中国科学院大学汤铃CRSus：31%的中国城市已出现碳排放峰值，碳中和要因城施策 | Cell Press论文速递

可持续发展

Sustainability

气候变暖是全人类共同面对的挑战，为减少温室气体排放，中国确立了双碳目标，一是在2030年前实现碳峰值，其二是在2060年前实现碳中和。

近期，Cell Press细胞出版社旗下期刊Cell Reports Sustainability在线发表了一篇题为“City-level pathways to carbon peak and neutrality in China”的研究性文章。文章指出，对于城市来说，识别其独特的模式并确定合适的双碳路线图对于实现中国的碳中和非常重要。

在本研究中，利用源级数据，作者建立了2005年至2020年时间序列中国所有城市总碳排放清单，并探索了与之相关的异质/同质减缓模式。研究发现，31%的城市已经出现了明显的碳排放峰值，其主要驱动因素是碳强度的降低。尽管城市间排放水平和社会经济因素存在显著差异，但各城市的排放变化轨迹总体上是一致的。因此作者预测，如果各城市遵循较早达到碳排放峰值的城市的减排路径，中国可以在政策期限之前实现气候变化目标。中国科学院大学经济与管理学院汤铃教授和中国环境规划院碳中和研究中心蔡博峰研究员为该论文的共同通讯作者，清华大学地球系统科学系的Zhang Li和中国科学院大学经济与管理学院的Ruan Jianhui为该论文的共同第一作者。

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引言

我国作为全球最大的二氧化碳排放国，为减少温室气体排放，降低温室效应，设定了至2030年实现碳排放峰值和2060年实现碳中和的双碳目标。城市——作为关键的经济主体和碳排放中心，需要量身制定详尽的碳排放清单以及明确的减排策略。目前，部分城市已制定适合其城市发展的碳达峰计划。然而，现有且可查阅的城市级碳排放清单普遍不够详细和全面，对于碳达峰的分析也不够深入。针对这些问题，研究人员编制了一个全面的、自下而上的贯穿2005年至2020年时间序列的碳排放清单，涵盖了所有城市的直接和间接排放，并通过这些数据详细分析了各城市所处的碳排放阶段。研究结果显示，超过三分之一的城市已碳达峰，同时不同城市的减排路线图存在异质性和同质性。可以认为，本文为中国更早实现气候变化目标提供了理论支持和实践指南。

成果

城市排放状况

我国城市的碳排放状况呈现多样性，部分城市尚未达到碳排放峰值，而另一部分城市则已经达峰或已经开始下降。我国碳排放总体呈现增长趋势，与多数发达国家形成对比，这些国家的碳排放大多已达峰值并呈下降趋势。然后，尽管我国的总碳排放量全球领先，但碳强度已显著下降，甚至提前实现了《巴黎协定》目标，反映出我国的碳排放总量与GDP增长已然呈现出了脱钩的趋势。此外，城市之间的碳排放量和碳强度也存在着显著差异，这主要是由社会经济发展水平所决定的。例如，大城市由于高GDP和巨大的人口规模，排放量较大，但其碳强度相对较低，说明经济和能源结构调整已初见成效。尽管我国城市碳排放与各种社会经济因素的关联性较弱，但几乎所有城市特征都未能显著推动城市达到碳排放峰值，这一现象说明城市排放峰值的形成受多种因素影响，且无一因素起决定性作用。

阶段性排放模式

在对我国339个城市的碳排放研究中，作者发现了一种共同的排放轨迹，即城市排放量先增后减，并先后经历了四个阶段：初期的快速增长、达到峰值前的波动、峰值后的急剧下降以及最后的平缓下降。这种模式显示，碳强度的减少——通过提高生产与能源效率及改善经济与能源结构——是推动减排的关键因素。其中值得注意的是，较早实现排放峰值的城市能够为后来者提供宝贵的经验，进而使后发城市在更低的碳强度水平上实现峰值，提前呈现碳排放峰值的递减趋势。此外，研究中显示这些城市的社会经济发展对排放阶段变化的影响较小，但这与经济发展与碳排放之间存在关联这一观点并不矛盾。这一发现为我国乃至世界各国的长期减排战略提供了实践依据与启示。

实现碳峰值和碳中和的途径

在我国城市实现碳峰值和碳中和的过程中，降低碳强度是核心策略。其中，多数城市通过提高能源效率和改善能源结构显著降低了碳排放，例如，2015至2020年间，76.11%的城市通过更新生产技术和提高燃料质量，达到单位GDP能耗的降低。此外，73.75%的城市增加了天然气的使用量，进一步降低了碳强度。这些措施不仅在碳峰值前有效抑制了由经济发展和人口增长驱动的排放增长（文中作者指出，人口的缩减所带来的排放的减少仅有1.49%），而且在碳峰值后也继续促进排放的下降。这表明，通过持续采用积极的减排技术更新和能源结构优化，在不影响经济发展和人口变动的情况下，中国城市有望在2060年前实现碳中和。

结论

本研究为2005至2020年期间我国339个城市编制了详尽的碳排放清单，同时定量分析了碳峰值过程的排放阶段。研究揭示了城市间在排放水平和社会经济依存度方面的显著时空异质性，但碳排放的变化轨迹却表现出一定的同质性。这一发现强调了因城施策的重要性，即在考虑各城市独特特征的基础上设计减排策略。除此之外，作者还通过自下而上的估算方法提高了时空分辨率，显著减少了不确定性，为实现中国碳峰值和碳中和目标的准确评估提供了支持。作者在本研究中还提到无需城市放弃自身发展模式或转移污染产业，而应从成功的减排案例中汲取经验，并推广低碳技术与政策。此外，本研究还强调通过提高效率和优化经济结构来持续降低碳强度，进而实现长期的碳减排目标。

相关论文信息

研究成果发表在Cell Press旗下

期刊Cell Reports Sustainability上，

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▌论文标题：

City-level pathways to carbon peak and neutrality in China

▌论文网址：

https://www.cell.com/cell-reports-sustainability/fulltext/S2949-7906(24)00162-9

▌DOI：

https://doi.org/10.1016/j.crsus.2024.100102

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