2021年碳中和研究：2060碳中和-中国如何发挥城市的作用实现这一目标

1 2 引言 新冠疫情自暴发以来，在全球蔓延，对人们的生命和生计造成严重的威胁。与此同时，一个更 大的威胁正悄然迫近气候变化。 2015 年在巴黎，地球上几乎每个国家都同意采取行动，要 把全球平均气温较 工业化前水平升高 控制在 2 摄氏度 之内，并为把升温控制在 1.5 摄氏度 内而 努力。但是，巴黎协定的减排承诺也只占需要减少排放量的三分之一。未来尚需付出更大 努力 而城市将扮演主要角色。 碳排放占全世界总量 28的中国，已经设定了雄心勃勃的减排目标 2030 年二氧化碳排放要达 到峰值， 2060 年要实现碳中和。达到这一目标殊为不易，但却是势在必行。 1909 年以来 i，中 国的平均气温升高了 1.5 摄氏度，这意味着国土更加温暖湿润。 1980 年至 2012 年期间，华东 地区的海平面上升了 93 毫米，上世纪 70 年代至今，冰川已经融化了 10。 这是眼下的情况。如果中国的排放保持现在的水平，那么到了 2030 年，酷热和致命热浪将会 波及中国 10004500 万的人口。 1980 年那场 50 年不遇的特大降水，在 2030 年再次发生的可 能性提高了 2 到 3 倍，而在 2050 年，可能性高达 3 到 6 倍。每年由于酷热和潮湿而损失的户 外工作时间，到 2030 年，损失的户外工作时间比例将从 4上升到 6.5；到 2050 年将攀升至 9，相当于 11.5 万亿美元 GDP。 中国正在建设 多元能源供应体 系，经济发展朝着更加清洁和更低能源密集转型。同时由于发 电、居民供暖，以及钢铁、水泥等工业 的需求上升，中国的煤炭消耗总量持续小幅上涨 ii。 2019 年，中国的总能源消耗中，煤炭占比 58，这一比重正逐渐下降。低排放能源在中国初级 能源使用中占比低于四分之一水电（ 8），天然气（ 8），核能（ 2），风能、太阳能等非 水利可再生能源（ 5）。 中国正在采取实际行动应对气候变化。中国的可再生能源和燃料投资占全球近三分之一； 2018 年，中国拥有全球 95以上的电动公交车队和近乎一半的电动乘用车（ EV） iii。提升能源效 率、更多使用可再生能源也减少了空气污染。国际能源署（ IEA）的资料显示，到 2024 年，中 国的可再生能源新增装机量将一直占全世界的 40。简而言之，通过提升可再生能源、天然 气、电力使用比重，中国正加快构建绿色多元的能源供给体系。但另一方面，经济的持续发 展，以及对煤炭的持续依赖，也意味着中国迈向碳中和之路任重道远。 城市对中国的脱碳化起着举足轻重的作用 15 座城市贡献了中国三分之一的 GDP，城市既是 经济增长的引擎，又是温室气体排放的源泉。城市也具备了采取行动的条件关键决策者、大 规模的投资基金和 充足的投资人、一流的大学和智库，以及不断壮大的高收入人群，他们都很 关心可持续性发展。有四个方面至关重要发展零碳电网，提高 能源 利用 效率，鼓励新一代出 行方式，做好消费者需求管理 。城市往往扮演着更重要的角色。通过不断开发和推广气候解决 方案、调动投资、支持国际合作，中国的城市将能推动区域甚至全球的脱碳化进程。 为论证这一点，本报告第一节首先从国际视角出发，阐述一个城市如何达到零碳排放。第二节 探讨了北京如何成为脱碳化和低碳技术发展的领先者。第三节分析了中国城市如何推动区域甚 至全球脱碳化进程。最后，第四节我们就公共 和民间机构各自应承担的责任提出了建议。 OVpOrPtMtOmMsPrPyRtQpQsNbR9R8OtRnNpNrQeRoOtQiNpNnQ7NpPyRxNnOmMMYmPsO 3 第一节国际视角成为零碳排放城市 19 世纪 80 年代以来，地球的平均气温升高了约 1.1 摄氏度。地球变暖可能意味着热浪和洪水 等急性灾害更频繁、更严重，而干旱和海平面上升等慢性灾害可能会加剧。 中国在 2016 年签署了巴黎协定，根据这一协定，要达到升温 1.5 摄氏度的目标，二氧化 碳排放需要保持在全球“碳预算”（针对某升温目标，二氧化碳累计排放量上限）内，即 570 千兆吨（二氧化碳）。根据目前的预测，即使签约国全部履行承诺，到 2030 年 iv， 2 摄氏度的 碳预算仍将消耗约 80，而 1.5 摄氏的预算则所剩无几 v。 全球城市虽然只占陆地面积约 2，却消耗了三分之二的能源，容纳了 55的人口，产生了 70 的二氧化碳排放 vi，同时也贡献了 80的全球 GDPvii。在中国，城市贡献了 85的 GDP。上述数 据随着城 市化的发展还会上升。每年全球有 6500 万人移居城市，按此速度，到 2050 年，世界 人口大概会有 70viii聚集在城市。可以想见，城市对温室气体（ GHG）排放趋势有着极其显著 的影响。 速度就是关键今天城市在能源、建筑标准、土地使用，一直到公共交通等所有领域做出的决 策和投资，都与未来几十年的碳排放息息相关。要实现各自的碳排放目标，城市应将采取的行 动优先排序，同时确保实施的各项条件到位。以下我们列出了五大优先事项 ix 1.1 零碳电网 世界各国都必须大幅降低化石燃料的消耗，同时增加水能、核能、太阳能、风能等低 排放、零排放发电 x。城市有两个机会投资开发集中式可再生能源，同时赋能分布式 可再生能源实现智能化。城市可以与电力企业以及中央、地方政府密切协作，加快电 网脱碳步伐。到 2030 年实现电力结构中 5070来自可再生能源，相当于所需总减排 量的 3545。 目前已有一些实践。比如，哥本哈根在 2000 年成立了一个电力合作社，由市政公用事 业投资离岸两公里的一处海上风车园 （风电场 ） ，发电能力为 40 兆瓦。丹麦国家能源 公司 Orsted 也持有股份。海上风车园可为全国供电，它将帮助丹麦实现最终目标，即 全国一半的电力供应来自海上风能。 即使可再生能源条件没有丹麦优越的城市，也可以为供电脱碳化找到创新方法。墨尔 本的电力 90来自煤炭。市中心高楼林立，几乎没有为安装可再生能源留有空间 xi 。在 现有的国家政策框架下，该市与政府、文化、教育机构携手，从 2016 年开始构建一个 可再生能源采购系统。十年间，每年购买 110 兆瓦小时的可再生能源电 xii。到了第二阶 段进一步增加。在多方共同努力下，新渠道的采用已经让城市的排放降低 了 5。 1.2 提高建筑物能源使用效率 由于安装了数百万台供热设施、空调、热水、照明、电器，以及设备，大部分城市的 建筑物是排名第一的能耗大户 也是碳排放超级大户。建筑物内的供热和制冷占了 能耗的 3560，约占将近 40的城市碳排放。除了提升电器、设备的能效标准之外， 商用和住宅楼宇本身的能效提升也会帮助城市大幅降低排放。我们的分析表明，很多 城市仅仅通过优化建筑物能耗模式，就已实现 55的减排目标，这还不包括电器能效提 升。 4 眼下城市有五个重大机遇提升新建筑物能效标准；翻新建筑物外立面（安装隔热屋 顶，改善墙面保温，安装节能窗户，提高门框密封性）；采用低碳技术，升级暖通 （ HVAC）系统；使用 LED 照明；进一步推广建筑物自动化和控制。 建筑的减排成本通 常为负， 在上述领域的投资一般可在 5 到 15 年内收回。从长远来看，提升建筑能效为 气 候韧性、清洁空气，以及宜居性奠定了基础。 布鲁塞尔的例子表明，供热、制冷、能量需求、密封性，以及通风等采取高标准的建 筑物，造价几乎等同于传统的低能效建筑物。“被动式建筑”是指能耗极低、只需要 极少甚至不需要供热、制冷的房屋， 可大幅降低楼宇 运营成本。集中供暖和供冷可提 高供暖供冷能效，以东京晴空塔（ Sky Tree Town）建筑群为例，包括一幢高层住宅 楼，商业设施，以及办公楼，在其多楼宇暖通系统中，组合使用了热泵和水塔。与独 立使用的系统相比，这一“社区系统”将能耗降低了 44，同时减少 50的碳排放 xiii。 针对现有建筑物的节能改造，翻新建筑物立面可以将供热和制冷需求降低 40，结合安 装规模小些的暖通系统，或者采用自然通风，可以控制取暖或制冷的需求。像旧金山 或者多伦多这样的城市，已经制定了规划，帮助低收入社区翻新房屋，改进暖通设 施，减少室内冷凝和由此产生的霉，降低健康风险 xiv。 1.3 鼓励新一代出行方式 城市在发展，商品和人的流动也随之发展。城市脱碳需要更好、更清洁的出行方式。 城市应加快以公共交通出行为导向的开发 ， 倡导使用公共交通、步行、骑自行车出 行，发展新一代汽车，包括货运车。在汽车方面，目前有四大趋势不应错过电气 化、共享出行、自动驾驶，以及无线互联 xv 。这些趋势叠加将为出行减排带来很大机 遇 到 2030 年，将贡献城市交通减排的 2045。 城市可以出台激励和政策措施，加快电动汽车的普及，比如提供补贴、专用驾驶车道 和停车点，支持建设充电站。欧洲有 220 多个城市已经设立或者计划设立零排放，或 者低排 放区 xvi。 比如加州北部最大的城市圣何塞，生产了全美五分之一的电动汽车，在 2020 年推出了 一项投资高达 1400 万美元的计划，旨在将充电桩数量增加一倍，以及进一步推广脱碳 汽车 xvii 。 这些行动的未来发展前景广阔。为此，城市应针对人力和技术进行投入。这三个“赋 能元素”的快速和稳健发展，对实现碳中和极为关键。 1.4 做好消费者需求管理 带动客户和各产业参与脱碳化 比如，推广低碳做法，发展循环经济 有助于城 市实现自己的碳排放目标。 绿色生活方式不一定消费要更少，而是指它能够保护环境、提升生活品质。比如，增 加植物性膳食比重，例如喝豆奶，既有利于健康，也减少了农业碳排放 xviii。又比如共 享经济，共享汽车、共享工具或其他共享形式，能减少消费者支出和产品浪费。由于 疫情，很多上班族都改变了出差和通勤方式，不但减少了飞行碳排放，在某些地方， 5 还减少了汽车碳排放，而且因为在家工作，很多公司的工作效率反而提高了。比如威 尔士政府正在考虑出台政策支持远程办公 ，如建立远程办公中心 xix。 城市可以在学校、社区中心，以及其他机构提供学习机会，举办脱碳化或未来出行展 览，增强居民的可持续环保意识 也许还能增加对低碳产品和解决方案的需求。 遵循 “ 循环经济 ” 原则。 提升能效、使用可再生能源只能减少 55的温室气体排放。 剩下的排放来自食物和工业品的生产、消费过程。这就需要“循环经济”发挥作用了 让工业品和材料在设计、使用、再使用的良性循环中闭环流动。资源管理、养分 流动、逆向物流一体化，做到工业品回收、分类、再利用，而无需再填埋或者焚烧。 资源要再生，而不是废弃。 循环经济既有利于经济发展，又把资源利用对自然环境的影响降低到尽可能小的程 度，它能够带来巨大的经济、社会、环境效益，节省材料成本，并显著减少温室气体 排放 xx。 建设繁荣、宜居、有韧性，并且具备再生能力的城市，是市政府的重要责任。遵循循 环经济原则的做 法之一就是让居民的生活、工作、娱乐离得更近一点。机动车安装脱 碳引擎，共享出行则会减少拥堵，这样空气就清洁多了。更多的人选择步行或是骑车 上班，不但有利于身体健康，还能拉进居民与社区以及本地商业的关系。马路和停车 场就可以改成绿色空间或者新住宅和商户。 让不同的利益相关者携起手来，增强循环经济践行意识，让他们参与规划，以及经济 激励措施和政策，这样，在从“索取 生产 废弃”的线性经济向更加清洁的循 环制造经济的转变中，城市可以参与其中。布鲁塞尔正在朝着这样的愿景努力，每年 拨款 1300 万欧元给“布鲁塞尔地区循环经 济项目”。 2016 年以来，已经有 200 多家企 业、 1400 多名市民接受了培训并获得支持，推广循环经济做法。 1.5 加大低碳技术投资力度 如果各国切实履行各自在巴黎协定中做出的减排承诺，那么对很多低碳技术的需 求将会上升，比如，太阳能光伏（ PV）、能源存储、金属循环利用、电动汽车、氢燃 料电池，以及碳捕集和封存（ CCS）等。凭借政治、金融、人力的优势，城市可以成为 最理想的孵化器和测试基地。城市可以与地区政府、行业龙头、学术机构和智库展开 合作，提供科研经费、基金、场地，或其他资源支持创新。最后，要将想法付诸实践 的话，城市应就新技术的使用设立明确的目标。比如东京制定了到 2030 年生产 100 万 个燃料电池及建成 150 个加氢站的目标，确保氢能在“零排放东京战略”中占据重要 地位 xxi。 6 第二节案例分析北京如何成为去碳化示范 中国很多大城市有着能干有为的政府，有完备的脱碳化蓝图，有民营、国有企业的支持，还有 世界一流的大学和科研机构，有足够的能力推进脱碳化。本节我们将以北京为例，探讨它目前 的脱碳化进程，取得了哪些成功，以及未来将如何发展。 2018 年，北京排放的二氧化碳总量是 1.5 亿吨，其中 70来自建筑物和交通运输，随着北京向 服务型经济 xxii转型，这一比重还会进一步上升。随着钢铁等重工业如首钢等迁出北京， 2016 年工业对 GDP 贡献下降了 20，到 2019 年为 16xxiii。而留下的重工业如燕山石化未来也可能 搬迁转移。即使这样，北京的总排放量还是在持续上升。 2010 年以来，北京市采取了一系列卓有有效的行动，将碳强度降低了一半。目前北京的碳强 度在国内是最低的。 全面禁燃煤煤炭不再是居民供热的主要来源，转而使用天然气和电力。 能效北京设立了明确的 能耗 总量 和强度 “ 双控 ” 目 标，从 2016 年到 2020 年，将能 源强度削减 13。 交通管理大力发展公共交通、支持电动汽车、兴建充电基础设施，这些举措都降低 了交通污染排放。过去五年间，北京的地铁线路总长增加了三分之一。 某种意义上 说，北京已经实现了初期目标。接下来如自动驾驶（ AV）布局、发展氢能、工 业脱碳所需的碳捕集、利用和封存技术（ CCUS）等成本高昂，且更复杂。而且，服务行业 和家庭需求消耗了北京市能源的 80以上。由此产生的碳排放比起工业企业来说，更难追 踪，而传统的自上而下的应对方式可能成效不佳。这是很多城市共有的问题，这 同时也提 供了新的机遇。中国的城市应该鼓励企业与个人参与脱碳、开发气候变化基层应对方案 。 2.1. 动员开发气候变化的基层应对方案 降低排放要求企业和个人从用电、出行到供热制冷等方方面面做出改变。在以下四个方面采取 行动将产生很大作用。 2.1.1 电网脱碳 电网脱碳必须是第一步，因为它是实现经济系统其他领域，如建筑和运输脱碳化的先决条件。北京从邻 近省区如河北、内蒙古、陕西 xxiv购买了 70的电力，这些地区传统上一直是火力发电，但近年来开始大 力发展可再生能源。以河北省张家口为例，该市建成了几十个风电场，总装机容量超过 1000 万吉瓦。 北京可与周边省市一起扩大可再生能源开发，这是一个办法。 除此之外，北京可以在市内从两方面入 手，加速清洁能源转 型。 增加分布式太阳能发电。 鉴于北京市人口和建筑物的密集程度，在市区发展分布式太 阳能潜力有限，但可以在可用土地更多的顺义和平谷这类郊区发展，然后这些分布式 发电站可以接入中央电网，销售多余电量。 增加需求端电网灵活性。 风能和太阳能发电具有间歇性和波动性特点，使用得越多， 就越是需要 优化需求端管理来增加电网的系统灵活性 ，才能平衡波动。电价分时计费 （ TOU）是一个办法，用电高峰期价格就更高些。这样有助于保证需求与供给一致。 2015 年开始，北京推出了此类举措，但由于各时段价差很小，消费者行为改变不明 显。如果要让分时计费发挥更大作用，应该鼓励需求端储存电力。比如说，商务楼安 7 装蓄电池，将非高峰时段的电储存起来，留到高峰时段使用，或者电动汽车车主可以 在用电高峰期将富余电量卖给电网。 2.1.2 提升建筑物能效 北京建筑物是排放大户，在建筑物总能耗中，市政府和商务楼的能耗占了一半。很多建筑物有 条件选择高能效设备和电器。大部分建筑物能效投资在 5 到 15 年内就可以收回。可考虑采取 以下四项最具前景的战略行动。 安装高能效设备和电器。 供热和制冷是建筑物碳排放的最大来源。北京很多建筑物仍 使用老式陈旧的暖通系统，采用低能耗设备可减少碳排放，如电热泵、节能空调，以 及电力、太阳能供热等。至于照明，北京只需继续更换更节能的 LED 灯 xxv。 一个更具雄心壮志的计划是安装更多的自动化系统，实现楼宇智能运维。自适应恒温 器联网后，用户可以利用动态传感器自动调节室温，甚至可以将照明亮度调整为自然 光线 xxvi。多伦多、悉尼，以及英国好几座城市已经与房地产公司开展合作，向其提供 信息、工具、技术和市场支持，以加快提升建筑物能效 xxvii 。 推广低能耗设计。 改进建筑物节能设计，能够减少对供热 xxviii和制冷的需求。这是 2021 年 1 月 1 日正式实施的 居住建筑节能设计标准中的部分技术内容。未来北京可考 虑引入雄心勃勃的净零排放标准，升级这一体系。这是欧盟正在做的，从 2018 年开 始，所有的新建公共建筑都必须达到近零排放。从 2020 年开始，所有的新建建筑必须 达到这一标准 xxix 。 北京可以划定零碳排放社区或者城区作为试点，并为公私合 作创造机会。北京也可以 鼓励低碳建筑价值链创新，如新材料。在纽约市，创新企业测试系统为初创企业提供 机会，绿色建筑新技术在推向市场之前，可先在市政建筑中进行测试 xxx。 翻新老旧建筑。 老旧建筑翻新以外立面为主，翻新后可将供热和制冷需求降低 40，既 节省电费、减少排放，又提升了生活品质。北京有十分之四的住宅建于 1990 年之前， 大部分都可以这样升级改造。 目前旧房翻新已经开展起来。 2020 年，北京市政府出资改造 80 个老旧小区，这是总体 方案的一部分 xxxi。要扩大改造范围，北京可以尝试新商业模式，引入社会资本。比 如，市政府可以考虑将商业地产开发与住房改造加以捆绑。其他鼓励企业和居民行动 起来的办法还有贴息贷款、简化审批流程、推行政府主导大宗采购降低资本成本等。 2016 年，为推进老旧小区改造，青岛制定了激励计划。市领导估计全市将有 5000 万平 方米的老旧住宅需要提升能效水平。目前翻新完成已近一半，减少预期二氧化碳排放 量约 29.8 万吨 xxxii 。 建筑节能智能化。 人们如果能自主管理所消耗的热能，用多少热交多少钱，就更有意 愿改变行为。北京的住宅楼能耗中，供热占了约 40。大部分情况下，供热收费是按照 住房面积计算的，所以居民一般会成天开着取暖设备。改为按热计量收费可能会增强 居民的节能意识。哈萨克斯坦在其绿色战略中推出了一项热计量表安装项目，目标是 到 2025 年达到居民楼 100全覆盖。 2020 年已覆盖 60的居民楼 xxxiii。 8 2.1.3 鼓励新一代出行方式 . 公共交通贡献了北京 1015的温室气体排放 xxxiv，其中大部分来自乘用车。北京人喜欢开 车，私家车数量从 2015 年的 560 万辆增加到 2020 年的 660 万辆 xxxv。北京市一直在鼓励和 支持使用电动汽车。 2015 年，北京开始推行出租车、公交车的电动化，纯电动车车主还 能享受优惠政策，比如购车额度放宽。到 2020 年，电动汽车占北京市汽车销量的 60xxxvi。尽管种种努力，北京马路上 95的车辆仍旧是传统燃油车。至少在未来 10 年，燃 油车仍是排放大户。我们认为，北京不妨从以下三个方面入手降低交通运输的碳排放。 加快绿色能源汽车推广。 北京可以借鉴洛杉矶、马德里、巴黎的做法，为燃油车制定禁 售时间线。北京的充电站布局堪称中国最大。目前电动汽车销售攀升，所以北京淘汰燃 油车有很好的基础。汽车产业也正在为此做足准备。国有企业北汽集团于 2020 年在北 京停售燃油车 xxxvii。如果政府能够设定一个明确的时间线，汽车基础设施行业就更容易 进行调整，以便确保北京有足够的充电桩。举例来说，英国石油公司（ BP）联合出行服 务商滴滴，成立一家合资 企业，在中国 建设电动汽车充电基础设施 xxxviii 。 北京还可以抓住时机加紧发展氢能汽车产业。 2020 年氢能汽车产量为 7000 辆 xxxix，中 国 计划到 2030 年，生产 100 万辆氢能汽车 xl。国内以广东的行动最迅速，加氢燃料站全国 最多。广州还请来 氢能汽车先行者 韩国现代建设一座氢燃料电池厂 xli。北京将建设一座 氢能工业园，显示了想要引领氢能汽车产业发展的雄心 xlii 。 投资交通运输为导向的开发项目。 好的城市规划和开发能缩短通勤距离、减少碳排放。 北京市可以通过打造密度更高的综合交通枢纽，将分散的城区连接起来，这些枢纽融办 公楼、商场、教育、休闲、娱乐于一体。最终的设想是让北京形成“ 15 分钟生活圈” 人们只需步行 15 分钟就能获得最基本的生活服务。这也能降 低城市的总体服务成 本，为驾车找到可行的替代出行方式，比如步行、骑自行车、使用公共交通。世界很多 城市包括成都、墨尔本、巴黎都在城市规划中融合了这一理念 xliii。 2.1.4 做好消费者需求管理 鼓励消费者和产业参与脱碳化，有助于城市达成碳排放目标。以下是极具前景的两种做法。 倡导低碳生活 。实现大规模脱碳化需要消费者拥抱绿色转型。过去十年，北京市民的 环保意识不断提高，对空气污染、水质，还有气候变化越来越关心。基于此，市政府 可以与企业一起，帮助消费者实现零碳生活。 2016 年 8 月，蚂蚁金服在 支付宝 公益板 块正式推出蚂蚁森 林 。用户步行替代开车、在线缴纳水电煤、网络购票等行为节省的 碳排放量，将被计算为虚拟的 “ 绿色能量 ” ， 用来在手机里养大一棵棵虚拟树。虚拟 树长成后，支付宝蚂蚁森林和公益合作伙伴就会在地球上种下一棵真树，或守护相应 面积的保护地，以培养和激励用户的低碳环保行为。目前蚂蚁森林用户超过 2 亿人， 很受欢迎。这一公益行动有利于改变用户购买行为，比如减少使用塑料袋。 将“循环经济”原则付诸实践。 循环经济是改变资源的线性消耗方式 从原材料到 组装、消耗，再到废弃 转变为循环流动、反复使用材料。北京 2019 年产生了 1000 万吨生活垃圾。这些垃圾经过有效再循环，可成为有用的生产材料。发展循环经济有 助于确保直接排放取得的成绩，增 加的消耗而产生更多的间接排放不会被抵消。 政府 可以采取的一项短期措施是加大回收再利用废弃物的力度。私有部门可从中分一杯羹 闲鱼是阿里巴巴旗下非常活跃的二手交易平台。京东则为消费者回收二手衣物和 手机，美团正在试点“青山计划”回收外卖餐盒。 9 2.2 创新北京如何规划未来低碳技术的发展 对于钢铁、石油、天然气这类减排困难的产业，通过现行的政策和技术手段能够解决 3070 的排放问题，剩下的就需要通过发展新技术解决了。 新兴技术在大规模推广之前，一般要经过概念开发、早期试验、扩大规模这三个阶段。政府可 以介入后两个阶段并提供支持。目前中国的绿色科技主流，即太阳能电池板技术，就是一个例 子。由于成本高昂，太阳能的开发和利用在 2000 年前进展缓慢。之后随着政府的大力扶持， 太阳能光伏产业在中国迅猛发展，经济效益不断改善。今天，太阳能光伏成本有时能看齐化石 燃料，甚至在不需要补贴的情况下，也具备这种竞争力。 太阳能光伏之后会是哪个领域自动驾驶的试点和规模扩张可以驶入快车道了。从排放的角度 来看，自动驾驶的主要潜在优势是缓解交通拥堵。 此外，自动驾驶与拼车出行一起布局可以取 代私家车的需求。这就意味着公路上行驶的车辆更少、更高效，减少了排放，缓解了拥堵。话 虽如此，短期内自动驾驶是无法实现大规模使用的，自动驾驶试点项目产生的数据将会帮助大 家了解其对交通和安全的潜在影响，设计自动驾驶最佳布局战略，因此十分重要。 另外两种技术 碳捕集、利用和封存（ CCUS）以及氢能 在整个能源体系完成减排的最后 一英里前，还有很长的路要走。这两项技术前景远大，可以考虑放到快车道加以发展（见附文 1 和附文 2。 附文 1低碳未来中的碳捕集、利用和封存（ CCUS） 碳捕集、利用和封存 CCUS是指从发电厂或工厂等大型固定源头，捕获二氧 化碳，然后储存或者用作他途。这样二氧化碳不再排放到大气中，所以 CCUS 可以在减排中发挥重要作用。在中国，发电厂和工厂的碳排放占全国总量的 70。 中国有着丰富的煤炭 储备 ，部分地区高度依赖煤炭。但是，煤炭既造成污 染， 排放强度 又高。如果煤发电时采用 CCUS 技术，就能大幅减排。麦肯锡研 究显示 xliv，在中国，预计到 2050 年， CCUS 技术将捕获二氧化碳 13 亿吨。 这就是潜力。 10 现实层面存在两个主要问题。第一是成本。哪怕有政府补贴，如要全产业推 广，碳捕集成本还是太高 每吨为 450 元。如果得到有效的政策支持，形 成规模经济，这一成本将会大幅下降。第二， CCUS 产业尚未形成明确的业务 模式，即使 CCUS 成本降低，应如何盈利目前 CCUS 只是碳捕获厂和封存厂 的附加成本。一种选项可以是把 CCUS 看作政府出资的公用事业。另一种是建 立碳交易市场，定价高于 CCUS，鼓励企业有动机地采用 CCUS 技术减少碳排 放。 附文 2低碳未来中的绿色氢能 绿色氢能用电解等低碳排放技术获取，生产过程消耗的是可再 生能源（“灰 色氢能”来自化石燃料，生产采用的是煤气化或蒸汽重整等能量密集的工 艺 ，“蓝色氢能”介于两者之间，来自 CCUS 封存二氧化碳的过程） 。 氢气燃 烧时只产生水，制作时可以不产生碳排放。 目前世界初级能源供给有四分之三来自化石燃料，这也是大部分温室气体来 源，氢能可以取而代之。麦肯锡研究显示，到 2030 年，中国的绿氢需求将从 现在的几近于无，上升到 1800 万吨，需求主要来自钢铁厂和交通运输业。 在钢铁行业，氢能可以替代煤炭做 炼铁 还原剂。在交通运输领域，氢燃料电 池可以取代燃油内燃机。氢能潜力巨大，特别是在长途交通运输领域，比如 航空、公交、卡车等，因为大部分电动汽车最高续航 600 公里，而且充电时 间也久。 随着氢能价格降低，氢能在其他方面的用途，比如住宅供暖等，也有了可能 性。鉴于从海外输入氢气的成本较高，预计中国将依靠国内供应满足需求。 同时作为市场和生产方，有利于中国在氢能技术发展中发挥主导作用。 为充分挖掘氢能的潜力，需要建设更多的基础设施，如输送管道和加氢站， 以解决供需不匹配的问题。可再生能源丰富的东南地区和内蒙古较适合 生产 11 绿色氢能。对氢能的需求很可能来自东北和沿海地区，建设管道输送氢气可 以解决这个问题。 此外，为了创造和满足城市需求，还需要建设氢气储存和加氢站。至少在一 开始，可能要由城市、地区和中央政府主导，因为成本可能很高，市场也不 确定。这是德国正在做的 2020 年，德国宣布作为其零碳计划的一部分，计 划投资 90 亿欧元建设氢能基础设施。 另一个优先事项是推动市场化。为此，可能需要出台激励措施刺激初始需 求。氢能技术正在快速 进步 ，成本也在降低。氢燃料电池电动车（ FCEV）是 一个发展潜力巨大的领域。北京打造了包括生产、储 存、运输和汽车制造在 内的完整的氢能价值链，也正建设氢能产业园，加快打造价值链。未来，北 京可以探索关键应用场景，打造示范项目，吸引新的投资。 话虽如此，氢能开发尚待完善，其商业价值仍面临挑战。例如， FCEV 存在电 池成本高、储氢安全等问题。因此，进展较为缓慢。为发挥其潜力，政府可 能需要给氢能发展更多的实质性支持。 促进新技术的规模化发展，需要政府、产业界、民间投资和科研单位各方开展合作。北京市政 府可以扮演指挥的角色，统揽全局，协调各方。 首先，北京可以阐明新科技如自动驾驶、 CCUS、氢能在其长期去碳化愿景中具有怎样的作用； 其次，制定短期目标（如 2020 年 9 月发布氢能产业规划，力争 2025 年前实现氢燃料电池汽车 累计推广量突破 1 万辆），鼓励私营部门和科研单位科技攻关，激发想象力。北京市领导还可 以通过制定政策和标准，为产业试点 CCUS 和氢气项目保驾护航。例如，就二氧化碳储存和运 输立法，可以降低 CCUS 先行者的法律风险。 为降低部署成本，必须改进 CCUS 和氢能的技术。北京拥有世界一流的科研人才，具备优越的 条件。清华和北大在氢燃料电池技术研究方面处于领先地位。此外，总部在北京的石油天然气 公司已经开始投资氢气和 CCUS 项目，作为其低碳战略的一部分。 北京还可以优化新技术创业支持体系。办法之一是政府出资设立创新实验室，让创业者可以互 相交流，与政策制定者分享他们的想法。被誉为创新国度的以色列，在海法北部投资 400 万美 元建立了一个创新实验室，专注于环境技术研发。 2017 年，瑞典启动了政府与产业界的联合 项目，建立了三个清洁技术中心 研究如何减少温室气体排放，提高能源效率，加强能源安 全 xlv 。 一旦某项新技术试点可行，北京可以开展示范项目或将其列为政府优先采购，支持私营企业将这些创 新技术从试点推向市场。 12 第三节 中国城市如何支持地区和全球脱碳化 城市具备了人才、资金、规模和影响力等必要条件，能够引领市场导向的绿色技术创新。为实现这一 目标，需要同时在区域和国际层面采取行动。 在区域层面，城市可以鼓励和支持所在区域的脱碳化。具体可以从以下四个方面入手 大力推进区域内绿色基础设施。 城市可以借助其购买力，从周边地区采购更清洁的能源。太 阳能和风能之类的可再生能源发电是间歇性和波动性的，为保证电力系统运行的安全性和稳定 性，需要储能设备对电能进行有效地存储，这就导致整套系统的成本远高于传统的火力发电 站。大城市可以与周边各级政府和能源供应企业合作，提高经济效益，比如签署长期的电力购 买协议（ PPA），同意提高可再生能源的购买价格等。 这一领域目前已有实践。 2015 年，华盛顿特区签署了一项电力购买协议（ PPA），从宾夕法尼 亚州的风电厂购买总输出功率达 46 兆瓦（ MW）的电力 xlvi，可满足华盛顿特区 3035的用电 需求。 2020 年，被称为“一平方英里”的伦敦金融城签署了一项电力购买协议，从多塞特一 家太阳能电厂购买总输出功率达 49.9 兆瓦的电力，预计可满足伦敦金融城一半的用电需求 xlvii 。该电厂预计为伦敦金融城总计节省 300 万英镑的能源支出，而长期稳定的收入将有力地 支撑电厂建设。悉尼也达成了一项 10 年期的电力购买协议，将从新南威尔士州获得风电和太 阳能供电 xlviii。 采用区域排放核算。 传统上城市的温室气体计算仅限于市区的能源排放。但由于城市居民消 费的食物、商品、服务往往来自外部，而这类排放未能计入城市总量。如以消费为基础进行排 放核算，则可将其计入城市排放总量。一旦采用这一标准，中国城市就会对排放源有更好的了 解，进而决定是通过消费者教育、公共采购，还是采取其他策略来相应降低排放。 地区产业升级。 日益壮大的服务业已取代制造业，跃升为中国经济第一大产业。着力打造这 一“支柱产业”呼声日高。城市可以帮助周边地区的高排放产业实现升级。以河北省为例，其 经济的快速发展依赖于高能耗产业。 2020 年，炼钢 、化工、设备制造等高能耗产业占河北经 济产出的 40。河北消耗的能源占全国的 7，但 GDP 贡献只有 4。从能源结构来看，煤炭是 其最主要的一次能源（占消费总量的 75） xlix ，因此工业脱碳化应该是其要务，在这方面北 京积累了丰富的专业知识。 分享最佳做法和政策。 北京、上海、成都等大城市在设立（并达到）脱碳化目标和建立碳管 理法律框架方面，走在了中国其他城市之前。领先城市应该在其所在区域分享这方面的专业知 识，甚至共同设立标准。此外，北京等城市已经完成了从 重工业主导 向服务业主导的转型。因 此也可以帮助所在区域完成产业结构转型。脱碳化之路并非顺畅无阻，往往会出现成本升高、 短期失业等种种困难。城市可以利用自己的教育资源对工人进行培训，好让他们胜任新的工 作。城市还可以提供线上培训课程或者开办地区学校。德国采取了类似举措。为顺利实现 2038 年无煤化的愿景，德国政府出台了 450 亿美 元的方案，帮助主要煤炭生产州关闭煤炭资 产，培训产业工人再就业 l,li。 在国际层面，城市拥有丰富的实践经验和金融专长，也有国际优势，可以在推进脱碳化和制定 气候政策方面，扮演越来越重要的角色。以下是三个可行思路。 调动资本投入绿色项目。 北京等城市正在稳步成长为中国的绿色金融中心。自 2019 年 起，北京环境交易所作为市政府指定的 北京市碳 排放权电子 交易平 台，已经纳入 1200 13 多个绿色项目，并与银行、保险、信托、证券、基金、产业联合会，以及第三方评估 公司等 20 多家机构建立了伙伴关系。 未来，城市可以与监管方、私有投资，以及研究机构一起为“绿色”金融产品出台一 整套规范并加以实施，就像欧盟制定的欧盟可持续金融分类方案那样。在这方 面，各方已经有一些探索，如中国人民银行于 2020 年开始着手起草一项绿色债券市场 法规，其他国际金融机构也在研究制定绿色投资指数。 城市还可以通过与有意向的金融机构 公有、民间，或者多边机构 就绿色债券 和其他类型的投资展开合作，建立合作伙伴关系。比如说， 亚洲基础设施投资银行 （ AIIB） 计划到 2025 年，把一半资金投入气候相关的项目。 AIIB 还推出了总额 5 亿美 元的 亚洲气候债券投资组合，旨在应对气候债券市场的不足，推动气候投融资发展。 与合作伙伴联手打造创新示范项目。 在这方面，新加坡绿色智慧城市登加新镇提供了 一个很好的案例 lii。登加于 2016 年开始建设，计划提供 4.2 万个住宅单位，这里建有 无机动车商业区，配备了垃圾自动回收和中央制冷系统，住户可以通过一款 app 管理 自己的能源消耗和用水量，还包括一条 100 米宽的生态走廊，作为野生动物的安全通 道。登加新镇显示出当政府坚定可持续城市开发的决心，就会取得丰硕成果。登加经 验为中国的城市开发提供了有益借鉴。 支持高级别协商和协作。 没有坚实、一以贯之的国际协作，就无法打造一个低碳、具 备环境韧性的未来。排放大户北京、成都、大连以及其他 C40 城市成员，有着强大的 经济和组织力量，可以牵头主办未来的高级别气候大会， 也许还可以接棒苏格兰格拉 斯哥市，举行下一届联合国缔约国大会（ COP） liii，并更积极地召集国际磋商会议。另 外，中国城市还可以带头探索具有亚洲特色的解决办法。 14 第四节城市在行动公共和私有部门的各自角色 城市是脱碳化的重要力量，但城市无法单打独斗，中央政府和私营部门也扮演重要角色。 4.1 公共部门与利益相关者一起建设可持续性发展的韧性城市 城市脱碳需要团队协作。不论是地方还是中央政府，其作用之一就是将各方组织起来朝着同一 个方向发力。 4.1.1 成立公私合作机制。 政府公共采购起着举足轻重的作用。将环境标准纳入公私合作关系，并优先考虑具备 减排潜力的项目，这将有力地激励建筑商等各方认真对待脱碳化问题。 政府对城市经济各个部门起着统领作用，因此可以牵头与私营部门及其他伙伴开展合 作，集中力量推进如可再生能源、自动驾驶等绿色创新举措。例如，公私投资基金可 以确定优先考虑哪些项目，试点成功后再扩大规模。地方政府可以成立实体或数字孵 化器，为企业家、学校和科学家交流想法提供平台。 最后，企业、社会组织和政府可以联合起