城市碳排放影響因素研究

時(shí)間:2022-06-02 09:52:27

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城市碳排放影響因素研究

摘要:一般認(rèn)為,界定一個(gè)城市是否低碳,從宏觀角度看,一個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展是否已經(jīng)不再以消耗能源為主;從微觀上看,城市三個(gè)消耗能源最大的部門對(duì)能源的利用率是不是達(dá)到了很高的程度。EKC曲線理論和脫鉤理論,把環(huán)境狀況、能源消耗與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系表現(xiàn)出來了,也就是倒“U”型的關(guān)系;然后從建筑、工業(yè)、交通這三個(gè)部門著手,對(duì)一個(gè)城市高碳運(yùn)行的原因進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞:碳排放

1、居民的經(jīng)濟(jì)收入對(duì)城市碳排放的影響

1.1環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC)

庫茲涅茨通過對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與收入分配公平制度這兩者之間的研究,發(fā)現(xiàn)二者之間有著倒“U”型關(guān)系,在20世紀(jì)末,格魯斯曼等人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),環(huán)境的污染程度與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)系也符合EKC曲線,也就是說一個(gè)國(guó)家的環(huán)境并不會(huì)一直隨著收入的增加惡化下去,當(dāng)污染物的排放量達(dá)到峰值時(shí),環(huán)境就會(huì)逐步改善,二者的關(guān)系表現(xiàn)為倒“U”型,稱為EKC曲線。經(jīng)濟(jì)學(xué)家Krueger提出了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)往往有技術(shù)、規(guī)模、結(jié)構(gòu)三種效應(yīng)所伴隨。這三種效應(yīng)對(duì)EKC的作用是不同的。規(guī)模效應(yīng)的意思是,隨著經(jīng)濟(jì)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,相應(yīng)的就會(huì)加大資源投入,同時(shí)能源消耗量也會(huì)不斷增長(zhǎng),這樣就會(huì)增加二氧化碳等溫室氣體的排放,另外其他污染物的排放也會(huì)增加;技術(shù)效應(yīng)指的是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,將會(huì)不斷涌現(xiàn)新的清潔能源技術(shù)或者是找到新的能源,這樣就會(huì)提高能源的利用效率。結(jié)構(gòu)效應(yīng)指的是,當(dāng)經(jīng)濟(jì)增加到某一值后,就會(huì)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí),主要表現(xiàn)在以前是高消耗,低效率的產(chǎn)業(yè)將朝著以技術(shù)產(chǎn)業(yè)服務(wù)的方向轉(zhuǎn)型,其中主向?yàn)榈诙a(chǎn)業(yè),現(xiàn)在重心逐步向第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展初期,對(duì)能源的需求急劇的需求會(huì)急劇增加,也就是說規(guī)模效應(yīng)已經(jīng)超出了后兩種效應(yīng),在這種情況下,由于污染物大量的排放,環(huán)境將逐漸惡化;而隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,能源對(duì)環(huán)境的影響力度將降低,這時(shí)技術(shù)效應(yīng)和結(jié)構(gòu)效應(yīng)的作用就會(huì)更加顯著,環(huán)境則會(huì)一步步向好的方向發(fā)展。

1.2脫鉤理論

兩個(gè)或者兩個(gè)以上的事物在從相互依賴到各自獨(dú)立的過程就稱為脫鉤。目前人們對(duì)經(jīng)濟(jì)循環(huán)的研究,綠色經(jīng)濟(jì)的研究,特別是對(duì)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)與能源的消耗之間的關(guān)系的研究以及對(duì)國(guó)家的GDP總量與人均GDP之間的關(guān)系都是運(yùn)用了脫鉤理論,也通過其理論對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展所處的階段進(jìn)行研究分析。脫鉤的出現(xiàn)主要有兩方面的原因:一是各個(gè)國(guó)家的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,第二產(chǎn)業(yè)所占的比例越來越小,隨著第三產(chǎn)業(yè)的不斷增加,人們對(duì)能源的需求也會(huì)逐漸的減少,從而就會(huì)出現(xiàn)脫鉤的現(xiàn)象。另一方面就是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的因素發(fā)生了變化,隨著技術(shù)的不斷更新,新的能源逐步代替了原來的舊能源,還有就是技術(shù)的發(fā)展會(huì)提高對(duì)能源的利用率這些因素也會(huì)引起脫鉤現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2、工業(yè)發(fā)展對(duì)城市碳排放的影響

我國(guó)正處于社會(huì)主義的快速發(fā)展階段,在由發(fā)展中國(guó)家向著發(fā)達(dá)國(guó)家的不斷蛻變過程中,所以本國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)業(yè)以及城市化的發(fā)展都在不斷的向前推進(jìn)當(dāng)中,工業(yè)主導(dǎo)城市發(fā)展的現(xiàn)狀很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變,能源帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的模式也不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)得到改善?,F(xiàn)在城市內(nèi)工業(yè)化生產(chǎn)的高溫室氣體排放主要有以下幾點(diǎn)因素引起:(1)生產(chǎn)水平跟不上科技發(fā)展的腳步。中國(guó)的工業(yè)技術(shù)革新改造過程被諸多因素所阻撓,其一,不能從整體上生產(chǎn)制造行業(yè)進(jìn)行大規(guī)模系統(tǒng)化的科學(xué)技術(shù)升級(jí)。其二,針對(duì)那些生產(chǎn)過程中能源消耗過度浪費(fèi),生產(chǎn)過程不注重環(huán)境保護(hù),以及生產(chǎn)技術(shù)落后不能有效的帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的公司企業(yè)沒有一個(gè)健全完善的懲罰淘汰條例。(2)以煤炭為主要能源的高能耗消費(fèi)結(jié)構(gòu)。1950年以來,中國(guó)的煤炭的消耗量雖然在逐年減少,但是其消耗所占總體能源的比例還是在七成左右,同時(shí)以煤炭為主要能源的高能耗消費(fèi)結(jié)構(gòu),不但使得能源的利用效率變低,同時(shí)還使得溫室氣體的排放升高。(3)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理。當(dāng)前中國(guó)制造業(yè)主要還是初加工行業(yè)和勞動(dòng)比較密集型的生產(chǎn)為主要形式,這兩種形式的制造業(yè)耗能還是比較高、廢物排放比較多,其產(chǎn)品生產(chǎn)的技術(shù)水平比較的低,再加上其附件值也比較低的,由此可見其在生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)中并不在占什么優(yōu)勢(shì)。(4)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理。在中國(guó),在所有產(chǎn)業(yè)中占據(jù)較大比重的是第二產(chǎn)業(yè),在這些行業(yè)當(dāng)中,信息技術(shù)服務(wù)業(yè)以及生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)的水平和層次都存在不健全問題的是第三產(chǎn)業(yè),它們?cè)诳臻g分布當(dāng)中,有些城市出現(xiàn)布局不平衡的情況。

3、空間結(jié)構(gòu)對(duì)城市碳排放的影響

有關(guān)對(duì)城市碳的排放量的影響因素中常常被忽視的一個(gè)點(diǎn)就是空間結(jié)構(gòu)。由于城市不僅是一個(gè)開放的生態(tài)系統(tǒng)而且也是一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng),所以僅僅只要求某一部門排碳量低,因?yàn)橛行r(shí)候其可能會(huì)使整個(gè)城市的的排碳量增多,相關(guān)研究表明因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)的鎖定作用。盡管技術(shù)的進(jìn)步、以及相關(guān)制度的規(guī)范可以使汽車的排放量有所下降,然而假如其結(jié)構(gòu)對(duì)小汽車的使用情況的鎖定作用還是沒有除去的話,在CO2排放量方面其相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步所帶來的益處將很快被抵消。所以說將低碳城市作為其實(shí)現(xiàn)的主體,其自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也是其十分關(guān)鍵的研究對(duì)象,我們可以從建筑以及交通的布局來進(jìn)行研究。

3.1建筑部門碳排放

對(duì)于碳的排放量在建筑方面的主要有兩個(gè)方面:第一,其相關(guān)的建造以及其拆遷時(shí)所產(chǎn)生的。第二,在它使用時(shí)所產(chǎn)生的。在中國(guó),有關(guān)建筑方面的耗能是27%左右,不過近幾年來有明顯的上升。從其生命周期來研究,其高碳排放的來源主要有以下兩方面:(1)建筑建造過程中的碳排放。目前中國(guó)處于城市化時(shí)期,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市人口的不斷增加,不僅對(duì)住房的需求增加,還有辦公樓,寫字樓等等一系列的需求都是很大的,同時(shí),公共設(shè)施的規(guī)模必然加大,這都是人們所需求的。盡管我國(guó)的發(fā)展水平日益提高,但是建筑技術(shù)方面還遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上那些發(fā)達(dá)國(guó)家,這不僅是我們的建筑模式落后所造成的,也是因?yàn)槲覈?guó)建筑材料短缺,同時(shí)消耗量又大,因此,要想提高我國(guó)的建筑技術(shù),解決消耗大與低碳城市的矛盾,就必須研究低碳建筑技術(shù),使之迅速發(fā)展。(2)建筑運(yùn)行過程中的碳排放。由于經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人民對(duì)于生活質(zhì)量的要求不斷提高,日常對(duì)于電器類的使用更加廣泛,能源消耗量大增。經(jīng)研究證實(shí),不斷提高建筑、取暖方面的科學(xué)性和技術(shù)性,能夠使得電力資源在消耗方面得以大幅度節(jié)約。所以,想要對(duì)建筑的碳量排放有所掌控,就需要對(duì)其節(jié)能技術(shù)加以進(jìn)步,以增量建筑中的低碳構(gòu)造為切入點(diǎn),使低碳理念貫穿整個(gè)過程。

3.2交通部門碳排放

經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的同時(shí),城市的許多功能也得到了很大完善,因此可以預(yù)計(jì)在未來的生活中,交通機(jī)構(gòu)的碳排放量會(huì)再次提升。這里對(duì)交通部門碳量排放做一介紹:(1)交通方式私人化帶來的高排放。由于近些年來我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng),許多家庭對(duì)車的需求不斷提升,由此民用車輛在碳量的排放上不斷增加。最近十年里,私家車的擴(kuò)張速度在城市中尤為明顯,也因此使得成品油(汽油)在消耗數(shù)量方面得以不斷提升。(2)城市空間結(jié)構(gòu)不合理帶來的高排放。對(duì)于交通構(gòu)造的多方因素來說,其本身力量并不在于此,更多的是和本身體系以外的城市范圍關(guān)聯(lián)密切。許多研究中指出,一個(gè)地區(qū)交通本身的構(gòu)成主要在于城市以下幾個(gè)方面的原因:空間構(gòu)造、空間形勢(shì)、公共策略及居民整體經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)。在這之中影響最為明顯的是空間構(gòu)造和形勢(shì)兩個(gè)方面,因?yàn)樵诮煌ǖ挠嘘P(guān)構(gòu)造中,其發(fā)揮著更為重要的作用。通常情況下,為了保障城市公用交通及非機(jī)動(dòng)化交通的高出行比例,必需保障空間構(gòu)造上的高密度狀態(tài);在中心和城市功效多樣的環(huán)境中,居民出行需求會(huì)得以減弱,由此不斷減少城市交通體系的整體出行數(shù)量。所以,在探討交通體系的相關(guān)能耗和碳量排放時(shí),必需同時(shí)對(duì)城市體系進(jìn)行多方優(yōu)化。(3)交通擁堵帶來的高排放。據(jù)研究擁擠狀況下的燃油消耗將比正常行駛狀況下高出10%左右。單中心城市空間結(jié)構(gòu)發(fā)展模式下造成的交通擁堵比多中心組團(tuán)式城市中的交通擁堵現(xiàn)象要嚴(yán)重得多。傳統(tǒng)城市發(fā)展理念下增加道路通行寬度的方法無法跟上交通負(fù)荷增長(zhǎng)的速度,只會(huì)使更多的汽車駛?cè)?,帶來更多的CO2排放。軌道交通是緩解交通擁堵造成CO2排放量的重要措施,軌道交通在相同時(shí)間內(nèi)解決同等人次的交通量條件下,排放更少的CO2。(4)機(jī)動(dòng)車性能落后帶來的高排放。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展,對(duì)機(jī)動(dòng)車的改造也是勢(shì)在必行,多數(shù)情況下是將傳統(tǒng)改往電動(dòng)方向,同時(shí)加大對(duì)以往汽車的節(jié)能發(fā)展。相比以往的燃油汽車。電動(dòng)汽車能夠提升資源利用率,同時(shí)減少CO2的排放。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)可知,在對(duì)資源的利用程度上,電動(dòng)汽車由于燃油汽車近一半。由此,為了減少CO2的排放,發(fā)展并使用電動(dòng)汽車成為必然。

作者:高智鵬 單位:東莞市環(huán)境保護(hù)局