程宏晟，於 冉,2*，汪 沁，葉 蕓，魏 露

碳排放峰值約束下城市建設(shè)用地演變與分類管控

程宏晟1，於 冉1,2*，汪 沁1，葉 蕓1，魏 露1

(1. 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院，合肥 230036；2. 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)國土資源研究所，合肥 230036)

針對不同城市碳排放達峰以及建設(shè)用地演變特點，差異化實施城市達峰策略具有重要意義，以安徽省16個地級市為例，在核算碳排放與分析建設(shè)用地演變特征的基礎(chǔ)上，通過Kaya恒等式，對各地級市的碳排放峰值以及建設(shè)用地規(guī)模進行預(yù)測，并運用聚類分析對各類城市提出達峰管控對策。結(jié)果表明：1）合肥市、亳州市、蚌埠市、阜陽市、淮南市、蕪湖市、宿州市、滁州市、六安市、池州市以及黃山市均有可能在2030年前達峰；馬鞍山市、宣城市、銅陵市和安慶市在2030年前達峰存在一定的風(fēng)險，而淮北市在2014年就已經(jīng)出現(xiàn)碳排放峰值。2）安徽省各地級市碳排放與建設(shè)用地規(guī)模之間的回歸擬合均有強相關(guān)性，可在此基礎(chǔ)上進行城市建設(shè)用地規(guī)模預(yù)測。3）安徽省各地級市根據(jù)聚類特征可分為達峰攻堅型、達峰潛力型、達峰示范型以及達峰優(yōu)勢型4類。

碳排放；城市建設(shè)用地；Kaya恒等式；聚類分析

為應(yīng)對全球氣候變暖，實現(xiàn)社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，早在2014年APEC會議上，中國政府就已做出2030年左右達到碳排放峰值的承諾；2020年第七十五屆聯(lián)合國大會上，習(xí)近平總書記再次提出碳排放量力爭于2030年前達到峰值，并努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。實現(xiàn)碳中和，首先要實現(xiàn)碳達峰，城市建設(shè)用地作為高碳排、高耗能人類活動的承載主體，是實現(xiàn)碳達峰的主要戰(zhàn)場，其利用與擴張的過程中承載和帶動了大量的碳排放[1]，不僅造成大量的碳匯損失還導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境被破壞。因此科學(xué)合理的限制碳排放量，有效控制城市建設(shè)用地規(guī)模，對實現(xiàn)碳達峰以及碳中和具有重要意義。

在碳排放的相關(guān)研究中，主要是對碳排放的核算[2]、不同區(qū)域間碳排放的時空差異[3]、碳排放的影響因素[4]以及碳排放的峰值預(yù)測[5]等方面展開積極探索。其中，隨著2030年碳達峰目標(biāo)的臨近，碳排放峰值預(yù)測逐漸成為研究熱點之一，諸多學(xué)者運用Kaya恒等式[6]、STIRPAT模型[7]、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型[8]、SVR模型[9]等方法，對能源[10]、交通[11]、農(nóng)業(yè)[12]、建筑[13]等多個行業(yè)領(lǐng)域進行碳核算及峰值預(yù)測，并在此基礎(chǔ)上設(shè)置不同的情景模式[14-15]，比較在不同經(jīng)濟社會發(fā)展背景下的碳排放峰值以及達峰時間。但大部分研究多以全國[16]或省[17]為研究尺度進行單獨的案例分析研究，較少有從市級層面[18]進行案例分析或從整體層面對區(qū)域間[19]、城市間[20]進行比較分析研究，且在各區(qū)域的比較研究中較少有考慮對碳排放具有重要影響的城市建設(shè)用地規(guī)模這一因素。同時，在碳排放與城市建設(shè)用地擴展關(guān)系的相關(guān)研究中，多是針對城市建設(shè)用地擴展與碳排放之間的影響關(guān)系研究[21-22]、城市建設(shè)用地碳排放的空間分異研究[23-24]以及對城市建設(shè)用地的低碳優(yōu)化研究[25-26]，較少有通過碳排放來反向約束建設(shè)用地擴展規(guī)模的研究。綜上所述，諸多研究均證實了碳排放與建設(shè)用地之間具有強相關(guān)性，但城市間不同的地理位置以及文化政策的特殊性會導(dǎo)致其碳排放及建設(shè)用地擴展特征存在不同的差異，因此各城市的“碳達峰”戰(zhàn)略以及建設(shè)用地管控理應(yīng)差異化實施。

鑒于此，本研究以安徽省16個地級市為例，在改進Kaya恒等式的基礎(chǔ)上預(yù)測各地級市的碳排放達峰過程，并基于碳排放與城市建設(shè)用地規(guī)模之間的強相關(guān)性，預(yù)測各地級市建設(shè)用地規(guī)模峰值，最后以預(yù)測結(jié)果為依據(jù)運用聚類分析法進行比較分類，為地方政府因地制宜的謀劃城市碳達峰路徑及建設(shè)用地管控策略提供參考。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本研究以安徽省16個地級市為例（圖1），涉及數(shù)據(jù)主要包括社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)、城市建設(shè)用地數(shù)據(jù)以及經(jīng)驗數(shù)據(jù)。其中，社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)以及城市建設(shè)用地數(shù)據(jù)來源于安徽省以及各地級市2001—2020年統(tǒng)計年鑒[27]和國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報[28]，各類能源碳排放經(jīng)驗系數(shù)來源于IPCC國家溫室氣體清單指南。2010年前部分地級市的能源消費數(shù)據(jù)以及城市建設(shè)用地數(shù)據(jù)統(tǒng)計不夠完整，為保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性，本研究通過省、市相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)比值采用插值法進行折算或根據(jù)歷史趨勢采用灰色預(yù)測模型進行完善。

圖1 安徽省各地級市區(qū)位圖

Figure 1 Location map of prefecture-level cities in Anhui Province

1.2 研究方法

1.2.1 碳排放核算 城市建設(shè)用地碳排放一般是通過其利用過程中的各項能源消耗的碳排放系數(shù)來間接估算[29]，本研究運用IPCC碳排放系數(shù)法核算安徽省各地級市2000年至2019年的城市建設(shè)用地碳排放量。計算公式如下。

式（1）中：為碳排放總量；Ec為各種能源消耗產(chǎn)生的碳排放量；En為各種能源消耗量；σ為各種能源消耗量轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)煤的系數(shù)，φ為各種能源的碳排放系數(shù)，具體如表1所示。

1.2.2 改進的Kaya恒等式 傳統(tǒng)的Kaya恒等式僅考慮能源、經(jīng)濟以及人口對碳排放的影響，而碳排放還與科學(xué)技術(shù)水平密切相關(guān)，因此本研究采用0.91倍的勞動者報酬變動率來表征技術(shù)進步率[31]，對等式進行改進，表達形式為：

式（2）中，C為碳排放總量，C為能源消費碳排放量，MC為能源消費量，GDP為國內(nèi)生產(chǎn)總值，為人口規(guī)模，表示科技進步率。

表1 碳排放轉(zhuǎn)換系數(shù)

注：數(shù)據(jù)來源于IPCC國家溫室氣體清單指南[30]。

式（3）中，分別表示單位能源消費碳排放、能源強度、人均GDP、人口規(guī)模和科技進步率。

2 結(jié)果與分析

2.1 碳排放量變化分析

對安徽省各地級市2000—2019年碳排放量以及建設(shè)用地規(guī)模進行趨勢分析，具體見圖2。

從碳排放量看，安徽省各地級市大體呈現(xiàn)出“中部高、南北低”的空間格局，且聚集效應(yīng)明顯，形成以淮南市、滁州市、馬鞍山市、蕪湖市、銅陵市為“環(huán)”、合肥市為“中心”的高排放聚集格局。合肥市、淮南市、馬鞍山市以及淮北市的碳排放量明顯高于其他城市，在2019年分別達到4 152.34萬t、3 170.95萬t、3 072.79萬t以及2 521.04萬t。除淮北市外，其余城市的碳排放量均呈現(xiàn)持續(xù)上升或波動上升的態(tài)勢，其中合肥市、淮南市、馬鞍山市、蕪湖市的增幅最大，而黃山市、安慶市以及池州市的增幅較低。淮北市在2014年就已經(jīng)出現(xiàn)峰值，這與其城市發(fā)展轉(zhuǎn)型有較大關(guān)聯(lián)，2013年淮北市出臺了《關(guān)于建設(shè)精致淮北的意見》以及各類轉(zhuǎn)型發(fā)展規(guī)劃[32]，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型促使淮北市社會經(jīng)濟發(fā)展對資源的依賴程度不斷降低，導(dǎo)致其碳排放量自2014年后呈逐年降低趨勢，因此暫不考慮對淮北市進行峰值預(yù)測。從城市建設(shè)用地規(guī)?？?，各市均呈增長態(tài)勢。其中合肥市、蚌埠市、阜陽市、滁州市、宣城市以及安慶市建設(shè)用地規(guī)模增長趨勢相對較快，年均增長率均超過6%，亳州市、宿州市、淮南市以及六安市增長趨勢相對較慢，年均增長率均低于3%，其余城市建設(shè)用地規(guī)模增長趨勢相對平緩。

從平均建設(shè)用地碳排放強度來看，馬鞍山市、淮北市、淮南市以及銅陵市強度最高，每公頃分別為0.24、0.24、0.20和0.16萬t ，亳州市、蚌埠市以及黃山市強度最低，每公頃均為0.04萬t左右，其余城市強度均介于每公頃0.06至0.13萬t之間。從碳排放強度變化趨勢來看，自2000年以來各市均呈增長趨勢，淮南市、馬鞍山市、淮北市以及宿州市呈快速增強趨勢，碳排放量增長速度遠超建設(shè)用地擴展速度；滁州市、六安市、蕪湖市、銅陵市、宣城市以及池州市呈中速增強趨勢，碳排放量增長速度略大于建設(shè)用地擴展速度；亳州市、安慶市、黃山市、蚌埠市、阜陽市以及合肥市呈緩慢增強趨勢，碳排放量增速顯著低于建設(shè)用地的擴展速度。

圖2 2000—2019年碳排放量與建設(shè)用地規(guī)模分析

Figure 2 Analysis of carbon emissions and construction land scale from 2000 to 2019

2.2 碳排放峰值預(yù)測結(jié)果

2.2.1 情景設(shè)置 在改進Kaya恒等式的基礎(chǔ)上，以2019年為基期，預(yù)測年份截止至2050年，對安徽省各地級市碳排放峰值進行預(yù)測。以安徽省各地級市碳排放量的歷史趨勢及社會經(jīng)濟發(fā)展的實際情況為基礎(chǔ)，參照安徽省及各地級市《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標(biāo)綱要》（以下簡稱“十四五”規(guī)劃）[33]等政策，將Kaya恒等式中能源強度、人均GDP、人口規(guī)模3個影響因素的變化率設(shè)為基準(zhǔn)情景、低碳情景以及深度減排情景3種發(fā)展情景。其中基準(zhǔn)情景是在當(dāng)前經(jīng)濟發(fā)展水平的基礎(chǔ)上，不采取任何強制措施，以“十四五”規(guī)劃等各類政策文件的目標(biāo)發(fā)展生產(chǎn)；低碳情景則是在基準(zhǔn)情景的基礎(chǔ)上，放緩經(jīng)濟增長速度，提高經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高各類資源的利用效率；深度減排情景是在低碳情景的基礎(chǔ)上進一步提高經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)以及加強低碳綠色技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，并通過制定約束性政策文件加大各領(lǐng)域節(jié)能減排的力度。各參數(shù)具體設(shè)定如下：

1）能源強度。安徽省及各地級市的“十四五”規(guī)劃均提出以優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，加強低碳能源技術(shù)的開發(fā)與利用等作為其能源改革的首要目標(biāo)。各地級市“十四五”期間能源強度目標(biāo)除池州市（13%）外均以省級或國家級指標(biāo)（13.5%）作為約束目標(biāo)，而安徽省在“十三五”期間降低能源強度方面有著良好的表現(xiàn)，5年累計降低16%，超額完成了國家下達的指標(biāo)任務(wù)（15%），說明安徽省在能源優(yōu)化方面具有較大潛力。因此本研究仍以5年累積降低15%作為基準(zhǔn)情景下能源強度下降的基礎(chǔ)值，相當(dāng)于每年下降2.8%，并分別每5年增加1%和2%作為低碳情景和深度減排情景的基礎(chǔ)值，同時根據(jù)歷史能源強度的變化趨勢對不同預(yù)測年份間的降低速率做相應(yīng)的調(diào)整。

表2 不同情景下典型城市各影響因素變化率設(shè)定

2）人均GDP?！笆濉逼陂g，安徽省各地級市的人均GDP預(yù)期目標(biāo)均得到較好實現(xiàn)，經(jīng)濟發(fā)展態(tài)勢持續(xù)向好。但考慮到我國正處于經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)時期，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化升級，經(jīng)濟增長速度逐漸放緩，同時新冠疫情的常態(tài)化發(fā)展將對我國社會經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生長久影響[34]。因此本研究參考各地級市經(jīng)濟發(fā)展的實際情況，以安徽省及各地級市“十四五”規(guī)劃中人均GDP的預(yù)期性目標(biāo)作為基準(zhǔn)情景的基礎(chǔ)值，并分別下調(diào)0.5%和1%作為低碳情景和深度減排情景的基礎(chǔ)值，同時以每5年下降0.5%的速率放緩人均GDP的增長速度。

3）人口規(guī)模。歷年來安徽省人口規(guī)模保持平穩(wěn)，2000年至2020年累計增加僅11.8萬人，但各地級市人口規(guī)模存在較大差異。根據(jù)《國家人口發(fā)展規(guī)劃（2016—2030）》[35]及歷史人口趨勢，我國人口在2020—2025年間仍會有一定的增長，但人口增長幅度會逐漸變緩，預(yù)計會在2030年前后達到人口峰值，此后人口規(guī)模應(yīng)逐年降低并呈現(xiàn)負增長。因此本研究以各地級市歷史時期的人口發(fā)展規(guī)劃以及歷史人口趨勢為基礎(chǔ)，結(jié)合灰色預(yù)測模型對未來人口預(yù)測的結(jié)果，根據(jù)不同地級市的人口發(fā)展態(tài)勢對各地級市人口增長率以及遞減率進行合理設(shè)置。

由于篇幅所限，這里僅列舉出皖北（蚌埠市）、皖中（合肥市）以及皖南（蕪湖市）3個典型城市的影響因素變化率設(shè)定，如表2所示。

2.2.2 預(yù)測結(jié)果 本研究基于改進后的Kaya恒等式，根據(jù)3種發(fā)展情景設(shè)置，計算出不同發(fā)展情景下各地級市2020—2050年的碳排放量以及達峰時間，如圖3所示。

圖3 各地級市碳排放預(yù)測

Figure 3 Carbon emission forecast of prefecture-level cities

表3 各地級市擬合公式

結(jié)合圖3可以看出，各地級市在不同情景下的達峰時間不同。具體來看根據(jù)各地級市的達峰情況可分為4類，第1類為淮南市和黃山市，這2個城市的碳排放峰值在3種情景下均出現(xiàn)在2030年以前。第2類為亳州市、宿州市、阜陽市、滁州市、六安市、蕪湖市以及池州市，這7個城市的碳排放峰值在低碳情景以及深度減排情景下出現(xiàn)在2030年以前。第3類為合肥市和蚌埠市，這2個城市的碳排放峰值需要在深度減排情景下才可以在2030年前出現(xiàn)。第4類為馬鞍山市、宣城市、銅陵市以及安慶市，這4個城市的碳排放峰值在3種情景下均沒有出現(xiàn)在2030年之前。可見，各地級市的碳達峰時間存在一定的差異，其中馬鞍山市、宣城市、銅陵市以及安慶市在2030年之前達到碳排放峰值存在一定的風(fēng)險，而其余城市均有較大可能在2030年之前出現(xiàn)碳排放峰值。

2.3 碳峰值預(yù)測下的建設(shè)用地演變趨勢

參考於冉等[36]對碳排放控制建設(shè)用地擴展的研究成果，本研究對安徽省各地級市建設(shè)用地與碳排放量進行回歸擬合驗證。擬合結(jié)果（表3）表明，各城市碳排放量與建設(shè)用地之間回歸擬合度均較高，具有穩(wěn)定的強相關(guān)性。由于阜陽市以及淮南市的碳排放量呈波動上升趨勢，分別在2013以及2014年出現(xiàn)下降趨勢，但在2017年后二者碳排放量又呈現(xiàn)持續(xù)上升趨勢，因此對擬合度產(chǎn)生了一定的影響。根據(jù)各市的擬合公式，結(jié)合各地級市碳排放預(yù)測結(jié)果，預(yù)測3種情景下的建設(shè)用地規(guī)模峰值（圖4）。

預(yù)測結(jié)果顯示，各地級市建設(shè)用地規(guī)模達峰時間與碳排放峰值達峰時間基本一致。其中在基準(zhǔn)情景下，僅有宿州市和黃山市可以在2030年左右達到建設(shè)用地規(guī)模峰值；而在低碳情景下，亳州市、宿州市、阜陽市、滁州市、六安市、蕪湖市、池州市均可在2030年左右達到建設(shè)用地規(guī)模峰值，淮南市和黃山市則可以在2020年以及2025年左右就達到建設(shè)用地規(guī)模峰值；在深度減排情景中，僅有馬鞍山市、宣城市、銅陵市以及安慶市不能在2030年前達到建設(shè)用地規(guī)模峰值，其余城市均可在2030年前達到建設(shè)用地規(guī)模峰值。

2.4 基于聚類分析的達峰管控對策

為更好地對安徽省各地級市的預(yù)測結(jié)果進行分類分析，本研究基于15個地級市在3種情景下的預(yù)測結(jié)果，將各地級市預(yù)測時段內(nèi)的平均累積碳排放量、平均碳排放量達峰所用時長、平均累積建設(shè)用地擴展規(guī)模以及平均建設(shè)用地規(guī)模達峰所用時長由高到低依次設(shè)置為15分至1分，聚類方法選擇組間聯(lián)接法，距離的測量采用歐氏距離。聚類結(jié)果可分為4類，如圖5所示。

圖4 各地級市建設(shè)用地擴展規(guī)模預(yù)測

Figure 4 Forecast of expansion scale of construction land in prefecture-level cities

圖5 聚類分析譜系圖

Figure 5 Cluster analysis pedigree diagram

聚類分析結(jié)果顯示：第1類為達峰攻堅型城市，包括合肥市、馬鞍山市、宣城市、銅陵市以及安慶市；第2類為達峰潛力型城市，包括亳州市、蚌埠市、阜陽市以及蕪湖市；第3類為達峰示范型城市，包括宿州市、滁州市、六安市、池州市以及黃山市；第4類為達峰優(yōu)勢型城市，淮南市。對比發(fā)現(xiàn)，淮北市2019年建設(shè)用地面積為95.67 km2，碳排放量在2014年達到峰值2 935.68萬t，2019年碳排放量降至2 521.04萬t，碳排放量在安徽省內(nèi)同樣處于較高水平，其聚類特征以及城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展進程與淮南市相近，故本研究將淮北市也并入達峰優(yōu)勢型城市。

1）第1類城市概括為達峰攻堅型城市。預(yù)測結(jié)果顯示，這類城市平均累積碳排放量高，平均建設(shè)用地累積擴展規(guī)模大，碳排放與建設(shè)用地規(guī)模達峰時間最長，平均超過16年以上，其中除合肥市可以在深度減排情景下于2030年達峰外，其余城市在3種情景下均不能在2030年前達到碳排放以及建設(shè)用地規(guī)模峰值；人均GDP相對較高，且目標(biāo)增速較大，目標(biāo)增速均超過7.5%；近5年來人口增速相對較高，歷史人口總體保持平緩增長趨勢。由于這類城市的達峰預(yù)測時間并不理想，因此為實現(xiàn)碳達峰目標(biāo)仍需進一步攻堅克難。

建議這類城市將達峰目標(biāo)設(shè)置在2030年。為實現(xiàn)達峰目標(biāo)，應(yīng)以供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為主線，構(gòu)建清潔低碳的現(xiàn)代化能源體系以及綠色高效的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，充分發(fā)揮合肥市綜合性國家科學(xué)中心的引領(lǐng)作用，探索低碳技術(shù)、產(chǎn)品的研發(fā)應(yīng)用與成果轉(zhuǎn)換，積極發(fā)揮政府的宏觀調(diào)控作用，將GDP增速控制在科學(xué)合理的范圍內(nèi)；同時城市建設(shè)用地由粗放擴張向內(nèi)涵發(fā)展轉(zhuǎn)變，重點從城市建設(shè)用地擴張轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)調(diào)整，以碳排放峰值適當(dāng)約束建設(shè)用地擴展規(guī)模，節(jié)約集約利用土地，控制城市無序擴張，優(yōu)化城市功能布局，同時加強城市的輻射帶動能力，根據(jù)各城市發(fā)展現(xiàn)狀及環(huán)境問題，制定針對性的干預(yù)措施，建立高質(zhì)量的綠色低碳都市圈循環(huán)經(jīng)濟體系，保障經(jīng)濟與生態(tài)和諧發(fā)展，提高土地資源利用效率，加快探索碳達峰實現(xiàn)路徑。

2）第2類城市概括為達峰潛力型城市。預(yù)測結(jié)果顯示，這類城市平均建設(shè)用地累積擴展規(guī)模較大，除蕪湖市外，平均累積碳排放量相對較低，但這類城市碳排放量以及建設(shè)用地規(guī)模達峰時間較長，平均介于11至16年之間，其中亳州市、阜陽市以及蕪湖市均可以在低碳情景以及深度減排情景下于2030年達峰，而蚌埠市則可以在深度減排情景下于2030年達峰。這類城市人均GDP目標(biāo)增速相對適中，介于6.1%至7%之間；近5年來人口增速相對較高且人口基數(shù)較大。由于這類城市預(yù)測的達峰時間在3類情景中均接近2030年，因此在完成碳達峰目標(biāo)任務(wù)方面具有較大潛力。

建議這類城市的達峰目標(biāo)設(shè)置在2025年至2030年之間。在實現(xiàn)達峰目標(biāo)時，應(yīng)以提質(zhì)增效為目標(biāo)，在快速發(fā)展時期持續(xù)控制碳排放總量，防止出現(xiàn)“先污染后治理”的現(xiàn)象，加強生態(tài)環(huán)境保護，引進更多低碳產(chǎn)業(yè)技術(shù)，持續(xù)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量，制定符合城市發(fā)展規(guī)律的人口發(fā)展戰(zhàn)略；在保持城市發(fā)展活力的前提下，適當(dāng)控制建設(shè)用地擴展規(guī)模，強化建設(shè)用地內(nèi)涵挖潛，積極開展閑置建設(shè)用地改造利用，盤活存量建設(shè)用地，推進城市地下空間的開發(fā)利用，注重人口規(guī)模、質(zhì)量以及周邊中心城市的輻射帶動作用，結(jié)合自身實際，充分挖掘城市存量建設(shè)用地開發(fā)潛力以及節(jié)能減排能力，助力城市碳達峰目標(biāo)實現(xiàn)。

3）第3類城市概括為達峰示范型城市。預(yù)測結(jié)果顯示，這類城市建設(shè)用地累積擴展規(guī)模較小，除池州市及黃山市外，累積碳排放量均較高，但碳排放量以及建設(shè)用地規(guī)模達峰時間較短，平均在6年至11年之間。其中宿州市以及黃山市在3種情景下均可以在2030年達峰，而滁州市、六安市以及池州市則可以在低碳情景及深度減排情景下于2030年達峰。這類城市人均GDP相對適中，但目標(biāo)增速相對較低，在6.5%左右；人口規(guī)模適中，人口增長保持平緩增長趨勢。由于這類城市預(yù)測的峰值來臨時間較短，因此在完成碳達峰目標(biāo)任務(wù)方面具有良好的示范作用。

建議這類城市的達峰目標(biāo)設(shè)置在2025年。在實現(xiàn)達峰目標(biāo)時，應(yīng)以“碳中和”為目標(biāo)提前謀劃布局，注重考慮對碳排放峰值進行約束控制，明確制定各行業(yè)企業(yè)的達峰目標(biāo)、行動方案和配套措施，加大在低碳環(huán)保方面的人才引進，在建筑、交通等領(lǐng)域探索“零碳排”的發(fā)展路徑，探索碳排放交易等市場導(dǎo)向的低碳機制；注重城市低效用地的再開發(fā)以及各類用地的高效利用，加強用地規(guī)劃管控，充分發(fā)揮生態(tài)資源豐富的區(qū)位優(yōu)勢，科學(xué)劃定生態(tài)紅線，嚴控生態(tài)用地轉(zhuǎn)為建設(shè)用地，率先探索“零碳排區(qū)”試點建設(shè)，形成可供推廣的城市低碳建設(shè)模板，為其他城市達峰提供模范借鑒作用。

4）第4類城市概括為達峰優(yōu)勢型城市。預(yù)測結(jié)果顯示，這類城市的累積碳排放量高，但建設(shè)用地累積擴展規(guī)模小，且碳排放量以及建設(shè)用地規(guī)模達峰時間較早。其中淮南市在3種情景下均可以在2025年之前達到峰值，而淮北市則在2014年就已經(jīng)出現(xiàn)峰值。這類城市人均GDP目標(biāo)處在5.1%至7%之間，目標(biāo)增速較低；人口規(guī)模近5年來增長緩慢，且歷史人口總體呈現(xiàn)平緩波動、小幅增長的趨勢。由于這類城市受城市轉(zhuǎn)型的影響較早，達峰時間短，甚至已經(jīng)達峰，因此這類城市在完成碳達峰目標(biāo)方面具有以一定的優(yōu)勢性。

建議這類城市的達峰目標(biāo)設(shè)置在2025年之前。應(yīng)以加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級作為主要目標(biāo)，建立碳排放總量控制制度，持續(xù)降低城市碳排放總量，提高城市低碳管理水平，引導(dǎo)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向低碳新興產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，如高端設(shè)備制造、新能源新技術(shù)等方面，培育壯大接續(xù)替代產(chǎn)業(yè)，構(gòu)建多元化產(chǎn)業(yè)體系，提升生態(tài)環(huán)境修復(fù)力度，持續(xù)改善環(huán)境質(zhì)量；加大過去因傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展所帶來的礦區(qū)地面沉陷等問題的土地整治力度，提高土地資源質(zhì)量，加強對涉及產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級等行業(yè)部門用地指標(biāo)需求的控制，尤其是工業(yè)用地、倉儲用地等，嚴防用地性質(zhì)轉(zhuǎn)變過程中亂占亂用土地，探索資源優(yōu)勢向生態(tài)、經(jīng)濟優(yōu)勢轉(zhuǎn)化的發(fā)展路徑，打造資源型城市全面綠色低碳轉(zhuǎn)型的發(fā)展樣板。

3 討論與結(jié)論

本研究運用Kaya恒等式，設(shè)置3種發(fā)展情景對安徽省各地級市碳排放量以及建設(shè)用地規(guī)模進行動態(tài)預(yù)測，并在此基礎(chǔ)上運用聚類分析法進行分類分析，為各類城市提出相應(yīng)的對策建議，主要結(jié)論如下。

1）在3種發(fā)展情景的預(yù)測中，合肥市、亳州市、蚌埠市、阜陽市、淮南市、蕪湖市、宿州市、滁州市、六安市、池州市以及黃山市均有可能在2030年前達峰；而馬鞍山市、宣城市、銅陵市、安慶市在2030年前達峰存在一定的風(fēng)險，還需要根據(jù)各城市的實際發(fā)展特點，加大節(jié)能減排力度；其中淮北市在2014年就已經(jīng)出現(xiàn)碳排放峰值。

2）安徽省各地級市碳排放與建設(shè)用地擴展之間的回歸擬合均有強相關(guān)性，本研究以各地級市碳排放峰值預(yù)測結(jié)果為基礎(chǔ)，預(yù)測出各地級市建設(shè)用地規(guī)模峰值，對約束建設(shè)用地?zé)o序擴張，優(yōu)化用地結(jié)構(gòu)、編制相應(yīng)的規(guī)劃起到借鑒和參考作用。

3）本研究基于碳排放控制建設(shè)用地擴展的研究思路，對安徽省各地級市碳排放峰值以及建設(shè)用地擴展規(guī)模進行預(yù)測，并根據(jù)預(yù)測結(jié)果進行聚類分析，將其劃分為4大類，并提出相應(yīng)的對策建議。其中合肥市、馬鞍山市、宣城市、銅陵市、安慶市為一類，屬于達峰攻堅型城市；亳州市、蚌埠市、阜陽市、蕪湖市為一類，屬于達峰潛力型城市；宿州市、滁州市、六安市、池州市、黃山市為一類，屬于達峰示范型城市；淮南市和淮北市為一類，屬于達峰優(yōu)勢型城市。

實現(xiàn)碳達峰目標(biāo)是一個涉及多方位、多領(lǐng)域的系統(tǒng)性復(fù)雜工程，如何建立市級尺度涉及全域綜合的碳排放數(shù)據(jù)收集體系以及統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的碳排放核算體系，使預(yù)測結(jié)果更加科學(xué)真實還有待進一步深入研究。安徽省各地級市由于區(qū)域間社會經(jīng)濟、自然地理、以及文化政策的不同，在碳排放總量、建設(shè)用地規(guī)模以及達峰時間存在較大的差異，因此，在2030年碳達峰目標(biāo)下，如何有針對性的制定與實施社會經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略中節(jié)能減排及建設(shè)用地管控的具體措施，將是安徽省各地級市未來的重點工作。

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Evolution and classification control of urban construction land under the constraint of carbon emission peak

CHENG Hongsheng1, YU Ran1, 2, WANG Qin1, YE Yun1, WEI Lu1

(1. School of Economics and Management, Anhui Agricultural University, Hefei 230036;2. Institute of Land and Resources, Anhui Agricultural University, Hefei 230036)

According to the characteristics of carbon emissions peaking in different cities and the evolution of construction land, it is of great significance to implement the strategy of urban peaking differently. Taking 16 prefecture-level cities in Anhui Province as an example, based on the calculation of carbon emissions and the analysis of the evolution characteristics of construction land, Kaya identity was used to predict the peak carbon emissions of each prefecture-level city and the scale of construction land. Finally, cluster analysis is used to put forward countermeasures of peak management and control for various cities. The results show that: 1) Hefei, Bozhou, Bengbu, Fuyang, Huainan, Wuhu, Suzhou, Chuzhou, Lu 'an, Chizhou and Huangshan are all likely to reach the peak before 2030; Maanshan city, Xuancheng city, Tongling city and Anqing city are at certain risk of peaking before 2030, while Huaibei city already saw its carbon emissions peak in 2014. 2) The regression fitting between carbon emission and construction land scale of prefecture-level cities in Anhui Province has a strong correlation, which can be used to predict the scale of urban construction land. 3) According to the clustering characteristics, prefecture-level cities in Anhui Province can be divided into four categories: peak attack type, peak potential type, peak demonstration type and peak advantage type.

carbon emission; urban construction land; Kaya identity; cluster analysis

F299.23

A

1672-352X (2023)02-0310-09

10.13610/j.cnki.1672-352x.20230511.005

2023-05-12 09:24:20

[URL] https://kns.cnki.net/kcms/detail/34.1162.S.20230511.1150.010.html

2022-05-10

國家自然科學(xué)基金（71873003），安徽省教育廳人文社科重點項目（SK2019A0130），安徽省自然科學(xué)基金項目（1908085QG310）和安徽省高等學(xué)校人文社會科學(xué)研究項目（YJS20210255）共同資助。

程宏晟，碩士研究生。E-mail：chs1012@foxmail.com

通信作者:於 冉，博士，副教授。E-mail：yuran@ahau.edu.cn