Science Advances：中国城市对气候变化减缓的影响

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6月27日，CEADs团队在《科学》杂志子刊Science Advances上发表题为“City-level climate change mitigation in China”的研究论文。

研究编纂了我国180余城市的二氧化碳排放清单，结合经济数据分析了我国城市所处的不同工业化阶段，揭示了不同阶段城市间的相互依赖关系。

同时，CEADs团队发布首批由"共筹、共建"形式编制的中国182城市2010年碳排放清单，欢迎大家下载使用并给我们提出宝贵建议。此清单编制、校验历时两年有余。清单由近百位各研究机构老师、同学先后无偿的热心参与联合校验。城市尺度碳排放清单与国家、省区级排放清单保持高度的一致性，具有相同核算口径、数据来源、清单格式等。所核算的二氧化碳排放量包含17种化石燃料以及7种工业过程的相关排放，涵盖农业、工业、服务业、居民生活消费等在内的46个社会经济部门。

自21世纪初加入WTO以来，我国经济受全球贸易一体化的影响迅速增长，各地市的工业化进程也逐渐加速。城市作为我国政策执行与落实的基本单元，是气候变化减缓的核心。如何在快速工业化的进程中尽可能少的消费化石能源，减少二氧化碳排放备受关注。在此背景下，编纂我国城市尺度二氧化碳排放清单，分析其排放特征，并针对不同发展类型、不同工业化阶段的城市提出具有针对性的减排政策，对下一阶段减缓我国气候变化以及实现巴黎协定目标至关重要。研究认为，处于不同工业化阶段的城市应当制定不同的低碳发展路径。不恰当的减排政策不仅会带来区域经济萎缩，甚至会引起全国总排放量的增加。研究发现，针对少量的重点排放源（具有高强度的城市部门）采取技术进步与产业升级的手段，可以在保持城市现有经济发展模式与结构不变的基础上，最高削减我国31.4%的二氧化碳排放量。

图1：不同工业化阶段城市分类

研究运用聚类分析技术，以城市分部门工业产值为主要指标，将182个案例城市分成5类，分别以服务业（8个）、高科技产业（24个）、轻工业（67个）、重工业（51个）、能源生产（32个）为经济支柱行业，如图1所示。支柱行业描述了不同城市类别的工业化进程阶段：以服务业和高科技产业为支柱的城市处于工业化后期；以轻工和重工制造业为支柱的城市处于工业化中期；以能源生产为支柱的城市则处于工业初期阶段。通过空间分析，研究发现处于工业化进程后期的城市受其周边制造型城市的支持，获取生活生产必要的物资。与此同时，制造型城市受其周边能源生产城市的支持，获取能源动力支撑。因此研究提出：处于不同工业化阶段的城市应当制定不同的低碳发展路径。不恰当的减排政策不仅会带来区域经济萎缩，甚至会引起全国总排放量的增加。诸如一味关闭所有城市的重工业、能源生产工业，会剥离制造型与能源生产型城市的经济增长点，从而引起区域经济萎缩，也会严重影响发达城市的物资供给和经济增长。将进入工业后期城市的制造业生产力转移到欠发达地区，虽可以在短期内削减部分地区的碳排放，但由于区域间存在技术差异，不恰当的产业转移会带来全国总排放量的增加。

图2：7098个城市部门的排放-库兹涅兹曲线

研究计算了182个城市共计7098个工业部门的排放强度（单位GDP二氧化碳排放量），将其按强度大小排序，绘制了排放-库兹涅兹曲线（如图2-A所示）。研究发现：70%的碳排放来自于强度排名前2.5%的重点排放源（具有高排放强度的城市部门），针对排放强度较高部门的集中治理，提高其技术水平，是一条降低碳排放、减缓气候变化行之有效的手段。同时可以避免不必要的区域间产业转移，保持各城市现有经济发展模式与结构不变。

图3：三种情景下二氧化碳减排力度

针对排放强度较高的城市部门，研究定义了三种不同力度的技术升级情景：1）高于行业平均排放强度2个标准差的城市部门将其排放强度降低至行业平均水平；2）高于行业平均排放强度1个标准差的城市部门将其排放强度降低至行业平均水平；3）高于行业平均排放强度的城市部门将其排放强度降低至行业平均水平。计算结果显示：三种情境可分别为我国带来6.5%、10.5%、31.4%的碳排放削减空间。

研究团队介绍：

本研究由来自英美中欧8国17名学者，依托中国碳排放数据库CEADs，共同完成。

领衔第一作者单钰理博士
英国东英吉利大学University of East Anglia资深研究员、丁铎尔气候变化研究中心Tyndall Centre for Climate Change Research成员，先后毕业于东英吉利大学、复旦大学。主要研究领域为碳排放核算、气候变化经济、区域低碳发展、能源环境政策等，在环境/能源领域顶级期刊发表论文30余篇，曾荣获国家优秀自费留学生奖学金、土耳其-英国学会优秀研究者、Applied Energy杂志高被引原创论文奖、Environmental Research Letters杂志最佳青年学者论文奖等。

通讯作者关大博教授清华大学千人计划特聘教授，英国东英吉利大学国际发展学院气候变化经济学教授、博士生导师，剑桥大学圣艾德蒙顿学院资深研究员、教务主任，兼任联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的学术委员会主管等。主要研究领域为气候变化经济学、生态经济学和发展学，在气候变化的成因、影响及应对策略、全球和国家层面减缓碳排放及降低资源消耗的可持续发展路径等方面取得了突出的学术贡献，在Nature、Science、Nature Climate Change、PNAS等国际顶级综合期刊发表论文百余篇，并被全球主流媒体New York Times、BBC、CNN等广泛报道研究成果。先后获得美国科学院Cozzarelli奖、国际投入产出协会颁发的Leontief Prize 最佳论文奖、Environmental Science & Technology杂志最佳政策论文奖、英国Leverhulme Trust授予的Philip Leverhulme奖等荣誉，并入选了联合国政府间气候变化委员会（IPCC）第五次报告的领衔作者。

CEADs致力于打造公开、透明、可验证、全免费的中国碳核算数据库。编制精准可靠的排放清单是减排政策实施的基础与先决条件。清单编制需要大量的基础工作。我们诚挚邀请所有感兴趣的老师同学加入到CEADs团队来，我们互相学习共同发展，为我国碳核算研究工作添砖加瓦。

访问下载中国碳排放数据：

http://www.ceads.net

文章信息

Shan, Y., D. Guan*, K. Hubacek, B. Zheng, S. J. Davis*, L. Jia, J. Liu, Z. Liu, N. Fromer, Z. Mi, J. Meng, X. Deng, Y. Li*, H. Schroeder, H. Weisz and H. J. Schellnhuber (2018). City-level climate change mitigation in China. Science Advances, 4, eaaq0390.

CEADs团队城市碳排放相关研究

• 中国1997-2015二氧化碳排放清单

https://www.nature.com/articles/sdata2017201

• 中国城市尺度碳排放核算方法及应用

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959652617312453

• 西藏及各城市能源与二氧化碳排放核算

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2017EF000571

• 中国城市消费端碳排放核算

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261916308698

• 中国中部18城市碳排放清单研究

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959652617323375

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