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【国际报告】超越2℃-国际城市应对气候变化中长期减排行动(摘编)

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本报告从应对气候变化的目标设定、规划编制以及政策措施等角度回顾并总结国内外城市为实现中长期减排目标或“零碳”排放所采取的行动,重点分析对国内城市具有参考借鉴意义的政策和行动,在此基础上探讨其与国内城市行动的相关性,并尝试提出中国城市长期应对气候变化的行动建议。

本文摘编研究报告主要内容,以飨读者,点击文末“阅读原文”可以前往WWF中国官网下载查看报告全文。本文内容不代表本刊观点,内容请以原报告为准,版权归原作者所有。


2016年11月,《巴黎协定》正式生效,全球进入“后巴黎时代”。在气候变化的背景下,城市发展的碳约束逐渐显现。全球已经有越来越多的城市积极加入应对气候变化的行列,从目标设定、规划编制以及措施落实等方面逐步践行低碳转型。制定城市版“长期低排放发展战略”是促进城市产业升级,提高发展质量,减缓及适应气候变化影响,进而实现绿色增长的基础。

本研究以88个提出2050年减排意愿的城市(简称为“意愿城市”)为研究对象;其中,有66个城市提出了明确承诺(简称“承诺城市”);34个城市可进行规划文本分析(简称“制定规划城市”)。

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“意愿城市”概览

除寒带外,各气候类型区内均有城市致力于零排放未来

城市所属的气候类型会影响城市的能源消费,特别是建筑能耗,进而影响其温室气体排放。不同类型气候区域的城市有其独特的能耗特点,在此基础上,城市提出其深度减排目标及相应路线图。从地理分布上来看,这88个城市广泛分布在各个大洲,欧洲和北美洲较为集中。所属的地理位置以及海拔、气候带有较大的差异,包括热带、亚热带、地中海、海洋性等气候类型。除了寒带气候区,其他类型气候区均有城市提出深度减排或净零碳目标。

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“意愿城市”地理分布

超过80%的“意愿城市”来自中高收入及以上水平的经济体

“意愿城市”的经济发展水平有较大的区别。按照联合国《全球经济形势和前景2019》的分类标准,有48个城市位于发达经济体国家(52个来自OECD国家),数量上明显多于来自其他发展阶段国家的城市。35个城市来自发展中经济体,5个来自最不发达经济体。

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“意愿城市”所在国的经济发展阶段

大城市占比超过七成,且数量仍将增加

2018年,“意愿城市”总人口约5亿,根据联合国《The World’s Cities in 2018》报告预测,这个数字到2030年将达到近6亿。特别是发展中国家城市的人口规模持续扩张,且速度较快。未来20年,人口超过500万的特大以及超大型城市数量将会明显增加,从现在的33个增加到40个。

“意愿城市”的人口规模差别很大。根据中国城市规模划分标准,有人口超过两千万人的超大型城市(如日本的东京都市圈,巴西的圣保罗,墨西哥的墨西哥城等),也有人口不足10万人的小城市,如瓦努阿图首都维拉港。从不同规模城市所占的比例来看,大城市(100万~500万之间)的数量占到一半以上,500万~1000万的城市占20%左右。

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“意愿城市”的人口规模情况

建筑和交通是城市主要的排放领域

在对所有城市最新一年的排放清单进行分析后,可以发现“意愿城市”的主要排放领域均为建筑和交通,其中建筑排放占比的中位值是55%,交通是29%,两者之和超过城市整体排放的80%。然而,由于产业结构、能源结构或者资源禀赋的不同,且部分城市行政边界内没有工业(包括电力)设施,这些城市在工业领域,特别是能源转换过程的排放差别比较大。此外,农业比较发达的地区(如奥克兰),其农业排放也不容忽视。有清单报告的城市中,13个城市的清单编制年份、方法一致,对这13个城市针对同一年份同一排放边界定义下的清单做同样分析,结果如下图所示,可以看出主要排放行业依然是建筑和交通,两者之和仍占城市整体排放的近80%。

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“意愿城市”的排放情况

(外圈:55个城市清单情况;内圈:13个城市同一年份排放清单情况)

“承诺城市”的气候减缓目标

目标先进性评价方法包括指标定义、数据收集、计算得分三部分。在指标定义阶段,主要参考国家、城市规划中的气候变化目标以及本研究中66个“承诺城市”的目标设定,将指标分为一级指标和二级指标,其中一级指标为:减排气体类型、目标年、承诺的正式程度、是否有规划、是否包括碳抵消和航空排放,二级指标则在相应的一级指标下根据城市规划目标内容设定。二级指标根据减排力度和难度设定分值,默认不同指标的权重相等,减排力度及难度大的得分高,没有相关信息的指标得零分,所有指标得分加总即为城市目标总得分。得分越高说明这个城市的目标先进性越强,满分为15分。

“承诺城市”目标设定评价指标框架及分值

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以总分最高的斯德哥尔摩为例,城市行动覆盖所有温室气体,碳中和目标年为2040年且已经成为政府的官方承诺,并制定了长期规划,且规划中包括对航空排放的控制。下图呈现目标先进性排名前20的城市名单,从这些城市目标设定的内容可以总结出具有先进性的城市目标至少符合以下特征:

第一,将所有温室气体都纳入减排范围;

第二,至少设定至2050年的深度减排目标;

第三,通过制定政策或立法将气候目标固定下来,确保政策措施的稳定性和连贯性;

第四,通过编制规划将气候目标转化为具体的行动和政策,支撑目标的实现。

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目标设定先进性排名前20的城市名单

城市的中长期目标会分解为阶段性目标以方便措施的制定、评估和调整。在研究范围内,有34个城市设定了阶段性目标,如下图所示。目标类型大致可以分为三种:淘汰化石能源、碳中和以及深度减排,只有斯德哥尔摩的碳中和目标主要由淘汰化石能源来实现。其中,提出碳中和目标的城市并不一定会提出明确的碳抵消比例,大多数只会说明其实现碳中和的时间。

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“承诺城市”中长期目标设定情况

在此基础上,城市通常会将阶段性目标进一步分解到不同行业来支撑碳目标的实现。如下图所示,目标主要覆盖排放领域,如交通、建筑、能源以及废弃物等。在以碳中和为终极目标的前提下,行业目标也需要在不同阶段实现碳中和,具体每个行业实现碳中和的时间点则需要综合考虑城市的排放现状以及减排潜力。

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部分城市阶段性行业目标概览

“制定规划城市”的行动

编制气候行动规划

气候行动规划是城市应对气候变化行动的核心。“制定规划城市”的规划内容均体现了气候议题的综合性和系统性,在全面分析城市面临挑战的前提下,将气候变化与社会、经济、文化、空间形态、资源环境等宏观因素紧密结合,将应对气候变化融入城市发展的全局设计,确保各领域间的协调性和一致性。在规划编制过程中,各利益相关方有渠道可以就关注的议题发表观点或提问,确保规划获得更广泛的支持。

规划文件内容包括城市排放现状(历史排放趋势)、长期发展愿景、中长期减排目标、主要政策措施、评估和更新等几部分。大部分城市明确提出了路线图及阶段性目标、对不同利益群体的影响、适应性措施、以及增加城市绿地或生物多样性保育协同等内容。

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纽约市气候变化规划体系

设计政策和行动

由于城市政府对工业领域只有有限的管辖权,“制定规划城市”提出的政策行动多聚焦在建筑、交通、电力及固体废弃物这四个行业。提升各行业减排目标是重中之重,与之配合的是经济激励和支持政策力度的增加。针对具体行业领域,不同城市的政策行动具有一些共性特点,如电力行业以减少化石能源增加可再生能源为主;交通行业主要通过电动化或者低碳燃料替代,并大力发展公共和慢行交通系统;建筑行业减排的核心是提高能效并且大幅提升电气化率;废弃物管理的焦点是提高回收利用率、提高分类比例,减少填埋垃圾数量。

  • 建筑

根据国际能源署(IEA)对全球建筑领域用能及排放的核算,2018年,全球建筑业建造(包括建造和基础设施建设)和建筑运行阶段终端用能,占全球能耗的36%,占全球排放的39%。其中建筑建造和基础设施建设的能耗约占6%(占排放的11%),运行能耗占比为30%(排放占比为28%)。建筑领域的制冷和供热是能耗的主要来源,占全部建筑能耗的35%~40%,产生了近40%的排放。不同气候区的能耗情况会有所差异,如北方地区有冬季的供暖需求,而南方地区建筑则有更多的制冷需求。

“制定规划城市”在建筑领域已经开展了多项举措来控制温室气体排放。实践证明现有的技术和措施能够有效降低排放,如提高新建建筑的能效标准,既有建筑节能改造以及升级制冷、照明和设备能效等。然而,如果希望进一步降低建筑行业的排放直至达到“零排放”的水平,城市需要付出更多的努力。

在建筑节能设计标准方面,除了要根据本地情况设定更加严格的标准以外,各城市应进行包括被动房屋、一体化设计解决方案以及建筑可再生能源一体化等试点示范,并扩大试点范围,进而实现建筑的近零能耗。

在建筑供暖方面,部分“制定规划城市”通过淘汰化石能源以及快速的电气化来降低供暖系统的排放,此外,光热、热泵系统、生物质能等低碳能源也可以作为化石燃料供暖的替代方案。

建筑的制冷能耗近年来增长迅速,2018年全球制冷能耗接近2000TWh,相关排放为11.3亿t,是1990年的3倍。提高空调的能效特别是规定最低能耗标准(Minimum Energy Performance Standard)能够快速降低建筑的制冷能耗,此外,可再生能源制冷系统(如光伏制冷)也在试点过程中,但高能效技术的普及需要面临成本和价格的挑战,相应的融资机制能够推动高效能技术的应用。

此外,在过去的近10年中照明技术的能效快速提升,效率提高1倍,符合全球低碳转型的要求。高效能LED的使用将使能效再度翻番。

在支持政策方面,“制定规划城市”已经充分关注到建筑运行阶段能耗的降低离不开业主以及物业公司的行为改变。建筑能耗的信息化以及需求侧管理是关键,政策设计主要针对能耗数据的获取和披露机制。建筑运营方的能力建设则能够确保用更少的能耗提供相同的能源服务。

“制定规划城市”在建筑行业采取的政策措施

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  • 电力

能效提高以及可再生能源的快速发展加速了电力系统的低碳化。在过去的十年内,可再生能源装机量从414GW增加至1650GW,仅太阳能发量就增加了25倍。2018年,可再生能源在电力生产中占比26%,主要来自水电,非大型水电再生能源占比为12.9%,避免了20亿t CO2排放。然而,可再生能源只在电力需求增量中占有较高比例,电力行业仍旧以化石能源为主导。电力行业的低碳化是全球实现气候变化目标的关键,而城市作为电力的主要消费地区,可以利用这个优势来加速整个进程。

电力属于基础性行业,2017年全球的工业消费了42%的的电力,居民和商业建筑领域占电力消费的48%,而交通占比只有2%。随着电气化成为低碳化转型的主要手段,交通和建筑领域的能源服务逐步将由电力来满足,电力需求会呈现快速上升的趋势。“制定规划城市”最主要的措施是通过设定淘汰化石能源目标或者高比例可再生能源目标、大力发展分布式可再生能源以及制定支持可再生能源发展的激励政策等方式来推动电力结构低碳化,同时通过需求侧管理来提高能效并降低电力的峰值需求。

需要引起关注的是,近年来,对可再生能源技术可开发潜力的预测变化比较大,除水电外,光伏、风电以及生物质能的技术可开发潜力预测呈快速上升的趋势。一方面是由于可再生能源技术发展迅速,风电、光伏的发电效率不断提升;另一方面是因为一些可再生资源潜力与其他跨行业因素相关,这部分预测数据更新也较快。以光伏发电为例,影响其技术开发量的指标包括地区建筑面积、地区开阔地面积以及所在地用电需求时长等。其中建筑面积变化非常大,开阔地面积在结合GIS等技术手段后也会有所增加。这部分信息更新后或获取信息的技术手段取得突破后,对可再生能源的可开发量预测会有积极影响。

“制定规划城市”在电力行业采取的政策措施

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  • 交通

交通是继电力和工业之后第三大CO2排放源,2017年交通行业的直接排放占全球排放的24%。与2010年相比,2015年客运和货运的排放分别上升了36%和75%,其中货运的排放增长更快,在交通行业直接排放的CO2中占41%。

随着城镇化率提升、人口以及收入的增加,城市的交通需求会不断增加。城市内的交通需求以客运为主,全球一半的客运需求发生在城市内,因客运服务所产生的能源消费占城市交通行业能源消费量的80%;城市内只有不到1%的货运出行,但由于城市内的货运方式(多为轻型商用车或中型卡车)在单位货运量和距离的能耗强度高于长途货运(如火车或航运),其能耗占所有货运能耗的21%。“制定规划城市”制定的交通政策主要从燃油经济性标准、交通规划、交通电动化、交通需求管理、公共交通、慢行交通、智能交通、共享出行方式等八方面降低交通行业排放。

“制定规划城市”在交通行业采取的政策措施

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  • 废弃物管理

相较于电力、交通和建筑行业造成的排放,废弃物造成的CO2排放要少得多。2016年,废弃物造成的排放约为16亿t CO2e,占全球排放的5%,其中绝大部分都是因为露天填埋产生的甲烷排放。随着生活水平的提高,城镇化率的提升以及城市人口的增加,城市将产生更多废弃物,这增加了健康以及生态环境面临的风险。

“制定规划城市”通常采用全生命周期管理的方式减少废弃物的产生,通过源头减量,重复利用,分类回收,有机物堆肥发酵等环节,尽可能减少废弃填埋的体量,最终实现排放的降低。更有部分领先城市将循环经济作为长期发展方式,探索资源的循环利用方式。此外,全球有三分之一的食物被损失或者浪费掉并因此产生排放,城市的政策也包括减少食物浪费的措施。

“制定规划城市”在废弃物管理行业采取的政策措施

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典型案例介绍

行业案例1:建筑--纽约市绿色新政

纽约市位于美国纽约州东南部大西洋沿岸,是美国第一大城市及第一大港口,纽约城市圈是世界上最大的城市圈之一,面积达到823.3 km2。2018年,纽约有840万人口,家庭收入中位数为63799美元。根据《纽约市2017年温室气体排放清单》数据显示,建筑部门是纽约温室气体最大的排放源,占比约为65%,同时也是减排效果最佳的领域之一。在建筑减排方面,纽约市一直致力于通过制定法案的方式推进不同类型建筑针对性的减排方案。2019年4月,美国纽约市政府宣布了纽约市《绿色新政》(Green New Deal),目标是确保2030年纽约减少近30%的温室效应气体排放量(以2005年为基准)。

《绿色新政》规定纽约市对现有的25,000平方英尺或更大的大型建筑物进行能效改造,目标是这些大型建筑物到2030年减排40%,到2050年减排80%。这些大型建筑物在全市范围内有五万座,占纽约市房地产存量的2%,排放量却占纽约市所有建筑排放量的一半。为了达到目标,《绿色新政》要求这些大型建筑安装新的窗户、隔热材料和其他翻新设备,以提高能源效率。如果房屋拥有者达不到以上目标,他们将每年支付高达数百万美元的罚款。根据测算,该项政策将给纽约市带来10%的温室气体减排量(2005年基准线)。

《绿色新政》还规定新建和部分小型建筑的屋顶应覆盖植物、太阳能电池板、小型风力涡轮机或三者的某种组合。

《绿色新政》除了豁免部分特殊用途及小型住宅建筑外,还制定了经济激励政策来激发市民参与的热情。《绿色新政》创建了一个低息贷款项目,以帮助建筑业主获得资金,进行这些绿色改造。这些贷款能让大多数贷款者在考虑到提高能源效率带来的成本节约后,还能得到净收益。

行业案例2:交通--马德里市低排放区

马德里市于2018年11月30日开始运营城市中心区低排放区(Madrid Central)。该区域是马德里老城区⸺核心的商业、居住和旅游区,面积4.72km2。划定低排放区的目的是缓解交通拥堵以及减少空气污染,同时也可以减少温室气体排放。其主要措施包括限制燃油机动车进入此区域,公共交通工具、该区居民自有无环保标识机动车(2025年前更换为清洁动力车)、部分送货车辆以及电动汽车或符合欧盟ECO标识的机动车(混动、天然气等)可以进入。低排放区规定进入区域的车速要降低,一方面可以减少交通带来的空气污染,另一方面可以给行人、自行车、滑板等其他交通方式提供安全感,促进步行与骑行的发展。低排放区还减少了该区域内固定停车位供应,以此降低车辆的使用率。该市通过使用监控摄像头对违规驾驶高排放汽车的司机处以每次90欧元的罚款。

行业案例3:能源--哥本哈根绿色能源计划

哥本哈根市政府于2009年8月发布第一版《2025年气候规划》。规划以2005年为基准,目标是到2015年将全市CO2排放水平降低20%,到2025年哥本哈根市实现碳中和。为了实现这一雄心勃勃的目标,政府一方面提高可再生能源供给,一方面提高能效水平。

根据市政府的评估,2015年哥本哈根的CO2排放降低了38%。减排速度随着技术的发展和多方的努力正在加快,而这一成果主要来自利用可再生能源为区域供暖与制冷。2025年哥本哈根的能源将实现全部由清洁能源风力、太阳能、地热能、垃圾、木材和其他生物质能发电提供。将在2025年前设立360座风力发电机,供应市内多数电力需求,并通过新建地区性制冷系统,引海水为大楼和家庭用户降温。相较于传统空调,区域制冷将减少80%的能源消耗。除了提高清洁能源的应用水平,市政府还利用绿色金融手段鼓励居民参与对清洁能源生产企业的投资,以促进清洁能源生产企业发展。如米德尔格伦登风电场是丹麦第一座采取合作社产权结构方式的海上风电场,自2000年开始运营,总投资约4800万欧元,现有近万名股东,可以自由买卖持有的股份。

在提高能效水平上,哥本哈根市政府将发电、交通及建筑三大能耗领域整合起来综合规划,制定系统优化方案实现绿色目标。在电力基础上实行热电联产,进行区域性供热。在建筑方面,哥本哈根市有严格的建筑标准,推广节能建筑。在交通方面,哥本哈根2025零碳规划中,哥本哈根市政府希望将骑自行车上班或上学的人群比例从30%多提高到50%。

行业案例4:废弃物处理--东京

根据东京市2019年最新政策文件《创造可持续的东京环境政策》(Creating a Sustainable City Tokyos Environmental Policy)显示,东京市行政面积是2194km2,1385万常住人口,全市GDP达到9603亿美元,2016年最终处置垃圾量为93万t,2017年能源相关CO2排放量为5670万t。

东京市宣布将于2050年实现零排放。为实现这一目标,东京市政府制定了综合减排规划,其中废弃物管理是重要一环。根据《可持续材料和废物管理计划(2016年3月)》(Sustainable Materials and Waste Management Plan)显示,东京市政府争取在2030年前完成两项任务:资源可持续利用的转型和给子孙后代提供更好的环境。资源可持续利用有助于减少资源损失,促进使用生态材料,进一步循环利用废弃物。

为了减少食物浪费,实施废弃物减量化,实现到2030年东京市食物浪费减半的目标,东京市政府推行东京市食物避免浪费计划,市政府将对食物浪费现状进行调查,讨论解决方法,并鼓励消费者采取行动。市政府将联合食品制造包装行业及消费者,减少一次性食物包装、鼓励大包装消费。

在废弃物循环利用方面,东京市政府鼓励企业,组织和个人开展多种材料回收再利用项目,制定了相关政策,要求焚烧不可循环利用的废弃物产生的粉尘回收后,作为原料制造成环境友好型产品。在建筑领域,建筑回收法要求建筑公司在拆除建筑时必须对材料进行分离并回收特殊建筑材料(如混凝土、沥青混凝土、木材等)。东京市政府联合具有废弃物处理技术专长的公司一起建立超级生态小镇项目,这些项目可以帮助该区域扩展垃圾填埋场的土地的使用寿命。此外,东京市政府立法减少一次性塑料制品的使用。

发达经济城市--巴黎

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中高收入城市--香港

香港政府在2017年发布《香港气候行动蓝图2030+》,其目标是在2030年把碳强度由2005年的水平降低65%至70%,相当于26%至36%绝对减排量,而人均碳排放量将由2015年约5.7t减至2030年介乎3.3至3.8t。

能源方面,香港通过能源需求管理,将于2025年实现能源强度下降40%(基于2005年水平)。提高可再生能源占比,以现时可再生能源的技术发电,包括风力、太阳能及垃圾焚烧发电,其发展潜力至2030年估计约为3%~4%。截至报告完成时,香港并未明确2050年的气候愿景。

香港依据巴黎协定的减排目标,以5年为单位,制定香港的中长期减排目标与时间表、更新计划及检讨行动效果。减缓的同时加强气候适应相关工作,在基建设施、城市规划、水安全、自然保育与生物多样性、应急机制建设、绿色金融、社区参与、鼓励市民低碳生活行为改变等方面提出了具体措施。

具体措施包括,香港能源部门计划在2030年前逐步减少燃煤发电,并以天然气取代:2015年香港煤炭消费占发电燃料的48%,2020年降低到25%,2030年继续减少;2015年天然气占比27%,2020年上升到50%,到2030年继续增加;非化石燃料从2015年的25%到2020年持平,2030年继续增加。可再生能源方面,由政府担任领导角色,在政府基建项目上优先使用可再生能源,例如太阳能。同时加大力度支持风电、水力发电发展。

建筑方面,香港的建筑物占全港用电量90%。超过60%的碳排放来自建筑物能耗相关的电力生产。因此了除了持续提升新建建筑的节能表现外,会集中处理既有建筑及公共基础建设。

交通方面,香港通过制定优化交通道路规划等措施,提高公共交通出行比例、鼓励步行骑行、降低拥堵、节约能源、鼓励社会合作增加公众参与。

在适应方面,香港计划强化城市结构及斜坡安全、整合排水及洪水管理计划与结合优质园林,提升共享和生物多样化的价值。另外,再造水、中水重用及雨水回收,加上海水淡化,能增加香港的水源并且开始更深入思考如何面对海平面上升的挑战。计划扩展郊野及海岸公园,并已制订长远计划,推动城市林务工作及生态。随着气候变化导致气温上升,这些计划将有助为城市降温。

编辑:李锡

审核:白恺


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