点击蓝字关注我们 作者:余兆武 马文娟 随着全球气候变化日益加剧,绿色低碳城市发展已成为当今社会关注的重要议题。研究城市低碳发展不仅有助于缓解全球气候变暖问题,还能促进城市经济、社会和环境的协调发展。因此,探讨绿色低碳城市发展的路径和策略,对于推动全球低碳转型具有重要意义。 工业化以来对自然资源的过度开发和利用,导致全球生物地球化学循环(biogeochemical cycle)发生改变,人为排放的温室气体量不断增加,全球气候变暖的趋势不断发展,进而引发气候系统多层面的变化。自然生态系统和社会经济系统面临的气候风险越来越多。例如,2023年,在全球气候变化与厄尔尼诺叠加作用下,全球平均气温屡创新高,极端天气气候事件频发。这些过程对人类社会发展产生的持续的慢性压力和偶发的急性扰动,正在深刻影响人类生存和社会发展,已成为当今人类共同面临的最大挑战之一[1]。 为了应对全球气候变化的挑战,国际社会已经通过一系列关键的协议和行动加以应对。从1992年《联合国气候变化框架公约》的全球对抗温室气体排放和气候变暖影响的共同承诺,到1997年《京都议定书》的呼吁减少温室气体至安全水平,再到2015年《巴黎协定》设定的限制全球气温升幅至2℃以下的目标,这些都展现了全球合作应对气候变化的决心。英国在2003年引入“低碳经济”概念,来推动全球对能源效率、清洁能源开发及可持续发展的追求。由此进一步延伸出的“低碳发展”模式,旨在通过低能耗、低污染和低排放实现可持续的发展,已成为当代经济转型的核心。自2020年起,多国宣布碳中和目标,标志着全球经济正向“低碳发展”模式转型。 城市一直是应对气候变化的重要场所。城市具有经济高度活跃、人口高度集中等显著特征,其物质空间形态与城市碳排放量之间存在明显的关联性。例如,中国城市的碳排放超过全国的85%,且仍有很大增长空间。从现在到2050年,持续的城镇化预计将带来2~3亿新增城市人口,带动巨量的城市基础设施和产业投资,从而影响城市的碳排放水平,且具有长期的锁定效应。与此同时,城市是资本和劳动力高度集中且丰富的空间,为孵化绿色低碳新兴技术创造了有利条件。因此,在低碳发展和应对气候变化中,城市成为日趋重要的责任主体和行动单元。 城市绿色低碳发展的中国实践 绿色城市 与已经完成工业化和城市化的发达国家相比(其经济和制造业发展对“碳”的依赖呈下降趋势,主要是“消费型”的温室气体排放),中国仍然处在工业化、城市化高速发展的进程中,工业化的任务还远没有完成,温室气体排放主要为“生产型”。面对土地资源相对短缺和环境承载压力的巨大挑战,中国的发展路径面临着独特的困境。传统上,工业化被视为推动经济增长、实现现代化的必经之路,同时也是吸纳农村剩余劳动力、促进劳动力从农业向非农业转移的重要方式。因此,中国的低碳发展需要实现工业发展与生态文明建设以及生态环境保护的有机融合与相互促进。面对同时发展经济、改善人民生活、保护环境和应对气候变化的复杂挑战,中国以城市为气候治理单元启动低碳城市建设[2],为中国实现可持续发展,推动绿色发展,提高城市的环境友好性,以及促进经济社会的全面绿色转型都产生了积极影响。中国的低碳城市发展主要经历了三个阶段[3]。 在低碳城市发展的初始阶段,即环境保护与预防应对阶段,中央政府采取自上而下的策略,着重推进能源、工业、交通、商业和住宅等关键领域的低碳改造。在此过程中,各产业结构经过优化调整,不仅淘汰了落后产能,同时也提高了高耗能产业的效率,城市能源利用效率显著提高,CO2及其他温室气体排放量显著降低,确保生态环境质量达到国家标准。这一系列改革不仅为城市低碳转型奠定了坚实基础,也初步改善了环境质量并提升了公众的环保意识。 为应对更加严峻的全球气候变化挑战,中国于2020年提出了“双碳”目标,旨在2030年前达到碳排放峰值并争取2060年实现碳中和。这一目标明确了低碳城市建设的新动力和方向,推动城市进行更广泛和深入的低碳化改造。在低碳城市发展的中期阶段——即综合环境管理与绿色低碳城市建设阶段,将生态文明理念融入城市规划之中,实现经济活动的环境影响最小化,提升能源效率,调整和优化能源结构,并促进高碳行业向低碳行业转型以更加环境友好地进行资源分配,致力于实施低碳能源战略,打造低碳、高效、独立的能源城市[4]。通过更为系统和全面的措施,推动了低碳发展向纵深发展。绿色技术创新与政策支持相结合,通过政府引导和市场机制的有效激励,推动低碳技术的研发和应用,同时倡导公众参与,营造良好的低碳发展社会氛围。 现如今,我们已经进入低碳城市发展的第三阶段——可持续深入发展阶段,围绕城市中能源、产业、建筑、交通以及生活五大要素,结合政府治理体系、绿色金融、绿色技术和智慧管理四大支柱,实现城市的净零碳排放,以绿色低碳、生态宜居、环境优美、健康安全、智能高效为导向,构建可持续、韧性、智慧的环境友好型城市[5]。在这一阶段,更加强调生态发展与经济发展的并行策略,旨在实现环境保护与经济增长的双赢局面。城市生态系统通常受到高度的人类活动影响,生物多样性相对较低,生态结构简化,自然元素被建筑物和人造结构所替代,生态功能受到限制。开发城市中的绿色空间在低碳发展中显得尤为重要。在这个过程中,绿色空间已不单单是休闲娱乐设施,也成了应对气候变化的重要措施。在基于自然的解决方案(nature-based solutions, NbS)的框架下,绿色空间如公园、绿带、屋顶花园、湿地等,不仅为城市居民提供了亲近自然的场所,促进身心健康,还能提供重要的生态服务,包括改善空气质量,减少雨水径流,降低城市热岛效应,增强城市的碳吸收能力[6],从而有助于减少城市的碳足迹,支持低碳发展目标的实现。同时,也是城市吸收扰动的天然“缓冲器”,是提高城市韧性和居民幸福感的重要途径[7]。通过这样的综合策略,中国的低碳城市建设正逐步转变为更加绿色、健康、和谐的发展模式,展现出对未来城市可持续发展的全面考量。 城市地区的零净碳排放发展模式[5] 多管齐下,共促绿色低碳城市建设 过去半个多世纪,城市化作为一种全球大趋势,与气候变化、人畜共患病、全球不平等加剧等诸多全球性挑战相互交织。所有的挑战都将以不同方式给城市未来留下印记,对构建可持续的绿色低碳城市造成阻碍。为应对这些挑战,必须采取一系列综合措施。 首先,成功的绿色低碳城市建设需要通过与国家层面政策协调的地方行动来支持,构建一套更加全面的绿色低碳城市评价体系。目前,我国关于绿色低碳城市的研究已经从概念和内涵的宏观层面转移到城市交通、城市规划等微观层面,从单个城市扩展到家庭、社区和城市集群等不同维度[8],绿色低碳城市构建的需求变得更为复杂和多元。这要求不仅要跨越产业、能源、建筑等多个领域进行综合性规划和发展,还须加强跨部门的合作,制定综合政策和长效机制,确保宏观政策与微观实践之间的有效协同。此外,城市建设快速发展的背景下,东西部发展不平衡的问题逐渐暴露出来。因此,在推进绿色低碳城市建设的过程中,不仅要注重全国层面的统筹规划和政策支持,更要重视地方政府的自主性和创新能力,制定更为灵活和差异化的低碳发展策略,鼓励各地根据自身条件开展低碳试点和创新实践,从而实现全国范围内均衡且符合地方特色的低碳发展。 其次,在技术层面,绿色低碳城市建设的成功依赖于新能源利用、绿色建筑设计创新以及绿色交通系统等关键技术领域的进展。这些技术的发展是推动城市向低碳转型的基石,但它们的实施面临高昂的研发成本和产业化资金短缺的双重挑战。为了克服这些障碍,迫切需要完善绿色产业的融资机制,如通过引入绿色债券和绿色基金等金融工具来促进技术研发和加速产业化进程。同时,智慧化建设成为加强绿色低碳城市建设的关键推动力[9]。随着数字化转型的深入,融入更多的数字化思维和技术,如物联网、大数据、人工智能等,对于提高城市管理的效率、优化资源配置、增强城市基础设施的互联互通具有重要意义。通过实现数据、硬件和空间的全面互联,可以有效消除信息孤岛,提升城市运行的智能化水平。然而,由于城市数字化基础设施建设的不均衡性,部分地区低数字化成熟度成为制约智慧城市建设和低碳发展策略实施的瓶颈。因此,加速智慧化基础设施建设,并进行城市数字资源的统筹规划和部署,是实现绿色低碳城市发展目标的必经之路。 绿色低碳城市的建设也需要社会公众的广泛参与。尽管公众对绿色低碳生活的认知相对较高,实际行动的落实却显不足,这凸显了提升公众参与度和响应居民需求的重要性。为此,政府须采纳开放、包容的政策,深化公众对于绿色低碳理念的理解,并激发他们参与低碳实践的热情。通过建立自上而下与自下而上相互促进的共治模式,有效促进政府、企业与公众之间的正向互动,共同为绿色低碳城市的构建贡献力量。 余兆武,研究员;马文娟,博士研究生:复旦大学环境科学与工程系,上海 200438。 Yu Zhaowu, Research Fellow; Ma Wenjuan , Doctoral Candidate: Department of Environmental Science and Engineering, Fudan University, Shanghai 200438. [1]Liu Z, Deng Z, He G, et al. Challenges and opportunities for carbon neutrality in China. Nature Reviews Earth & Environment, 2022, 3(2): 141-55. [2]汤宇轩, 黄静. “双碳”目标背景下中国低碳生态城市的建设实践与展望.中国城市规划年会论文集, 2023. [3]Wang X, Wang G, Chen T, et al. Low-carbon city and its future research trends: A bibliometric analysis and systematic review. Sustainable Cities and Society, 2023, 90: 104381. [4]郑德高, 罗瀛, 周梦洁, 等. 绿色城市与低碳城市: 目标、战略与行动比较[J]. 城市规划学刊, 2022, (04): 103-110. [5]联合国人居署. 世界城市报告2022. 2022. [6]Yu Z, Yang G, Lin T, et al. Exposure ecology drives a unified understanding of the nexus of (urban) natural ecosystem, ecological exposure, and health. Ecosystem Health and Sustainability, 2024, 10: 0165. [7]Cheng Y, Yu Z, Xu C, et al. Climatic and economic background determine the disparities in urbanites’ expressed happiness during the summer heat. Environmental Science & Technology, 2023, 57(30): 10951-61. [8]Du X, Shen L, Ren Y, et al. A dimensional perspective-based analysis on the practice of low carbon city in China. Environmental Impact Assessment Review, 2022, 95: 106768. [9]沈玉花, 安文晖, 项焱. 数字技术与低碳城市深度融合的路径研究. 中国资源综合利用, 2023, 41(08): 176-8. 关键词:气候变化 绿色 低碳城市 基于自然的解决方案 可持续发展■ 喜 报 热·烈·祝·贺 《科学》杂志被评定为 2022年度 中国人文社会科学期刊AMI综合评价(A刊)扩展期刊 《科学》编辑部收件地址: 上海市闵行区号景路159弄世纪出版园A座1006室 邮编:201101
再次,NbS作为一种成本效益高的可持续发展途径,具有显著的环境、社会和经济优势。未来绿色低碳城市建设应重视NbS作为策略手段的重要性和必要性,将其纳入城市绿色低碳发展策略,坚持生态优先、节约集约开发利用,积极探索自然恢复与人工修复深度融合的新方法,科学规划以充分发挥其在绿色低碳建设中的作用,以更好应对气候变化导致的极端天气和突发环境事件带来的挑战。
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