城市碳排放影響因素研究

時間:2022-06-02 09:52:27

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城市碳排放影響因素研究

摘要:一般認為,界定一個城市是否低碳,從宏觀角度看,一個城市的經(jīng)濟發(fā)展是否已經(jīng)不再以消耗能源為主;從微觀上看,城市三個消耗能源最大的部門對能源的利用率是不是達到了很高的程度。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)、交通這三個部門著手,對一個城市高碳運行的原因進行分析。

關(guān)鍵詞:碳排放

1、居民的經(jīng)濟收入對城市碳排放的影響

1.1環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC)

庫茲涅茨通過對經(jīng)濟發(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)濟增長之間的關(guān)系也符合EKC曲線,也就是說一個國家的環(huán)境并不會一直隨著收入的增加惡化下去,當污染物的排放量達到峰值時,環(huán)境就會逐步改善,二者的關(guān)系表現(xiàn)為倒“U”型,稱為EKC曲線。經(jīng)濟學家Krueger提出了經(jīng)濟增長的同時往往有技術(shù)、規(guī)模、結(jié)構(gòu)三種效應所伴隨。這三種效應對EKC的作用是不同的。規(guī)模效應的意思是,隨著經(jīng)濟規(guī)模的不斷擴大,相應的就會加大資源投入,同時能源消耗量也會不斷增長,這樣就會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增加;技術(shù)效應指的是隨著經(jīng)濟的發(fā)展,將會不斷涌現(xiàn)新的清潔能源技術(shù)或者是找到新的能源,這樣就會提高能源的利用效率。結(jié)構(gòu)效應指的是,當經(jīng)濟增加到某一值后,就會實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級,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)服務的方向轉(zhuǎn)型,其中主向為第二產(chǎn)業(yè),現(xiàn)在重心逐步向第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。在經(jīng)濟發(fā)展初期,對能源的需求急劇的需求會急劇增加,也就是說規(guī)模效應已經(jīng)超出了后兩種效應,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)濟的持續(xù)發(fā)展,能源對環(huán)境的影響力度將降低,這時技術(shù)效應和結(jié)構(gòu)效應的作用就會更加顯著,環(huán)境則會一步步向好的方向發(fā)展。

1.2脫鉤理論

兩個或者兩個以上的事物在從相互依賴到各自獨立的過程就稱為脫鉤。目前人們對經(jīng)濟循環(huán)的研究,綠色經(jīng)濟的研究,特別是對經(jīng)濟的增長與能源的消耗之間的關(guān)系的研究以及對國家的GDP總量與人均GDP之間的關(guān)系都是運用了脫鉤理論,也通過其理論對低碳經(jīng)濟發(fā)展所處的階段進行研究分析。脫鉤的出現(xiàn)主要有兩方面的原因:一是各個國家的產(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,人們對能源的需求也會逐漸的減少,從而就會出現(xiàn)脫鉤的現(xiàn)象。另一方面就是推動經(jīng)濟發(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)展會提高對能源的利用率這些因素也會引起脫鉤現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2、工業(yè)發(fā)展對城市碳排放的影響

我國正處于社會主義的快速發(fā)展階段,在由發(fā)展中國家向著發(fā)達國家的不斷蛻變過程中,所以本國的工業(yè)生產(chǎn)業(yè)以及城市化的發(fā)展都在不斷的向前推進當中,工業(yè)主導城市發(fā)展的現(xiàn)狀很長一段時間內(nèi)不會發(fā)生轉(zhuǎn)變,能源帶動經(jīng)濟發(fā)展的模式也不會在短時間內(nèi)得到改善。現(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因素引起:(1)生產(chǎn)水平跟不上科技發(fā)展的腳步。中國的工業(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)進行大規(guī)模系統(tǒng)化的科學技術(shù)升級。其二,針對那些生產(chǎn)過程中能源消耗過度浪費,生產(chǎn)過程不注重環(huán)境保護,以及生產(chǎn)技術(shù)落后不能有效的帶動經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)進步的公司企業(yè)沒有一個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結(jié)構(gòu)。1950年以來,中國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,同時以煤炭為主要能源的高能耗消費結(jié)構(gòu),不但使得能源的利用效率變低,同時還使得溫室氣體的排放升高。(3)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理。當前中國制造業(yè)主要還是初加工行業(yè)和勞動比較密集型的生產(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)競爭中并不在占什么優(yōu)勢。(4)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理。在中國,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)當中,信息技術(shù)服務業(yè)以及生產(chǎn)性服務業(yè)的水平和層次都存在不健全問題的是第三產(chǎn)業(yè),它們在空間分布當中,有些城市出現(xiàn)布局不平衡的情況。

3、空間結(jié)構(gòu)對城市碳排放的影響

有關(guān)對城市碳的排放量的影響因素中常常被忽視的一個點就是空間結(jié)構(gòu)。由于城市不僅是一個開放的生態(tài)系統(tǒng)而且也是一個復雜的生態(tài)系統(tǒng),所以僅僅只要求某一部門排碳量低,因為有些時候其可能會使整個城市的的排碳量增多,相關(guān)研究表明因為其結(jié)構(gòu)的鎖定作用。盡管技術(shù)的進步、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現(xiàn)的主體,其自身的結(jié)構(gòu)特點也是其十分關(guān)鍵的研究對象,我們可以從建筑以及交通的布局來進行研究。

3.1建筑部門碳排放

對于碳的排放量在建筑方面的主要有兩個方面:第一,其相關(guān)的建造以及其拆遷時所產(chǎn)生的。第二,在它使用時所產(chǎn)生的。在中國,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。目前中國處于城市化時期,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,城市人口的不斷增加,不僅對住房的需求增加,還有辦公樓,寫字樓等等一系列的需求都是很大的,同時,公共設(shè)施的規(guī)模必然加大,這都是人們所需求的。盡管我國的發(fā)展水平日益提高,但是建筑技術(shù)方面還遠遠比不上那些發(fā)達國家,這不僅是我們的建筑模式落后所造成的,也是因為我國建筑材料短缺,同時消耗量又大,因此,要想提高我國的建筑技術(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)建筑運行過程中的碳排放。由于經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人民對于生活質(zhì)量的要求不斷提高,日常對于電器類的使用更加廣泛,能源消耗量大增。經(jīng)研究證實,不斷提高建筑、取暖方面的科學性和技術(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,想要對建筑的碳量排放有所掌控,就需要對其節(jié)能技術(shù)加以進步,以增量建筑中的低碳構(gòu)造為切入點,使低碳理念貫穿整個過程。

3.2交通部門碳排放

經(jīng)濟不斷發(fā)展的同時,城市的許多功能也得到了很大完善,因此可以預計在未來的生活中,交通機構(gòu)的碳排放量會再次提升。這里對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。由于近些年來我國經(jīng)濟的不斷增長,許多家庭對車的需求不斷提升,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,一個地區(qū)交通本身的構(gòu)成主要在于城市以下幾個方面的原因:空間構(gòu)造、空間形勢、公共策略及居民整體經(jīng)濟特點。在這之中影響最為明顯的是空間構(gòu)造和形勢兩個方面,因為在交通的有關(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動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,必需同時對城市體系進行多方優(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式城市中的交通擁堵現(xiàn)象要嚴重得多。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荷增長的速度,只會使更多的汽車駛?cè)耄瑤砀嗟腃O2排放。軌道交通是緩解交通擁堵造成CO2排放量的重要措施,軌道交通在相同時間內(nèi)解決同等人次的交通量條件下,排放更少的CO2。(4)機動車性能落后帶來的高排放。隨著社會經(jīng)濟的進步和科技的發(fā)展,對機動車的改造也是勢在必行,多數(shù)情況下是將傳統(tǒng)改往電動方向,同時加大對以往汽車的節(jié)能發(fā)展。相比以往的燃油汽車。電動汽車能夠提升資源利用率,同時減少CO2的排放。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)可知,在對資源的利用程度上,電動汽車由于燃油汽車近一半。由此,為了減少CO2的排放,發(fā)展并使用電動汽車成為必然。

作者:高智鵬 單位:東莞市環(huán)境保護局