解決氣候變化
問題這一艱巨、緊迫的任務(wù)受到了眾多國家和地區(qū)的重視,其中中國作為世界上最大的
碳排放國也針對空氣污染、溫室氣體的排放提出了很多大范圍、大規(guī)模的措施、戰(zhàn)略與
政策,特別是對快速發(fā)展工業(yè)化的城市這一重要的污染來源,進(jìn)行污染源管理、開展循環(huán)經(jīng)濟(jì)政策。然而伴隨這些戰(zhàn)略、措施而來的包括碳
減排及其帶來的協(xié)同效益等大范圍影響,卻因城市間跨區(qū)域碳排放干擾單個城市的碳排放統(tǒng)計等問題難以得到系統(tǒng)地量化。那么,國家
碳減排目標(biāo)落實到城市層面,相關(guān)政策帶來的影響在單個城市角度與城市整體角度應(yīng)如何量化分析呢?在這些影響中,城市的碳減排行為又能給當(dāng)?shù)貛矶嗌俳】祬f(xié)同效應(yīng)呢?Ramaswami等人2017年11月發(fā)表在Nature Climate Change上的文章Urban cross-sector actions for carbon mitigation with local health co-benefits in China為解決這些問題,以中國637個城市為對象,通過開發(fā)新的數(shù)據(jù)集和基于多城市協(xié)同定位數(shù)據(jù)估計共生潛力的新算法,推進(jìn)跨城市、城市、腹地和全國范圍的多尺度系統(tǒng)聯(lián)系,以量化在城市中特有的“城市-工業(yè)”跨部門交互帶來的脫碳效果和健康協(xié)同效應(yīng)。
文章首先分析闡述了以往研究沒有量化碳和健康協(xié)同效益潛力的三個可能的原因:(1)滲透到支撐商業(yè)、工業(yè)、居住等活動的工業(yè)鏈中的城市間跨區(qū)域碳排放干擾了單個城市的碳排放統(tǒng)計;(2)城市通過居住-商業(yè)和工業(yè)活動協(xié)同定位對碳減排的潛力還未得到充分評估;(3)在城市層面由于城市內(nèi)部和外部燃料使用減少而產(chǎn)生的碳減排和PM2.5協(xié)同效益沒有合適的模型去衡量。隨后作者為解決以上問題,經(jīng)過對中國能源結(jié)構(gòu)的分析和已有案例的參考,認(rèn)為技術(shù)創(chuàng)新和廣泛實施的中國城市工業(yè)共生戰(zhàn)略能夠為國家脫碳做出重大貢獻(xiàn),同時也減少與燃料相關(guān)的PM2.5排放,并因此為量化效益開發(fā)了依托于2010年中國637個城市數(shù)據(jù)的可用于表征能源利用的全新綜合數(shù)據(jù)庫——中國城市工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施(CCII)數(shù)據(jù)庫,并結(jié)合此數(shù)據(jù)庫引入能級和材料交換算法來量化個別城市“城市-工業(yè)”共生的潛力,其中能級算法匹配高、中、低三個等級的工業(yè)廢物熱量,材料交換算法則針對來自于
鋼鐵廠和電廠的廢物。隨后作者提出了兩個情景:一是假定十二五規(guī)劃達(dá)成,對中國城市間跨部門“城市-工業(yè)”共生潛力的評估;二是在提高單一部門效率的條件下的跨部門的潛力。兩種情景均屬于假設(shè)分析,作者通過2010年不同類型的城市在兩種情景下的表現(xiàn),即比較高度工業(yè)化、高度商業(yè)化和混合經(jīng)濟(jì)的中國城市,以深入了解未來城市(即從工業(yè)到商業(yè))的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型對共生潛力的影響。另外,健康效益的計算是通過對該城市年齡分布的人群應(yīng)用濃度-反應(yīng)函數(shù)實現(xiàn),計算由于城市PM2.5濃度下降而避免過早死亡的人數(shù)。
主要結(jié)論:(1)高度工業(yè)化城市的平均直接碳排放高于高度商業(yè)化和混合經(jīng)濟(jì)城市。(2)與傳統(tǒng)的單一部門戰(zhàn)略相比,通過緊湊型城市設(shè)計和循環(huán)經(jīng)濟(jì)政策推動的跨部門戰(zhàn)略為國家二氧化碳減排額外貢獻(xiàn)了15%-36%。(3)健康協(xié)同效益方面,每年約有25500至57500的人得益于碳減排而免于空氣污染導(dǎo)致的過早死亡,同時此效益在各個城市的區(qū)別很大:從減少二氧化碳排放量的小于1%到37%和避免過早死亡的小于1%到47%不等。(4)即使在單一部門效率高的情況下,中國也將有足夠的余熱來支持“城市-工業(yè)”共生。