低碳城市的評價方法與支撐體系研究＊

付 允 劉怡君 汪云林

(1.中國標準化研究院資源與環境標準化研究所,北京100088;2.中國科學院自然與社會交叉科學研究中心,北京100190)

低碳城市的評價方法與支撐體系研究＊

付 允1,2劉怡君1,2汪云林2

(1.中國標準化研究院資源與環境標準化研究所,北京100088;2.中國科學院自然與社會交叉科學研究中心,北京100190)

氣候變化是國際社會普遍關心的重大全球性問題,正在影響著各個國家的國民健康、經濟安全和社會穩定。城市作為經濟社會活動的中心,承擔著低碳發展的重要任務。本文首先梳理了國內外對于低碳經濟和低碳城市研究的最新進展,將低碳城市的特征概況為5個方面:①經濟性,即以最少的資源和能源投入,換取最大的經濟產出;②安全性,即通過減少溫室氣體排放,保障糧食安全、生態安全、經濟安全和社會安全;③系統性,即低碳城市建設是一項復雜的系統工程;④動態性,即低碳目標不是凝固的,而是要不斷地調整,不斷地適應變化的情況;⑤區域性,即城市低碳目標的實現需要通過區域協作來實現。然后總結了評估城市低碳水平的2種方法:主要指標法和復合指標法,并從經濟、社會和環境三個方面構建了低碳城市評價指標體系;最后,本文提出了低碳城市的5大支撐體系,即產業結構體系、基礎設施體系、消費支撐體系、政策制度體系和技術支撐體系。

低碳城市;基本特征;評價方法;支撐體系

發展低碳經濟和建設低碳城市已成為世界普遍關注的熱點問題,很多國際大都市把發展低碳城市作為目標。自2008年初,住房與城鄉建設部與世界自然基金會(WWF)在中國內地以上海和保定兩市為試點聯合推出“低碳城市”以后,“低碳城市”同樣引起國內各界的關注,成為中國內地城市自“生態城市”之后的新熱點。

1 低碳城市的內涵

一般認為在城市空間內發展低碳經濟(Low-carbon Economy),最大限度減少城市溫室氣體的排放。要界定低碳城市的內涵,首先要理解低碳經濟的概念。“低碳經濟”概念首先由英國在《我們未來的能源——創建低碳經濟》的白皮書中提出。《能源白皮書》指出,低碳經濟是通過更少的自然資源消耗和更少的環境污染,獲得更多的經濟產出;低碳經濟是創造更高的生活標準和更好的生活質量的途徑和機會。但英國并沒有界定低碳經濟的概念,也沒有給出低碳經濟的評價指標體系。氣候組織在發布的報告《贏余:低碳經濟的成長》中介紹了低碳經濟的概念、回顧了市場的發展并分析了低碳經濟道路帶來的收益。

總之,學者從低碳生產、低碳消費、低碳交通等不同角度給出了對低碳城市的不同認識,但是在對低碳城市內涵的認識方面我們需要注意以下三點:低碳目標的實現以一定的經濟發展速度為基礎,以犧牲經濟發展速度的方式實現城市低碳發展是不科學、不可取的;低碳城市的建設不能以降低或損害人民的生活質量為代價,需要在不斷提高人民生活質量的前提下實現城市低碳發展;低碳城市建設是一個多目標問題,它不僅要降低溫室氣體排放量,也要保證經濟的發展速度以及人們的生活質量,需要在二者之間尋求最優平衡點。

2 低碳城市的基本特征

低碳城市強調以人的行為為主導,以生態系統為依托,以科技創新為支撐,在保障經濟發展和社會進步的前提下最大限度減少溫室氣體的排放,以實現城市的可持續發展。因此,低碳城市應具有以下特征:

2.1 經濟性

低碳城市的經濟性是指以最少的資源和能源投入,換取最大的經濟產出,也就是經濟的高效化和集約化。從經濟層面來看,低碳不僅僅是一種壓力,同時也是一種機遇。要實現低碳城市的經濟低碳化、高效化和集約化目標,需要不斷優化產業結構,改進生產工藝,促進技術創新,提高經濟效率和效益。隨著國際社會對氣候變化重視程度的提高,低碳產品在不遠的將來定會成為市場的主流,因此我國的企業要抓住這次產品革新的趨勢和機遇,提前加大對低碳產品的研發和投入,形成產品的核心競爭力,搶占國際市場。

2.2 安全性

低碳城市是在應對氣候變化的背景下產生的,氣候變化通常表現為冰川消融、海平面上升、土地鹽漬化、環境污染、糧食減產、生態惡化和極端天氣頻發等,直接威脅到人類社會的生存和發展,影響各個國家的國民健康、經濟安全和社會穩定。因此,建設低碳城市是實現糧食安全、生態安全、經濟安全和社會安全的重要保障。

2.3 系統性

低碳城市是由經濟、社會、人口、科技、資源和環境等子系統組成的、時空尺度高度耦合的復雜動態開放巨系統。低碳城市的規劃和建設應以低碳為主導思想,追求城市的緊湊、舒適和宜居;要從基底上改變能源的利用方式,提高能源的轉化率,大力發展清潔能源;在社會層面,人們要改變以往浪費型的生活方式,倡導使用公共住宅、公共交通;充分利用科學技術,促進能源的利用效率,促進經濟的低碳發展;在制度層面,國家通過法律等手段迫使企業的低碳生產和人們的低碳消費,使得低碳成為人們的行為規范。

2.4 動態性

動態性特征是指低碳目標不是凝固的,而是要不斷地調整,不斷地適應變化的情況。零碳化是低碳城市追求的終極目標,但這在短期內是很難實現的。如果城市不能擺脫對化石能源的依賴,那么零碳將是難以實現的目標。低碳對于城市來說是一個動態的目標,在不同時期其目標定位是不同的。目標的動態性使得經濟的發展模式、人們的消費模式、居住模式、交通模式、能源類型處在動態變化中,以滿足目標可達的需要。

2.5 區域性

低碳城市應當是一種城市化區域或城鄉復合體,表現為一種城市與鄉村融合發展的新的城鄉關系格局,表現為大、中、小城鎮之間的協調、協同發展。只有城市區域的低碳化,而沒有農村區域的低碳化,算不上真正的低碳城市。城市環境改善只有自身的努力是不行的,因為環境問題具有區域性,奧運期間關閉北京周圍城市的污染企業就是一個明顯的例子。這就要求以城鄉統籌的形式,以區域協同的模式,共同實現經濟、社會的低碳發展。

3 低碳城市的評價方法

3.1 主要指標法

主要指標法,是選擇對低碳城市表征意義最強的、又便于統計的個別指標,來描述城市達到的低碳水平。通常采用單位G DP二氧化碳排放量、地均二氧化碳排放量、人均二氧化碳排放量、人均凈碳源量等來描述,具體算法如公式(1)-(5)所示。該方法的主要優點在于:能夠精確反映城市的低碳水平以及碳排放的動態變化;計算程序相對簡單。缺點也是比較明顯的,主要包括:沒有統一的煤炭、石油、天然氣等能源的碳排放系數(見表1);除單位 G DP二氧化碳排放量具有空間可比性以外,其他三個指標均沒有空間可比性,因為有的城市地域廣闊但人口稀少,有的城市人口眾多但地域面積較小,這樣就會導致不同指標衡量的同一城市低碳水平相差很大。在主要指標法的應用方面,胡初枝等[5]采用該方法計算了我國1980-2005年的碳排放總量及各個行業的碳排放量;譚丹等[6]采用該方法測算了我國東、中、西部地區的碳排放情況及變化趨勢。

表1 各類能源的碳排放系數Tab.1 The carbon emission coefficient of various types of energy

其中,Eso為城市的碳源量,Ec為煤炭消費量,Ep為石油消費量,En為天然氣消費量,Esi為城市的碳匯量,PGE為單位G DP碳排放量,PCE為人均碳排放量,PAE為地均碳排放量,PCNEso為人均凈碳源量,POP為城市年末總人口,ACR為城市土地面積。

3.2 復合指標法

復合指標法,是選用與城市低碳發展有關的多種指標予以綜合分析,以考察城市的低碳化水平。對于主要的溫室氣體二氧化碳來說,影響一個城市二氧化碳排放量的主要因素,除經濟增長之外,主要包括人口、能源消費強度、能源結構或單位能源碳含量。依此看出,影響城市碳排放的因素是多方面的,不單單是生產領域的問題,還涉及消費、建筑、交通、技術等其他領域。因此,復合指標法具有涉及廣泛、考慮全面、時空可比等優點,但也存在一定缺陷,比如只能反映城市低碳的相對水平。

從應用上來說,構建低碳城市評價指標體系對于促進低碳城市發展具有重要意義。2009年中國社會科學院發布的《城市藍皮書》也指出應盡快建立量化的低碳城市評價指標體系,指導低碳城市發展。為此,本文綜合了考慮經濟、社會和環境等三個方面,描述了城市低碳的8大狀態,使用23項具體指標,構建了評價城市低碳水平的指標體系,如表2所示。

表2 低碳城市評價指標體系Tab.2 Evaluation indicator systemof low-carbon cities

4 低碳城市的支撐體系

4.1 低碳城市的產業結構體系

產業結構是決定經濟增長方式的重要因素,是衡量經濟發展水平和體現國民經濟整體素質的重要標志,也是影響能源需求的重要因子。從產業結構來說,工業的能源消費強度大,而服務業的能源消費強度相對較低;從工業結構來說,重化工業的能源消費強度大,而輕工業的能源消費強度相對較低。因此,實現從工業向服務業的轉變和重化工業化向高加工度化的轉變,對于我國減少能源消費,發展低碳經濟,實現城市的低碳、高效和可持續發展具有重要的意義。

4.2 低碳城市的基礎設施體系

城市基礎設施是城市存在和發展的物質載體,是城市經濟社會正常運行的必要基礎,也是城市經濟社會現代化的重要標志。中國的城市化和工業化進程,要求建設大量的基礎設施作為保障,這從規模上加大了能源的需求;現存基礎設施由于規劃、設計、建設等各個環節的原因,運行效率較低,從而加大了能源的消耗。因此,需預先做好城市基礎設施的總體規劃,保證城市基礎設施設計的低碳化。

4.3 低碳城市的消費支撐體系

居民的消費觀念、生活方式,對城市的能源需求有重要影響。隨著物質生活條件的改善和收入水平的提高,人們的消費欲望不斷增強,開始追求大住宅、小汽車,推升了城市的能源需求。為實現城市的低碳發展,人們要改變以往高消費、高浪費的生活方式。城市必須通過大力發展公共交通,嚴格限制小汽車使用的增長速度,推行緊湊型的城市布局,鼓勵民眾消費低碳產品,提倡居住低碳建筑和公共住宅,來降低城市的能源需求和實現城市的低碳發展。4.4 低碳城市的政策制度體系

城市的低碳化發展不僅關系城鎮居民的生存環境,而且還影響整個國家的現代化與可持續發展進程。因此,需制定合理、正確的制度和政策,依托和整合現有政策體系及手段,確定低碳城市發展的長期目標,向社會大眾表明政府聯合全社會一起實現低排放或零排放的決心。通過把清晰的政策目標轉換為經濟信號,可以引導企業和個人都積極融入到低碳經濟的發展框架中來,長期的政策目標也可以給企業以信號,堅持其向低碳模式轉變的信心。

4.5 低碳城市的技術支撐體系

低碳技術是實現我國城市低碳發展的核心,是提升未來城市競爭力的關鍵,也是摒棄發達國家老路和老的技術模式,實現我國城市跨越式發展的途徑[4]。為此,我國需要重點開展建筑節能、清潔煤發電、新能源汽車和新能源發電等領域的技術研發工作,同時在冶金、水泥、化工、煤炭、電力、石油等重化工領域通過工藝流程再造和技術升級實現節能減排目標。

References)

[2]辛章平,張銀太.低碳經濟與低碳城市[J].城市發展研究,2008,(4):98-102.[Xin Zhangping,Zhang Y intai.Low-carbon Economy and Low-carbon Cities[J].Urban Studies,2008,(4):98-102.]

[3]戴亦欣.中國低碳城市發展的必要性和治理模式分析[J].中國人口·資源與環境,2009,(3):12-17.[Dai YIxin.The Necessity and G overnance Model of Developing Low Carbon City in China[J].China Population,Resources and Environment,2009,(3):12-17.]

[4]付允,汪云林,李丁.低碳城市的發展路徑研究[J].科學對社會的影響,2008,(2):5-11.[Fu Yun,Wang Yunlin,Li Ding.The Studies on Development Paths of Low-carbon Cities[J].Impact of Science on Society,2008,(2):5-11.]

[5]胡初枝,黃賢金,鐘太洋等.中國碳排放特征及其動態演進分析[J].中國人口·資源與環境,2008,(3):38-42.[Hu Chuzhi,Huang Xianjin,Zhong Taiyang et al.Character of Carbon Emission in China and Its Dynamic Development Analysis[J].China Population,Resources and Environment,2008,(3):38-42.]

[6]譚丹,黃賢金.我國東、中、西部地區經濟發展與碳排放的關聯分析及比較[J].中國人口·資源與環境,2008,(3):54-57.[Tan Dan,Huang Xianjin.Correlation Analysis and Comparison of the Economic Development and Carbon Emission in the Eastern,Central and Western Part of China[J].China Population,Resources and Environment,2008,(3):54-57.]

Evaluation Method and Supporting System of Low Carbon Cities

FU Yun1,2LIU Yi-jun1,2WANG Yun-lin2
(1.Institute for Standardization of Resource and Environment,China National Institute of Standardization,Beijing 100088,China;2.lntercross-Science Research Centre for Natural Science and Social Science,CAS,Beijing 100190,China)

Climate change is an important global problem,which is concerned by the international community.It is affecting people’s health,economic security and social stability of all countries.Cities as centers of economic and social activities,undertake the important task of low carbon development.This paper sorts out the latest study on the low carbon economy and low carbon city at home and abroad.Moreover,this paper summarizes the characteristics of low carbon cities,including:economy,referring to the minimum input of resources and energy,and gaining the greatest economic output;security,referring to reducing greenhouse gas emissions,and ensuringfood security,ecological security,economic security and social security;systematicness,referring to that the construction of a low-carbon city is a complex system engineering;dynamics,referring to that the low-carbon goal is not solidified,but constantly adjusted and continuously adapted to changing situations;regionality,referring to that the urban low-carbon goals can be achieved through regional collaboration.And then this paper sums up the two kinds of evaluation methods of low carbon level for cities,including the main indicators method and composite indicators method,and then builds evaluation indicator systemof low carbon citiesfrom three aspects such as economy,society and environment.Finally,this paper brings forth the five supporting systems of low carbon cities,such as industrial structure system,infrastructure system,consumer supporting system,policy system and technology supporting system.

low carbon city;basic characteristics;evaluation method;supporting system

X82

A

1002-2104(2010)08-0044-04

10.3969/j.issn.1002-2104.2010.08.008

2010-03-26

付允,博士,助理研究員,主要研究方向為能源、環境與可持續發展。

＊美國能源基金會項目(編號:G-0304-06827)資助。

(編輯:溫武軍)