城市低碳發(fā)展水平及潛力比較分析

[摘要]城市的發(fā)展代表著人類社會(huì)生產(chǎn)和生活活動(dòng)的空間集聚過(guò)程。與之相比,自然資源和生態(tài)環(huán)境則具有明顯的面狀和非均衡的空間分布特征。因此,資源環(huán)境保障就成為國(guó)家或地區(qū)城市化發(fā)展的必要物質(zhì)基礎(chǔ)和基本前提,而決定這一基礎(chǔ)保障的關(guān)鍵則在于資源與環(huán)境的有效和合理組織,低碳發(fā)展是解決城市資源環(huán)境保障問(wèn)題的重要理念。本文比較分析若干城市的低碳發(fā)展水平,選擇工業(yè)行業(yè)碳生產(chǎn)率和能源碳排放系數(shù)作為量化指標(biāo),探索城市低碳發(fā)展的核心和重點(diǎn),以對(duì)中國(guó)城市化進(jìn)程提供新的發(fā)展思路。

[關(guān)鍵詞]低碳 發(fā)展水平 潛力 比較

[中圖分類號(hào)]F124 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1004-6623(2009)04-0010-04

[基金項(xiàng)目]國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)資助項(xiàng)目(編號(hào):40535026),中國(guó)博士后科學(xué)基金面上資助項(xiàng)目(編號(hào):20080440477)

[作者簡(jiǎn)介]朱守先(1975-),江蘇銅山人,中國(guó)社會(huì)科學(xué)院城市發(fā)展與環(huán)境研究中心博士,研究方向:能源與區(qū)域發(fā)展。

一、導(dǎo)言

進(jìn)入工業(yè)化以來(lái),城市的功能開(kāi)始發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變。一方面,現(xiàn)代城市繼續(xù)擴(kuò)大著自身的集聚生活和集聚消費(fèi)功能,另一方面,現(xiàn)代城市已經(jīng)成為陸地表層集聚生產(chǎn)的最大場(chǎng)所。城市功能多元化的轉(zhuǎn)變不僅帶來(lái)城市規(guī)模的急劇膨脹和大都市群的迅速擴(kuò)張,更為重要的是,現(xiàn)代城市改變了以往農(nóng)耕時(shí)代的“寄生性”特征,從而成為國(guó)家和地區(qū)社會(huì)財(cái)富積累的最為重要的源泉和發(fā)生地。如今,國(guó)家城市化發(fā)育狀態(tài)已經(jīng)成為區(qū)分發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家的一個(gè)重要標(biāo)志,這就是以自然資源開(kāi)發(fā)為主的現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)城市化發(fā)育的基本特征,從而導(dǎo)致城市也成為碳排放的集中地。因此,城市低碳發(fā)展成為應(yīng)對(duì)資源環(huán)境壓力、提高能源供應(yīng)保障安全和減少碳排放的基本前提和必要條件。

二、低碳發(fā)展的概念界定和測(cè)度指標(biāo)

(一)低碳經(jīng)濟(jì)的概念界定

首次出現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)(Low Carbon Economy)術(shù)語(yǔ)的官方文件,是2003年2月24日由英國(guó)前首相布萊爾發(fā)表的《我們未來(lái)的能源——?jiǎng)?chuàng)建低碳經(jīng)濟(jì)》的白皮書。白皮書指出,英國(guó)將在2050年將其溫室氣體排放量在1990年的水平上減排60%,從根本上把英國(guó)變成一個(gè)低碳經(jīng)濟(jì)的國(guó)家。2006年10月,由英國(guó)政府推出、前世界銀行首席經(jīng)濟(jì)學(xué)家尼古拉斯.斯特恩牽頭的《斯特恩報(bào)告》(Stern Review)指出,全球以每年GDP1%的投入,可以避免將來(lái)每年GDP5%～20%的損失,呼吁全球向低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。2007年政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)第四次評(píng)估報(bào)告發(fā)布以后,其所包含的科學(xué)結(jié)論已經(jīng)不容否認(rèn)地成為當(dāng)今國(guó)際社會(huì)的主流話語(yǔ):人類必須一致行動(dòng)應(yīng)對(duì)氣候變化帶來(lái)的挑戰(zhàn),越早采取行動(dòng)越經(jīng)濟(jì)可行。IPCC報(bào)告特別指出,全球未來(lái)溫室氣體的排放取決于發(fā)展路徑的選擇。隨著“巴厘路線圖”的達(dá)成,應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)際行動(dòng)不斷走向深入,低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展道路在國(guó)際上越來(lái)越受到關(guān)注。聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署把2008年世界環(huán)境日的主題定為“戒除嗜好!面向低碳經(jīng)濟(jì)”,希望低碳經(jīng)濟(jì)理念能夠迅速成為各級(jí)決策者的共識(shí)。

有關(guān)低碳經(jīng)濟(jì)的概念討論表明,低碳并不是目的,而只是手段,重要的是要保障人文發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。在農(nóng)業(yè)社會(huì),幾乎沒(méi)有化石能源的消費(fèi)和碳排放,社會(huì)生產(chǎn)力并不高,單位碳排放的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出可能非常高。但社會(huì)發(fā)展水平整體低下,顯然不是人類社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中所尋求的低碳經(jīng)濟(jì)。而在另一方面,工業(yè)化進(jìn)程消耗大量化石能源,排放大量溫室氣體,雖然積累了大量的物質(zhì)財(cái)富,但對(duì)人類長(zhǎng)遠(yuǎn)未來(lái)可能帶來(lái)災(zāi)難性的后果,也不是我們所追求的目標(biāo)。

我們認(rèn)為,低碳經(jīng)濟(jì)是指碳生產(chǎn)率和人文發(fā)展(human development)均達(dá)到一定水平的經(jīng)濟(jì)形態(tài)。碳生產(chǎn)率指的是單位碳排放所產(chǎn)出的GDP,碳生產(chǎn)率的提高意味著用更少的物質(zhì)和能源消耗產(chǎn)生更多的社會(huì)財(cái)富。人文發(fā)展意味著在經(jīng)濟(jì)能力、健康、教育、生態(tài)保護(hù)、社會(huì)公平等人文尺度(human dimensions)上實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步。這一概念的特點(diǎn)在于,一方面對(duì)于人文發(fā)展施加了碳排放的約束,另一方面強(qiáng)調(diào)碳排放約束不能損害人文發(fā)展目標(biāo),其解決途徑便是通過(guò)技術(shù)進(jìn)步和節(jié)能等手段提高碳生產(chǎn)率。這一概念并未刻意區(qū)分絕對(duì)或相對(duì)的低碳排放,但是,從短期來(lái)看,可以在不改變其能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的前提下,提高能源利用效率和碳產(chǎn)出效率,實(shí)現(xiàn)相對(duì)的低碳排放;從長(zhǎng)期來(lái)看,技術(shù)進(jìn)步能夠借助清潔能源替代、低碳技術(shù)應(yīng)用等手段實(shí)現(xiàn)一國(guó)碳排放總量的絕對(duì)下降。

低碳經(jīng)濟(jì)與發(fā)展階段、資源稟賦、消費(fèi)模式和技術(shù)水平等驅(qū)動(dòng)因素密切相關(guān),并且通過(guò)低碳化(decarbonization)進(jìn)程得以實(shí)現(xiàn)。可見(jiàn),低碳經(jīng)濟(jì)指的是一種經(jīng)濟(jì)形態(tài),這種經(jīng)濟(jì)形態(tài)需要借助低碳化的發(fā)展模式來(lái)實(shí)現(xiàn)。低碳化具有兩個(gè)方面的含義,一是能源消費(fèi)與碳排放的比重不斷下降,即能源結(jié)構(gòu)的清潔化,資源稟賦存在著決定性因素;二是單位產(chǎn)出所需要的能源消耗不斷下降,即能源利用效率不斷提高。從社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的長(zhǎng)期趨勢(shì)來(lái)看,由于技術(shù)進(jìn)步、能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化和采取節(jié)能措施,碳生產(chǎn)率也在不斷提高。

(二)低碳發(fā)展水平的測(cè)度指標(biāo)

衡量低碳發(fā)展水平,除了發(fā)展階段這一基本背景之外,核心是在以下三個(gè)方面是否具備低碳發(fā)展的潛力:資源稟賦、技術(shù)水平及消費(fèi)方式。根據(jù)以上分析,選擇最能體現(xiàn)這三個(gè)要素內(nèi)涵的指標(biāo)構(gòu)建低碳發(fā)展指標(biāo),即人均碳排放、碳生產(chǎn)率和碳能源排放系數(shù)(見(jiàn)表1)。

三、 城市低碳發(fā)展水平測(cè)度

城市作為區(qū)域發(fā)展的主體,其低碳發(fā)展水平?jīng)Q定著國(guó)家層面的整體水平。但由于城市之間發(fā)展不平衡,低碳發(fā)展指標(biāo)區(qū)域差異顯著。本文選取北京、天津、上海、廣州、重慶5大城市作為研究對(duì)象,探討城市低碳發(fā)展水平的差異,由于缺乏各城市碳能源排放系數(shù)數(shù)據(jù),故統(tǒng)一采用國(guó)家碳能源排放系數(shù)計(jì)算省區(qū)碳排放量。

(一)城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平比較

從5大城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平分析,2007年北京、天津、上海和廣州4市人均GDP均超出全國(guó)平均水平1倍以上。重慶由于幅員較廣,區(qū)域發(fā)展不平衡,經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后,人均GDP僅為全國(guó)平均水平77.4%。從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來(lái)看,北京、上海和廣州3市均為“三二一”結(jié)構(gòu),第三產(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的結(jié)構(gòu)超出50%。與全國(guó)平均水平類似,天津和重慶的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)仍是第二產(chǎn)業(yè)居主導(dǎo)地位。從城市化發(fā)展水平來(lái)看,北京、天津、上海和廣州4市城市化率均超出70%,根據(jù)諾瑟姆曲線理論,均達(dá)到城市化后期發(fā)展階段,重慶的城市化水平接近50%,正處于快速增長(zhǎng)階段。從單位地區(qū)生產(chǎn)總值能耗和單位工業(yè)增加值能耗分析,北京、天津、上海和廣州4市能耗均超過(guò)全國(guó)平均水平,而重慶單位工業(yè)增加值能耗則為全國(guó)平均水平的1.5倍,上海的2.4倍,尚有較大的節(jié)能空間。

(二)城市低碳發(fā)展水平比較

1.人均碳排放

由于碳排放主要受能源消費(fèi)總量、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)及技術(shù)水平等的影響,加上經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的差異,城市人口數(shù)量與碳排放并不存在顯著的相關(guān)關(guān)系,人均碳排放最高的城市,人口卻并不是最少的,反之亦然。除重慶外,北京、天津、上海和廣州4大城市人均碳排放均超過(guò)全國(guó)平均水平,其中廣州人均碳排放是全國(guó)平均水平的2.1倍(見(jiàn)表3)。

2. 碳生產(chǎn)率

碳生產(chǎn)率作為衡量低碳發(fā)展水平的重要指標(biāo),在城市間也表現(xiàn)出顯著差異。5大城市碳生產(chǎn)率均超出全國(guó)平均水平,而北京、上海和廣州3市碳生產(chǎn)率相對(duì)較高,為全國(guó)平均水平的2倍以上,天津、重慶2市碳生產(chǎn)率超出全國(guó)平均水平僅22%(見(jiàn)表3)。與城市人口與碳排放的關(guān)系類似,城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與碳排放也呈現(xiàn)明顯的離散特征。

從規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)單位增加值能耗分析,北京、哈爾濱、廣州和重慶4大城市8個(gè)主要行業(yè)單位增加值能耗差異顯著。其中,廣州規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)單位增加值能耗最低,僅為1.12噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬(wàn)元,為北京的38%。8個(gè)行業(yè)單位增加值能耗城市間水平參差不齊,產(chǎn)業(yè)節(jié)能潛力巨大(見(jiàn)表4)。

3.碳能源排放系數(shù)

與前兩項(xiàng)指標(biāo)不同,城市能源消費(fèi)量與碳排放量呈現(xiàn)出高度的相關(guān)性,除北京外,其余4大城市碳能源排放系數(shù)均在0.6以上,但略低于全國(guó)平均水平,反映碳能源排放系數(shù)在城市間差別較小。碳能源排放系數(shù)的差別主要體現(xiàn)在區(qū)域能源利用結(jié)構(gòu)、利用效率和利用技術(shù)水平等方面。

(三)城市低碳發(fā)展?jié)摿Ψ治?/p>

通過(guò)對(duì)低碳發(fā)展3個(gè)核心指標(biāo)的測(cè)度,可以看出城市間低碳發(fā)展水平差異顯著,同樣各城市低碳發(fā)展?jié)摿σ膊槐M相同。

為進(jìn)一步分析城市低碳發(fā)展?jié)摿?可應(yīng)用2項(xiàng)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè)。首先是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)多元化演進(jìn)水平(Evolution of industrial structure diversification degree,簡(jiǎn)稱ESD)。ESD的計(jì)算公式為

ESD=∑(P/P, S/P, T/P)

式中,P為第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值;S為第二業(yè)產(chǎn)值;T為第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值。ESD的值域?yàn)?至無(wú)窮大。

通過(guò)計(jì)算得出,除重慶外,2007年上海、北京、天津和廣州4大城市ESD均超過(guò)40,而重慶ESD為8.54,略低于全國(guó)平均水平,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有待進(jìn)一步優(yōu)化(見(jiàn)表5)。由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放之間具有顯著的相關(guān)性,因此,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整是提高碳生產(chǎn)率的重要途徑。

其次是非煤能源消費(fèi)比重,煤炭是含碳量最高的化石能源,非煤能源消費(fèi)比重越高,單位能源消費(fèi)產(chǎn)生的碳排放越小,同樣也有利于低碳發(fā)展。2007年,北京、上海和廣州3大城市的非煤能源消費(fèi)比重超過(guò)60%,能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化也是促進(jìn)低碳發(fā)展的重要途徑。

根據(jù)兩個(gè)指標(biāo)的分析,低碳發(fā)展水平走在前列的城市,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)調(diào)整空間較小。而多數(shù)城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對(duì)滯后,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不盡合理,煤炭等高碳能源消費(fèi)比重較高,低碳發(fā)展尚處于萌芽或起步階段。所以要實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展,必須克服資源稟賦、技術(shù)進(jìn)步和政策因素等影響,適度優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),多開(kāi)發(fā)低碳能源,尤其是可再生能源,從而縮小低碳發(fā)展水平的區(qū)域差異,共同邁向低碳社會(huì)。

四、結(jié)論與建議

新中國(guó)成立以來(lái),中國(guó)現(xiàn)代城市化的資源環(huán)境壓力增長(zhǎng)了近18.1倍,其中以20世紀(jì)80年代以來(lái)資源環(huán)境壓力增長(zhǎng)的變化最為明顯?，F(xiàn)代城市化發(fā)育資源環(huán)境壓力的國(guó)際比較則表明,自1950年以來(lái),中國(guó)現(xiàn)代城市化的資源環(huán)境壓力增長(zhǎng)在整體上始終落后于全球。進(jìn)入20世紀(jì)90年代中期后,資源環(huán)境壓力增長(zhǎng)不僅反超了全球,并且不斷地拉大與全球間的距離。鑒于中國(guó)自身的資源環(huán)境基礎(chǔ)特征,提高資源環(huán)境的投入產(chǎn)出效益便理所當(dāng)然地成為今后城市化持續(xù)發(fā)育的第一要?jiǎng)?wù)。

低碳經(jīng)濟(jì)是發(fā)達(dá)國(guó)家為應(yīng)對(duì)全球氣候變化而提出的新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,它強(qiáng)調(diào)以較少的溫室氣體排放獲得較大的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出。目前它正成為一種新的國(guó)際潮流,影響著各國(guó)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展進(jìn)程。作為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主體,城市擔(dān)負(fù)著發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)領(lǐng)導(dǎo)者角色,從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、政策管理等方面進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,能在全國(guó)率先實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展,從而推動(dòng)區(qū)域和全國(guó)低碳化進(jìn)程。

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On Levels of Urban Low Carbon Economy and Analysis of the Potentials

Zhu Shouxian

(Research Center for Urban Development and Environment, Chinese Academy of Social Sciences, Beijing 100005, China)

Abstract: Cities' development represents the spatial agglomeration process of production and daily living activities. In contrast, natural resources and ecological environment of the surface has obvious spatial distribution of non-equilibrium character. Therefore, resources and environment safeguard has become the necessary material foundation and basic premise of countries or cities' development. The key factors lie in effective and rational organization of resources and environment. Low-carbon development is an important concept to solve resources and environment safeguard during urban development. The paper uses carbon productivity, carbon emission factor, per capita carbon emissions as quantitative indicators to evaluate low-carbon development level and potential in cities. And it explores roadmap for low-carbon development and presents policy recommendations for cities' coordinated development.

Key words: Low carbon; Development level; Potential; Comparison

(收稿日期: 2009-07-20 責(zé)任編輯: 垠喜)