周馮琦 尚勇敏
為應對全球氣候變化,聯合國和世界主要國家均提出以綠色和創新為代表的發展轉型舉措:歐盟發布《歐洲綠色協議》;美國拜登政府積極推進綠色新政;中國也提出力爭2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和的目標,并把碳達峰、碳中和納入生態文明建設整體布局。碳中和目標以及綠色轉型需要傳導落實到具體空間單元。城市是一個國家或地區經濟社會發展的牽引力量,也是碳排放的主要源頭,城市承載了全球55%的人口和80%以上GDP,產生了全球75%的碳排放。 2020年,我國城市也承載了63.9%的人口,產生了70%以上的碳排放,這使得城市成為推進低碳經濟轉型和實現經濟社會高質量發展的重要載體。基于此,探討碳中和目標下城市綠色轉型,對于中國碳中和目標實現以及生態文明建設全局具有重要意義。
從學理上看,現代城市發展實際上就是不斷轉型、持續提升競爭力的過程。城市受自身發展周期影響,面臨著資源環境、城市經濟、城市功能等方面的全面轉型要求,以適應新的發展需要,并經歷著調適、整合、超越的周期性循環的動態發展與演進過程。①侯百鎮:《城市轉型:周期、戰略與模式》,《城市規劃學刊》2005年第5期,第1—11、16頁。從現實看,長期以來全球城市的粗放式發展模式造成氣候變暖、碳平衡失調、生物多樣性降低等一系列生態環境問題,我國城市生態環境持續惡化等問題也日益嚴峻。近年來,全球主要城市積極采取行動,推動能源、基礎設施、產業等領域的全面綠色轉型。據聯合國再生能源咨詢機構(REN21)統計,截至2020年底,全球超過10500個城市提出減排目標,796個城市提出凈零排放目標,1852個城市曾宣布氣候緊急狀況。在碳中和目標下,我國城市也積極編制碳達峰、碳中和方案,把能源消耗、碳減排目標納入國民經濟和社會發展“十四五”規劃中。推動城市綠色轉型,既是我國對全球氣候變化的積極回應,也是轉變發展方式、尋求未來經濟增長的內在要求。面對前所未有的氣候變化和日益嚴重的城市危機,我國不得不重新審視城市發展的理想范式。
國內外學者對低碳經濟目標下城市綠色轉型開展了大量研究,這些研究主要集中在三個方面:一是對城市綠色轉型的理論闡釋。大量學者對城市綠色轉型的內涵特征進行了闡釋,并提出了生態城市、低碳城市、循環城市、智慧城市等城市綠色轉型的幾種模式,②付金朋、武春友:《城市綠色轉型與發展進程溯及》,《改革》2016年第11期,第99—108頁。還有學者聚焦綠色城市,提出構建綠色城市的理論體系框架,明確其理論支撐、研究范疇和目標愿景。③李迅、董珂、譚靜等:《綠色城市理論與實踐探索》,《城市發展研究》2018年第7期,第13—23頁。二是城市綠色轉型的測度,曾賢剛構建了綠色轉型績效評價模型,對全國煤炭資源枯竭型城市綠色轉型績效的區域差異進行了評估。④曾賢剛、段存儒:《煤炭資源枯竭型城市綠色轉型績效評價與區域差異研究》,《中國人口·資源與環境》2018年第7期,第130—138頁。吳建新、黃蒙蒙從環境效率和環境全要素生產率的角度,分析了中國286個城市的經濟綠色轉型水平及其影響因素。⑤吳建新、黃蒙蒙:《中國城市經濟的綠色轉型:基于環境效率和環境全要素生產率的分析》,《產經評論》2016年第6期,第99—115頁。三是城市綠色轉型的路徑,城市如何實現綠色轉型是學界以及政界最為關注的話題之一,大量學者從產業綠色轉型、⑥葉敏弦:《城市綠色轉型的產業形成機理與對策思考》,《福建論壇(人文社會科學版)》2013年第9期,第36—38頁。資源型城市綠色轉型、⑦楊鍵軍、楊學剛、武其甫等:《成長型資源城市綠色轉型研究》,《技術經濟》2019年第10期,第98—100頁。城市綠色轉型政策建構、⑧郭鵬飛、周英男:《基于扎根理論的中國城市綠色轉型政策評價指標提取及建構研究》,《管理評論》2018年第8期,第259—269頁。城市綠色轉型戰略路徑⑨李萌、李學鋒:《中國城市時代的綠色發展轉型戰略研究》,《社會主義研究》2013年第1期,第54—59頁。等多個維度對此進行了探討。然而,城市轉型是一個永恒的命題,也是一個持續演變的動態過程。⑩李程驊:《國際城市轉型的路徑審視及對中國的啟示》,《華中師范大學學報(人文社會科學版)》2014年第2期,第35—42頁。碳中和目標下城市綠色轉型在內涵、目標、路徑等方面均呈現出有別于一般意義上城市綠色轉型所不同的特征,這使得已有城市綠色轉型研究需要進一步深化。
全球范圍碳中和共識的形成,標志著化石能源時代和傳統工業時代開始步入尾聲,向可再生能源過渡的時代來臨。碳中和將對城市發展范式進行重新定義和塑造,碳中和目標下城市將加快實現全面綠色轉型。中國要在2060年實現碳中和,意味著能源、產業、建筑、交通、城市規劃與管理等領域將面臨一場廣泛而深刻的系統性變革。城市作為“先行者”,在碳中和進程中扮演著舉足輕重的作用,我們應更加積極地探索碳中和與城市綠色轉型的路徑。然而,碳中和目標下城市綠色轉型的內涵特征是什么?碳中和目標下中國城市實現綠色轉型的挑戰有哪些?如何推動中國城市全面綠色轉型?本文將對這些問題進行思考與論述,以期為中國城市全面綠色轉型提供理論指導與實踐支撐。
碳中和目標下,綠色轉型是城市實現可持續發展的必然選擇,在研究碳中和目標下城市綠色轉型路徑時,必須揭示在碳中和目標下城市綠色轉型的蘊涵,厘清其理論機制。
轉型是指事物、系統的轉變和轉換,以及事物結構形態、運行模式、人的觀念的轉變過程,學術界主要從經濟轉型、社會轉型、體制轉型、發展方式轉型等方面對轉型進行了解讀。①陸小成:《中國城市綠色轉型:內涵闡釋與主體選擇》,《唐山學院學報》2013年第4期,第48—51頁。20世紀末以來,“城市轉型”成為重要的學術議題,學者們普遍認為城市轉型是指全方位、多領域的現象,城市轉型在宏觀上是指城市的發展方向、目標、戰略與模式的變化,具象上是指城市空間結構與形態的變化,制度上是指城市治理和管制制度的變遷。②沈清基:《論城市轉型的三大主題:科學、文明與生態》,《城市規劃學刊》2014年第1期,第24—32頁。從不同的發展目標上看,城市轉型存在著不同的方向,其中,可持續發展這條主線始終貫穿在人們對城市發展模式的認知和追求之中。隨著人類發展進入生態文明時代,全球城市生態環境危機出現以及應對氣候變化成為全球城市的共同價值取向,低碳、生態、綠色成為城市轉型的重要方向。③李迅、劉琰:《低碳、生態、綠色——中國城市轉型發展的戰略選擇》,《城市規劃學刊》2011年第2期,第5—11頁。經濟學者們考慮的經濟綠色發展則要求將經濟增長和環境污染納入分析框架,④陳詩一、程時雄:《霧霾污染與城市經濟綠色轉型評估:2004~2016》,《復旦學報(社會科學版)》2018年第6期,第122—134頁。以上也是城市綠色轉型的重要理論基礎。對于城市綠色轉型的內涵,劉純彬認為,綠色轉型是發展模式向可持續發展轉變,并實現資源節約、環境友好、生態平衡以及人、自然、社會的和諧發展。⑤劉純彬、張晨:《資源型城市:綠色轉型與一般經濟轉型比較》,《開放導報》2009年第3期,第57—61頁。朱遠指出,城市綠色轉型強調可持續發展的經濟、社會和生態“三重底線”原則。⑥朱遠:《城市發展的綠色轉型:關鍵要素識別與推進策略選擇》,《東南學術》2011年第5期,第40—50頁。李迅等提出,綠色城市要求經濟發展與資源環境消耗脫鉤。⑦李迅、董珂、譚靜等:《綠色城市理論與實踐探索》,《城市發展研究》2018年第7期,第13—23頁。李俐佳等提出,綠色轉型本質就是向經濟、社會、生態協調的發展形態轉型,實現資源有效利用、生態環境友好、經濟健康發展、社會和諧進步。⑧李俐佳、王雪華:《中國沿海城市綠色轉型能力評價研究——以大連市為例》,《科技與管理》2017年第6期,第11—17頁。丁兆罡等則提出,城市綠色轉型內涵體現為綠色驅動力、綠色生產力、綠色生命力三方面。⑨丁兆罡、段傳慶、洪天求:《城市綠色轉型效果評價研究——以安徽省淮南市為例》,《運籌與管理》2019年第12期,第162—169頁。隨著全球氣候變化給人類生存帶來嚴峻的挑戰,尤其是碳達峰、碳中和受到全球的重視,碳減排成為城市綠色轉型的重要內容。⑩石敏俊:《中國經濟綠色轉型的軌跡》,科學出版社2015年版,第30頁。辨析碳中和目標下城市綠色轉型的內涵,是分析城市綠色轉型現狀與問題、路徑與策略的重要前提。碳中和目標下的城市綠色轉型既有一般意義上的城市綠色轉型的特征,又具有特殊的時代要求和內涵特征。綜合看來,我們認為碳中和目標下城市綠色轉型是指:以人與自然和諧共生為準則,以能源體系轉型為基礎,以產業體系轉型為重點,以空間體系轉型為支撐,以治理體系轉型為保障,逐步擺脫片面追求經濟增長和物質規模擴張的發展模式,實現城市能源資源消耗及碳排放與經濟增長相脫鉤,以及產、城、人、文、資源環境的協調發展。

圖1 碳中和目標下城市綠色轉型內涵框架
城市綠色轉型是一個學術界廣泛探討的話題,碳中和目標又賦予了城市綠色轉型新的內涵特征,盡管二者本質上是一致的,但碳中和目標下城市綠色轉型又有其特殊性。在轉型目標上,除了強調人、資源環境與經濟社會發展相協調以外,碳中和目標下城市綠色轉型更加強調能源資源消耗及碳排放與經濟增長脫鉤,能源消耗強度下降、碳減排總量持續下降并最終實現碳中和。在轉型內容上,由于碳中和是一個系統工程,碳中和目標下的城市綠色轉型的關鍵在于降低碳排放,并涉及能源、產業、城市規劃、生態空間、城市治理等多個領域,需要有系統性觀念、綜合性思維、協同性理念去把握城市綠色轉型的重點內容。
對于城市綠色轉型機制,學者們更多聚焦于為何要推動城市綠色轉型、如何推動城市綠色轉型以及城市綠色轉型需要哪些保障體系等方面,在探討碳中和目標下城市綠色轉型時,也需要探討其動力機制、支持機制和保障機制。對于動力機制,既有城市自身轉型規律的內在動因,也有碳中和目標約束的外在動因。長期以來,城市經濟發展受到以新古典經濟學為主導的經濟理論影響,而忽視自然資本的稀缺性;生態經濟學家對這一理論進行了批判,認為傳統經濟增長理論無法逾越“門檻假說”,良好的城市發展應在生態規模一定的情況下實現社會福利的增加。①朱遠:《城市發展的綠色轉型:關鍵要素識別與推進策略選擇》,《東南學術》2011年第5期,第40—50頁。城市發展存在的問題與矛盾則是城市綠色轉型的觸發因素,傳統城市發展模式下,物質規模擴張與自然資本消耗間的矛盾難以解決,其后果是破壞了城市運行效率,降低城市生命力,影響了城市可持續發展。同時,隨著碳中和成為全球主要城市的共同目標,我國主要城市紛紛將碳減排目標作為城市發展的硬約束,碳中和目標正深刻引導經濟產業變革,推動生活方式轉型,引領城市全面綠色轉型。對于支持機制,碳中和推進路線需要從能源供應端、能源消費端、人為固碳端三端發力,其中能源供應端主要反映在可再生能源替代化石能源,能源消費端主要反映在工業、交通、生活、建筑等領域的能源消費轉型,人為固碳端反映在通過生態建設進行土壤固碳,以及發展碳捕集封存技術(CSS)等。進而,城市綠色轉型的主要領域也表現為能源、工業、交通、建筑等領域,碳中和目標下的城市綠色轉型也依賴自然生態系統修復、城市空間格局優化、綠色技術創新與應用、能源與產業轉型、生活方式轉變、氣候治理合作等多個維度、多個環節的共同作用。②何建坤:《碳達峰碳中和目標導向下能源和經濟的低碳轉型》,《環境經濟研究》2021年第1期,第1—9頁;張永生、巢清塵、陳迎等:《中國碳中和:引領全球氣候治理和綠色轉型》,《國際經濟評論》2021年第5期,第9—26頁;Jani Laine,Jukka Heinonen, Seppo Junnila, “Pathways to Carbon-Neutral Cities Prior to a National Policy”, Sustainability, Vol.12, No,6,2020, pp.1-14.綜合看來,碳中和目標下的城市綠色轉型依賴能源體系轉型、產業體系轉型、空間體系轉型的轉型。對于保障機制,碳中和目標下的城市綠色轉型,離不開良好的城市治理體系。由于碳中和是一項系統工程,城市綠色轉型也需要多領域的系統性管理、多主體的網絡化治理、多城市的低碳治理合作。
在碳中和目標下,推動城市綠色轉型已成為全球主要城市應對氣候變化、尋求綠色增長的戰略選擇,全球城市積極推動能源系統、能源消費、城市空間、治理體系等領域轉型,呈現出以下特征:
能源消費是城市碳排放最主要的來源,這使得城市碳中和目標的實現高度依賴能源系統CO2的凈零排放。③項目綜合報告編寫組:《〈中國長期低碳發展戰略與轉型路徑研究〉綜合報告》,《中國人口·資源與環境》2020年第11期,第1—25頁。在碳中和目標下,全球主要城市紛紛將能源系統轉型作為實現碳中和的首要路徑,加快推動能源脫碳,提供清潔可負擔、安全的能源。如阿姆斯特丹致力于建設“無天然氣城市”;舊金山積極推動光伏發電;紐約提出轉向100%清潔能源電力,并號召綠色出行、零廢棄物排放等。據聯合國再生能源咨詢機構統計,截至2020年底,已經有1327個城市提出了可再生能源目標或政策,覆蓋全球超過10%的人口,有617個城市提出100%使用可再生能源。一方面,全球城市能源系統全面向可再生能源轉型。許多城市通過制定可再生能源目標、投資可再生能源、制定激勵政策等措施支持可再生能源發展,構建以可再生能源為主的低碳能源系統。據國際能源機構(IEA)預測,到2050年全球能源需求將比當前減少8%左右,2/3以上的能源供應將來自可再生能源。①IEA, “Net Zero by 2050: A Roadmap for the Global Energy Sector”, 2020, p.18.另一方面,全球城市積極推進化石能源淘汰。在政府層面,部分歐盟城市提出退煤計劃,大量城市為化石能源退出開展合作,如2018年,“C40城市集團”(C40 Cities)啟動了“C40撤資/投資論壇”,旨在幫助、引導有志于在化石能源領域撤資并投資于氣候友好型解決方案的城市。在企業層面,大量能源企業逐步降低化石能源份額,投資機構也逐步減少對化石能源的投資,據聯合國再生能源咨詢機構(REN21)統計,到2020年,已有1300多家機構出售了他們在化石燃料公司的金融權益。
綠色技術創新被普遍視為實現節能減排目標、緩解氣候災害、促進高質量發展的根本性手段,②Xu L., Fan M. T., Shao S., et al., “Heterogeneous Green Innovations and Carbon Emission Performance: Evidence at China’s City Level”, Energy Economics, Vol.99, 2021.國際能源機構(IEA)認為,綠色技術應用在理論上可以為60%以上的碳減排目標做出貢獻。③IEA, “Redrawing the Energy-Climate Map: World Energy Outlook Special Report”, 2013, p.18.在碳中和背景下,全球各國紛紛加快低碳技術創新與推廣應用,據不完全統計,全球已有100多個國家和地區發布了低碳技術發展規劃:歐盟《歐洲綠色新政》提出圍繞能源、工業、建筑、交通等重點領域開展技術突破與推廣核心技術,美國《清潔能源革命與環境正義計劃》確立清潔能源、儲能、交通等領域技術發展與推廣目標,日本《綠色增長戰略》提出海上風電、氫能源等14個重點領域的碳減排技術路線圖、技術發展目標等,其他主要城市也積極推動技術創新以促進城市低碳轉型。在低碳技術創新投入上,2000年以來,IEA成員國公共低碳技術投入持續增長,其增速遠超非低碳技術,其中2019年IEA成員國公共能源效率技術研發和示范支出達到440億美元。城市是低碳技術重要的投入主體和應用主體,全球主要城市通過綠色債券、氣候債券等方式積極投資風能、太陽能、氫能、燃料電池、儲能等領域。在低碳技術應用推廣上,全球城市積極發展太陽能光伏(PV)、能源存儲、電動汽車、氫燃料電池,以及碳捕集和封存(CCS)等低碳技術。比如,倫敦、紐約、新加坡等城市積極推廣基于區塊鏈技術的點對點能源交易,哥本哈根注重區域集中供熱系統和熱電聯產技術應用,斯德哥爾摩哈馬碧生態城將各類低碳技術廣泛應用于社區生活、水源管理、垃圾處理、污水處理、自然資源保護再利用等領域。全球主要城市的低碳技術研發與推廣應用有效地支持了城市能源轉型、產業轉型等,此外,各城市還注重低碳技術合作;比如,C40城市通過制定技術援助計劃推動技術轉移,增強全球其他城市應對氣候變化的行動能力。
人類活動導致溫室氣體超量排放,使得全球氣候風險急劇增加,這也促使我們必須重新檢視人與自然的關系。從復合生態系統理論看,城市本身就是廣義自然生態系統的一部分,越來越多的學者、政客和社會人士認識到讓城市回歸自然的重要性。④沈清基:《論城市轉型的三大主題:科學、文明與生態》,《城市規劃學刊》2014年第1期,第24—32頁。2008年,世界銀行、世界自然保護聯盟(IUCN)等國際機構提出基于自然的解決方案(Nature-Based Solutions,NBS),通過倡導人與自然和諧共生理念,構筑尊崇自然、綠色發展的社會經濟體系;2019年,NBS被列為聯合國應對氣候變化的九大領域之一。全球主要城市將基于自然的解決方案用于城市綠色轉型,表現為:一是注重恢復城市植被,倡導通過保護、修復和改進土地管理等基于自然的解決途徑,增加森林、濕地、水體等生態系統的碳儲存能力。二是注重城市空間的近自然設計,通過建設氣候變化適應性的綠色基礎設施,利用自然的力量應對氣候變化風險。在碳中和愿景下,城市應更加注重學習自然邏輯,順應自然規律,使城市和自然和諧,保障生態平衡和安全。從人與關系看,實現碳中和是人對氣候變化的一次妥協,更是對自然的一次主動適應,是人與自然和諧共生從思想覺醒到付諸行動的實踐。
城市是一個復雜的有機系統,許多學者也提出,城市綠色轉型不應單從城市的某個功能系統出發,而是應考慮各功能系統間的相互聯系,強調城市綠色轉型的整體效益。①付金朋、武春友:《城市綠色轉型與發展進程溯及》,《改革》2016年第11期,第99—108頁。實現碳中和是一項系統工程,碳中和目標下的全球城市綠色轉型也應注重多領域、多部門、多主體、多區域的聯動。首先,碳排放涉及能源供應、能源消費、人為固碳以及廢物處理等多個環節,全球城市應注重能源管理、生態建設、土壤固碳、碳捕集封存、廢物管理等組合行動,從單一部門行動轉向綜合系統行動。國際固體廢物協會估計,廢物管理行動將減少10%~15%的溫室氣體排放。②C40 Cities, “Advancing Towards Zero Waste Declaration”, https://www.c40.org/other/zero-waste-declaration.其次,碳排放來源的多樣化要求對碳排放進行綜合管理,IEA也指出,“僅靠能源或環境部無法執行到2050年達到凈零所需的政策行動”。全球城市都應注重運用政策組合工具支持可再生能源和城市綠色轉型。截至2020年底,全球有799個城市制定了涉及能源、供熱和制冷、建筑、交通等領域的監管政策、財政激勵措施和間接支持政策,并強調政府各部門的合作,打破碳排放管理的孤島。再次,碳中和目標下的城市綠色轉型要求政府、企業、投資者和公民的合作,國外城市注重發揮政府的引導、監管作用,支持企業承擔減排責任,并吸引非政府環保組織、社會團體和公民的社會參與。③IEA, “Net Zero by 2050: A Roadmap for the Global Energy Sector”, 2020, p.151.如柏林政府與柏林大型公共用事業公司等簽訂氣候保護協議,通過舉辦“柏林節能行動周”等形式吸引公眾參與;阿德萊德制定可持續發展激勵計劃為城市居民提供財政激勵。最后,碳中和目標是一項全球性的攻堅任務以及全球城市的共同責任,各國城市為實現碳中和及綠色轉型,也積極建立或加入城市合作網絡,開展城市合作。在合作內容上,包括技術合作與轉讓、氣候變化戰略合作、能源合作、分享實施經驗、共建監管框架等。在合作形式上,既有“C40網絡”等合作框架,也有城市與機構(如大學和環境組織/中介組織)間建立合作伙伴關系,還有城市間合作項目,如“中德低碳生態城市合作項目”等。在合作層面上,既有全球性的合作,如“C40城市集團(C40 Cities)” “ICLEI-地方政府可持續發展網絡”“碳中和城市聯盟(CNCA)”等;也有區域性的合作,如“UK 100”城市網絡、中國達峰先鋒城市聯盟(APPC)、歐洲大都市區域韌性交通可持續措施(SMARTMR)、舊金山灣區能源網絡等。其中,2020年“C40城市集團”已有97個城市加入,覆蓋7億人口和全球1/4的經濟規模。
碳中和過程是經濟社會的大轉型,是一場涉及廣泛領域的深刻變革。面對碳中和目標要求,中國城市在能源結構、產業結構、技術水平、生活方式轉變、城市空間等方面都面臨著諸多挑戰。
碳中和目標下城市綠色轉型的關鍵在于能源系統轉型,按發電煤耗計算法,我國2019年農林牧漁業、農村居民生活兩項終端能源消費量僅占全國的7.09%,城鎮能源消費占全國終端能源消費量的92.91%。受制于能源資源稟賦,我國城市能源資源長期依賴化石能源,尤其是我國尚未全面實現工業化,能源需求仍在持續增長,中國城市能源系統轉型任務依然艱巨。首先,城市能源系統是一個開放的系統,既決定于自身能源生產情況,也受整體能源供應體系的影響。我國城市土地空間資源及可再生能源資源潛力相對有限,尤其是東部經濟發達地區更是難以依靠自身供應滿足能源需求,這使得城市能源轉型依賴于整個國家或區域的能源系統轉型。其次,我國城市化石能源消費占據主導地位,據國家統計局及中國電力企業聯合會數據顯示,2019年,中國能源消費總量中化石能源消費占能源消費總量的84.7%,火電發電量占發電總量的比重達67.9%;即便按照2011—2020年煤炭消費量、火電發電的下降速率,①2011—2020年,我國煤炭消費量占比下降了13.4個百分點,火電發電占比下降了14.5個百分點。到2060年煤炭消費、火電發電占比仍將高達16.6%和24.3%。再次,我國火電發電設備仍持續增加,加劇了城市能源的高碳鎖定。 2011—2020年,中國年均新增火電裝機容量達到5100萬千瓦,中國電力企業聯合會數據顯示,僅2020年我國就核準了5637萬千瓦火電項目,新核準裝機容量逆勢上揚創5年新高,全國仍有不少省市計劃“十四五”期間批建火電項目。據IEA數據顯示,中國火電裝機容量中50%建設于過去10年。我國煤電廠平均壽命僅13年,美國、歐洲、亞洲國家分別為40年、35年、20年,而火電廠壽命周期一般都在50年以上。這使得中國各城市已建成的煤電項目將有較長的鎖定期,并將對我國城市火電淘汰和碳減排帶來巨大壓力。
由于規模報酬遞增與學習效應,我國城市存在傳統經濟發展方式和技術創新模式的路徑依賴,高碳鎖定效應將對城市工業、建筑、交通等領域的綠色轉型帶來阻礙。在工業領域,我國高碳產業占比依然較大: 2019年,我國石化、鋼鐵、有色金屬冶煉、非金屬礦物制品業四類高能耗、高碳排放產業主營業務收入和能源消費總量分別達33.0萬億元、20.2億噸標準煤,約占規模以上工業企業的35.1%和80.0%; 2018年,長三角41城市四類高碳產業主營業務收入占比達30.3%,部分城市高碳產業占比高達50%以上(圖2) 。同時,據IEA 2020年的數據顯示,我國鋼鐵、水泥、化工等設備仍處于服役早期,設備資產年齡普遍在10—15年之間,而這些設備資產壽命通常為30—40年,落后產能淘汰壓力大。在建筑領域,我國各城市存量高能耗建筑占比大,綠色建筑及超低能耗建筑推進較慢。根據住建部數據顯示,我國城鎮存量建筑面積達650億平方米,其中一半以上建設于近20年,存量建筑進行綠色改造的難度巨大。同時,我國綠色建筑尤其是超低能耗建筑占比仍較低,根據住建部數據顯示,全國城鎮綠色建筑面積僅50億平方米;根據中國建筑科學研究院數據,截至2019年10月,我國在建及建成超低能耗建筑項目僅700萬平方米,超低能耗建筑占比微乎其微。②張時聰等:《中國超低能耗建筑政策研究報告》,中國建筑科學研究院建筑環境與能源研究院,2019年。在交通領域,我國城市傳統燃油汽車基數依然巨大,據國家統計局數據,2020年全國汽車保有量2.81億輛,新能源汽車保有量僅492萬輛,占汽車總量的1.75%;國家發改委數據顯示,2019年,中國交通運輸碳排放總量占全國碳排放總量10%左右,我國城市居民汽車消費仍處于增長期,交通領域碳減排壓力依然巨大。同時,盡管我國積極推廣新能源汽車,但儲能等新能源汽車技術仍然缺乏突破性創新,交通領域碳中和仍存在技術鎖定和傳統路徑依賴。

圖2 2018年長三角各城市主要高碳產業占主營業務收入比重
碳中和目標實現高度依賴低碳技術進步,碳中和目標下城市綠色轉型既要求加強儲能、綠色制造、生態修復、資源循環利用等關鍵核心技術研發,也要求加強現有低碳技術的推廣應用,推動低碳技術資源優化配置。在低碳技術研發方面,我國在綠色低碳制氫、氫燃料電池、儲能、CCUS等關鍵技術領域仍缺乏突破性創新,不少技術仍處于早期示范應用階段,大規模推廣仍面臨技術成本瓶頸,我國低碳技術的氣候變化適應程度仍然較低。①張意翔、成金華、徐卓程等:《綠色創新是否適應氣候變化:中國專利和GHG排放數據的實證》,《中國人口·資源與環境》2021年第1期,第48—56頁。在低碳技術配置方面,我國城市低碳技術資源分布不均,高度集中在少數經濟發達城市,全國各城市低碳技術專利存量中,排名前二十的城市擁有60.4%的專利數量,排名后二十的城市僅擁有0.05%的專利數量。同時,石化、金屬冶煉、電力等工業行業以及建筑、交通等領域對低碳技術創新及應用需求巨大,我國城市低碳技術分布與技術應用場景存在空間錯配。由于低碳技術強調“干中學”,依賴技術研發與應用的地理鄰近,低碳技術空間上的錯配容易導致低碳技術資源配置效率不高、應用轉化不暢等問題,不利于低碳技術碳減排效應的發揮。在低碳技術合作方面,低碳技術分布不均勻性要求低碳技術跨區域合作,而我國城際低碳技術合作水平依然不高,筆者利用Python提取incoPat專利數據,并進行數據挖掘發現:2000—2020年,全國298個城市的城際低碳技術轉移量僅占總低碳技術轉移量的52.3%,且高度集中在北京、深圳、上海等城市,排名前二十的城市占據62.5%的轉移量(圖3)。這既不利于欠發達城市更好提升低碳技術水平,也不利于全國城市碳減排整體效應的發揮。

圖3 中國297個地級以上城市城際低碳技術轉移水平
隨著人們生活水平的不斷提高,生活能源消費已成為城市碳排放的重要來源之一②趙麗萍、王瑤瑤:《中國居民直接生活能源消費碳排放時空特征分析》,《消費經濟》2018年第2期,第47—53頁。,依據“C40城市集團”的數據,全球近100個大城市的生活消費排放占全球溫室氣體排放量的10%;中金研究數據表明,中國居民碳排放量約占碳排放總量的40%。從發達國家經驗來看,隨著消費主義生活方式的興起,消費領域對資源環境的壓力將持續加大。近年來,我國城市居民也逐漸從過去物質稀缺期時的生活節儉轉變為消費主義傾向,表現為食品浪費、快餐文化、汽車消費熱以及使用高能耗家用電器、一次性消費品等。據國家統計局數據顯示,2011—2020年,我國民用汽車擁有量增長了兩倍,快遞包裝量增長了21倍。中國居民消費主義生活方式也導致資源的浪費,《2018年中國城市餐飲食物浪費報告》顯示,中國城市餐飲食物浪費率為11.7%,餐飲食物浪費量約為每年1700萬至1800萬噸,且我國資源回收鏈路仍不完善,包裝等的生產、塑料垃圾填埋或焚燒產生的碳排放仍在持續增長。中國城市碳中和及城市綠色轉型離不開城市居民生活方式的轉變,當前城市居民消費對資源能源的需求仍在持續剛性增長,生活消費碳減排拐點尚未顯現,因此,我國必須要加快推動城市居民生活方式轉型。
實現碳中和的重要途徑是增加生態碳匯,并要求城市自然生態圈與都市圈協同共生,物質和信息流相互交換,使二氧化碳重返自然生態圈。然而,我國城市生態空間普遍不足,城市空間格局難以滿足綠色轉型的需求。在生態空間面積方面,隨著城鎮化快速推進,我國城市林地、耕地等生態用地面積不斷減小,城市生態系統固碳作用有限,導致城市生態碳匯能力不足。 《2020年中國國土綠化狀況公報》顯示,2020年中國城市人均公園綠地面積為14.8平方米;而科技部發布的《全球生態環境遙感監測2020年度報告》顯示,2020年全球城市人均綠地空間面積為40.47平方米。在生態空間格局方面,我國城市生態空間與建設用地空間缺乏協同,尤其是城市老城區生態系統更是十分貧乏,城市居民生態空間可達性較低。在城市空間規劃方面,我國現有填充式開發、蔓延式發展導致城市通勤時間增加。近年來,我國城市居民出行時間和出行距離均呈現上升趨勢,據《2020年度全國主要城市通勤時耗監測報告》,我國超大城市和特大城市平均通勤距離分別為9.3千米和8.3千米,全國13%的城市人口通勤時間在60分鐘以上,城市交通出行導致碳排放的增加。同時,與巴黎、悉尼、波士頓等發達國家城市注重“新城市主義”相比,我國城市規劃欠缺對小尺度街區、精細化設計的考慮,就此而言,我國需要把建設生態型街區作為實現城市綠色轉型的重要條件。
碳中和目標下的城市全面綠色轉型是一項系統工程,涵蓋能源、經濟、社會、環境等多領域,涉及政府、企業、公眾等多主體。碳中和目標下,推動中國城市全面綠色轉型需要從能源供應端、能源消費端、人為固碳端綜合發力,需要推動能源供應體系、能源終端消費體系、城市生態空間體系、碳中和治理體系等的全面轉型。
碳中和的關鍵在于推進能源生產革命,城市能源供應體系轉型依賴于中國整體能源生產變革。碳中和目標下城市綠色轉型需要加快推進能源結構優化,促進能源系統低碳化轉型。首先,有計劃地推進傳統化石能源減量和淘汰,逐步降低化石能源在能源消費中的比重,將“減煤、控油、增氣”作為化石能源結構調整的總體思路。繼續加大煤炭清潔化利用,推廣先進燃煤發電技術,逐步加快制定減煤路線圖,推進煤炭消費及煤電退出,確保煤炭消費持續降低,持續推進能源脫碳。嚴格控制新建化石能源和高耗能、高排放項目,對已批復上馬的項目進行系統梳理、分類處置,對尚未開工的項目進行分行業論證,嚴格落實環評、能耗、煤炭消費總量控制等要求,加快推進現有電廠能進行CCUS改造。逐步提升天然氣在化石能源中的比重,發揮其在能源供應與實現凈零排放目標間的平衡作用,積極推進天然氣與可再生能源的協同發展。其次,大力發展新能源及可再生能源,持續提高非化石能源在能源生產中的比重,推動對高碳能源、化石能源的替代。大力發展風能、太陽能,因地制宜在城市郊區發展光伏、風電,鼓勵有條件的城市發展屋頂光伏等分布式能源。穩步推進發展水電,綜合論證積極發展核電。大力發展氫能,將其作為化石能源和可再生能源之間過渡和轉換的橋梁,因地制宜發展灰氫、藍氫、綠氫,探索發展核制氫等。進而,在生產端建立以可再生能源為主體的能源系統。①莊貴陽、竇曉銘:《新發展格局下碳排放達峰的政策內涵與實現路徑》,《新疆師范大學學報(哲學社會科學版)》2021年第6期,第30—39頁。再次,有序推進多能互補利用、集成優化,處理好化石能源與可再生能源的協同發展關系;在政策上,堅持能源體系清潔化、多元化、智能化發展方向,鼓勵不同資源條件的城市采取多種能源互補,緩解能源供需矛盾;在技術上,提升能源系統“儲、調”能力,促進電力源網荷儲一體化,①高虎:《“雙碳”目標下中國能源轉型路徑思考》,《國際石油經濟》2021年第3期。積極發展分布式能源,推進分布式發電接入電網,利用數字化、智能化能源技術,提升能源系統整體效率。最后,大力加強清潔能源技術、儲能技術、節能技術、碳減排技術創新,鼓勵在城市層面出臺碳達峰、碳中和科技創新行動方案,圍繞零碳電力技術、零碳非電能源技術、工業流程技術、CCUS及碳匯技術等方面制定碳達峰、碳中和技術路線圖。
城市碳中和目標依賴于工業、建筑、交通等能源終端消費的轉型,而電氣化是能源消費端轉型的重要趨勢和碳中和目標實現的關鍵,中國城市需要加快提升能源終端消費電氣化水平。首先,加快推進工業領域電氣化,加大電能裝備替代,制定城市工業脫碳發展路徑,提高綜合能效,提升綠色用能水平和碳生產力。加強產業結構調整和優化,堅決抑制部分城市盲目擴充煤電、鋼鐵、石化等重化工業產能,防范高碳產業及基礎設施投資浪費、低效利用等風險。加快推動產業技術創新,加快推動工廠、園區、城市等基礎設施全新升級,積極推動城市數字化、智能化轉型,賦能城市電氣化轉型。二是加快推進城市交通領域電氣化,以推動新能源汽車(NEV)規模化應用為重點,推動交通領域電能替代,積極推進新能源汽車在公共交通領域的應用,加快實現公共交通車輛全面電氣化,大力推動私家車電氣化,加強物流運輸領域新能源汽車普及應用。大力發展智能交通,廣泛應用大數據、5G、人工智能、區塊鏈、超級計算等新技術,推廣構建電氣化、智能化、共享化的交通系統。②郭朝先:《2060年碳中和引致中國經濟系統根本性變革》,《北京工業大學學報(社會科學版)》2021年第5期,第1—14頁。支持各城市積極制定交通領域電氣化計劃,明確交通電氣化發展目標、進程,制定包含財政支持等交通電氣化激勵機制,以及優先停車或使用共乘(HOV)車道等非財政激勵措施,并積極完善充電基礎設施,將充電設施標準規范納入建筑規范。三是加快推進建筑用能電氣化,支持各城市加快出臺建筑電氣化實施方案,明確建筑電氣化目標,并將電氣化目標在能源、電力、應對氣候變化、節能減排、綠色建筑等專項規劃中體現。加快完善電氣化相關技術標準規范,加強建筑新型供用電系統等建筑技術研究,加強建筑與城市電網交互技術和補償等機制研究,在部分條件具備的城市推動一批建筑電氣化示范工程。完善建筑用能電氣化財政補貼機制,在建筑直流配電、建筑儲能等產業發展前期給予財政補貼支持,積極扶持建筑新型供配電技術產業鏈發展,并加強建筑電氣化宣傳,增強城市居民認知,鼓勵居民積極參與到建筑電氣化過程之中。四是積極倡導綠色健康的生活方式,積極鼓勵城市居民在飲食、居住、交通出行、生活用品等方面踐行綠色健康生活方式,鼓勵居民節約用電和選擇節能家電,減少一次性包裝使用,選擇低碳出行方式等,減少生活碳足跡。要求企業不斷提高家電能效標準,發展低能耗家電,支持企業開展產品包裝優化與回收、快遞包裝再利用等,積極發展再制造,鼓勵企業發展共享經濟等綠色低碳商業模式。支持各城市政府加快出臺生活方式綠色化相關引導政策和激勵機制,加強綠色生活方式宣傳,積極動員全民參與低碳生活。
增強城市生態碳匯能力、優化城市生態空間布局對于城市碳中和目標實現具有重要作用,中國城市應利用空間規劃的綜合性管控作用,推動城市碳中和及城市綠色轉型。首先,建議將碳中和作為國土空間規劃重要目標,③熊健、盧柯、姜紫瑩等:《“碳達峰、碳中和”目標下國土空間規劃編制研究與思考》,《城市規劃學刊》2021年第4期,第74—80頁。并將碳中和理念融入城市規劃建設,持續增加城市生態空間面積,合理規劃增加釋氧固碳的“氧源綠地”,分布在中心城區的“近源綠地”以及靠近碳排放較大功能區周邊、固碳能力強的“碳源綠地”,持續提升城市綠地碳儲量,加強碳匯資源培育,增強自然生態系統固碳能力。其次,優化城市空間布局,合理規劃城市生產、生活和生態空間,實現城市緊湊發展,塑造緊湊集約的開放街區和低碳出行導向的適宜尺度街區。優化城市生態空間,合理規劃建設城市生態廊道,構建集碳匯、生態、景觀、休憩與一體的復合功能廊道,在城市網格合理布置街邊綠地、口袋公園等,鼓勵發展屋頂綠化等立體綠化。突出生態環境和生物多樣性保護,提升城市生態群落密度,豐富群落層次,增強植被群落多樣性,提高土壤的植被覆蓋度,增加土壤碳儲量。借助城郊農林區域打造生態屏障,實現碳捕捉、碳匯經濟與生態環境保護的功能復合。再次,加強對存量土地空間的有機更新,通過城市更新、土地整備等手段,實現城市空間再生產,促進土地集約利用,形成更加節能環保、節約資源、宜居宜業、提質增效的土地復合利用方式。加大城市地下空間開發,加大地下空間經營性開發和地下基礎設施建設力度,促進工業園區土地混合利用,探索“制造+研發+商業+宿舍”等交叉使用的多層工業樓宇模式,建設高密度、高品質、開放化設計的樓宇,推進軌道交通站點周邊復合利用,強化市政基礎設施、商業經營設施等功能復合。①尚勇敏:《上海提升資源環境效率的探索與展望》,載周馮琦等編《上海藍皮書:上海資源環境發展報告(2021)——建設人民向往的生態之城》,社會科學文獻出版社2021年版,第125—145頁。
碳中和是全球城市的共同責任,碳中和目標下的城市全面綠色轉型也需要各城市在思想理念上、行動路徑上、制度安排上加強合作與協同。首先,建議各城市加快出臺碳達峰、碳中和行動方案,明確中長期碳中和發展目標和實施路徑,并將碳達峰、碳中和融入國民經濟與社會發展中長期規劃和近期工作計劃中,對碳中和與城市綠色轉型的實施路徑、重點領域、體制機制等進行系統性謀劃。同時,鼓勵不同類型城市探索多樣化的碳中和路徑,如工業型城市應聚焦工業低碳技術推廣應用和產業轉型升級,綜合型城市應聚焦建筑、交通領域低碳技術推廣應用,構建低碳宜居城市空間,倡導綠色低碳生活等。其次,鼓勵城市間加強碳中和相關技術合作,鼓勵科技實力強的城市開展一批富有戰略性、前瞻性、顛覆性的科技攻關項目,培育建設一批綠色低碳技術國家技術創新中心、科技資源共享服務平臺。加快推進能源與低碳技術創新成果轉移轉化,通過共建研發平臺、資源共享平臺、聯合開展科技攻關、共建低碳技術市場聯盟等方式,促進低碳技術資源區域間優化配置。再次,支持建立一批碳中和城市聯盟、產業聯盟、技術聯盟等,加強碳中和及城市綠色轉型先進經驗交流、技術合作、產業協作等,建立緊密合作的碳中和治理結構。鼓勵長三角地區、粵港澳大灣區、京津冀地區、成渝城市群等建立區域性的碳中和城市聯盟,實現碳中和目標下的城市綠色轉型行動協同。