空間資源開發(fā)潛力巨大,根據(jù)中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局編制的《城市地質(zhì)調(diào)查總體方案(2017—2025年)》,中國(guó)337個(gè)地級(jí)及以上城市可供開發(fā)的地下空間資源量約90億m2,可置換地表土地面積約5 800 km2,這對(duì)緩解城鎮(zhèn)化發(fā)展導(dǎo)致的土地資源緊缺,以及堅(jiān)守耕地保護(hù)紅線功效突出;另一方面,地下空間被巖石、土壤和地下水介質(zhì)包圍,并蘊(yùn)含大量的可再生能源,在溫度、濕度的穩(wěn)定方面,空間和環(huán)境的封閉、隱蔽和防護(hù)安全方面,節(jié)省能源消耗方面,以及推動(dòng)能源消費(fèi)轉(zhuǎn)型升級(jí)方面,都具有地表空間無(wú)法替代的優(yōu)勢(shì)。
根據(jù)科學(xué)理論,實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”有2種途徑: 一種途徑是減少碳排放,如使用可再生清潔能源替代化石能源,以及提高能效等;另一種途徑是利用自然或人為力量直接去除大氣中的溫室氣體,如增加國(guó)土綠化面積(自然方式)、利用碳捕捉和碳封存技術(shù)固定碳[7]。這2種路徑都與地下空間資源開發(fā)利用密切相關(guān)。充分利用地下空間資源的雙重屬性優(yōu)勢(shì),將適宜于地下空間環(huán)境的城市交通、商業(yè)、污水處理、垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)處理、變電站等功能設(shè)施地下化,不僅可以置換大量的土地用于城市生態(tài)綠地建設(shè),提升城市生態(tài)碳匯能力,還可以利用地下空間恒溫性節(jié)省溫度調(diào)節(jié)能耗,利用地?zé)岬惹鍧嵞茉床糠痔娲茉?,利用地下空間地質(zhì)多樣性實(shí)現(xiàn)碳儲(chǔ)存等[8]。這對(duì)建設(shè)綠色生態(tài)城市,助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)功效顯著。
城市是人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)、文化、生產(chǎn)、生活的活動(dòng)中心,是資源、能源消耗、碳排放(碳耗)的集聚區(qū)域; 同時(shí)也是溫室氣體主要的排放源,中國(guó)70%的碳排放來(lái)自城市[9]。當(dāng)前中國(guó)碳排放二氧化碳當(dāng)量(CO2e)年排放約102億t。其中,制造業(yè)(水泥、鋼筋、塑料)占比31%,用電占比27%,種殖養(yǎng)殖占比19%,交通運(yùn)輸占比16%,供暖制冷占比7%。電力、工業(yè)、交通以及建筑物供暖制冷組成了中國(guó)碳排放的主要來(lái)源,這些行業(yè)大多數(shù)集中在城市或城市周邊。隨著中國(guó)新型城鎮(zhèn)化快速推進(jìn),大中型城市的“虹吸效應(yīng)”日益凸顯。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局公布的第7次人口普查數(shù)據(jù),截至2020年,中國(guó)城鎮(zhèn)人口總數(shù)達(dá)到9.01億,城鎮(zhèn)化水平達(dá)到63.89%; 預(yù)計(jì)到2030年,中國(guó)城市人口總數(shù)將超過(guò)10億,中國(guó)城市化率將達(dá)70%。隨著城市人口的持續(xù)增長(zhǎng),城市的能耗與碳排放也會(huì)相應(yīng)呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)。
“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)提出: 中國(guó)將用短短30年實(shí)現(xiàn)從碳達(dá)峰到碳中和,不僅體現(xiàn)出中國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基本訴求,也體現(xiàn)出中國(guó)構(gòu)建全球命運(yùn)共同體的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)。用全球歷史上最短的時(shí)間實(shí)現(xiàn)從碳達(dá)峰到碳中和,必然要開展一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革。這就要求作為降碳減排主戰(zhàn)場(chǎng)的城市地區(qū),必須抓住提升碳匯、降低能耗和發(fā)展綠色能源3大關(guān)鍵環(huán)節(jié),有序推進(jìn)地下空間資源的開發(fā)利用,構(gòu)建城市綠色生態(tài)空間,改變能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),這對(duì)“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)具有重大戰(zhàn)略意義。
在城市高密度建設(shè)與存量發(fā)展背景下,用于園林綠化的綠地、公園等開敞空間日益減少。作為城市唯一的自然碳匯,城市綠地生態(tài)系統(tǒng)在維持和改善城市生態(tài)環(huán)境中發(fā)揮著核心作用,是吸收并儲(chǔ)存城市排放CO2的主要貢獻(xiàn)者。在陸地生態(tài)系統(tǒng)中,森林作為全球最大的儲(chǔ)碳庫(kù),活林材每m3每年可吸收和固定1.83 t CO2,碳儲(chǔ)量占39%~40%,成本僅是技術(shù)減排的20%; 草地占33%~34%,且草碳匯潛力巨大,通過(guò)整治恢復(fù)、種草、草畜平衡等方式,每年可新增碳匯40~60億t。
“十四五”時(shí)期,北京市森林覆蓋率將達(dá)到45%,公園綠地500 m服務(wù)半徑覆蓋率將達(dá)到90%,建成區(qū)人均公園綠地面積將達(dá)到16.7 m2、森林蓄積量將達(dá)到3 450萬(wàn)m3、林地綠地年碳匯量將達(dá)到1 000萬(wàn)t[10]??梢?,城市綠地生態(tài)系統(tǒng)在城市碳循環(huán)中占據(jù)重要地位,對(duì)于城市改善區(qū)域環(huán)境條件、應(yīng)對(duì)氣候變化等具有重要意義[11]。
當(dāng)前中國(guó)許多城市地表開發(fā)強(qiáng)度已超過(guò)國(guó)際宜居生態(tài)線。就宜居而言,重點(diǎn)是多留些綠地,使城市更生態(tài); 少排放些廢氣,使城市更干凈。地下空間資源的開發(fā)利用在解決霧霾與空氣污染、綠地不足與生態(tài)環(huán)境問(wèn)題方面大有可為。美國(guó)曾把最寬闊的波士頓中央大道6車道高架橋拆除,改為8車道地下隧道,這不僅使交通更加通暢,還增加了約1.05 km2(260英畝)的中心公園和綠色開敞空間,而且使市區(qū)CO2體積分?jǐn)?shù)降低了12%[12]。以北京市為例,目前有主要垃圾處理場(chǎng)14處,如果將其全部轉(zhuǎn)入地下,可置換出約3.5 km2的綠地面積; 如果用于建造城市園林,則可獲得約44 000 m3的樹木蓄積量,可吸收約8萬(wàn)t CO2。
2.2.1 降低能耗
隨著地下物流、地下交通、地下綜合體等城市地下空間開發(fā)力度的加大,電/熱/冷等多元地下空間負(fù)荷激增[13]。相對(duì)于地上建筑,地下空間密閉,地下恒溫層周邊毗鄰?fù)寥?,不受太?yáng)輻射、地上環(huán)境溫度和地球內(nèi)熱的影響,地溫基本保持常年恒定不變。特別是在冬夏溫差較大、氣候相對(duì)惡劣的城市,地下空間在使用中能節(jié)省大量的溫度調(diào)節(jié)能耗。
以軌道交通為例,根據(jù)《城市軌道交通2021年度統(tǒng)計(jì)和分析報(bào)告》,2021年全國(guó)軌道交通總能耗為213.1億kW·h,除去牽引供電能耗,通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)能耗約63.9億kW·h,折合標(biāo)準(zhǔn)煤785.8萬(wàn)t。經(jīng)計(jì)算,我國(guó)地鐵場(chǎng)站因地下空間恒溫特性,每年在供暖制冷方面節(jié)約的能耗折合標(biāo)準(zhǔn)煤為95.8萬(wàn)t,降低了通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)能耗的10.9%,減少CO2排放239.6萬(wàn)t。以天津市為例,夏季地表平均溫度為26~29 ℃,冬季地表平均溫度為-5~-1 ℃,其恒溫層深度大部分處于地下9~20 m,溫度恒定在12~16 ℃。據(jù)天津市氣候中心研究數(shù)據(jù),每升降1 ℃,天津市年平均制冷負(fù)荷為1.05 kW·h/m2,年平均供暖負(fù)荷為4.01 kW·h/m2,每t煤可提供813.7 kW·h電量。截至2020年,天津市地下空間建筑面積超過(guò)1 500萬(wàn)m2,以此標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算,天津市1年因城市地下空間的溫度調(diào)節(jié)作用可節(jié)省能耗約折合標(biāo)準(zhǔn)煤136萬(wàn)t,可減少CO2排放340萬(wàn)t??梢?,充分利用地下空間恒溫特性,開發(fā)建設(shè)地下交通、地下商業(yè)、地下工業(yè)、地下倉(cāng)儲(chǔ)物流等可節(jié)省大量溫度調(diào)節(jié)能耗。隨著地下空間行業(yè)規(guī)模、技術(shù)手段等不斷發(fā)展,必將進(jìn)一步顯現(xiàn)出其在降低城市能耗、減少碳排放量中的特殊地位。
2.2.2 儲(chǔ)碳固碳
利用地下空間圍巖地質(zhì)多樣性,可以將CO2捕集、運(yùn)輸并注入至地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)或通過(guò)礦化作用封存于巖石之中,使排出的碳重回地圈儲(chǔ)存。中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局調(diào)查顯示,全國(guó)陸域及淺海沉積盆地的深部咸水層、枯竭油氣層和不可采煤層等地層CO2地質(zhì)儲(chǔ)存潛力為7.5萬(wàn)億t; 并提出CO2的地下深部咸水層封存技術(shù),通過(guò)將CO2儲(chǔ)存于地下超過(guò) 800 m的位置,使其處于超臨界流體狀態(tài)。利用低滲透性巖石蓋層的良好封閉性,將CO2封存于蓋層下方,使其逐漸溶解于咸水層中或與周圍環(huán)境的巖石/礦物產(chǎn)生作用形成新的礦物,從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間尺度的固碳。目前,CO2地質(zhì)儲(chǔ)存已突破鉆探、灌注、采樣和監(jiān)測(cè)等技術(shù)難題,全球已有多個(gè)地區(qū)陸續(xù)建設(shè)CO2地質(zhì)封存項(xiàng)目,形成了一整套相對(duì)成熟的工程技術(shù)。
此外,由于地下空間的恒溫和恒濕性,以及良好的抗災(zāi)和防護(hù)性,未來(lái)建設(shè)軟件庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、種子庫(kù)及重要戰(zhàn)略物資儲(chǔ)備、網(wǎng)絡(luò)化地下智慧物流、深隧排水系統(tǒng)、軍事防御工程等,具有地面空間無(wú)法替代的優(yōu)勢(shì)條件。
中國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局公布數(shù)據(jù)顯示,2020年我國(guó)能源結(jié)構(gòu)組成為: 煤炭56.8%、石油18.9%、天然氣8.3%、非化石能源16.0%。在碳排放仍然處在“總量高、增量高”的歷史階段,化石能源(煤炭、石油及天然氣)的燃燒對(duì)碳排放量起到了決定性的影響作用。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷增長(zhǎng),對(duì)能源的需求量不斷增大,未來(lái)人均能源消耗量也在不斷增加; 但同時(shí)也要求大幅度降低碳排放量,并大幅提高非化石能源占一次能源消費(fèi)的比重,大力發(fā)展綠色清潔能源。地?zé)崮苜Y源(主要包括淺層地?zé)崮?、水熱型地?zé)岷透蔁釒r)是唯一不受天氣、季節(jié)變化影響的地球本土可再生清潔能源,具有儲(chǔ)量大、供應(yīng)穩(wěn)定、利用效率高、運(yùn)行成本低、節(jié)能減排等特點(diǎn)[14]。由于中國(guó)地?zé)崮茉捶A賦良好,大力開發(fā)利用地?zé)崮茉矗瑢?duì)調(diào)整中國(guó)能源結(jié)構(gòu)、加快轉(zhuǎn)型升級(jí)、助力“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
2.3.1 淺層地?zé)崮苜Y源
淺層地?zé)崮苤笍暮銣貛е恋叵?00 m深度范圍內(nèi),儲(chǔ)存于水體、土體、巖石中可采用熱泵技術(shù)提取利用的地?zé)崮堋\層地?zé)豳Y源具有分布廣泛、溫度穩(wěn)定、開發(fā)利用相對(duì)簡(jiǎn)單和成本較低的特點(diǎn),是目前城市建筑物供暖制冷的重要選擇。
中國(guó)適宜開發(fā)淺層地?zé)崮艿貐^(qū)主要分布在中東部省份,包括北京、天津、河北、山東、河南、遼寧、上海、湖北、湖南、江蘇、浙江、江西、安徽等13個(gè)省或直轄市,336個(gè)地級(jí)以上城市規(guī)劃區(qū)范圍內(nèi)淺層地?zé)崮苜Y源年可采量折合標(biāo)準(zhǔn)煤7億t,相當(dāng)于中國(guó)2015年煤炭消耗總量的19%,可實(shí)現(xiàn)建筑物供暖制冷面積320億m2。如果能夠高效利用淺層地?zé)崮埽磕昕晒?jié)煤2.5億t,減少CO2排放量6億t。而目前中國(guó)淺層地?zé)崮芾昧空酆蠘?biāo)準(zhǔn)煤1 600萬(wàn)t,開采率僅為2.3%[15],還處于低水平階段。2021年9月,中國(guó)國(guó)家能源局發(fā)布的 《關(guān)于促進(jìn)地?zé)崮荛_發(fā)利用的若干意見》 指出,到 2025 年,地?zé)崮芄┡?(制冷) 面積比 2020年將增加50%;到2035年,地?zé)崮芄┡?(制冷) 面積力爭(zhēng)將比2025年翻一番。可見,淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用具有巨大空間[16]。
2.3.2 水熱型地?zé)豳Y源
水熱型地?zé)豳Y源一般指以熱水形式埋藏在地下200~3 000 m深度內(nèi)的地?zé)豳Y源,主要賦存于高滲透孔隙或裂隙介質(zhì)中,以液態(tài)水或蒸氣等形式存在[17]。水熱型地?zé)豳Y源是世界上目前開采和利用的主要地?zé)崮?,在取暖、醫(yī)療康養(yǎng)、農(nóng)業(yè)種植和工業(yè)發(fā)電等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。
中國(guó)水熱型地?zé)豳Y源非常豐富, 地?zé)豳Y源總量折合標(biāo)準(zhǔn)煤1.25萬(wàn)億t,每年地?zé)豳Y源可采量折合標(biāo)準(zhǔn)煤19億t,相當(dāng)于2015年全國(guó)能源消耗的44%。其主要分布于華北平原、河淮平原、蘇北平原、松遼盆地、下遼河平原、汾渭盆地等15個(gè)大中型沉積盆地和山地的斷裂帶上。在現(xiàn)有技術(shù)條件下, 如果能實(shí)現(xiàn)地下熱水資源高效利用,每年可節(jié)煤7.5億t,可減少CO2排放18億t。而目前水熱型地?zé)豳Y源年開采量折合標(biāo)準(zhǔn)煤415萬(wàn)t,開采率僅為0.2%,可開發(fā)潛力巨大。
2.3.3 干熱巖
干熱巖是一種新興的地?zé)崮茉矗话銣囟却笥?80 ℃,賦存于地下數(shù)千米,不含或含少量流體的高溫巖體。經(jīng)初步測(cè)算, 地下3~10 km內(nèi)干熱巖資源折合標(biāo)準(zhǔn)煤860萬(wàn)億t,高于美國(guó)干熱巖資源的估算結(jié)果(570萬(wàn)億t標(biāo)準(zhǔn)煤)。根據(jù)國(guó)際干熱巖標(biāo)準(zhǔn),以其2%作為可開采資源量計(jì),約為2015年全國(guó)能源總消耗量的4 000倍。
2007年中國(guó)能源研究協(xié)會(huì)完成了干熱巖靶區(qū)選取和潛力評(píng)價(jià)工作,2017年中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局在青海共和盆地鉆獲了井底溫度高達(dá)236 ℃的高溫干熱巖,取得了我國(guó)干熱型地?zé)豳Y源勘查的突破。目前還有多項(xiàng)技術(shù)尚待攻克,例如如何保證裂隙連通、如何保證流量填充、如何實(shí)現(xiàn)可持續(xù)地?zé)豳Y源提取技術(shù),都是亟待解決的技術(shù)難題。但由于干熱巖資源潛力巨大,其在“雙碳”戰(zhàn)略背景下仍然是最具有潛力的戰(zhàn)略接替能源,受到各界高度關(guān)注。
在城市高質(zhì)量發(fā)展需求的推動(dòng)下,我國(guó)城市地下空間資源開發(fā)利用得以快速發(fā)展。截至“十三五”末,城市地下空間資源開發(fā)利用總面積達(dá)到24億m2,規(guī)模和發(fā)展速度居世界前列,但發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)了諸多問(wèn)題,如: 地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及對(duì)已有地下空間占用情況調(diào)查不足,導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害事故、施工安全事故及環(huán)境污染事件; 缺乏總體規(guī)劃,導(dǎo)致無(wú)序、碎片化開發(fā),造成資源浪費(fèi); 地下空間淺層占滿,中、深層利用不足; 相關(guān)法律法規(guī)不健全,權(quán)屬關(guān)系和責(zé)任主體不明,投資渠道單一等。在“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)這一具有劃時(shí)代意義的歷史背景下,要發(fā)揮城市地下空間推動(dòng)城市低碳轉(zhuǎn)型、資源節(jié)約高效利用的功效,應(yīng)圍繞“集約高效使用資源、提髙能源利用效率、減少污染和碳排放”系統(tǒng)解決方案的角度,提出以下開發(fā)利用策略。
地下空間作為城市建設(shè)新型國(guó)土資源,具有明顯的資源約束性和不可逆性,一旦實(shí)施開發(fā)建設(shè),很難恢復(fù)到原有狀態(tài)。因此,地下空間資源的開發(fā)利用必須強(qiáng)化底線約束思維,筑牢對(duì)“第四國(guó)土”戰(zhàn)略資源的保護(hù)意識(shí),杜絕隨意、無(wú)序開發(fā)和浪費(fèi),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地下空間資源生態(tài)環(huán)境的集約高效利用和保護(hù)。要實(shí)現(xiàn)此目標(biāo),需要貫徹生態(tài)保護(hù)優(yōu)先理念,規(guī)劃引領(lǐng),地質(zhì)調(diào)查先行。立足城市地下空間資源稟賦和環(huán)境承載能力,加強(qiáng)生態(tài)安全評(píng)價(jià)、資源承載能力評(píng)價(jià)、工程建設(shè)適宜性評(píng)價(jià)等工作,建立系統(tǒng)完備的城市地下空間資源大數(shù)據(jù)系統(tǒng),搭建城市地下空間資源基礎(chǔ)信息共享平臺(tái),實(shí)現(xiàn)城市地下透明可視化,為合理一體化規(guī)劃布局地下空間、資源、能源、生態(tài)等的開發(fā),增強(qiáng)區(qū)域地下空間開發(fā)的適宜性,保障地下空間資源全要素的安全、可持續(xù)利用奠定基礎(chǔ)[18]。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合功能設(shè)置需求,對(duì)有利于節(jié)能減排層位空間和深層戰(zhàn)略發(fā)展空間的彈性預(yù)留,科學(xué)合理利用和加以保護(hù)。
城市地下空間資源開發(fā)利用規(guī)劃須納入法定的城市國(guó)土空間總體規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)城市地上地下空間的綜合規(guī)劃、統(tǒng)一部署、剛性約束、彈性預(yù)留。在新建區(qū)域貫徹“先地下、后地上”的開發(fā)建設(shè)時(shí)序,在已建成區(qū)實(shí)施“地下修復(fù)、優(yōu)化利用”的開發(fā)利用方略,在限制和禁止開發(fā)區(qū)遵循紅線管制,確保地下戰(zhàn)略含水層等的生態(tài)安全。統(tǒng)籌地下空間的平面、豎向功能與地面空間的有機(jī)融合,倡導(dǎo)立體化、層次化、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化的地下空間開發(fā)模式,促進(jìn)城市空間從平面發(fā)展到地上地下協(xié)調(diào)發(fā)展; 統(tǒng)籌各豎向?qū)哟蔚牡叵驴臻g資源利用,優(yōu)先安排市政基礎(chǔ)設(shè)施、地下交通、人防工程、應(yīng)急防災(zāi)設(shè)施,并對(duì)占地面積大的垃圾處理和轉(zhuǎn)運(yùn)站、變電站、污水處理廠、倉(cāng)儲(chǔ)、雨水調(diào)蓄等市政功能設(shè)施地下化,美化城市綠色生態(tài)環(huán)境,提升城市碳匯。
隨著地下空間設(shè)施規(guī)?;焖倩l(fā)展,地下空間資源的開發(fā)利用及建造技術(shù)日益完善。淺層地?zé)崮堋⒛茉此淼罒峤粨Q技術(shù)日趨成熟,水熱型地?zé)豳Y源的開發(fā)利用已形成可推廣應(yīng)用模式,深層地?zé)崮芨蔁釒r勘查取得重大突破,地下空間挖掘技術(shù)、支護(hù)技術(shù)、防水技術(shù)、混凝土澆筑技術(shù)已形成完備的技術(shù)體系,這些技術(shù)突破為地下空間開發(fā)朝著綠色低碳方向轉(zhuǎn)型提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。未來(lái)城市地下空間資源開發(fā)利用應(yīng)加強(qiáng)工程施工技術(shù)與低碳生態(tài)技術(shù)融合發(fā)展,加強(qiáng)清潔能源、水資源循環(huán)利用、固廢回收和資源化利用、綠色建筑技術(shù)在地下空間資源開發(fā)建設(shè)中的推廣應(yīng)用,以及太陽(yáng)能、地源熱泵、中水處理等節(jié)能減耗技術(shù)在地下空間資源開發(fā)利用中的集成應(yīng)用。鼓勵(lì)在城市更新項(xiàng)目中增加公共綠地、開放空間,探索建立城市生態(tài)用地的增存掛鉤式“綠色折抵”機(jī)制[19],提升地下空間品質(zhì)和節(jié)能減排效果。
根據(jù)地下空間所承載的空間資源、水資源和地?zé)豳Y源等,提出每種資源開發(fā)的優(yōu)先級(jí)別和資源開發(fā)利用的分區(qū)、分層管制方法,統(tǒng)籌考慮地下空間資源的綜合價(jià)值和可持續(xù)性,引導(dǎo)其適時(shí)、適度、有序開發(fā)。當(dāng)前,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)淺層地溫能和常規(guī)地?zé)岱矫娴恼{(diào)查工作,摸清和評(píng)估城市地?zé)豳Y源潛力、開發(fā)利用地質(zhì)條件等,加大對(duì)干熱巖的地質(zhì)調(diào)查及關(guān)鍵開采利用技術(shù)研究的投入力度,摸清富集區(qū)域地質(zhì)條件,評(píng)估資源潛力,對(duì)有條件的可以設(shè)置開發(fā)先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行開采技術(shù)集中攻關(guān)。
由于城市地下空間具有自然資源屬性和人工建(構(gòu))筑物的功能屬性,資源開發(fā)潛力巨大。在“雙碳”戰(zhàn)略背景下,科學(xué)合理開發(fā)利用城市地下空間資源,不僅能夠解決城市地表土地資源緊缺、交通擁堵、環(huán)境污染、城市內(nèi)澇等“大城市病”,而且在增加城市生態(tài)綠地,提升城市碳匯,降低能耗、儲(chǔ)碳固碳及防災(zāi)減災(zāi)方面功效顯著。特別是中國(guó)地下清潔能源地?zé)崮苜Y源稟賦良好,在現(xiàn)有技術(shù)條件下加強(qiáng)淺層地?zé)崮?、水熱型地?zé)岬惹鍧嵞茉吹拈_發(fā)利用,可能大量替代化石能源,大幅減少CO2排放,對(duì)實(shí)施能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的支撐作用明顯。
“雙碳”戰(zhàn)略背景下地下空間資源的開發(fā)利用策略,應(yīng)重點(diǎn)圍繞“集約高效使用資源、提髙能源利用效率、減少污染和碳排放”系統(tǒng)解決方案,由工程建設(shè)轉(zhuǎn)向資源生態(tài)環(huán)境保護(hù)、平面擴(kuò)張轉(zhuǎn)向地上地下協(xié)調(diào)發(fā)展、工程施工轉(zhuǎn)向低碳生態(tài)技術(shù)、單一資源開發(fā)轉(zhuǎn)向統(tǒng)籌復(fù)合利用。