以下文章来源于碳中和与国土空间,作者CNTPP。
会议简介
“面向碳中和的中国国土空间规划战略交流伙伴关系” (CNTPP) 是由北大国土空间规划设计研究院、北京大学城市与环境学院,北京大学-林肯研究院、能源基金会共同发起的智库平台,在探索和创新我国生态环境建设方法和国土空间规划理论的宗旨下,致力于搭建知识传播、观点交流、资源共享的桥梁,推动碳中和相关的国土空间规划路径研究。
2022年7月16日,“面向碳中和的中国国土空间规划战略交流伙伴关系”正式成立。当日上午,多位生态学和城市规划领域的专家学者在北京共聚一堂,见证了伙伴关系的启动仪式,并从不同角度探讨了碳中和与国土空间规划的关键议题。下午,“碳中和与国土空间”首场交流沙龙在线上举行,由领域内领先的专家团队分享相关研究和实践进展。
会议回顾
线上沙龙由北大国土空间规划设计研究院总规划师王昊主持,与会专家从空间规划与低碳治理、城市碳汇研究、低碳城市规划设计、碳排放评估等多个方面,介绍了我国碳中和与国土空间规划的先进研究和实践。
与会专家留念
专家发言总结
01 空间规划与低碳治理
闫凤英 天津大学建筑学院讲席教授
闫凤英首先指出,节能减排技术是多学科多领域长期的关注重点;同时,以规划为手段的结构调整式低碳治理潜力也非常可观。比如,既有研究表明,城镇形态优化可通过减少出行距离减少11-31%的温室气体排放,区域尺度的土地利用结构优化可减少8-30%的碳排放。
以规划为手段的低碳治理
(来源:闫凤英)
闫凤英以武汉城市总体规划和北京延庆县的低碳总体规划为例,回顾了以总体规划为手段的规划控碳路径,总结了面向低碳治理的空间规划应具备的三个要点:明确的责任主体、明确的治理目标和相应的计量方法。她指出,通过用途、位置、边界和指标四种管控手段对用地结构、用地布局、用地规模、用地强度进行调控,能间接优化区域内的社会生活、产业发展等物质空间形态,从而影响并优化区域系统的碳排放效应。
空间规划对碳排放的约束机制
(来源:闫凤英)
闫凤英接着提出了基于空间规划的低碳治理框架及其包含的三个要点:
要点一是在规划初期确立碳管控对象,构建“分区管控”-“地类管控”-“地块管控”多级管控体系。
碳排放约束调控的空间对象
(来源:闫凤英)
二是在规划制定过程中核算碳排放效应,从而构建碳约束机制的基础。
三是在碳排放约束目标下制定不同规划层级下的碳约束方案,包括用地规模控制、用地结构优化、用地布局优化和用地强度控制四种具体途径。
最后,闫凤英强调,应加强对用地碳排放效应的计量评估和对规划要素与碳排放关联机理的研究,同时强化规划体系“社会、经济、环境”综合协同治理的功能,以更好发挥空间规划在碳排放约束中的作用。
02 武汉市碳汇水平时空变化及影响因素研究
刘合林 华中科技大学建筑与城市规划学院教授
刘合林以武汉市为例,介绍了特大城市碳汇水平时空变化情况及其影响因素。
刘合林团队首先对武汉市13个行政区内林地、草地、耕地、湿地和水域的碳汇量进行测算。他们发现,从2000到2020年,除草地碳汇用地较为稳定外,其余碳汇用地面积在全市范围内均呈减少趋势。从时空水平来看,碳汇水平不断下降,且呈现差异化的空间分布格局;中心城区的碳汇水平较远城区低,且中心城区碳汇水平的下降幅度更大。
武汉市各行政辖区碳汇水平时空变化(2000、2010、2020年)
(来源:刘合林)
刘合林团队还分析了GDP、城镇化率、第一产业比重等五个社会经济因素对武汉市碳汇水平的影响。他们发现,这些因素对碳汇水平的影响存在空间异质性,且不同年份的主要影响因素有差异。在2000年,GDP和一产比重是碳汇水平的主要影响因素;在2010年,城镇化率和GDP是主要影响因素;在2020年,一产比重和城镇化率是主要影响因素,其中城镇化率对碳汇水平的正负向影响在不同行政区有所不同,这说明可持续、绿色的城镇化对部分行政区来说更为重要。刘合林指出,碳汇水平及其影响因素在空间上的分布差异意味着不同行政辖区碳达峰的时间节点和需采取的减碳或增汇手段应有所区别。
最后,刘合林总结道,碳源端的减碳过程十分重要,但可能带来经济下行的挑战。而增加碳汇可以一定程度上减小降碳的经济代价,因此相关的研究和规划措施应引起足够重视。但要认识到增汇也存在约束条件,比如景观的多样性和美学价值,以及生物多样性等,因此要结合其他规划需求综合调整用地结构。
03 上海低碳街区的技术实践——以奉贤区数字江海产业园为例
林辰辉 中国城市规划设计研究院上海分院院长助理
林辰辉从街区尺度出发,介绍了上海奉贤新城“数字江海”绿色低碳试点区的营造实践。
林辰辉提到,在低碳街区设计过程中有两条主线:技术逻辑和行为逻辑。前者包括对能源、资源、建筑、建造等方面新技术的利用探索;后者包括对绿色出行、绿色就业、绿色生活、绿色休闲四种行为的场景化展示。
技术层面,林辰辉团队主要关注能源重置、未来建筑、零废循环三方面。能源重置包括提升可再生能源利用水平,示范BIPV、GRPV光伏新技术,布局分布式能源中心,布局街区级新型储能设施和建立能源孪生系统等五项具体行动。未来建筑包括居住建筑示范超低能耗建筑、公共建筑示范“光储直柔”技术、引导“中层中强度”建筑形态三项措施。零费循环则包括绿基循环、水资源循环、生活垃圾循环、建筑垃圾循环四类。通过三种新技术的应用,“数字江海”试点区目标碳排放量将争取达到50kg/m2年——约为上海其他非低碳试点街区的一半。但林辰辉指出,部分低碳技术的应用将显著提高街区建设成本,不是可持续的手段,因此要选择相对低成本的方法,对城市生活方式的引导便是其中之一。
不同低碳技术的减碳量和成本对比
(来源:林辰辉)
行为层面,林辰辉介绍,对绿色出行场景的设计主要包括提供风雨连廊、温馨街道、智慧公交等;对绿色就业场景的营造包括建设低碳技术展示场和试点区,以及为低碳企业提供优惠政策包等;绿色生活场景即通过社群营造,试点碳普惠机制;绿色休闲场景则通过设计发电的地砖、能感知光照的光伏薄膜等手段让低碳变得更有趣。
最后,林辰辉强调,低碳街区的营造不能一味强调低碳技术,而是要真正打通规划、建设、管理、运营四环节,其中任何一个环节的缺失都将导致成熟技术无法实现预期效果。
04 “碳中和”战略导向的城市(区)碳排估算模型与减碳路径系统集成
王成坤 中国城市规划设计研究院深圳分院城市基础设施研究中心主任
王成坤首先指出,不同空间尺度上碳排放影响因素、核算方法和对应的减排路径有很大差异。宏观尺度上,通常采用统计方法,如通过建立夜间灯光等遥感数据与碳排放的定量统计关系,可开展城市群的碳排放核算;城市及行政辖区尺度上,可“以能带碳”,通过核算一次能源消耗计算对应的碳排放总量;街区和组团尺度上,可通过对建筑、交通、居民生活等要素的细致调查,进行精细化碳排放核算。
王成坤接着以深圳某城区为例,介绍城市(区)层面的碳排估算模型及碳中和路径。王成坤团队基于调查,对该城区能源供应侧和消费侧分别进行碳排放评估,并根据评估结果,提出系统减碳路径。能源供应侧减碳措施主要包括对电厂的清洁化改造、取消热电厂等;消费侧减碳措施则包括进行建筑减排、构建“轨道+公交+慢行”为主的绿色交通体系、构建绿色低碳的货运物流体系、建设区域集中供冷站、建设市政资源循环体系、构建低碳产业体系、增强红树林碳汇功能、构建城市通风廊道并进行冷源建设管控等。
深圳某城区系统减碳路径(消费侧)
(来源:王成坤)
同时,团队提出划分核算范围明晰、主导功能明确的减碳空间单元,以促进低碳方案的落实和传导管控;并构建智慧化平台,对空间减碳单元集成设计方案进行动态评估。
最后,王成坤强调,碳中和战略背景下的低碳规划需要从定性向定量转变,同时要重点关注低碳技术措施集成应用及其与城市空间设计方案的耦合。
05 面向碳中和的国土空间评价与规划标准响应
姜洋 北大国土空间规划设计研究院总工程师
姜洋从全国国土空间用地碳排放评估、城市层面的交通碳排放研究,以及对当前国土空间规划技术标准分析等三个方面,介绍了北大规划院在碳中和与国土空间规划领域的探索。
全国层面,姜洋团队联合中国国土勘测规划院、生态环境部环境规划院,研究了国土空间用地结构对碳排放的影响。他们发现,我国碳排放的空间格局呈现“东高西低、北高南低”的态势,且碳排放的区域聚集性十分明显。基于对全国346个主要城市的数据分析发现,市域内的建设用地强度和城市用地占比与碳排放高度相关,且不同地区、不同工业行业之间的单位土地碳排放强度差异明显。团队进一步开展情景分析得出结论,通过控制建设用地增量、优化用地结构、对高排放行业用地实行碳排放强度控制等手段综合施策,可以助力我国在2030年实现碳达峰的目标。
主要城市用地强度情况(按CO2排放强度排序)
(来源:姜洋)
城市层面,姜洋团队基于济南104个街区的空间数据和2540户家庭出行调查数据,建立计量经济学模型,使用Hold-out 交叉检验,预测不同街区形态下的家庭交通工具拥有水平和出行距离,进而计算相应的交通能耗和碳排放结果。研究较好验证了TOD理论假设,即采取高密度、多混合度、人性化街道设计,能够显著降低城市居民出行碳排放。
基于街区空间形态预测交通碳排放的模型框架
(来源:姜洋)
在以上实证研究的基础上,团队开发了国土空间用地碳排放评估平台,不仅支持快速查询和比较不同城市群、省、市、网格的用地结构和碳排放水平,还能够通过输入国土空间规划方案,对不同用地情景下的碳排放进行评估预测。
国土空间用地碳排放评估平台
(来源:姜洋)
政策与机制层面,姜洋团队梳理了自然资源部136项已发布和待发布的国土空间规划技术标准。初步评估发现,有一半以上的标准需要进一步加强与“双碳”目标的联系。在城市群/省的区域层面,在优化相关技术标准时应基于资源格局和产业分工,加强对区域内各城巿之间碳排减缓目标、可再生能源供应、产业布局等的统筹协调。在城市层面,应从细处入手,约束和引导具体开发、建设、运营。在社区层面,建议新增编制近零碳社区规划指南等。最后,姜洋指出未来在国土空间规划技术标准优化中还应加强国土空间规划与碳排放监测、评估、反馈等相关的机制设计,有力保障自然资源领域的碳中和任务落实。
研究展望
基于专家发言与讨论,闫凤英指出,“双碳”目标首先要求国土空间规划进行制度设计,包括一系列调整用地布局、用地结构的政策及其实施路径。而制度设计背后需要基础研究的支撑,包括研究更标准、精准、统一的碳核算方式,以及构建能揭示不同活动碳排放效应的数据库和技术手段。
总结发言
王志高 能源基金会低碳城市高级项目主任
王志高指出,在规划体系中增加对“碳”的约束,是应对气候变化和响应国家战略的必然趋势;国土空间规划提供的源头性的减碳框架,能够指导下游交通、建筑、能源等具体行业的减碳工作。他认为,面向碳中和的国土空间规划,首先要解决碳排放水平测算问题;其次要研究减碳的规划措施,并在规划中保障其所需空间;最后要落实相应的制度和机制,即在规划标准、技术体系、管理体系中引入碳约束响应机制。
最后,王志高提出了面向碳中和,国土空间规划领域亟待开展的几项工作,包括:依托试点探索碳排放评估方法、制度设计和专项规划编制办法;研究城市层面落实减碳任务的措施、制度、机制;开展空间规划指标与碳排放关系的实证研究;研究不同地域碳汇措施及潜力;探索国土空间规划碳排放“一张图”和碳汇“一张图”的编制管理和维护办法;研究重点工业企业碳排放强度并探索工业用地碳排放标准的制定以及探索城市建设用地碳排放评估和管理方法等。
活动总结
“面向碳中和的中国国土空间规划战略交流伙伴关系”启动仪式和首场交流沙龙已圆满结束。在未来,伙伴关系将不定期举行交流活动,邀请国内、国际不同领域的专家学者和实践团队,聚焦国土空间用途管制、低碳社区、低碳基础设施、碳源碳汇定量研究等关键议题,开展交流讨论,并以微信推文和年度白皮书等形式进行知识传播,以期促进领域内基础研究和试点工作的开展,推动碳中和相关的国土空间规划技术标准、体制机制的建立。欢迎持续关注!