楊偲越

(南京林業(yè)大學(xué) 生物與環(huán)境學(xué)院，南京 210037)

自工業(yè)革命以來，生產(chǎn)力的迅速提高創(chuàng)造了繁榮的工業(yè)文明，但隨之而來的是嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。IPCC第六次評估報告指出，人類的影響使得大氣、海洋和陸地變暖，大氣、海洋、冰凍圈和生物圈都已發(fā)生廣泛而迅速的變化。至少在過去2000年里，人類的影響正在以前所未有的速度使氣候變暖[1]。在此形勢下，各國必須大力持續(xù)減少溫室氣體排放，以限制氣候變化并將其影響控制在一定范圍內(nèi)。正如習(xí)近平總書記強調(diào)的那樣，實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革，要把碳達(dá)峰、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)的總體布局。

城市在未來區(qū)域和國家經(jīng)濟社會發(fā)展中發(fā)揮重要作用。同時，城市也是溫室氣體排放的主要來源，僅倫敦一地就占英國碳排放量的8%，到2025年可能上升至15%[2]。中國已進(jìn)入城市化加速期，2020年，我國常住人口城鎮(zhèn)化率已達(dá)到63.89 %[3]，城市正成為我國實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的主戰(zhàn)場。工業(yè)化和城市化的快速推進(jìn)，不僅給城市經(jīng)濟發(fā)展帶來了機遇，也對城市資源和環(huán)境提出了挑戰(zhàn)[2]，作為能源消費增長的主要來源和快速增長行業(yè)，城市交通和產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的迅猛發(fā)展無疑對低碳城市的雙碳目標(biāo)實現(xiàn)帶來了巨大壓力。因此，在國家大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的背景下，低碳城市是有效響應(yīng)新時代城市建設(shè)要求、實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新建設(shè)模式。

低碳城市理念的提出及其具體實踐在我國已有十余年的歷程，部分城市已經(jīng)取得了積極的成效。2008年01月28日，全球性保護組織WWF(世界自然基金會)在北京正式啟動“中國低碳城市發(fā)展項目”，上海、保定入選首批試點城市。2010年，國家發(fā)展改革委下發(fā)了《關(guān)于開展低碳省區(qū)和低碳城市試點工作的通知》。截至2021年，我國已先后推出三批87個低碳省市試點，在低碳城市建設(shè)上積累了一定的經(jīng)驗。但是從整體來看，我國的低碳城市建設(shè)仍然存在建設(shè)領(lǐng)域不平衡、區(qū)域不協(xié)調(diào)、產(chǎn)業(yè)與能源結(jié)構(gòu)不合理、交通運輸業(yè)能源消耗高等一系列問題。本文從產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟和城市交通在低碳城市建設(shè)中所面臨的壓力入手，探究低碳城市建設(shè)中的影響因素及其應(yīng)對策略，為我國城市實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展中的綠色低碳轉(zhuǎn)型提供參考方案。

1 我國低碳城市建設(shè)的壓力分析

據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)[4]，近十年間我國國內(nèi)生產(chǎn)總值不斷增加，2020年較2011年增長了107.7%，其中工業(yè)是國內(nèi)生產(chǎn)總值增加的主要來源行業(yè)。與此同時，交通運輸業(yè)也實現(xiàn)快速發(fā)展，2020年交通運輸、倉儲和郵政業(yè)擴增項目固定資產(chǎn)投資較上年增長67.4%，是擴增項目中增長比例最快的行業(yè)。而隨著產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟和交通系統(tǒng)的快速發(fā)展，碳排放總量也在不斷增加。根據(jù)中國統(tǒng)計年鑒2010—2019年間的能源數(shù)據(jù)，工業(yè)和建筑業(yè)等行業(yè)的能源消費占全國總量65%以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他行業(yè)；交通運輸、倉儲和郵政業(yè)在能源消費總量中的比重在近十年間也呈現(xiàn)總體上升趨勢，成為我國第三大能源消費行業(yè)。目前，我國的能源消費結(jié)構(gòu)上仍以煤炭、石油等傳統(tǒng)能源為主，城市碳排放水平受到產(chǎn)業(yè)和交通系統(tǒng)的雙重考驗。

1.1 產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)帶來的低碳城市建設(shè)壓力

城市產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展依賴于能源的使用。自工業(yè)革命以來，煤炭、石油和天然氣已成為世界經(jīng)濟發(fā)展的主要能源。盡管全球各國都已意識到傳統(tǒng)能源對環(huán)境的污染，但根據(jù)《bp世界能源統(tǒng)計年鑒》，截至2020 年，石油仍然占據(jù)世界能源消費結(jié)構(gòu)的最大份額(31.2%)；煤炭是2020年第二大消費能源，占一次能源消費總量的27.2%，略高于上年的27.1%。我國是世界上為數(shù)不多的石油和煤炭需求不斷增加、消費持續(xù)增長的國家之一，這在一定程度上與世界向凈零排放過度，以及中國的“雙碳”目標(biāo)不適應(yīng)[5]。而我國石油和天然氣資源缺乏的現(xiàn)實使我們的貿(mào)易依存度日益增加，并導(dǎo)致煤炭成為我國能源消費結(jié)構(gòu)中的主體[6]，低碳城市建設(shè)正受到來自產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的巨大壓力。

1.2 交通系統(tǒng)帶來的低碳城市建設(shè)壓力

交通運輸業(yè)不僅是城市間連接的紐帶，也在城市發(fā)展中擔(dān)當(dāng)著運送人流、物流的重要角色，是城市發(fā)展不可或缺的一環(huán)。作為能源消耗及高碳排放的三大行業(yè)之一，交通運輸業(yè)是城市溫室氣體的主要來源之一，也是建設(shè)低碳城市、應(yīng)對氣候變化的重點領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計，2010年以來，我國交通運輸、倉儲和郵政業(yè)除了2012—2013、2017—2019年之外，其余年份的能源消費增長率均大于全社會能源增長率。2019年，我國交通運輸、倉儲和郵政業(yè)能源消費占到全國總量的9.01%[4]。根據(jù)國際經(jīng)驗，當(dāng)一個經(jīng)濟快速發(fā)展的國家進(jìn)入汽車社會后，交通運輸業(yè)在能源消費中的比重還會不斷提高。毋庸置疑，在現(xiàn)有能源、技術(shù)和政策情景下，我國交通運輸系統(tǒng)的碳排放量在2030年碳達(dá)峰前的一段時間內(nèi)還將繼續(xù)增加。從長遠(yuǎn)來看，交通污染排放的增加不僅會帶來環(huán)境污染問題，而且會對城市人口和經(jīng)濟系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響[7]。因此，構(gòu)建城市低碳交通系統(tǒng)，將是緩解我國碳排放增長速率，繼而實現(xiàn)2030年碳達(dá)峰目標(biāo)的關(guān)鍵舉措之一[8-9]。

2 應(yīng)對產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)壓力下的低碳城市建設(shè)路徑

2.1 調(diào)整城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

建設(shè)低碳城市的核心是調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)展低碳綠色產(chǎn)業(yè)，限制高碳產(chǎn)業(yè)的市場準(zhǔn)入[2]。當(dāng)前，我國城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，制造環(huán)節(jié)是高能耗、高物耗、高污染、高排放的主要環(huán)節(jié)之一，必須努力向制造業(yè)的前端和后端邁進(jìn)，實現(xiàn)“中國制造”向“中國智造”的轉(zhuǎn)變。另外，與發(fā)達(dá)國家相比，我國現(xiàn)代服務(wù)業(yè)占GDP的比重較低，提升空間巨大。研究表明，低碳城市服務(wù)業(yè)比重每上升1%，PM2.5強度可以下降0. 123%[10]。鑒于現(xiàn)代服務(wù)業(yè)是低能耗、低污染、就業(yè)容量大的低碳產(chǎn)業(yè)，我國城市建設(shè)中應(yīng)加快現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的發(fā)展。

除服務(wù)業(yè)外，工業(yè)和產(chǎn)業(yè)園區(qū)在低碳城市建設(shè)中的作用也不容忽視。我國工業(yè)和產(chǎn)業(yè)園區(qū)數(shù)量多、種類豐富、發(fā)展階段各異，在城市低碳可持續(xù)發(fā)展中具有重要地位。多項研究表明，與能源相關(guān)的溫室氣體排放，包括燃料燃燒的直接排放和上游過程(如燃料生產(chǎn)和運輸、外包電力和熱量生產(chǎn)與傳輸)的間接排放，是工業(yè)園區(qū)和產(chǎn)業(yè)園區(qū)排放的主要來源[11-14]。由于密集的能源消耗和對化石燃料的依賴，園區(qū)已成為溫室氣體排放的主要區(qū)域。在當(dāng)前雙碳政策背景下，我國眾多工業(yè)和產(chǎn)業(yè)園區(qū)如何迎接挑戰(zhàn)與機遇已成為城市低碳發(fā)展進(jìn)程中的關(guān)鍵節(jié)點[15]。自2011年國務(wù)院發(fā)布《“十二五”控制溫室氣體排放工作方案》，明確提出“建設(shè)以低碳、清潔、循環(huán)為特征，以低碳能源、物流、建筑為支撐的低碳園區(qū)”以來，我國一直致力于積極推進(jìn)國家低碳產(chǎn)業(yè)示范園區(qū)的試點工作。在后續(xù)工作中，需要選擇科學(xué)的園區(qū)碳排放核算方法，為國家低碳園區(qū)建設(shè)提供堅實的方法學(xué)和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，有條件的園區(qū)還可以建立健全能源和碳排放監(jiān)測機制。

2.2 優(yōu)化城市能源結(jié)構(gòu)

根據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)，2010—2019 年，中國非化石能源消費年均增長9.1%，非化石能源占能源消費總量的比重從2010年的9.4%上升到2019年的15.3%，表明我國的能源結(jié)構(gòu)正逐步向低碳目標(biāo)邁進(jìn)[16]。在當(dāng)前煤轉(zhuǎn)油、轉(zhuǎn)氣的背景下，煤炭仍占能源匹配的60%以上[17]。因此，煤炭作為傳統(tǒng)能源的代表之一，還有巨大的轉(zhuǎn)型優(yōu)化空間。城市在調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的同時，應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，降低化石能源的消耗，持續(xù)推進(jìn)清潔能源的利用。

為了保證我國經(jīng)濟的高質(zhì)量發(fā)展對能源總量的需求，需要充分考慮天然氣、電力、石油等能源的利用潛力。天然氣在我國未來能源發(fā)展中具有重要地位，2000—2019年的20年間，天然氣增長速度最快，已成為我國經(jīng)濟發(fā)展進(jìn)程中需求潛力最大的低碳能源。根據(jù)預(yù)計，2020—2030年，在進(jìn)一步提高能效、控制中國高碳能源消費總量增長的背景下，天然氣將成為我國經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展階段最重要的高效、低碳、清潔能源[18]。另外，在提高清潔能源消費比重的同時，能源開發(fā)利用模式也應(yīng)作出相應(yīng)的改變。與傳統(tǒng)的集中式開發(fā)利用相比，分布式、去中心化的模式更有利于實現(xiàn)清潔能源的可持續(xù)發(fā)展[19]。

3 應(yīng)對交通系統(tǒng)壓力下的低碳城市建設(shè)路徑

3.1 明確新能源技術(shù)導(dǎo)向

技術(shù)創(chuàng)新將有效減少城市交通的碳排放。在交通燃料替代方面，新能源汽車有望成為我國交通節(jié)能減排的主力軍[20]。新能源汽車的發(fā)展將改變我國交通能源消費格局，從而有效減緩傳統(tǒng)燃料造成的二氧化碳和污染物排放，是調(diào)整我國能源結(jié)構(gòu)，加快節(jié)能減排工作的重要內(nèi)容和重點領(lǐng)域。有學(xué)者認(rèn)為，在當(dāng)前國際形勢下，新能源汽車必將成為未來交通工具發(fā)展的新方向[17]。通過對公交車和出租車的新能源化率進(jìn)行敏感度分析發(fā)現(xiàn)：與基準(zhǔn)情景相比，若兩者的新能源化率均提高，碳排放將直接受到影響，交通總碳排放量將顯著降低[8]。從物流經(jīng)濟和綠色價值角度來看，將新能源汽車運用到綠色物流運輸系統(tǒng)管理中，能夠顯著節(jié)省物流經(jīng)濟成本，減少傳統(tǒng)燃料帶來的空氣污染[21]。例如，氫燃料電池物流車以電力為能源系統(tǒng)，在滿足一定距離物流運輸要求的基礎(chǔ)上，有利于實現(xiàn)綠色物流的節(jié)能減排，可再生能源通過電解生產(chǎn)的氫氣具有最佳的環(huán)境特征[22]。一項針對道路交通能源效果的研究表明，在印度尼西亞，相比石油替代燃料如生物燃料、壓縮天然氣等，乙醇具有最佳的減排效果[23]。

3.2 優(yōu)化運輸結(jié)構(gòu)與交通方式

汽車的快速增長和過度使用不僅是交通能耗和二氧化碳排放快速增長的重要原因，也是城市交通擁堵和城市環(huán)境污染的罪魁禍?zhǔn)住Ｒ员本槔?015年汽車年碳排放量占全年碳排放總量的72%，公交車占比11%，軌道交通占比12%[9]。因此，城市可以采取結(jié)構(gòu)性減排措施優(yōu)化交通運輸結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)變交通運輸方式。在物流領(lǐng)域，可以大力發(fā)展多式聯(lián)運，通過增加鐵路和水路運輸?shù)某羞\比例，促進(jìn)低碳運輸?shù)陌l(fā)展[7]。運輸方式上，火車服務(wù)增加10%，與鐵路有明顯聯(lián)系的污染物如一氧化碳和氮氧化物將會分別下降1%和2%[24]。另外，鐵路服務(wù)增加對汽車使用量的降低以及空氣污染的改善作用將隨時間推移逐漸展現(xiàn)。研究表明，地鐵密度每增加1個標(biāo)準(zhǔn)差，空氣質(zhì)量可改善2%[25]。

在出行領(lǐng)域，新能源汽車和非機動車相對于傳統(tǒng)機動車要更為低碳。城市經(jīng)濟的增長導(dǎo)致機動車保有量和出行量的增加，但由于城市交通網(wǎng)絡(luò)的供給能力有限，城市機動車出行量的增加所造成的交通擁堵將導(dǎo)致能耗的額外增加，進(jìn)而加劇城市交通污染排放[8]。因此，交通運輸業(yè)要深化供給側(cè)改革，通過控制全國汽車總生產(chǎn)能力、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等措施減輕城市生態(tài)環(huán)境壓力[26]。另外，在城市規(guī)劃建設(shè)中要實施公交優(yōu)先和需求管理戰(zhàn)略，這是降低能耗、減少環(huán)境污染、方便居民出行的重要途徑[27]。近年來，中國共享經(jīng)濟的快速發(fā)展推動了一系列以提供出行服務(wù)為目的的平臺出現(xiàn)，如各種共享單車、共享汽車等。這些服務(wù)有助于緩解交通工具供需矛盾，實現(xiàn)閑置交通資源的有效配置，為個人綠色出行提供更多可能性[28]。相比而言，自行車或步行是最綠色、低碳的出行方式，未來城市交通的發(fā)展必須建立以“公共交通+自行車/步行”為主體的低碳交通體系。

3.3 完善市場機制，健全政策保障

完善的市場機制和積極的政策支持是實現(xiàn)交通減排的有力保證。一方面，市場機制包括碳交易機制、制定進(jìn)階性燃油經(jīng)濟性標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)展交通行業(yè)綠色信貸產(chǎn)品等等。碳交易機制的建立和完善將有助于形成全新的交通運輸碳減排激勵機制，以最優(yōu)成本控制交通運輸碳排放[29]。制定進(jìn)階性燃油經(jīng)濟性標(biāo)準(zhǔn)，不斷完善汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格獎懲機制，有利于提高企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的積極性[30]。從銀行信貸的角度，明確綠色交通信貸扶持項目是順利推進(jìn)我國節(jié)能減排整體發(fā)展的保障[31]。為此，交通部門應(yīng)加強與銀行等金融機構(gòu)的合作，建立低碳交通基金，完善低碳交通體系建設(shè)的投融資渠道，形成全新的低碳交通發(fā)展激勵體系[32]。另一方面，通過立法和政策保障，確保公共交通在土地使用、投資、路權(quán)分配、財稅支持等方面的優(yōu)先地位，可以提高公共交通出行分擔(dān)率和服務(wù)質(zhì)量[28]。地方政府可以制定專項公共交通發(fā)展條例，完善和落實城市公共交通優(yōu)先發(fā)展的各項扶持政策，并將公共交通建設(shè)管理、用地保障、運營監(jiān)督、財政補貼等提升至法律制度層面，以促進(jìn)城市公共交通事業(yè)發(fā)展的制度化和規(guī)范化[33]。同時，支持新技術(shù)車輛的政策也至關(guān)重要，例如建立節(jié)能低碳公交車購車補貼長效機制、新能源汽車市場補貼和標(biāo)準(zhǔn)的動態(tài)調(diào)整機制、完善后補貼政策等[20,30]，引導(dǎo)汽車行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，避免新能源汽車的競爭出現(xiàn)“路徑鎖定”。此外，可以借鑒其他國家的經(jīng)驗，積極開展城市汽車需求側(cè)管理，如提高停車費、燃油費，實施汽車購買限制性政策等[34-35]，限制燃油私家車的增長和出行。

3.4 完善城市道路基礎(chǔ)設(shè)施

綠色交通的發(fā)展不應(yīng)局限于污染排放量，還應(yīng)從城市的角度對城市交通網(wǎng)進(jìn)行整體規(guī)劃[36]。其中，完善城市慢行交通系統(tǒng)是重要舉措之一。近年來，共享單車充分發(fā)揮了自行車低碳、環(huán)保、經(jīng)濟、靈活的優(yōu)勢，滿足了近距離出行的需求。但慢行交通系統(tǒng)的建立除了需要市民和交通工具的參與外，還需完善城市道路基礎(chǔ)設(shè)施，如優(yōu)化非機動車道建設(shè)，確保非機動車交通安全，從而促進(jìn)低碳出行方式的健康可持續(xù)發(fā)展。此外，構(gòu)建科學(xué)的道路交通網(wǎng)絡(luò)是城市交通建設(shè)的重點，要因地制宜地建立科學(xué)的道路運輸網(wǎng)絡(luò)。新能源空鐵作為一種綠色、環(huán)保、經(jīng)濟的新型空中軌道交通制式，運營期間無廢氣排放且建設(shè)成本低，不僅具有環(huán)境協(xié)調(diào)性，而且可以有效推進(jìn)城市立體交通的發(fā)展[37]，應(yīng)用前景廣闊。

4 結(jié)論與展望

4.1 研究結(jié)論

(1)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟是衡量城市發(fā)展的重要指標(biāo)，產(chǎn)業(yè)的低碳化發(fā)展與低碳城市建設(shè)密不可分。城市產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的發(fā)展依賴于能源的使用，作為我國第三大能源消費行業(yè)的交通運輸業(yè)，其低碳發(fā)展水平對于城市的雙碳目標(biāo)實現(xiàn)具有重要作用。

(2)低碳城市建設(shè)是緩解資源和能源危機、避免區(qū)域生態(tài)環(huán)境惡化和應(yīng)對全球氣候變化的必然途徑，也是我國城市化建設(shè)進(jìn)程中不可或缺的重要組成部分，但在實踐中面臨著產(chǎn)業(yè)、交通發(fā)展的現(xiàn)實需求與高碳排放之間的矛盾和壓力。

(3)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)是應(yīng)對產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)壓力下我國低碳城市建設(shè)的關(guān)鍵路徑；明確交通新能源技術(shù)導(dǎo)向、優(yōu)化運輸結(jié)構(gòu)與交通方式、完善市場機制和政策保障，以及健全城市慢行交通系統(tǒng)等城市基礎(chǔ)設(shè)施是應(yīng)對交通系統(tǒng)壓力下低碳城市建設(shè)的有效舉措。

4.2 研究展望

發(fā)展低碳城市必須聚焦產(chǎn)業(yè)的低碳化轉(zhuǎn)型，在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上要大力發(fā)展科技含量高、節(jié)能環(huán)保的產(chǎn)業(yè)，嚴(yán)控高污染、高能耗、高排放的產(chǎn)業(yè)，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、提高能源效率，綜合各種因素協(xié)同推進(jìn)低碳城市建設(shè)。發(fā)展城市低碳交通，不僅要從技術(shù)、結(jié)構(gòu)、管理等方面把握全局，還要構(gòu)建更為科學(xué)的城市道路交通網(wǎng)絡(luò)，發(fā)展新型軌道交通制式，以系統(tǒng)化思維謀劃低碳城市的發(fā)展路線圖。隨著城市規(guī)模的擴大和城際之間交通條件的改善，城市群逐漸形成并將在區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展中起到更為重要的引領(lǐng)、示范和集成作用。未來低碳城市群的建設(shè)，必須綜合考慮經(jīng)濟、社會系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)和均衡，將綠色低碳理念全面融入城市群的區(qū)域規(guī)劃和管理，以尋求城市群建設(shè)與更大區(qū)域系統(tǒng)的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。