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上海低碳城市建设发展目标与路径研究

在低碳化发展已成全球性趋势的大背景下,高碳发展的上海既无法获得足够的自然资源支撑,也与其全球城市的发展目标相背离,因而是没有出路的。

上海低碳城市建设发展的核心在于最大限度地实现社会经济发展与碳排放脱钩。上海应充分利用其碳排放资源需求者与市场组织者的双重角色,依托其“龙头”地位,实现区域碳排放资源的优化配置。

未来上海低碳城市建设发展的压力主要表现在4个方面:向绝对量减排转换的潜在压力;因持续性而来的潜在压力;“先易后难”的工作思路导致的潜在减排困难;生活领域能耗和碳排放趋于上升。

基于压力分析,反思既往工作,本研究认为以下4个问题关系到上海低碳城市建设发展的成败:如何化解能源升级引发的使用成本上升问题;如何结合产业结构调整,进一步挖掘重化工业的减排潜力;如何结合城镇发展规划挖掘交通、建筑领域的减排潜力,应对生活领域碳锁定效应;如何以成本有效的方式实现城市碳汇存量的持续增长。

展望未来,本研究认为,上海已处于向后工业社会的转折点上,“转型”是上海未来发展的基调。

基于对上海发展阶段的研判,结合发达部分发达国家城市的经验,本研究运用情景分析法研究上海未来的能源需求及碳排放量,并据此设定上海未来的碳减排目标。具体而言,本研究设定3种情景模式,分别为:

(1)基准情景:目前的经济发展模式的外推:继续执行已经确定的政策,无新的政策调整。

(2)能效情景:基于基准情景,增加能效控制和能源结构优化措施。

(3)低碳情景:基于能效情景,采用更为严厉的需求控制措施,经济增速较前两种情景有所降低。

本研究设定了5项主要情景影响因素,分别为:

(1)人口情景:常住人口规模将在达到峰值后趋于稳定。

(2)经济情景:经济增长速度将持续放缓。消费成为拉动GDP增长的主要动力。

(3)建筑情景:居住建筑能耗将因人口增加和居住条件改善而上升。家庭能耗将以电力和天然气为主。公共建筑能耗将因公共建筑需求减少而减少。

(4)交通情景:私人汽车消费将在2020年达到峰值后进入平稳增长期;公共交通出行率将会有快速的发展;航空运能将会大幅提升。

(5)能源结构情景:能源利用优先顺序为本地低碳能源、外来电、石油以及依据需求缺口确定的煤炭消耗量。

基于情景分析,本研究预测上海未来的能源需求:

(1)基准情景下,终端能源需求还将呈现快速增长趋势,到2030年左右增速放缓,到2040年,终端能源需求达到18000万吨标准煤左右。

(2)能效情景下,终端能源需求呈现先上升,到2030年后,终端能源消费需求基本稳定在14840-14970万吨标准煤。

(3)低碳情景下,终端能耗需求呈现先缓慢上升,后缓慢下降的趋势。拐点出现于2025年左右,拐点能耗为12600多万吨标准煤左右。得益于产业和建筑能耗下降的贡献,到2040年,终端能源需求降至11885万吨标准煤左右。

基于能源需求的预测,上海的碳排放趋势:

(1)基准情景下,能源碳排放呈现先快速增长后增长趋缓的变动趋势。到2040年上海的碳排放将达到37640万tCO2,比2010年上升50%,人均碳排放达到10.93 t CO2。

(2)能效情景下,能源碳排放呈现先缓慢上升,后稳定下降的趋势。2030能源碳排放达到峰值30207万tCO2,到2040年上海的碳排放将降至29080万tCO2,比2010年上升16%。而人均碳排放达到8.45t CO2。

(3)低碳情景下,能源碳排放则呈现先平稳上升,后下降的趋势,在2015年就达到峰值碳排放(25698万t CO2)。2040年上海的碳排放将降至21526万tCO2。而人均碳排放达到6.25t CO2。

基于上述分析并结合发达国家的经验,设定上海未来的低碳发展总目标、部门目标、分项指标。为了实现上海低碳发展的目标与指标,本研究进一步分析人口规模、产业结构、生活方式与交通和建筑能耗、碳汇建设等主要影响要素。具体而言,

(1)本市常住人口规模。村镇整治、基层社区管理水平提升、低端产业退出等因有效打击“灰色产业链”降低低端外来人口规模;老龄化的影响表现为上海能够容忍的老龄化程度及由此而来的老年照料劳动力的增长。

(2)产业结构调整。除了加速淘汰简单劳动力密集型产业外,产业结构调整还包括在放弃低端产品、发展高端产品、服务国家战略的思路下,对以上海钢铁、石化等规模以上高能耗产业的调整。

(3)建筑、交通与居民生活方式转变。三者联系紧密。更大的房子、拥有更多耗能电器,对私人小汽车出行的依赖使生活领域有陷入碳锁定的风险。缺乏以生活服务配套的便利化为特征的“人气增长核”使新城难以实现紧凑型发展。职住分离导致的钟摆人口使交通能耗居高不下。因此,产城融合的关键是产居融合。

(4)碳汇建设。 “大城市小郊区”的格局决定了上海自然碳汇作用有限。上海的碳汇主要分布在农田、湿地以及林地和绿地中。空间有限和建设维护成本高昂是上海碳汇建设的主要障碍。应结合村镇整治、产业结构调整等将更多土地用于生态修复,同时通过理顺责、权、利,吸引更多社会资本投入碳汇建设。

基于主要影响因素分析,本研究认为至2020年,上海的低碳城市建设发展的计划包括:

(1)人口

控制人口规模:降低简单劳动密集型产业集聚的来沪人员规模;调整劳动力结构:增加老年人口照料类外来人口的数量。

(2)产业

规模以上高耗能企业的退出:钢铁和化学工业是需要着重关注的行业。“散小差”企业的退出:主要淘汰因高成本而无法迁入工业园区的企业、因高成本而无力进行节能改造的企业。

(3)交通

发展公共交通:以更便捷、更舒适、更准时作为公共交通发展的指引,力争在2020年前开始出现公交出行对私家车的替代。减少通勤性钟摆人口:针对居住者经济活动特点升级区域产业,实现产城融合。减少消费性钟摆人口:通过便利化的生活设施、均质化的公共服务实现居民就近消费。更紧凑的新城建设:依托老城的公共服务功能缩短新城的成熟期;若无老城可依托,则应先形行培育新城生活服务核心。

(4)建筑

提高既有公共建筑的使用效率摊薄建造、使用能耗及碳排放:最大限度的避免既有建筑的闲置,尽可能延长其使用寿命。推进住宅节能改造降低居住能耗:提高居民出资改造的积极性,提高社会资本参与住宅节能改造、节能服务等的积极性。控制居住建筑能耗:在家庭人口规模3人及以下的假设下,减少90平方米以上住宅供给量。

(5)碳汇建设

维持碳汇资源存量稳定:在碳汇面积难有持续大幅增长的情况下,应保证其碳吸收能力不出现显著衰减。争取碳汇资源存量小幅增长:应考虑将腾挪出的工业土地用于碳汇建设,如完成调整的“195”、“198”地块,甚至是“104”地块。

为了实现上海低碳城市建设发展的近期计划及总目标、分项指标等,相应的政策支撑体系建设思路包括:

(1)体系化的支撑政策。理顺既有政策、法规,充分发挥各级人大的作用,修正因令出多门导致的低效率。

(2)提供足够的经济激励的制度。使各种有利于碳减排、增加碳汇的活动都获得足够的经济激励。

(3)使上海碳排放交易系统发挥更积极的作用的制度。使交易产品的价格更真实、及时地反映上海碳排放资源稀缺性。

(4)完善低碳建设发展相关中介服务的制度。以有效的监管和足够的经济激励促进相关中介服务的规范化和便利化发展。


研究单位:上海社科院(文中内容仅代表该机构观点)


低碳城市与可持续发展的、有竞争力的城市发展目标是一致的,低碳发展是评估城市可持续发展的一个重要视角。上海建设低碳城市不仅是应对国际减排压力、完成国家碳减排目标的需要,也是城市自身可持续发展的内在要求。与资源禀赋相似的一些全球城市相比,虽然近年来上海的碳排放强度显著下降,实现了经济增长与碳排放的相对脱钩,但上海的碳排强度和人均碳排放仍处于较高的水平。未来30年,上海城市人口还将进一步增长,城市仍面临碳排放增加的压力和挑战。城市的形态、经济结构和GDP、能源结构、能源供给方式、建筑模式、消费模式、交通和建成的基础设施等,都是影响城市碳排放的重要因素,尤其是城市的形态一旦形成,将会固化城市的碳排放路径,因此在上海新一轮城市规划总体修编之中,将低碳城市建设作为规划修编的重要考量因素具有极其重要的战略意义。

课题的总体研究思路:一是测算上海的碳足迹:建立核算架构和测量进程的基准线。确定基准排放水平和排放源,确定上海低碳城市建设的起点;二是规划远景和设定低碳目标:在识别碳排放的主要影响因素及其未来变动趋势的基础上,建立碳排放情景分析模型,分情景预判上海未来30年可能的碳排格局,根据高站位、宽视野、可实现的原则,提出“1强度+3峰值”目标,并将这些发展目标分解成55个单项指标的低碳城市建设指标体系,并给定相应的目标值。三是剖析实现上海低碳城市建设及所面临的主要挑战和差距。四是提出上海低碳城市建设的分阶段目标及六大实现路径。

课题的主要观点和判断如下:

一、上海低碳城市建设的起点

1、上海碳足迹已与经济增长相对脱钩,上海近年来碳排强度和能源强度下降速度快于“十二五”国家给予上海的约束性指标,至2013年底已基本完成“十二五”能源强度和碳强度减排指标。上海人均碳排放已出现筑平台趋势,但上海人均碳排放仍高于全球城市纽约、伦敦、巴黎和东京。

2、与纽约、东京以交通和建筑碳排为主导不同,上海碳排仍是以工业和电力为主导型,交通运输、建筑虽然占比低于工业和电力,但交通运输的碳排强度很高,且交通运输、建筑碳排总量出现快速增长的趋势。上海制造业碳排主要集中于黑色金属冶炼和压延、石油化工和化学原料制造业三大产业。上海火力发电中煤炭装机占比高,上海本地装机占上海电力供给的70%左右,是碳排放以及城市空气污染排放的主要来源之一。长距离交通型的城市格局仍是上海建设低碳城市的重要制约因素之一。从历史趋势看,电力与热力生产与供应部门占碳排放的比重开始缓慢下降,而交通运输储运和邮政业的比重开始缓慢增长。此外,城乡居民生活及其他的部门的碳排放也有较明显的增长。

3、上海城市碳排放呈现出郊区大于中心城区的空间格局,工业碳排放主要集中于宝山、浦东和金山。104地块中,公告开发区(15个国家级开发区、22个市级开发区)碳排放总量占104地块碳排总量的比例较高。各开发区碳排强度和土地产出绩效差异明显。上海电力碳排主要集中于浦东新区的外高桥、金山、宝山等区域。

上海的碳汇空间主要以湿地和耕地为主,主要集中于崇明和浦东、青浦次之。从历年生态空间碳汇能力的变化来看,1996-2006年,上海市生态空间碳汇总量一直处于下降趋势,2009年以来虽有所回升,但基本维持在107万吨/年左右,上升趋势并不明显。

二、未来影响上海低碳城市建设主要因素及不确定性

1、低碳城市并没有普遍接受的定义,一方面是由于城市的资源禀赋地理区位不同,城市产业的能源密集度、城市能源服务的需求等都会有所差异,城市碳足迹的起点就会有所不同;另一方面城市发展的根本目的在于为居民提供经济机会和优质的生活,改变城市碳排放的轨迹,不能影响城市的经济增长和宜居性。城市碳排放变化的轨迹取决于城市的形态(交通体系和建成的基础设施)、GDP和经济结构、能源结构、能源供给方式、建筑模式、消费模式等的变化。

2、上海未来发展存在着三大不确定因素,使得中长期碳排放轨迹的预判更为困难。(1)未来上海城市发展的定位不确定性,尤其是国家战略对上海制造业的定位不确定,进而难以确定上海的产业结构、人口规模和城市空间形态;(2)技术创新的不确定性,新技术的出现,以及由此兴起的新产业、新业态、新模式的发展变动趋势不确定,会产生不同的城市空间形态和布局要求,如互联网技术对生产、生活方式可能会产生革命性的影响,进而对交通、建筑格局产生不确定性影响;(3)未来上海城市经济发展的模式是以行政区域为边界、自成体系的传统发展模式,还是开放无边界的发展模式,将对上海的产业体系和城市空间产生重大影响,进而低碳城市建设的重点会有所差异。

三、上海低碳城市建设的目标

根据高站位、宽视野、可实现的原则,在借鉴纽约、东京等全球城市低碳发展目标的基础上,提出上海未来低碳城市发展“1+3”(1强度+3峰值)目标。

第一种情景,低碳情景,大力推广节能环保的新型能源技术,快速提升能源效率水平,重点推进天然气对煤炭的替代,推广分布式能源供应、非化石能源稳步发展、鼓励碳捕捉技术应用,顺利实现经济发展方式转变、引导投资结构转变,鼓励消费并优化消费结构,转变增长方式。1强度目标是碳排放强度2020年比2005年下降60%;3峰值目标分别是碳排放在2020年达到峰值,能源消费总量2030年达到峰值、一次能源消费中煤炭总量2014-2017年达到峰值。

第二种情景,节能情景,持续推进节能减排战略,能源效率水平稳步提高,积极发展非化石能源,经济结构/要素结构/产业结构自然发展,无强政策干预:1强度目标是碳排放强度2020年比2005年下降59%;3峰值目标分别是碳排放在2040年达到峰值、能源消费总量2040年达峰值、一次能源消费中煤炭总量2014-2017年达峰值。

四、上海低碳城市建设的六个路径

第一,努力通过持续的需求侧能效管理措施来减少碳排放——尤其在工业、电力、供热和建筑部门。增加清洁能源和可再生能源,积极发展分布式供能和智能电网,建立清洁、高效、多元的能源供应体系。

第二,采取新技术,发展城市郊铁、地铁、公交车相结合的多层次、高质量的公共交通体系以及非机动车交通条件,最小化交通部门的排放。

第三,管理城市空间增长和城市形态。建立职住融合的多个城市副中心。紧凑型城市会排放更少的温室气体。通过公共交通网和紧凑的城市形态让城市成长为密度更高且更智慧的城市。努力增加城市的绿色生态空间。

第四,寻求市民的支持并在资源效率和低碳生活方式上达成一致。随着收入水平的提高,低碳生活方式是减少上海未来能源需求的关键。打造互联、共享的消费模式,构建为使用权付费的消费方式,并以消费模式的转型推动生产模式转变。完善低碳产品市场机制,倡导责任消费。

第五,上海未来的GDP增长是由城市服务和低碳产业来驱动的,这是降低碳强度的关键。当然,这并不是简单地将高排放企业搬出城市边界来减少城市的碳足迹,要将产品结构调整与工艺流程选择升级相结合,如钢铁行业缩短炼钢工艺流程,向电炉炼钢转型。进一步推进对工业园区的差别化管理,大力发展节能环保服务业以及新技术产业,依托消费模式转型推进制造模式转型,推广再制造模式,构建企业内部循环经济体系。

第六,需要深入推进碳排放总量限制与交易,推进能源消费总量控制与节能量交易或购买绿色电力,所有这些都可以大幅度降低低碳城市建设的成本。

五、上海低碳城市建设的若干思考

本课题研究过程中,参考国内外低碳城市建设经验,结合上海市经济社会发展实际,提出以下思考。

第一,谋求“合”与“和”。所谓“合”,是指城市建设“多规合一”,将经济社会发展规划、土地利用总体规划与环保、生态等专项规划相融合,统筹规划经济社会发展与低碳城市建设;所谓“和”,是指“区域和合共生”。当前不论是资源环境还是气候变化都呈现出高度的区域一体化趋势,低碳城市建设过程中要充分发挥污染物减排与温室气体减排的协同效应,必须实现区域、流域的一体化管理。

第二,产业空间布局差异化管理。纽约市的分区制(Zoning)改革一大创新之处就是为不同产业性质的区域设立了不同的绩效标准。建议上海不同产业集聚区研究设立体现产业特征的管理标准、评价体系和退出机制,不同工业区块之间要设立体现区域产业结构特征的管理标准、评价体系和退出机制。

第三,通过产业链升级优化产业结构。上海市的一些高耗能行业的重点企业在国内具备较高的技术水平和较强的竞争力,建议以制造工艺和制造技术为对象,逐步淘汰高能耗高污染环节,发展清洁工艺和清洁技术,避免产业空心化以及对国家战略的影响。

第四,政策工具使用多样化。现有的政策工具使用基本上着眼于行政手段,建议未来更多使用市场交易机制、提供服务的政策工具,发挥政策工具的协同效应。


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