仇保興：推進以城市碳中和為主體的五大良性變革

國際歐亞科學院院士、住房和城鄉建設部原副部長、中國城市科學研究會理事長 仇保興

 

經濟觀察網 記者 李曉丹  11月25日，國際歐亞科學院院士、住房和城鄉建設部原副部長、中國城市科學研究會理事長仇保興在由經濟觀察報、經觀傳媒共同舉辦的2021宏觀經濟論壇暨創新峰會上表示，改革開放四十年的成功經驗揭示，碳達峰碳中和背景下城市間的GDP單軌競爭可轉向GDP與減碳雙軌競爭。

 

仇保興指出，城市碳中和戰略的實施可分為工業、農村農業、建筑、交通、廢棄物處理（市政）五大模塊，實現碳中和的阻力主要來自于工業文明思路鎖定，需要多方面的創新，政府自上而下主導的減碳可與行業自下而上主導的減碳形成互補，城市的新發展動力來自于“碳中和”戰略的實施。

 

“中國實現碳中和將新增投資150億元，絕大部分將在城市間分配。”仇保興說。

 

以下為演講全文：

 

今天，我跟大家一起討論一下碳中和與城市發展模式的創新。首先需要討論的是碳中和的路線圖，全國各地現在都在制定各自城市、地區以及行業的碳中和路線圖。

 

碳中和路線圖如果是比較合格的，或者是優秀的，肯定是具有若干特征的。第一個特征是安全韌性，沒有安全就等于沒有一切，所以必須要建立安全韌性，路線圖所采用的技術必須是安全、韌性、經得起一定風浪的。第二，采用的技術成本是趨降的。第三，技術的可靠性是越高越好，而不是可靠性逐步打折，或者可靠性會退化。第四，這個路線圖能夠將原有的能源系統，特別是灰色系統逐漸轉為綠色系統，使灰色系統和綠色系統能夠兼容，這點尤為重要，因為中國的煤發電站數量占到了全球的50%，將這些煤電廠逐步轉型到綠色發電設施是非常有必要的。最后，能夠實現“進口替代”，中國是最大的石油進口國，也是全世界最大的天然氣進口國，通過碳中和路線圖可以把能源過度依賴進口的問題解決掉。

 

符合五個特征的路線圖，就是比較好的路線圖。這些路線圖實施有哪些比較好的基礎條件？在中國有一個比較好的消息，太陽能光伏發電最近十年來成本下降了近乎十倍，風電也下降了40%以上，而且這個成本還會繼續下降。預計未來十年，太陽能光伏發電成本還有一定下降空間，這是非常好的消息。

 

正因為這些新技術的發展，我們才能對碳中和線路圖充滿希望，但是這里面有一個很重要的問題，我們用什么來作為碳中和的主體，我認為碳中和必須以城市作為主體，理由有四個。

 

第一，城市是人為溫室氣體排放的主角，因為75%的人為溫室氣體是由城市排放的，所以“解鈴還需系鈴人”。

 

第二，中國城市的管理體制和西方不一樣，西方的管理體制是城市的建成區有多大，城市的管轄范圍就多大。但是中國的城市管轄范圍包括了農村、原野以及很多空地。比如說我在杭州當過市長，杭州的城市建城區有1000平方公里，但是杭州的行政管轄范圍按1.5萬平方公里計算，是建成區市行政管轄范圍的15倍。在15倍的管轄范圍內可以從容地布置碳匯、可再生能源的生產基地以及能源的消費，擁有這樣的基礎條件碳中和路線圖才可以在廣泛的管轄范圍內根據地區條件從容制訂。

 

第三，改革開放40年，一直是以城市GDP指標作為競爭軌道，這種競爭為經濟產生了良性動力和糾錯機制。城市就是一個“造富機器”，“造富機器”相互競爭，相互學習，相互進行協作，成為城市發展的主流。但在“十四五”期間我們需要轉向雙軌競爭，即GDP的競爭和減碳的競爭，用不著重新搞一套綠色GDP，目前長三角城市已經開始發力減碳競爭了，通過相互之間學習，相互之間競爭，相互之間的合作就形成了良性循環，財富增長的同時還可以減碳。

 

第四，城市作為主體，行業減碳也是非常重要的，比如能源系統、電力系統、燃氣、石油這些系統也有路線圖要制定，也有時間表要確定。但是這些行業的碳中和體系是從上到下的，但城市的碳中和體系是由下而上的，這兩種體系一個是生成的碳中和體系，一個是構成的碳中和體系，兩者之間互補方可增強中國碳中和體系的韌性。

 

城市作為碳中和體系應該怎么劃分？有哪幾個板塊？我認為可以分為工業、碳匯和農村農業、建筑、交通、市政這五個在這五個板塊中，可以想象有一些城市已經沒有工業了，比如說北京，工業都遷移了，有一些旅游城市，比如麗江也沒有工業，主要是旅游業。有一些城市在沙漠地帶，像烏魯木齊基本上就沒有什么森林，所以碳匯量就很少。但是所有的城市都有建筑，都有建筑能耗，都有建筑的能源供應，都有交通能耗，也就是交通的碳排放，也都有市政和廢棄物的處理。所以說即使城市有千差萬別，但是有共性的三個板塊就是建筑、交通、市政，這三部分的能耗減碳是完全可以開展相互學習和競爭的。

 

要把“建筑、交通、市政”這三方面的碳排放降下來，很重要的是依靠更多的技術創新和社會治理系統，比如法律、宣傳、政策等，把行政手段和技術創新進行有機的組合。如果說采取碳交易、碳稅、車輛減排是精確減碳的話，碳價格機制或許會帶來更多的收益和更小的不確定性。如果電廠生產出來多少電，排放出來多少碳，碳要就地封存，成本是非常高的。現在世界上最大電廠的碳封存系統也關掉了，為什么？封存的整個過程同樣需要能源，而且這個能源也產生著碳排放，人們發現不僅成本極高，而且封存的過程中排出的碳比封存的還多，這顯然就不合理了。

 

需要強調的是，“海洋碳匯”的潛力是巨大的，例如海洋里面有珊瑚、貝類，它們能夠把二氧化碳轉化成碳酸鈣，這個封存過程中不消耗任何碳，這種封存叫自然封存，如果這種自然封存能夠代替工業文明式的封存，效益是非常高的。碳中和技術還在不斷創新，新的治理手段也在醞釀中，這些手段和技術決定著財富的分配和城市發展的潛力。

 

在交通方面，交通的模式出現了飛躍性的創新，為什么說飛躍性的創新呢？自古以來交通工具用什么燃料就排放什么樣的溫室氣體，已經成為一個規律。但是現在不一樣了，現在燃料要講究“出身”，你的“出身”不一樣，排放的碳也完全不一樣，比如說我們經常講的氫動能，氫氣汽車用的燃料氫氣如果來自于化石能源的，排放就很高，高到什么程度呢？高到比用汽油、柴油還高出20%以上。但是如果氫氣來自于可再生能源，我們稱之為綠氫，那么綠氫的碳排放量僅相當于目前燃油車的1/20，但氫氣來源不一樣，碳排放的差距就可能相差20倍以上，例如通過天然氣制成的灰氫。如此一來，生物醫療、甲醇、乙醇、甲烷，“出身”不一樣，碳排放是不一樣的。第一次在交通模式的創新上要講究燃料出身證明，而且要跟蹤這些出身證明，里面不能摻假，要回溯到整個燃料生產的全流程。這樣才能夠精確地計量溫室氣體的排放，過程中有大量的新技術和治理手段投入使用，每項新技術，每項新的治理方法都是造富的新機會。

 

再比方說城市內部的交通，怎么叫好的城市內部交通工具呢？有三個要素，第一碳排放要低，第二占地面積要小，第三PM2.5的貢獻要小，這樣看來比如說自行車、電動自行車、電動車，或者公交、地鐵，這些都是好的交通工具，為什么？因為PM2.5的貢獻很小，而且PM2.5基本為0，碳排放很低。除了電動汽車的占地面積大以外，其他的占地面積都比較小。但是摩托車就是比較糟糕的交通工具了，碳排量很大，而且PM2.5的排放比一般的汽車還大，這樣的交通工具從倡導綠色出行的角度應該是需要逐步淘汰的。但是很有意思，各個城市都在淘汰電動自行車，卻很少人說淘汰摩托車，為什么？對摩托車牌照的發放和管理相關部門是可以要求收費和處罰，但電動車沒有，這就是利益機制的作用，這是跟碳中和是截然相反、背道而馳的。

 

為什么中國要推行電動汽車，有人懷疑電動汽車用的電還是煤發電的，碳排放仍然是很高的，但是大家可以看到如果電動汽車用的是煤發的電，比起汽油、柴油的汽車來講碳排放還是降低了20%。如果電動汽車用的是可再生能源的電，排放就歸零了，所以說電動汽車不管怎樣都能夠降低碳排放，降到20%-0之間，我們還是要推行電動汽車。正因為如此，全世界都已經作出了自己的承諾，都列出了什么時候停止燃油車的生產，挪威做得最早，計劃在2025年的時候就停止生產和銷售燃油車，全部要電力化，或者是氫能源，這點對城市所有的造車企業都是前所未有的沖擊，也是前所未有的機會。

 

第三，建筑模式的創新。建筑是所有的人都必須擁有的，要么是買來的，要么是租的，建筑的碳排放一直是被低估的，國際能源組織曾經對世界建筑進行了碳排放的估算，認為建筑的碳排放從全生命周期來講是占全社會碳排放38%左右。但是在中國經過詳細計算，我們建筑的全生命周期碳排放，居然占到了全社會的碳排放的48%，為什么會比國際的平均值還要高得多呢？是因為世界上百分之六七十的建筑是木材，木材是一種碳中性的建筑材料。但是在中國80%以上的建筑材料是用鋼筋水泥，、鋼筋水泥是不具備木材的“碳中性”的。

 

中國建筑的節能是整個碳中和體系中的最需要攻克的，從當前建筑運行相關的二氧化碳排放狀況來看，我國公共建筑的總面積占比最小，但是耗能強度最大，單位面積公共建筑的碳排放約是日本的一倍；北方采暖建筑總面積不大，但每平米二氧化碳排放約為36公斤?，F在還有很多南方城市都在計劃實行集中供暖，如不謹慎考慮，這將會明顯增加這些城市的碳排放。因為北方地區采暖每平方米建筑約排放這么多二氧化碳，主要是因為按平方米計費引發的浪費，如果在南方地區例如武漢、成都等實施集中供熱，這顯然屬于高碳行為。

 

有許多人可能在離開家庭的時候會記得把電燈等用電設施關掉，但是暖氣片是不會關的，因為暖氣片是按平方米計價的，這也是我們所忽視的，事實上如果關了暖氣片，節能的效果將比關電燈等用電設備要大出十倍。

 

另外，可以看到綠色建筑是全球流行的新的應對碳中和的建筑體制。綠色建筑有兩個專有名詞——第一個是全生命周期節能、減碳、節水、節采，室內環境比較好的建筑；第二個專有名詞——綠色建筑是氣侯適應型的建筑，即建筑的能源系統和圍護結構能夠隨著氣候的變化而自行調節，使建筑的用能模式發生適應性變化。。例如綠色建筑可以在夏天需要制冷時，將室內空氣中的熱儲存在地下，到冬天時再把熱量重新提取出來進行取暖，這兩者在長江流域是可以實現平衡的，一個建筑能夠對外界進行適應性的自我調整，這就叫做氣侯適應型建筑。而且建筑的窗戶是隨著陽光的變化而自動進行變化，能夠遮陽、吸收陽光，這些成本都是非常低的。建筑的節能如果從氣侯適應性的角度來看，可以獲得低成本的，但是高質量的節能建筑。

 

建筑發展到未來，利用越來越便宜的可再生能源，越來越便宜的光伏，就可以實現正能建筑。什么是正能建筑呢？所有的建筑都需要消耗能量，但是正能建筑利用光伏等可再生能源產生的能量比建筑本身消耗的能量還多，這時候就變成了正能建筑。一個城市如果所有的建筑大部分都是正能建筑，那么建筑將不再僅僅只是耗能單位，也可以成為產能單位。

 

正能建筑的屋頂經過了特殊設計，比一般的屋頂要大，朝陽的立面裝滿了太陽能光伏板，有些光伏做得越來越薄就像薄膜可以貼在墻上，貼在玻璃上，將來甚至可能做成涂料一樣，涂上就可以發電，那個時候所有建筑的墻面都可以作為發電的單元。

 

更重要的是，現在電動車越來越多了，根據規劃到2030年，中國可能有1億到3億輛的電動自行車，每輛電動自行車可以儲60-90度電，1億量就是90億度電，可以儲存在這里，可以幫助電網進行調峰，而且所有的電動車車主可以用峰谷電和一般的電價直接進行靈活的切換，獲得額外的利益，這是一種新的通過電的儲存來獲得財富的新機會，是一個非常重要的大變革。

 

因此建筑脫碳潛力在于社區“微能源”系統。將風能、太陽能光伏與建筑進行一體化設計，同時利用電梯的下降勢能和城市生物質發電，利用社區的分布式能源微電網以及電動車儲能組成微能源系統。電力富余的時候，可以把電賣給電網，不足時候向電網購電，平時把電儲存在電動車中。借助這個微能源系統，可以有效調節電網波動。例如在峰谷的時候，用電動汽車進行充電；當峰頂時，可以借用電動車所儲電能反饋電網一部分電力，對電網用能進行調節。如果外部突發停電，社區也可以借助各家各戶的電動車電能作為臨時能源供應。

 

國外已經開展了大量研究，綠色建筑的高級階段可以發展為“魚菜共生”系統，使日常食物能夠在建筑內實現并就近供應。魚菜共生是一種新型的復合生態體系，它把水產養殖與水耕栽培兩種原本完全不同的農耕技術，通過巧妙的生態系統設計，達到在建筑內科學的協同共生，從而實現養魚不換水而無水質憂患，種菜不施肥而正常成長的生態共生效應。采取24小時燈光照射促進蔬菜生長，而且水的利用率可以達到90%以上。在這個案例中，樓頂單位面積的蔬菜產量是大田里的50倍左右，非常高效，很值得中國以城市為主導的“碳中和”體系學習。

 

需要指出的是，建筑應該有“負面清單”，城市不應該推行低密度發展，在南方地區推行按建筑平方米計價的集中供暖屬于高碳行為，同時應避免“四聯供”供能系統和玻璃幕墻的濫用。有數據表明，作為以玻璃幕墻為主的上?；疖嚹险?，其能源消耗造成的碳排放要比一般的混凝土建筑高出一倍，而如果該建筑建在廣東，則會高出三倍，但是如果是建在北京、哈爾濱等地區造成的碳排放又會比一般建筑減少，所以在建筑節能設計方面，應著重考慮當地氣候采取因地制宜的辦法。另外，不提倡擴大使用中央空調來調節室內溫度，中央空調由于其集中供能常常處于“大馬拉小車”的狀態，人均耗能是普通分體空調的好幾倍。除以以外，不能在農村倡導消滅土坯房，農村抗震夯土農房實際上屬于氣候適應性建筑，土坯對熱量的儲蓄能力是鋼筋混凝土的一倍以上，可以實現室內溫度的自動調節，并且對于農村的夯土房如今早已有國家標準。

 

在市政創新方面，城市與自然對立的表現就在于生產、消費、降解三者的失衡，必須要逐步實現資源使用低碳化，對廢棄物進行就近降解再循環。但是我國現在流行做法是對廢棄物進行通過長途運輸，然后集中處理，這種被稱之為“靜脈產業”的做法仍舊屬于工業文明的處理方式。大自然對廢棄物是“處處微循環”，工業文明的處理方法是“處處長循環”。這方面科學減碳就必須使各種廢棄物就近循環使用。

 

建筑的鋼材、水泥鋼筋都是單方面消耗的，如果建筑采用的是耐候鋼，或者甚至用不銹鋼建造的，這樣100年、甚至200年以后，由于材料基本上沒有生銹，就能實現百分百回收利用，這樣的話我們可以把建筑的材料能耗降到很低，因為所有的材料都是可以回收利用的，更重要的我們可以幫助鋼鐵行業來減碳，因為鋼鐵行業消耗的能源從鐵礦石生產，一直到鐵礦石的運輸、鐵礦石的粗煉、到鋼材的精煉，整個過程中間消耗巨量的能源。如果直接用廢鋼材進行回收利用，就可以把碳排放減掉一半以上。更重要的是，如果所有的建材都是回收利用的，能源供應、材料供應就可以建立在內循環的基礎上，中國就可以做到不依賴國外進口鐵礦石，這一點是國家安全，而且是雙碳戰略的重要部分。

 

其次，中水多級多次回收再利用是減少供排水碳排放的重要途徑。城鎮住宅和生產單位污水，目前都是通過污水管網收集長距離輸送到污水處理廠進行集中處理，這是一種工業化處理的方式，碳排放強度很高。值得推廣的新模式是用分散式的集裝箱式再生水處理器，這種方式不僅能夠實現水的“微循環”，而且更節能、節地、節省投資。這種新的創新模式可以使污水在集裝箱內進行1級B和1級A的處理，1級B處理的水未經脫磷除氮，所以這類水可以作為市政綠化用水，水中的氮磷等物質正是植物成長所需的養分，而經1級A處理的水則能夠直接達到純凈水標準，這類水可以直接接入自來水管網，并且水質比遠距離調水還好，碳排放更少，這樣不僅實現了水的內部循環，而且也增強了城市的供水系統韌性。第二個節水的辦法是戶內“中水回用”。利用戶內中水集成系統可以將洗臉盆、洗衣機、淋浴產生的廢水集中儲存在一個裝置內自動進行過濾消毒，消毒后就成為抽水馬桶、拖布池的用水。有人曾做過簡單的計算，如北京市及周邊約一千萬戶居民都用上這套建議的“戶內中水”，每年約可節約南水北調對北京的世紀供水量（每年約6億噸）。前者的碳排放顯然要比幾千公里調水要低得多。

 

再比方說如果采用海綿城市，把雨水進行搜集利用，雨水滲透到地下水，城市可以做到像海綿一樣吸收雨水，小雨搜集利用起來，不是隨便地排掉。在國外，不同等級的海綿，減碳的能力是不一樣的，而且減下來的碳是可以拿到碳交易市場進行交易的。雖然海綿城市不論是設計、施工、運行等環節都需要花錢，但是可以通過碳交易市場增加財富，這種機制在美國等發達國家已經實施。

 

我們經常講城市的綠化非常重要，城市的綠化不在于每一棵樹能封存多少碳，更重要的是由這些綠化所產生的綜合減碳效應成果顯著。這是因為樹木種植在城市內部可以有效降低熱島效應，減少人們在夏季對空調的依賴，在北京夏季有綠化范圍和無綠化范圍的溫差可以達到8攝氏度。行道樹木和小型園林中的喬木能夠通過水蒸發和遮陽效應達到明顯的環境降溫作用，能夠促使民眾減少使用空調，從而間接地實現了節能減碳。

 

但是，要這種模式發揮作用，就需要把傳統的綠地模式進行創新，傳統的綠地模式往往非常大，大到幾個平方公里，這樣的綠地其實是不容易讓人享受的，如果把綠地變成小塊，而且用高大的行道樹聯系起來，形成網絡后就可以達到樹冠的面積占到城市的空間面積40%左右，從而把熱島效應大大降低，這樣城市可以做到大規模的減少空調使用。也正是基于這種創新模式，立體園林建筑成為近幾十年出現的建筑新模式，這種建筑可以使每戶人家擁有20-50平方米的菜地花園。這些陽臺菜園可以種花種菜，具有5大綜合減碳效果，一是減少熱島效應，使夏天的空調有效減少，可以節省30-55%能源消耗。二是，因植物量很大，可以使小區綠化率提高到160%。三是可充分利用多余的中水和雨水在陽臺園地實現水循環利用。四是將廚余垃圾簡易處理后成為花草菜的肥料。五是微型園林有助居住者身心健康。

 

可以做個小結，通過以上的這些技術和手段，把2020年到2060年這之間的達峰和碳中和分成三個階段，每個階段采取不同的策略、不同的技術，我們可以從下而上來形成以城市碳中和為主體的良性變革。

 

第一，是雙碳戰略實際上是需要雙創來推動的，因為70%以上的減碳要使用技術，鼓勵企業創新，而且這也是涌現無數的大企業、新企業、高效益企業。

 

第二，中國實現碳中和要增加投資，將會超過150萬億元，這就意味著我們是第二次的財富分配機會，這些新的財富絕大多數要在城市和新創的企業之間獲得分配，因為財富是創造出來的，投資也是企業來投的，這是財富第二次創造和分配非常好的機會。

 

第三，實現這樣的碳中和是有阻力的，阻力來自于工業文明思路的鎖定，因為傳統的工業文明是需要大規模、集中、中心控制，但是碳中和需要小型化、分布式，跟前面是完全不一樣的，就地循環，多級循環，這就需要用思路的創新、技術的創新、體制的創新來滿足這樣的需要。

 

第四，城市的減碳是從下而上，有眾多的企業家參與，無數的創新行為產生，比如說通過頂層設實現互補，這種互補融合越強，整體的能源安全就越好。

 

第五，減碳是城市新的發展動力，大部分將會來自于碳中和戰略的實施和碳中和戰略實施過程中技術創新和經濟體制的創新，這兩方面的創新為城市帶來了新的財富和新的發展機會。

 

謝謝。