重点国家和地区碳达峰时间

      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。

累计碳排放———“共同但有差别的责任”之依据

       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，又是最早完成城市化和工业化的国家。从 1990 年 到 2019 年，30 年间英国的温室气体排放量下降了49%。这 49%的减排主要来自于三个方面的贡献。

      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。

开展以城市为主体的碳中和战略

      图 4  都市圈各城市碳排放峰值推演示意图

      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 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，我们可能遇到一些障碍，比如《城市温室气体核算国际标准》中有一些不甚合理之处，导致其并不适用于我国。 

城市温室气体核算国际标准( GPC)

      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?

      我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) 。

城市碳中和五模块

      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

      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不同气候区的城市发挥“综合减碳”效应。

绿色建筑与碳中和

2019 年建筑建造行业终端能耗和碳排放全球占比

      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。

建筑运行相关二氧化碳排放状况

      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。

     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”，即建筑的能源系统和围护结构能够随着气候的变化而自行调节，使建筑的用能模式发生适应性变化。

绿色建筑 -- 气候适应性建筑

     建筑可以进一步发展成为正能建筑 。建筑可以产生能量，这在部分发达国家已经有所实践，在德国能源署与我国的合作中也已经做出了大量鲜活而有效的案例。

德国弗莱堡市正能建筑

     在位于德国北方的部分城市正在发展正能建筑，而在北京、上海等属于日照二类、三类地区，同样完全可以在建筑设计过程中引入相关技术获得大量太阳能。

     例如在建筑顶部加装光伏太阳能板，同时也可以在建筑朝南面进行加装，使得建筑获得更多的太阳能。大量的实践证明，建筑不仅仅是耗能单位，还可以作为产能单位。

     除了单体建筑之外，小区屋顶的太阳能、屋顶风能、电梯下降势能和城市生物质能发电可以形成微电网。需要强调的是，建筑脱碳潜力在于社区“微能源”系统。

建筑脱碳与社区微能源

      将风能、太阳能光伏与建筑进行一体化设计，同时利用电梯的下降势能和城市生物质发电，利用社区的分布式能源微电网以及电动车储能组成微能源系统。电力富余的时候，该系统可以把电卖给电网，不足时候向电网购电，平时把电储存在电动车中。

       ③ 建筑碳负面清单 

      我国的建筑设计与布局需回避下列负面清单。

      首先，城市不能低密度发展；第二，南方地区一定要防止出现按建筑平方米计价的集中供热。第三，南方地区还要防止推行仅理论上节能的“四联供”。我国“十四五”规划中第一次提出四联供、三联供只适应于北方县级以上城市。第四，不同气候条件下玻璃幕墙建筑的能耗不同，在南方玻璃幕墙耗能比一般的建筑大一倍，而在北方比如哈尔滨其耗能则仅为一般建筑的几分之一。第五，超高层建筑的能耗会增加 4%。第六，规模集中的中央空调广泛应用也会带来巨大的能源浪费。

      2008 年，在汶川灾后重建时应用了新型抗震夯土建筑，这种新型的夯土房墙体单位体积的热容量比钢筋混泥土大一倍，会形成冬暖夏凉的节能效果。而且造价低廉，样式美观，当属最高等级的绿色建筑。土坯房是我国古老的住房营造智慧，应该进行现代的改良提升 。

新型夯土建筑、传统夯土、传统砖混不同结构的建筑室内温度变化

       ④ 城市矿山与建筑结合的减碳效果 

      城市矿山是指：重要的原材料可以建筑工程等形式在城市中有序贮存。经过工业革命 300 年的掠夺式开采，全球 80% 以上可工业化利用的矿产资源，已从地下转移到地上，并以“垃圾”的形态堆积在我们周围，总量高达数千亿吨，并还在以每年 100亿吨的数量增加。只要采取有效的设计、建造、回收模式，工业文明时期累积起来的各种金属材料，正成为一座座永不枯竭的“城市矿山”。

北欧一些国家在金属储存方面设置了一条警戒线，该警戒线是以第二次世界大战武器使用的钢材量为标准建立的，当金属储存量到达这一条线时即说明该国的钢材储备达到了国防安全，可以不依赖进口。

      对国家而言需要有一定的钢铁储备，而钢铁和其他金属材料的储备都可以以“城市矿山”的方式进行。

      比如，不锈钢或耐候钢建材建造的建筑，其建材在 60 年甚至百年以后，由于其自身特性，受腐蚀的程度很小，可以有效回收利用，从而大幅度减少钢铁行业碳排放并增强国民经济体系的韧性。

       ⑤ 建筑与环境固碳 

      实践证明在建筑物周边的行道树木和小型园林中的乔木能够通过水分蒸发和遮阳效应达到明显的环境降温作用，能够促使民众减少使用空调，从而间接地实现了节能减碳。

      需要强调的是，立体园林建筑作为近十几年出现的建筑新模式，可以使每户人家拥有 20－50m2 的菜地花园。这些阳台菜园可以种花种菜，具有综合减碳效果，可以使该建筑绿化率达到 150%。

立体园林建筑

通过立体园林建筑与城市绿化的合理布局，虽然绿化对于直接碳汇的作用很少，但这两种形式的绿化布局可以有效降低热岛效应，实现中水回用、雨水收集、厨余垃圾回用和就近生产蔬菜，进而产生间接而且巨大的综合减碳作用。