碳達峰、碳中和背景下國土空間規(guī)劃響應(yīng)路徑思考

肖百霞

（廣東省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院有限責任公司，廣東廣州 510290）

1 研究背景

實現(xiàn)碳達峰、碳中和是立足新發(fā)展階段、貫徹新發(fā)展理念、構(gòu)建新發(fā)展格局、推動高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求。國土空間規(guī)劃通過優(yōu)化城市空間形態(tài)和改變土地用途功能的方式增加碳匯、降低碳排，對實現(xiàn)雙碳目標具有重要意義。現(xiàn)階段的規(guī)劃實踐常從生態(tài)規(guī)劃的角度切入低碳規(guī)劃，或從定性引導角度推進城市減量提質(zhì)，以期實現(xiàn)碳中和。目前，缺乏系統(tǒng)的評估方法定量描述用地功能、用地規(guī)模、結(jié)構(gòu)形態(tài)等空間因素對碳排放量的影響程度，國土空間規(guī)劃對雙碳目標的響應(yīng)路徑仍不明確，難以確定國土空間規(guī)劃對管理雙碳目標輸出的管控形式及標準要求。因此，將雙碳目標納入國土空間規(guī)劃技術(shù)路徑具有重要的研究意義[1]。

現(xiàn)階段國土空間規(guī)劃與“雙碳”目標的關(guān)系如圖1所示。

圖1 現(xiàn)階段國土空間規(guī)劃與雙碳目標的關(guān)系

2 空間布局響應(yīng)路徑：定量研究用地空間與碳排放量間的關(guān)系

探索國土空間規(guī)劃與雙碳目標的研究思路由定性引導向定量分析轉(zhuǎn)變，定量研究建設(shè)用地的碳排放量是常用探索方式。定量分析建設(shè)用地與碳排放量間的關(guān)系，將建設(shè)用地空間影響因素反饋至國土空間規(guī)劃的方案布局或管控要求中，作為國土空間規(guī)劃實現(xiàn)雙碳目標的空間布局響應(yīng)路徑。

用地空間與碳排放量的關(guān)鍵問題及常用模型研究方法如表1所示。

表1 用地空間與碳排放量的關(guān)鍵問題及常用模型研究方法

2.1 碳排放核算方法

目前，我國編制溫室氣體清單的主要依據(jù)包括《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》《省級溫室氣體清單編制指南（2011年）》等。搭建與空間掛鉤的碳排放核算方法，通過碳排放核算計算現(xiàn)狀土地利用方式下的用地空間碳排放水平，為分析建設(shè)用地的碳排放強度、碳排放空間分布差異、碳排放減排潛力等提供參考。

2.2 確定碳排放影響因素

分析對碳排放量產(chǎn)生影響的各類影響因素。碳排放影響因素包括人口、經(jīng)濟、技術(shù)、建設(shè)用地等[2-3]。其中，人口影響因素常選取人口規(guī)模、人口城鎮(zhèn)化率、人口增長率等指標，分析碳排放量指標與碳排放間的關(guān)系；經(jīng)濟影響因素常選取GDP總量、地均或人均GDP、第二和第三產(chǎn)比重、全社會固定資產(chǎn)投資、社會消費品零售總額、居民富裕程度等指標進行分析；技術(shù)影響因素常選取萬元GDP能耗、煤類能源占比、能源強度等指標進行分析；建設(shè)用地影響因素常從用地規(guī)模、功能類型、形態(tài)結(jié)構(gòu)等方面進行分析。建設(shè)用地規(guī)模是城市碳排放量的重要影響因素，工業(yè)、居住、交通、公共服務(wù)等不同土地利用功能的碳排放水平存在差異，引入城市空間形狀指數(shù)、緊湊度、空間度量指標體系等指標，探討城市空間形態(tài)對城市碳排放的影響[4-5]。

2.3 計算影響因素貢獻度

確定碳排放影響因素，通過計算影響因素貢獻度評估不同因素對碳排放量的影響程度[6-7]。針對碳排放量貢獻度較高的影響因素可考慮作為重點減排的潛力對象。

2.4 構(gòu)建碳排放情景預(yù)測模型

基于影響因素與碳排放量間的規(guī)律，構(gòu)建碳排放情景預(yù)測模型，對不同規(guī)劃策略與建設(shè)用地規(guī)劃方案進行碳排放水平預(yù)測，實現(xiàn)對國土空間規(guī)劃方案碳排放水平的定量預(yù)測分析，給出相應(yīng)的方案調(diào)整建議與應(yīng)對建議[8]。

3 技術(shù)應(yīng)用響應(yīng)路徑：研究國土空間規(guī)劃應(yīng)對雙碳技術(shù)變革做出的空間響應(yīng)

空間布局響應(yīng)路徑聚焦直接研究用地空間與碳排放量間的關(guān)系，存在一種利用更宏觀與廣闊的視角討論國土空間規(guī)劃與雙碳目標的結(jié)合方式。

碳中和的本質(zhì)是清潔能源取代高碳能源的能源革命，碳中和、碳達峰變革帶來的技術(shù)變革發(fā)生在社會經(jīng)濟的各行各業(yè)，直接影響各類社會經(jīng)濟活動的能耗和碳排放水平。能源轉(zhuǎn)型技術(shù)變革產(chǎn)生的低碳新興技術(shù)應(yīng)用于城鄉(xiāng)建設(shè)活動，將改變空間原有的用地功能、規(guī)模結(jié)構(gòu)、布局方式等。因此，用地空間作為能源轉(zhuǎn)型技術(shù)變革的載體，對雙碳目標的影響源自能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。國土空間規(guī)劃需要研究低碳新興技術(shù)給城鄉(xiāng)建設(shè)活動帶來的影響，將技術(shù)應(yīng)用對用地空間的改變反饋至國土空間規(guī)劃或設(shè)計中。以電力部門為例，探究低碳新興技術(shù)與其應(yīng)用可能對城鄉(xiāng)建設(shè)活動造成的影響。完整的電力過程包括能源供給、能源輸配、能源轉(zhuǎn)換與終端用能4個階段，低碳新興技術(shù)帶來的城鄉(xiāng)建設(shè)活動影響主要體現(xiàn)在能源供給、能源輸配和終端用能3個階段。

3.1 能源供給階段的新興技術(shù)應(yīng)用：帶來新型能源生產(chǎn)布局模式

為了實現(xiàn)雙碳目標要求，需要對電力產(chǎn)能方式進行調(diào)整，最大可能地減少對燃料的依賴，使用電力代替燃料，實現(xiàn)“電力+燃料”的低碳電力能源結(jié)構(gòu)。

城市地區(qū)生產(chǎn)低碳電力能源，通過分布式光伏發(fā)電改變集中式火力發(fā)電的城市能源生產(chǎn)布局模式。現(xiàn)階段，風電、核電、水電及光伏發(fā)電可以作為清潔能源提供電力供應(yīng)。其中，分布式光伏發(fā)電設(shè)施可以在用戶建筑中應(yīng)用，建筑光伏產(chǎn)能將優(yōu)先滿足自用，可以大幅度降低接入成本和傳輸損耗。而建筑屋頂及可接受太陽輻射的垂直表面是發(fā)展光伏發(fā)電的重要資源，將重新定義空間利用的方式與價值。

農(nóng)村地區(qū)生產(chǎn)可再生燃料，通過生物質(zhì)能改變火電、煤電等農(nóng)村產(chǎn)能供能方式。生物質(zhì)能可以取代化石能源，成為一種可再生的燃料供應(yīng)方式。我國農(nóng)村地區(qū)具有豐富的生物質(zhì)燃料可以用于發(fā)電，農(nóng)村分散的空間分布特征與低碳能源系統(tǒng)分散采能、輸配、轉(zhuǎn)換和儲能的特征具有高度吻合性，有利于建設(shè)新的農(nóng)村分布式能源系統(tǒng)。雙碳目標為農(nóng)村地區(qū)帶來能源產(chǎn)業(yè)機遇，國土空間規(guī)劃謀劃布局農(nóng)村能源產(chǎn)業(yè)可作為促進城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展、消除城鄉(xiāng)差距的一項重要措施[9]。

傳統(tǒng)能源系統(tǒng)與低碳能源系統(tǒng)特征對比關(guān)系如圖2所示。

圖2 傳統(tǒng)能源系統(tǒng)與低碳能源系統(tǒng)特征對比關(guān)系

3.2 能源輸配階段的新興技術(shù)應(yīng)用：帶來新型基礎(chǔ)設(shè)施類型

我國北部、西北及西南地區(qū)主要布局太陽能發(fā)電、火力發(fā)電、陸上風電和水電等大型清潔能源生產(chǎn)基地，東部沿海地區(qū)主要布局水上風電和核電基地，我國主要能源消耗地處中部、東南部的城鄉(xiāng)集中建設(shè)區(qū)域，使產(chǎn)能空間與用能空間存在差異錯配。特高壓電網(wǎng)作為國家尺度上的基礎(chǔ)設(shè)施，成為應(yīng)對問題的解決方案之一，2020年《政府工作報告》中，特高壓是國家新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的七大抓手領(lǐng)域之一，屬于國家重點保障和推進建設(shè)的民生基礎(chǔ)設(shè)施。

我國北方未來存在的大量熱電余熱和工業(yè)余熱，可以為建筑供暖提供熱源，通過建設(shè)跨區(qū)域聯(lián)網(wǎng)、多熱源聯(lián)合供熱等途徑，解決余熱產(chǎn)地與需要供熱建筑地理位置不匹配、余熱生產(chǎn)變化與建筑供熱需求不一致的問題。大溫差、大容量、長距離供熱技術(shù)已成功應(yīng)用于城鄉(xiāng)建設(shè)活動中，我國北方城市具有多個建成或在建的長途輸熱工程。如，山東海陽核電站正在啟動核電余熱長途輸熱工程，利用核電站的熱電余熱向青島建設(shè)100 km的長輸供熱區(qū)域熱網(wǎng)[10]。

3.3 終端用能階段的新興技術(shù)應(yīng)用：帶來新型建筑配電系統(tǒng)

柔性直流輸電是構(gòu)建智能電網(wǎng)的重要裝備，根據(jù)電網(wǎng)調(diào)節(jié)輸出的直流電壓變化情況，可以大范圍調(diào)節(jié)建筑的用電功率，是應(yīng)對可再生電力發(fā)電不可調(diào)控在用電需求側(cè)響應(yīng)的重要形式。建筑配備“光儲直柔”新型配電系統(tǒng)，將給城鄉(xiāng)建設(shè)帶來海量的建筑改造任務(wù)，工信部發(fā)布的《智能光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動計劃》提出，應(yīng)積極開展光伏發(fā)電、儲能、直流配電、柔性用電于一體的“光儲直柔”建筑建設(shè)示范。

建筑使用剛性用電、形成用電負荷峰谷差，轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂萌嵝杂秒姟⑿纬上鞣逄罟鹊奶摂M電廠。商業(yè)建筑和工業(yè)建筑存在長時段穩(wěn)定用能的特征，城市居住建筑和辦公建筑分時段用能，具有較強的平衡電源與用電負荷的調(diào)節(jié)能力，未來可以成為建筑新型配電系統(tǒng)改造的重點對象[11]。

4 結(jié)語

隨著我國碳達峰、碳中和事業(yè)的不斷推進，未來將建立更為成熟的建設(shè)用地碳排放核算方法，同時出現(xiàn)更多低碳技術(shù)應(yīng)用于城鄉(xiāng)建設(shè)的活動，要求國土空間規(guī)劃或設(shè)計做出新的空間響應(yīng)。實現(xiàn)碳達峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革，對社會各個行業(yè)均將產(chǎn)生深遠的影響。規(guī)劃從業(yè)者需要關(guān)注本行業(yè)對用地空間與碳排放關(guān)系的直接研究，站在更宏觀視角，及時關(guān)注社會各領(lǐng)域的低碳技術(shù)變革，尋找規(guī)劃設(shè)計的空間響應(yīng)路徑，探索空間布局與技術(shù)應(yīng)用兩套不同邏輯的國土空間規(guī)劃雙碳應(yīng)對方法。