特稿 【文章编号】1006－3862（ 2021） 07－0001－07 城市碳中和与绿色建筑 仇保兴 （ 中国城市科学研究会，北京， 100835） 【摘要】城市是人为温室气体排放的主角，以城市为主体开展城市碳达峰、碳中和战略，能使拥有不同资源禀赋的城市各自演 化出一套针对当地市情、生产力水平的碳中和线路图和施工图，从而防止错误的技术路线锁定已成为当务之急。通过对国际 上重点国家和地区碳排放情况及减碳经验进行分析，结合我国当前绿色建筑发展趋势提出： 绿色建筑不仅能够在全生命周期 内实现节能、节地、节水、节材，与自然和谐共生，并且在已有的可再生能源技术支撑下，建筑及由建筑组成的城市社区，可由 单纯的能源消耗者转变为可再生能源的提供者，将在城市碳中和路径中扮演不可或缺的重要角色。 【关键词】碳中和； 绿色建筑； 节能减碳 【中图分类号】TU984 0 【文献标识码】A 引言 中国要在 2030 年碳达峰，2060 年实现碳中和，只有 30 年的时间，不仅要靠正确的行政干预，要靠各级 众所周知，“30·60”战略具有紧迫性、复杂性和 艰巨性。2021 年 4 月 30 日习近平总书记在主持政 政府画线路图，还要靠各行业的企业主体和国民共 同参与，才能达成碳中和目标（ 图 2，见封三） 。 治局集体学习时指出： 实现碳达峰、碳中和是我国 向世界作出的庄严承诺，也是一场广泛而深刻的经 联合国提 出 ，所 有 国 家 对 气 候 变 化 都 应 承 担 共同但是有差别的责任 。 这些因为二氧化碳非常 济社会变革，绝不是轻轻松松就能实现的。 各级党 委和政府要拿出抓铁有痕、踏石留印的劲头，明确 稳定 ，排出后在大气中可以存在超过几百年 ，所以 有积累性 。 从 300 年 的 工 业 文 明 历 程 来 看 ，美 国 时间表、路线图、施工图，推动经济社会发展建立在 资源高效利用和绿色低碳发展的基础之上 。 和欧盟两个 老 牌 的 工 业 化 国 家 排 出 的 二 氧 化 碳 ， 在大气中累积性贡献是 65% 到 70%。 我国和其他 为什么“30·60”如此紧迫？ 20 世纪 70 年代，加 拿大生态学家就提出人类活动对地球造成影响的 生态足迹理论，图 1（ 见封二 ） 是仿照这一理论描绘 的碳排放图，显示中国多年来温室气体排放占比全 球最大，二氧化碳排放占据第一，而且已经保持了 多年。且国际压力很大。 同时，我国主动提出生态 文明转型，核心是要减少碳排放。 1 重点国家和地区碳排放情况及减碳经验 分析 1. 1 重点国家和地区碳达峰时间和碳排放情况 现在碳达峰可以分为“自然达峰 ”和“行政干预 发展中国家加起来仅占 30% 到 35%。 但是中国碳 排放“翘尾巴 ”的速度非常快 。 初步测算 ，再过 30 年到 35 年 ，中 国 累 计 排 放 有 可 能 超 过 欧 盟 和 美 国 。 而到那个时候，“共 同 但 有 差 别 的 责 任 ”就 不 适于中国了 ，因 此 这 显 然 是 个 具 有 紧 迫 性 的 问 题 （ 图 3） 。 达峰 ”，已经有 54 个国家实现自然达峰，大部分是 发达国家，这些国家城镇化率已经 达 到 了 70% 以 上，同时完成了工业化和人口老年化，这“三化 ”一 旦达到，碳排放就能自然达峰。 最早一个达峰国家 是英国。1974 年，英国宣布 2050 年要达到碳中和， 从碳达峰到碳中和的过程差不多七十多年 。 但是 图3 累计碳排放———“共同但有差别的责任”之依据 资料来源： Our World in Date，世界银行， 中金公司研究部（ 2021 年 3 月） 1. 2 英国减碳的经验与教训 英国是全球最早实现碳达峰的西方国家之一 ， 城市发展研究 28 卷 2021 年 7 期 Urban Development Studies Vol．28 No．7 2021 1 特稿 仇保兴： 城市碳中和与绿色建筑 国际城市碳排放核算误区及修改建议 在这场城市绿色转型过程中，我们可能遇到一 又是最早完成城市化和工业化的国家。 从 1990 年 30 年间英国的温室气体排放量下降了 到 2019 年， 2. 2 49%。这 49% 的减排主要来自于三个方面的贡献。 些障碍，比如《城市温室气体核算国际标准 》（ 图 5） 中有一些不甚合理之处，导致其并不适用于我国。 第一，电力去煤 （ 约贡献 40%） ，2020 年该国煤发电 仅占发电量的 1. 6% （ 而我国煤发电占总发电量的 73%） 。第二，清洁工业 （ 约贡献 40%） ，其中： 填埋 物甲烷等控制 （ 25%） ，制造业结构转型 （ 15%） ，这 也是以生产工艺去煤化为主要贡献的； 第三，化石 燃料供给转型，更少碳、更小规模、更少泄漏 （ 约贡 献 10%） 。但是基于我国“贫气少油”的能源资源现 状，我们并不能一味“照猫画虎 ”，也进行英国式的 能源改革。 但英国方案中有一个很好的经验——— “风光互补 ”，理论上风能和光能是可以互补的，因 为光能在白天很强，但是晚上会趋零，而风能一般 在夜晚会加强形成高峰，到白天则会降低。 除此以 外，英国智能电网技术也发挥了重大作用。 通过发 展可再生能源和智能电网，同时利用风光互补的特 性来调节整个电网，对英国电力实现绿色转型起到 了很大作用。 2 2. 1 在《城市温室气体核算国际标准 》中固定源能源内 容杂乱，供给侧与消费侧不分，企业责任与市民行 为减碳不分，而实际上它们承担着不同责任，应该 加以区分。而且随着新技术的普及，建筑不再仅是 消耗能源的场所，还可以产生能源，这在国际标准 中也未加以体现。 所以如果我国片面采用该国际 标准进行核算，势必会造成一定障碍。 对于我国的城市温室气体核算应该怎么改呢 ？ 笔者认为把城市的碳中和改成 5 个模块比较合理， 即碳汇农村农业、建筑、交通、废弃物处理 （ 市政 ） 与 工业（ 图 6） 。不同城市的产业结构或制造业能耗水 平差别极大，有的城市侧重工业，有的城市侧重旅 游和服务 业，因 而 在 制 订 城 市 碳 中 和 的 竞 赛 规 则 时，在碳达峰阶段可以把工业部分的碳排放先排除 在外，放一放，而碳汇农村农业、建筑、交通和市政 四个方面的碳排放主要取决于当地政府 、市场主体 和民众的努力，在碳排放计量、监测标准等方面相 开展以城市为主体的碳中和战略 以城市为主体的若干优势 为什么要提出以城市为主体，而不是让电力、 交通等行业各司其职去解决呢？ 第一，城市是人为 的温室气体排放的主角，联合国相关报告指出，城 市人为排放的温室气体量占到了总排放量的 75%。 第二，我国城市和西方不一样，我国城市包括了农 村，有山、水、林、田，可以在行政统一管理下合理调 配布局可再生能源和碳汇基地，这一点非常重要。 第三，改革开放 40 年，一直是以城市 GDP 指标作为 竞争轨道，这种竞争为经济产生了良性动力。 但在 “十四五 ”期间我们需要转向双轨竞争，即 GDP 的 竞争和减碳的竞争，用不着重新搞一套绿色 GDP， 目前长三角城市已经开始发力减碳竞争了 （ 图 4，见 封三） 。 对统一。通过对这四个方面的碳排放量进行比较 和竞赛排名会更加公平。 目前，各类减碳技术和改革措施都具有收益和 不确定性差异。 不少收益很高、投入产出很高、减 排效果很好的技术具有较大的不确定性 ，但光伏、 风电收益和可靠性都很高； 氢能有很大不确定性， 碳捕获和碳存储当前收益与可靠性都较差 ，至于核 聚变，虽然其效益很高，但是其带来的风险和不确 定性同样很高，或许可以在 50 年后再考虑。 碳中和 难 点 有 两 个，一 是 工 业 文 明 的 思 路 锁 定； 二是 40 年 来 形 成 的 利 益 集 团。 城 市“自 下 而 上”减碳和主导行业“自上而下”减碳二者有机结合 的模式，会让国民经济体系更具有韧性。 城市还可 以通过数字技术减碳。 数据也是一种资源，这种资 最重要的是以城市为主体，能使拥有不同资源 禀赋的城市各自演化出一套针对当地市情 、生产力 源不耗能，用很少能源可实现城市减碳的可监测 、 可公布和可核算。 另外，多种技术创新组合也可使 水平的碳中和线路图和施工图，从而防止错误的技 术路线锁定。对各城市碳达峰、碳中和路线图的评 不同气候区的城市发挥“综合减碳”效应。 价，应该包 含 安 全 韧 性、成 本 趋 降 性、技 术 可 靠 性 （ 而且可靠度越来越高） 、灰绿系统兼容性以及进口 替代性等方面。 2 3 绿色建筑与碳中和 3. 1 我国建筑用能情况 国际能源署《2020 年全球建筑和建造业状况报 城市发展研究 28 卷 2021 年 7 期 Urban Development Studies Vol．28 No．7 2021 特稿 仇保兴： 城市碳中和与绿色建筑 图6 城市碳中和五模块 资料来源： 作者自绘 要集中在建筑运行和建材生产过程，而建筑施工碳 排放只占其中的很小一部分。 例如建筑材料如果 是本地生 产 的，没 有 高 昂 的 交 通 成 本 基 本 属 于 低 碳，但是如果是从意大利进口的建筑材料，那就得 加上运输 过 程 中 的 碳 排 放，这 显 然 是 属 于 高 碳 项 目。所以，不能只考虑运行阶段的碳排放，而是应 该从建筑全生命周期来衡量碳的排放 。 我国建筑减碳有两个特点，一是公共建筑面积 小，但碳排放大，单位公共建筑的碳排放约为日本 的一倍。二是北方集中采暖建筑每平方米每年排 放 36kg 二氧化碳（ 图 8） 。南方地区像武汉、成都如 果推行集中供热，都属高碳行为。 但我国民用住宅 图5 城市温室气体核算国际标准（ GPC） 图片来源： https： / / mp．weixin．qq．com / Urr93WXOPpL6lYe5ZmxuQ 告》指出，建筑运行过程中碳排放占全部碳排放量 的 35% 到 38%（ 图 7） 。 从中国实践来看，碳排放主 图7 碳排放只有美国的五分之一，因为我们采用的是分 体式空调，能够做到只在有人住的房间使用空调 ， 尽可能不浪费能源。 美国住宅能耗如此之高主要 有两个原因： 一是人均居住面积比我们高一倍； 第 二是集中空调和衣物烘干机的推崇 。 3. 2 绿色建筑助力减碳的多种途径 绿色建筑有一个特点是“气候适应性 ”，即建筑 2019 年建筑建造行业终端能耗和碳排放全球占比 资料来源： 国际能源署《2020 年全球建筑和建造业状况报告》 城市发展研究 28 卷 2021 年 7 期 Urban Development Studies Vol．28 No．7 2021 3