“碳中和”战略导向的城市（区）碳排放核算及系统减碳路径

      本文为中国城市规划设计研究院深圳分院王成坤在“2021年度中规院学术交流会”上做的报告，感谢作者悉心整理&授权发布。感谢会议主办单位总工室等部门提供的资源支持！

演讲者 | 王成坤中国城市规划设计研究院深圳分院

实施减碳发展成为全球主流共识

实施减碳发展已经成为全球主流共识。根据相关报道，截止2021年，全球已有127个国家或地区提出了碳中和发展愿景，哥本哈根、阿姆斯特丹、纽约等欧美主要城市先后提出了碳中和计划及路线图。 

我国把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，做出2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的减排承诺。“十四五”以来，国务院及相关部门陆续出台了多项政策文件，推进落实 “双碳战略”。2021年10月，《国务院关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知》（国发〔2021〕23号）明确提出，到2025年，单位国内生产总值二氧化碳排放比2020年下降18%，到2030年，单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降65%以上，顺利实现2030年前碳达峰目标。该通知明确了十个方面的重点任务，即“碳达峰十大行动”。

城市是落实碳中和战略目标的主阵地

根据相关统计，城市二氧化碳排放量占全球总排放量的60%以上，可以说，城市是落实碳中和战略目标的主阵地，碳中和战略的实施将倒逼城市加速绿色低碳转型发展。

城市规划设计在低碳技术措施的应用方面具有天然的系统集成优势，城市规划应该在碳中和战略中发挥战略引领作用。郑德高等人认为，可以通过城市规划设计，实现空间格局、基础设施、交通体系、碳汇空间的优化组合，有利于发挥多维度减碳的耦合效应，以较低的成本，实现全社会整体减碳效果。

碳中和战略要求低碳城市规划由定性引导向定量约束转变

低碳规划不是新话题，但是，碳中和战略背景下，低碳城市规划设计需从定性引导向定量约束转变。低碳城市规划设计从定性走向定量，构建一套系统完整的城市（区）碳排放核算技术方法体系至关重要。由于空间尺度、核算边界（要素）等影响因素的复杂性，如何对城市（区）碳排放进行量化，是未来低碳城市规划设计研究的重点和难点。

研究城市碳排及减碳路径，有三个问题值得我们注意。一是区分研究对象空间尺度的差异性，即规划设计应考虑区域、城市、片区（组团）等不同空间尺度碳排核算的影响因素、核算方法、减排路径的差异性；二是选择适宜的减碳单元，有研究认为，能充分发挥规划设计技术集成优势的空间尺度是片区（组团），空间范围一般在几十平方公里以内；三是重视低碳规划设计成果的管控与传导应用，重点在规划指标和形态两个方面进行管控与传导，比如，城区或组团尺度的低碳规划可向上承接总体规划要求，向下引导街区或建筑低碳规划设计。

不同城市空间尺度碳排核算方法

一般而言，对城市进行碳排核算，可以从生产侧和消费侧两个方面进行。根据相关研究及实践，生产侧核算对具有完整的行政区划范围及相关统计数据的空间范围较为适宜，而基于消费侧的核算方法的应用更为灵活，可适用于城市组团、街区等不同的空间尺度。

世界资源研究所（WRI）、联合国人类住区规划署（UN-HABITAT）等机构共同发布的《城市温室气体核算国际标准》（GPC）是当前应用较为广泛的基于生产侧的碳排放核算。

基于IPCC碳排放清单的生产端和消费端碳排放对应关系

在区域或都市圈尺度，有研究通过建立夜间灯光遥感数据与碳排数据的定量关系，开展城市群等跨行政边界的碳排核算。

基于PSO-BP算法的夜间灯光与碳排放关系
（Chen, J., Gao, M., Cheng, S., Hou, W., Song, M., Liu, X., Liu, Y.*, & Shan, Y.* (2020) County-level CO2 emissions and sequestration in China 1997-2017. Scientific Data）

根据参照上述统计学方法，我们对粤港澳大湾区碳排放量空间分布特征进行了初步估算，为进一步研究该区域城市减碳策略提供相应支撑。

针对城市组团、街区等尺度空间，可基于消费侧的调查，通过建立核算模型，对城市碳排放进行核算。计算模型主要涉及要素包括建筑、交通、工业、市民生活、绿地碳汇等。上海和深圳分别开展了片区或者社区层面的低碳试点工作，在两个城市的相关工作方案中，均推荐通过采用实际消费侧调查的办法，进行碳排核算。

基于调查的消费测低碳社区碳排核算方法（《上海市低碳示范创建工作方案》）

基于碳排核算的城区系统减碳路径

本研究所在城区一次能源消费以传统化石能源为主，可再生能源主要利用方式为光伏电力和垃圾焚烧发电，仅占地区能源消费总量的0.4%。建筑、交通、工业碳排放较高，经初步测算，单位人口碳排放量约为5.4吨/人，单位GDP碳排放约为0.3吨/万元。

基于消费侧的现状碳排放组成调查结果

基于对现状碳排放的测算，结合城市开发、产业发展、交通体系、市政设施等规划情况，考虑城市开发及项目建设近远期安排，本方案提出了包括建筑节能、光伏屋顶建设、集中供冷、绿色交通等9个方面的系统化减碳路径。

在系统减碳路径的指引下，本方案抓住能源低碳化这一实施城市碳中和战略的“牛鼻子”，针对该城区以公共服务设施和商办用地为主的高强度开发特征，与市政基础设施尤其是能源利用设施相协调，进一步优化集中供冷等低碳能源利用模式。经初步测算，按照用电负荷曲线特征，冰蓄冷比例采用30%，建设集中供冷面积2400万平方米，供冷规模55万冷吨，可实现比传统中央空调节能30%左右，每年可实现碳减排12.8万吨。

不同供冷模式的用电负荷特征（以原三号站供冷季模拟）

此外，除从城市运行各过程进行减碳路径研究外，本方案充分与国土空间格局进行融合，从低碳视角（主要涉及交通与物理风热环境）提出城市片区（组团）空间布局优化的方向。

小结

城市是落实“双碳战略”目标的主阵地，城市规划在各类低碳技术措施的应用集成具有天然统筹优势，因此，城市规划应该在“双碳战略”中发挥战略引领作用。

碳中和战略背景下，要求低碳城市规划需从定性引导向定量约束转变，建立一套系统完整的城市（区）碳排放核算方法体系是实现这种转变的关键，也是城乡建设领域落实碳中和工作的基础性工程。

对于城市系统减碳，如何发挥城市规划在国土空间开发、基础设施建设等方面的统筹与管控作用至关重要，各类低碳技术措施与城市空间的耦合应用值得我们给予重点关注。

绿色低碳引领城市转型，生态修复助力绿色发展——中规院深圳分院绿色生态低碳领域科研和实践