基于“三線一單”生態環境分區管控體系的碳排放管控探索與實踐:以三亞市為例

張晰月，楊莉，呂春英，汪自書，常照其

(1.北京清華同衡規劃設計研究院有限公司，北京 100085；2.清華大學環境學院，北京 100084)

2020 年9 月22 日，習近平總書記在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上宣布，中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030 年前達到峰值，努力爭取2060 年前實現碳中和。隨后，碳達峰碳中和目標被納入“十四五”規劃。2021 年1 月，生態環境部印發的《關于統籌和加強應對氣候變化與生態環境保護相關工作的指導意見》[1]明確提出，“將應對氣候變化要求納入‘三線一單’(生態保護紅線、環境質量底線、資源利用上線和生態環境準入清單)生態環境分區管控體系，通過規劃環評、項目環評推動區域、行業和企業落實煤炭消費削減替代、溫室氣體排放控制等政策要求，推動將氣候變化影響納入環境影響評價”。同年在全國生態環境保護工作會議上，生態環境部部長黃潤秋表示，“十四五”時期，我國生態環境保護將進入減污降碳協同治理的新階段。

“三線一單”是實現生態環境保護精細化管理、強化國土空間環境管控、推進綠色高質量發展的一項重要工作。將碳排放上限納入“三線一單”管控體系，統籌碳達峰與污染防治，提出碳排放管控目標，劃定重點管控區域，明確重點區域和領域碳排放管控要求，有助于引導區域和產業高質量發展，既是對我國生態環境管理體系的補充完善，也是實現碳達峰碳中和目標的有效舉措。

三亞市是海南省“三線一單”編制試點市縣之一，目前已完成相關編制工作，同時也是第三批國家低碳城市試點之一。2017 年2 月三亞市人民政府印發的《三亞市“十三五”國家低碳試點城市建設實施方案》提出，三亞市持續開展低碳城市建設，于2025 年實現碳排放達峰的目標。三亞市率先實現碳排放達峰，將是海南國家生態文明試驗區建設取得的又一項積極進展，也是碳中和愿景下海南自由貿易港建設的有機組成部分。本研究旨在探索“三線一單”碳排放管控的技術方法，將其應用于三亞市，以確定其碳達峰年份和其他碳排放上限目標，并建立碳排放分區管控體系，為三亞市生態文明建設提供借鑒，同時也為其他地市“三線一單”碳排放管控提供實踐經驗。

1 “三線一單”碳排放管控主要任務和技術路線

參照《“生態保護紅線、環境質量底線、資源利用上限和環境準入負面清單”編制技術指南(試行)》(環辦環評〔2017〕99 號)[2]，結合碳排放管控工作特點，提出“三線一單”碳排放管控的主要任務，包括現狀排放分析、管控目標確定、重點管控區和管控要求4 方面內容。

(1)明確核算邊界，分析碳排放現狀。核算邊界涵蓋管轄地理范圍內所有碳排放源，地理范圍包括城市建成區、非建成區和農村地區，排放源包括能源活動、工業生產過程、農業、廢棄物處理、土地利用變化和林業等方面。根據經濟社會活動水平數據，參照《省級溫室氣體清單編制指南(試行)》[3]的技術方法，合理選擇排放因子和模型，核算區域現狀碳排放情況，分析碳排放總量與構成、行業分布狀況、重點排放源和排放水平，識別碳排放的重點區域和關鍵領域。

(2)確定碳排放管控目標，進行碳排放預測分析。銜接國家、省、市級碳減排相關戰略、政策與法規、低碳發展規劃、控制溫室氣體排放工作方案等對于碳排放總量、強度和達峰年份等的要求，統籌環境質量底線和能源利用上限研究，確定將碳排放上限和達峰年份作為管控目標。基于碳排放清單，按照目前的政策措施和技術發展趨勢，分析編制期限內能源活動、工業生產過程、農業、廢棄物處理、土地利用變化和林業部門的活動水平變化，合理選擇排放因子，利用模型測算區域的碳排放變化趨勢。

(3)識別重點區域，劃定碳排放重點管控區。綜合考慮碳排放現狀及未來變化趨勢，識別碳排放總量高或強度大的區域，如產業園區、中心城區、火力發電廠、污水處理廠、固體廢棄物處理場、規?；B殖場等，將其劃為碳排放重點管控區。

(4)分析目標可達性，明確碳排放管控要求。若碳排放預測結果與管控目標之間存在差距，則依據碳減排潛力分析，在現有政策措施基礎上加大技術提升和管控強度，進一步降低關鍵領域的活動水平，構建強化情景，使碳排放總量、強度和達峰年份達到管控目標的設定值。針對強化情景，提出重點管控區和關鍵領域的碳排放管控要求。

“三線一單”碳排放管控技術路線如圖1所示。

圖1 “三線一單”碳排放管控技術路線

2 三亞市碳排放管控研究

2.1 經濟社會發展概況

三亞市長期以第三產業為主、第二產業為輔，2008—2020 年第三產業占比增加了13.2%，第二產業占比長期維持在20%左右，近幾年有所下降，2020 年降至16.3%。旅游業是三亞市的支柱產業，旅游收入持續增加，2020 年旅游總收入為424.7 億元，是2008 年的4.7 倍左右。三亞市常住人口持續增加，同比增長率為2.7%左右，城鎮化率2020 年達到78.0%。

2016 年三亞市的用能結構以電力為主，其占比為63.1%，較2005 年增加59.4%。油品和天然氣消費分別占比29.1%和7.7%，原煤在2015 年實現零使用。2016 年三亞市的公共建筑和交通運輸能耗占總量的比例為67.9%，為能耗最大的兩個部門，而電力熱力生產部門的能耗僅占總量的2.2%。2016 年三亞市的電力消費總量為35.5 億千瓦時，其中公共建筑的電力消費量最大，占比約為46.4%，居民生活的電力消費量其次，交通的電耗最小，僅為1.1 億千瓦時。

2.2 碳排放現狀分析

根據2005—2016 年的《三亞市溫室氣體清單報告》[4]，三亞市的碳排放總量自2010 年起呈現上升趨勢，如圖2 所示。能源活動是三亞市最大的碳源，排放量占2016 年碳排放總量的70.0%；能源活動的碳排放自2010 年出現大幅下降后，以年均0.6%的速率反彈增長。能源活動中，交通運輸部門的碳排放量最大，2016 年占比達64.1%。廢棄物處理是三亞市的第二大碳源，排放量持續增長，2016 年占排放總量的21.6%。三亞市工業生產過程產生的碳排放在2010 年實現歸零，農業活動的碳排放也得到了有效控制。森林的碳匯作用明顯，2016 年吸收10.9 萬tCO2e(噸二氧化碳當量)，碳吸收量自2005 年以年均4.2%的速率增長。

圖2 2005—2016 年三亞市碳排放現狀

2.3 碳排放管控目標

《三亞市低碳城市發展規劃(2016—2020 年)》要求，2020 年，三亞市碳排放總量控制在374.3 萬tCO2e；《三亞市“十三五”國家低碳試點城市建設實施方案》要求，2020 年，三亞市單位GDP 二氧化碳排放比2015 年下降15%以上，力爭到2025 年實現全市碳排放總量達到峰值。因此，提出三亞市的碳排放管控目標為:2020 年排放總量不超過374.3 萬tCO2e，排放強度較2015 年下降15%以上，2025 年碳排放總量達到峰值。

2.4 碳排放情景預測

2.4.1 數據來源與技術方法

參照《省級溫室氣體清單編制指南(試行)》的技術方法，確定如下碳排放核算模型的基本形式:

其中，活動水平為能源活動、工業生產過程、農業、廢棄物處理、土地利用變化和林業等幾個部門各自的活動量，例如化石燃料使用量、工業產品生產量、農作物種植量、森林蓄積量等碳源或碳匯活動，其活動水平數據主要來自當地統計部門和各行業掌握的相關信息。排放因子為各類活動的碳排放強度，一般可以采用國家或省市的推薦值，本模型與2005—2016 年的《三亞市溫室氣體清單報告》中選用的因子相一致。

本模型中涉及的數據主要來自2005—2016 年《三亞市溫室氣體清單報告》、2015—2016 年三亞市地區能源平衡表和2010—2017 年三亞市統計年鑒等。將三亞市2016 年各部門的活動水平代入模型，能夠完整地還原當年三亞市的碳排放量與碳排放結構，與清單相比還原度≥99.5%。

碳排放預測分析的關鍵是判定編制期限內各部門的活動水平變化，判定依據主要為相關政策文件，包括國家、省、市級能源利用與碳減排相關的戰略、政策與法規、低碳發展規劃、控制溫室氣體排放工作方案等。本模型中的主要參數如表1 所示，設定參數于2020 年、2025 年和2035 年分別達到規劃值或預測值，參考文件包括《海南省清潔能源汽車發展規劃》《海南省“十三五”電力發展規劃》《海南省生活垃圾焚燒發電中長期專項規劃(2018—2030 年)》《三亞市國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要(2016—2020 年)》《三亞市“十三五”國家低碳試點城市建設實施方案》《三亞市“十三五”控制溫室氣體排放工作方案》《三亞市能源中長期發展規劃(2019—2030 年)》等。

表1 碳排放預測分析主要模型參數

按照目前的政策措施和技術發展趨勢，預測三亞市未來的碳排放量變化，設定為基準情景。若基準情景下的碳排放量與管控目標之間存在差距，將分析識別主要影響因素，并對相關參數進行調整，形成符合管控目標的強化情景[5]。根據強化情景，進一步識別管控區域、并形成分區管控要求。

2.4.2 基準情景下變化趨勢

在基準情景下模擬的三亞市碳排放量變化如圖3 所示，碳排放自2016 年起呈現上升趨勢，2030 年出現峰值，碳排放峰值為293.6 萬tCO2e，單位GDP 碳排放較2015 年降低53.6%?；鶞是榫皼]有達到三亞市碳排放總量2025 年達峰的目標，應該對相關管控措施進行調整或強化，以降低關鍵部門的活動水平，使得達峰年份不超過管控目標的設定值。

圖3 基準情景下三亞市碳排放變化趨勢

2.4.3 碳排放主要影響因素識別

三亞市的電力熱力生產部門(包括天然氣生產、電力生產和工業生物質發電等)2035 年的碳排放較2016 年增加43.5 萬tCO2e，如圖4 所示，漲幅最大，達376.8%。公共建筑2035 年的碳排放較2016 年增加32.8 萬tCO2e，漲幅達84.8%，原因是第三產業(旅游業)等迅速發展使能耗大幅增加。交通運輸部門2035 年的碳排放較2016 年增加16.2 萬tCO2e，漲幅達16.0%。其他社會部門的碳排放量基數較小或變化不顯著。

圖4 2016—2035 年三亞市主要部門碳排放量變化

從能耗的角度看，如圖5 所示，三亞市2035 年公共建筑和交通運輸的能耗占全社會總量的66.4%，公共建筑和交通運輸成為能耗最大的兩個部門，占比與2016 年的值相近。2035 年電力熱力生產部門的能耗占全社會總量的16.1%，而2016 年該占比僅為2.2%，這從側面反映出三亞市經濟社會發展對電力等能源資源需求的激增。

圖5 2035 年三亞市主要社會部門能耗占比情況

以上分析表明，三亞市的主要碳源為公共建筑和交通運輸，以及電力熱力生產部門。因此從交通油耗、交通電耗、電力消費和可再生能源發電4 個方面調整模型參數，構建2025 達峰情景下碳排放預測模型。達峰情景中的參數設定較基準情景有如下考慮:

(1)交通油耗:2025 年之后，燃油車的單耗進一步降低，并引入生物柴油、LNG(液化天然氣，Liquefied Natural Gas)等清潔能源替代傳統柴油；

(2)交通電耗:電動汽車的單位載質量電能消耗量進一步降低；

(3)電力消費:經濟活動的電力消費彈性系數進一步降低，且居民生活的電力消費效率提升；

(4)可再生能源發電:2035 年，可再生能源發電的裝機容量較2025 年翻倍增長。

2.4.4 2025 達峰情景下變化趨勢

在2025 達峰情景下模擬的三亞市碳排放量變化如圖6 所示，碳排放的上升趨勢較基準情景放緩，2025 年出現峰值，碳排放量為251.3 萬tCO2e，之后碳排放量連續5 年及以上持續降低。通過能源利用和減污降碳協同管控措施，2025 達峰情景下能夠實現三亞市碳排放總量、強度和達峰年份的管控目標，大氣環境質量也達到目標要求。

圖6 2025 達峰情景下三亞市碳排放變化趨勢

基于2025 達峰情景下預測模型計算，三亞市2020 年的碳排放上限為237.3 萬tCO2e、單位GDP 碳排放量較2015 年降低33.0%；2025 年的碳排放上限為251.3 萬tCO2e、單位GDP 碳排放量較2015 年降低50.4%；2035 年的碳排放上限為218.3 萬tCO2e、單位GDP 碳排放量較2015 年降低63.5%。2025—2035 年的碳排放上限目標后續將與三亞市未來的發展規劃相銜接。

2.5 碳排放管控分區

綜合考慮碳排放現狀及未來變化趨勢，三亞市的主要碳源為公共建筑和交通，因此劃定其市轄區建成區的全部范圍為碳排放重點管控區(表1)，實施更為嚴格的管控要求，碳排放重點管控區占全市總面積的17.3%。

表2 三亞市碳排放重點管控區

2.6 碳排放管控要求

針對所識別的三亞市碳排放關鍵領域和重點管控區，在現有政策措施的基礎上補充碳排放管控要求，進一步降低公共建筑和交通的能耗水平，并通過能源結構調整和公眾參與，形成由基準情景向2025 達峰情景過渡的路徑措施，如表3 所示。

表3 三亞市碳排放管控要求

在公共建筑領域，研究顯示，通過加設隔熱層、墻體綠化、外窗遮陽等改造技術，三亞市可實現酒店、辦公樓等既有建筑節能超過20.0%[6]。此外，調查顯示，三亞市公共建筑空調機組的制冷性能系數超過75%，沒有達到節能標準[6]，因此既有建筑節能改造和電器設備性能(尤其是空調機組)達到《公共建筑節能設計標準GB 50189—2015》[7]要求是三亞市公共建筑節能減排的重要措施。

在交通運輸領域，除控制機動車保有量外，運輸裝備的清潔化也是降低能耗和碳排放的關鍵。在《海南省清潔能源汽車發展規劃》等文件的基礎上，應定期提高新能源汽車的補貼標準[8]，持續引導三亞市全域汽車更清潔高效。對于燃用柴油的大型貨車和內河近海船舶，應積極采用生物柴油、燃料乙醇、LNG 等替代燃料，并于2035 年前實現一定的應用比例。采取合理的機動車限行、停車供給調控等措施，可有效降低交通需求，也是三亞市降低交通碳排放的重要措施[9]。

在能源供給側，應充分利用三亞市的資源優勢，除水力發電外，規?；l展光伏、風電、生活垃圾焚燒發電等可再生能源，中遠期總裝機容量超過110 萬千瓦，使全市非化石能源占一次能源的比例到2035 年達到62.5%。此外，應加大綠色發展理念的宣傳力度，發揮企業、社會組織和公眾的作用，推動形成節能低碳的生產方式、生活方式和消費方式[10]。

3 結語

“三線一單”碳排放管控是現行生態環境分區管控體系的重要補充，以溫室氣體和多污染物協同減排為導向，通過建立碳排放總量和強度等碳排放上限目標，劃定碳排放重點管控區，明確相應管控要求，完善減污降碳協同準入清單，推動能源結構優化和能源利用效率的提升，加速實現碳排放達峰和空氣質量達標。

在“三線一單”管理中，將減污降碳協同準入要求納入各級生態環境準入清單，指導規劃環評和項目環評，優化產業準入和重大項目選址，從決策階段降低溫室氣體排放。在具體落地應用中，除生態環境主管部門外，還涉及發展和改革、工業和信息化、住房和城鄉建設、交通運輸、農業農村、林業等部門，應加強組織領導，完善部門協作機制，強化技術支撐和保障，以提升碳排放管控的實效。

不同區域的自身定位、資源稟賦、經濟基礎、社會發展階段等具體情況不同，應在充分分析其碳排放特征和變化趨勢的基礎上，合理提出碳排放管控重點和關鍵措施。此外，CH4和N2O 也是重要的溫室氣體，增溫潛勢遠大于CO2，化石燃料開采、農業和廢棄物處理是主要的排放源，不可忽視這些部門的活動對區域碳排放水平的影響。