王凯：碳中和愿景下的城市绿色发展
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全球气候变化与世界各国行动
工业革命以来，温室气体导致气候变暖，威胁着全球生态安全，已经成为全球可持续发展的重要命题和挑战。碳中和已经成为全球共同的价值观，截至2020年10月，全球已经有127个国家/地区提出了碳中和愿景，全球十大煤电国家中的6个已做出相应承诺。哥本哈根、阿姆斯特丹、阿德莱德、纽约等全球城市（点击阅读：城市碳中和的世界实践）先后提出了在碳减排领域的相关计划及路线图，主要以能源优化、公共交通、绿色建筑等领域为突破口，实现碳中和目标。
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02 —
中国碳中和面临的挑战与愿景
为解决全球变暖问题，从1992年签署《联合国气候变化框架公约》开始，人类历史上通过了三个里程碑式的国际法律文本，经过近30年的努力，从二氧化碳减排到碳达峰，再到碳中和，在目标与行动上逐步深入。中国深度参与全球应对气候变化事业，并提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的中国承诺。通过采取调整产业结构、优化能源结构、节能提高能效、推进碳市场建设、增加森林碳汇等一系列措施，取得积极成效。但同时也面对一系列严峻挑战，主要体现在以下几方面：
挑战1 碳排放总量和人均增长显著，碳减排压力较大
碳排放总量在2008年首度超过美国，2019年已接近美国的2倍，占全球总碳排放的27.2%，超过美国和欧盟的总和。人均碳排放量已超过欧盟，排名全球第二。如延续原有发展模式，将在短期内超过美国。2019年，碳排放强度为6.88吨/万美元，高出全球平均43%。
2019年全球GDP前20名国家的碳排放强度
城PLUS重绘
挑战2 能源利用方式不满足低碳发展要求，能源结构亟需优化
清洁燃料代替化石燃料发电是碳中和的核心。中国煤炭发电占比高达66%，风电、光伏等优质能源发电仅占9%，美欧日煤炭发电占比均低于32%。德、英、法、日等人均能耗峰值出现在人均GDP2.3万美元左右，我国预测2035年左右达到人均能源峰值4吨油/人。
发电结构（2019）：中国以煤炭为主，发达经济体以次优能源为主
数据来源：ECIU，华泰证券研究所，城PLUS重绘
挑战3 交通碳排放持续增加
截至2018年，交通部门能源消耗量占全国总能源消耗量的10.7%，直接CO2排放为9.8亿吨，其中道路交通占比最高约为73.5%。交通基础设施快速建设，特别是公路基础设施突飞猛进，导致交通领域能源消耗逐年增长，增长率达9%高于社会平均水平。我国人均客运距离仅为美国的1/10，日本的1/5，交通基础设施建设及交通服务的需求还将持续增加。交通领域未来须改变当前的发展模式，减缓当前交通用能快速增长的态势，探索低碳发展道路。
2008~2018年交通部门直接碳排放变化
来源：中国交通部门低碳排放措施和路径研究综述，城PLUS重绘
挑战4 城市化带来建筑排放增加，建筑能耗管理水平有待提升
建筑部门碳排放包括建材生产运输、建筑施工和运营等阶段，因此除绿色建筑之外，建筑减碳还与工业、燃气、电力、交通等部门相关。2019年全球建筑建造行业能耗和碳排放分别占35%和38%，且处于持续上升阶段。我国建筑碳排放主要来源于建材生产运输阶段和建筑运行阶段。2018年全国建筑全过程碳排放为49亿吨，其中，建材碳排放27亿吨，建筑施工阶段碳排放1亿吨，建筑运行阶段碳排放21亿吨。
2019年全球建筑建造行业终端能耗和碳排放占比
来源：2020年全球建筑和建造业状况报告
挑战5 城市是碳中和的主阵地，城市建设运营方式需要转变
城市二氧化碳排放量占整体排放量的60%以上，城市是造成气候变化的主要因素，也是碳中和的主阵地。城市减碳不止于建筑，还涉及城市空间布局、组团结构、职住平衡等，进而影响到人的衣食住行等方方面面。城市的绿色低碳发展转型，意味着城市建设运营模式的改变，具有综合性和全局性作用。
控制城市碳排放是实现碳中和的关键
数据来源：联合国人居署
2007年以来，国内相关部委和机构已经制定和发布多项相关标准、评价体系、技术导则、建设指南、指标体系等，其中，部分尚在征求意见或试行过程中。
我国现行绿色低碳指标体系与导则指南
面向碳中和的城市远景实现，我国正在城市群、城市、社区层面进行低碳发展的探索。
愿景1 城市群碳中和愿景
经济要素向发达地区集聚是一个趋势，但是单个城市的规模不能太大。城市群是城市各要素优化组合的空间，通过空间布局优化、产业集聚升级、绿色低碳建筑统一推广、绿色交通设施互联和组织效率提升等，实现城市群碳中和愿景。
来源：国家十四五规划、中国城市群碳排放达峰之路：机遇·探索
愿景2 零碳城市场景
实现零碳城市愿景，以建筑、电力、生物资源、工业、交通与出行等方面作为减碳的重要空间载体。
愿景3 零碳社区图景
通过发展绿色生态技术，降低社区碳排放，提高社区固碳能力，建设生态零碳社区。
03 —
中国绿色低碳发展实践探索
在城市绿色低碳发展的工作中，我国在区域和城市层面积累了大量经验。
探索1 区域层面
雄安新区：未来城市探索
雄安新区作为非首都功能疏解集中承载地，将以世界眼光、国际标准、中国特色、高点定位，打造低碳、环保、智慧、优质的绿色生态宜居新城区。
在生态优先的空间格局塑造中，保证蓝绿空间不低于70%，森林覆盖率由11%提高到40%；在绿色低碳的城市形态方面，利用自然规律，合理利用现有场地。集约用地，实行用地功能弹性管控，鼓励空间复合和业态叠合。科学规划路网密度；布局“快、干、支”三级公交网络；构建绿道系统；差异化配置停车设施。实现绿色交通出行率达到90%。基于低碳化空间结构优化模型与低碳化功能疏解优化模型，对起步区空间形态与用地布局进行测度。利用网格分维数、半径分维数和绿化覆盖率指标构建模型，引导新区空间结构适宜集聚、紧凑高效布局。雄安新区核心区符合总体形态低碳化的特征。
雄安新区低碳生态城市空间布局示意
长三角一体化示范区：世界级滨水人居文明典范
在生态修复与管控方面，保证蓝绿空间不低于68%，河湖水面率提升至22%；构建多层级清水绿廊，加强湿地建设，统一管控标准，构建三级防控体系，设蓄泄兼筹的防洪除涝布局；保护太湖流域，协同构建“全面节约、优化配置、统一管理”的水资源调控体系。协调统一流域水环境治理目标和标准体系；塑造新江南水乡，营造“粉墙黛瓦、小桥流水、青石店幌”的江南风韵和“简洁雅致、清新明亮、疏密有度”的现代特征；统筹流域与区域，提高区域韧性安全。
长三角一体化示范区水网生态以及太湖流域共同保护格局图
探索2 城市层面
深圳：绿色低碳发展先行示范
摄影：王旭
《应对气候变化报告（2020）》显示，深圳城市绿色低碳发展水平位居全国第一。2019年，二氧化碳排放总量约为5300万吨，万元GDP能耗强度和碳排放强度降至全国平均水平的1/3和1/5 。通过优化空间布局，延续已有的轴带组团空间格局，强化区域空间联系，构筑“三轴两带多中心”的开放空间结构，提出南北贯通、西联东拓的区域空间策略；着眼长远谋划，“深圳2050”面向更广阔区域和更长远未来谋划了多阶段、多层次的城市空间结构方案；调整产业方向，淘汰、转型低端企业超过1.7万家，高技术制造业和先进制造业增加值占全市规模以上工业增加值比重分别提升至67.3%和72.1%；优化能源结构，形成以电和LNG等清洁能源为主的能源结构，核电、气电、可再生能源等清洁电源装机在全市总装机中的占比达到85.4%；在绿色建筑、低碳交通、生态环境等方面坚持低碳发展。
天津中新生态城：城市生态可持续发展的示范样板
图源：www.zhulong.com
形成“一轴三心四片”的规划布局，沿轨道塘汉线紧凑开发，成为生态城的发展主轴。在中部片区结合大面积开敞绿化空间生态谷规划建设生态城的城市主中心，在南北两个片区依托轻轨站点分别建设城市中心，形成“一轴三心四片”的布局结构；打造慢行为主的绿色交通，采用“人车分离”、“各成网络”的交通组织理念，将慢行作为主要交通方式，建立完善的慢行系统；建立节约、高效、循环的能源系统，充分利用新能源技术、绿色建筑技术及绿色交通技术，加强能源梯级利用，降低能源消耗。优先发展可再生能源，促进高品质能源使用；构建生态城市指标体系引导建设，形成30项控制性指标。其中，包含单位GDP碳排放强度、绿色建筑比例、绿色出行比例、垃圾回收利用率、可再生能源使用率和城市热岛效应强度6项节能低碳指标。
青岛中德生态园：具有可持续发展示范意义的生态园区
图源：dy.163.com
规划根据园区原始地貌特征，实施组团化布局，构建生态安全格局。中德生态园设置有34项控制性指标，其中节能低碳方面指标共有8项。未来根据发展需要，部分指标将更新至更高水平。同时，通过低碳能源的建设，提高能源效率，利用清洁能源，供能安全高质。可再生能源利用率达到15%以上，工业余能回收利用率达到50%以上。遵循“高能高用、低能低用、削峰填谷、互补保障”的整体思路，建设泛能网系统，利用能源和信息技术，将能源网、物联网和互联网进行高效集成。除此之外，还进行了大量绿色建筑实践，打造国际一流的绿色建筑示范区，充分发挥示范引领作用，建设装配式建筑、被动式超低能耗建筑和德国DGNB标准示范区。
04 —
中国城市绿色低碳发展路径思考
中国新型城镇化道路需要认真探索建设什么样的生态文明、怎样建设生态文明这一重大理论和实践问题。面对碳中和的现实挑战，需要利用城市在能源、交通、建筑和衣食住行等多领域的汇聚和调控作用，提出致力于中国城市绿色发展的路径和方案。
路径1 完善绿色低碳规划建设体系
将绿色低碳内容编入我国规划体系。将低碳发展、适应气候变化纳入现有规划体系中，明确各层级碳中和目标定位、指标体系、管控措施。编制碳中和专项规划，以碳中和视角编制生态修复规划、市政基础设施规划等，落实低碳发展相关政策和目标，明确策略、措施和行动计划。
建立碳中和指标体系与规划评估优化模型。将碳达峰、碳中和相关指标纳入各类规划指标体系，并根据地区发展阶段进行差异化赋值。基于能源、建筑、交通、废弃物、绿地等要素，构建碳中和评估规划模型，定量计算碳排放和碳汇。创建空间规划减碳技术体系，形成规划减碳技术集成。
建立基于城市运行状态的碳排放动态核算平台。建立城市低碳规划设计仿真模型与决策支持系统，形成碳排碳汇可视化表达。可识别高碳排区域、高碳排维度，为低碳城市规划提供技术支撑。
图源：谷德设计网
路径2 优化能源供给和消费结构
提高能源综合利用能效。全面推广太阳能光伏建筑，积极发展建筑附建小型风电，提高建筑可再生能源利用比例。创新能源利用形式，着力提高能源综合利用效率，减少矿石能源使用和温室气体排放，促使片区碳中和目标实现。
提高建筑可再生能源利用。推行建筑工业化，发展装配式建筑，延长建筑寿命。普及一体化和被动式设计，全面推行低能耗、近零能耗建筑。提高建筑用能系统和设备效率，推广超高效系统和设备。建筑终端用能清洁化，提高电气化水平和建筑可再生能源利用率。发展智能系统，建设微电网，发展储能设备，有效实施电力需求侧响应。
发展近零能耗智能建筑。新建建筑要普遍达到基本级绿色建筑要求，鼓励发展星级绿色建筑。加快推行绿色建筑和建筑节能标准，加强设计、施工和运行管理。推进老旧小区节能改造和功能提升，大力推广应用绿色建材，推行装配式钢结构等新型建造方式。
图源：image.baidu.com
路径3 推动城市建设绿色转型
建立绿色低碳的基础设施体系。加大城市老旧供水管网改造力度，推进智慧化分区计量管理，降低供水管网漏失率。积极推广智慧照明控制技术，加快智慧灯杆应用，形成共建共享、集约高效的城市物联感知网络。推进污水源热能回收利用等技术应用，推动设施信息化、智能化改造。根据区域经济发展情况和市政设施需求，因地制宜建设地下综合管廊。
促进城市更新绿色化、低碳化发展。设定碳减排目标，提出适应资源禀赋的设计，结合太阳能、风能、水资源等及发展诉求设计更新思路与方法。鼓励在城市更新项目中增加公共绿地、开放空间，探索建立城市生态用地的增存挂钩式“绿色折抵”机制。综合运用多种低碳技术方法，实现减碳目标。
优化绿色交通运输体系。推广街区制，重新定义街区尺，优化街区各类基础、公服设施布局，集居住、商业、休闲于一体，形成5、10、15分钟分级式高效、便利生活圈。打造适宜步行的城市交通体系，建设连续通畅的步行道网络。只有对行人友好，才会是有效的绿色低碳发展路径。
打造绿色低碳居住社区。优化、整合现有的完整社区、低碳社区、绿色社区、智慧社区、未来社区等社区建设标准，打造面向碳中和的绿色低碳居住社区。
图源：谷德设计网
路径4 打造绿色低碳城乡空间
构建绿色低碳的城市形态。推动生物多样性保护与山水林田湖草系统治理，优化碳汇空间格局，推进生态绿道和绿色游憩空间等建设，建立通风廊道分级分区管控体系，构建气候友好型城市生态系统。融入本土自然特征的绿色生态空间，引入基于自然的解决方案（NbS）等理念，推进城市生态修复，提升生态碳汇能力，推动生态修复与固碳提升协同增效。
海绵城市引领绿色低碳改造。以海绵城市理念贯穿设计和建设全过程，协同推进老旧小区改造、黑臭水体治理、排水防涝等工作。结合绿地、水体、道路、建筑及设施的设计，充分发挥绿色和灰色基础设施对雨水的利用。强化微地形设计，合理构建雨水径流通道，因地适宜设计低影响开发设施。
在乡土自然基础上建设低碳乡村。保护富有传统意境的田园乡村景观格局，实现村庄与周边自然环境有机融合，村庄规模适度、尺度适宜。合理配置公服设施，加强供水、排水、道路等基础设施配套建设绿色化，推动农村生活垃圾减量化资源化。推进绿色农房建设，持续提升农房设计水平和建造质量。研究完善绿色农房适宜技术路线，稳步提升农房节能标准，加强可再生能源推广应用。
图源：谷德设计网
路径5 完善规划学科建设
探寻规律、解决问题，建设规划学科。发展人居科学，改善人居环境。探索自然、人、社会、居住和支撑网络五大系统的复杂演化规律。探索从建筑，再到社区、城市、区域和全球五大层次的复杂系统。探索中国特色的城镇化和发展道路的普适价值，总结中国规划的理论范式和独特贡献等。
面向解决问题，实现跨学科协作。通过开放的学术，培养综合技能，增强为国家各行业提供服务的本领。学习与规划相关的实施、管理、评估等相关知识，并进行有效的集成，汲取其它学科的“营养”，形成规划学科更加肥沃的“温床”。坚持规划学科处理空间问题的自身特色，不忘追求社会公平正义的学科创立初心。
本文来源：城PLUS
微信编辑：芥末苗