氣候變暖是全人類共同面對的挑戰(zhàn)，為減少溫室氣體排放，中國確立了雙碳目標，一是在2030年前實現(xiàn)碳峰值，其二是在2060年前實現(xiàn)碳中和。

 

近期，Cell Press細胞出版社旗下期刊Cell Reports Sustainability在線發(fā)表了一篇題為“City-level pathways to carbon peak and neutrality in China”的研究性文章。文章指出，對于城市來說，識別其獨特的模式并確定合適的雙碳路線圖對于實現(xiàn)中國的碳中和非常重要。

 

在本研究中，利用源級數(shù)據(jù)，作者建立了2005年至2020年時間序列中國所有城市總碳排放清單，并探索了與之相關的異質(zhì)/同質(zhì)減緩模式。研究發(fā)現(xiàn)，31%的城市已經(jīng)出現(xiàn)了明顯的碳排放峰值，其主要驅動因素是碳強度的降低。盡管城市間排放水平和社會經(jīng)濟因素存在顯著差異，但各城市的排放變化軌跡總體上是一致的。因此作者預測，如果各城市遵循較早達到碳排放峰值的城市的減排路徑，中國可以在政策期限之前實現(xiàn)氣候變化目標。中國科學院大學經(jīng)濟與管理學院湯鈴教授和中國環(huán)境規(guī)劃院碳中和研究中心蔡博峰研究員為該論文的共同通訊作者，清華大學地球系統(tǒng)科學系的Zhang Li和中國科學院大學經(jīng)濟與管理學院的Ruan Jianhui為該論文的共同第一作者。

 

引言

 

我國作為全球最大的二氧化碳排放國，為減少溫室氣體排放，降低溫室效應，設定了至2030年實現(xiàn)碳排放峰值和2060年實現(xiàn)碳中和的雙碳目標。城市——作為關鍵的經(jīng)濟主體和碳排放中心，需要量身制定詳盡的碳排放清單以及明確的減排策略。目前，部分城市已制定適合其城市發(fā)展的碳達峰計劃。然而，現(xiàn)有且可查閱的城市級碳排放清單普遍不夠詳細和全面，對于碳達峰的分析也不夠深入。針對這些問題，研究人員編制了一個全面的、自下而上的貫穿2005年至2020年時間序列的碳排放清單，涵蓋了所有城市的直接和間接排放，并通過這些數(shù)據(jù)詳細分析了各城市所處的碳排放階段。研究結果顯示，超過三分之一的城市已碳達峰，同時不同城市的減排路線圖存在異質(zhì)性和同質(zhì)性。可以認為，本文為中國更早實現(xiàn)氣候變化目標提供了理論支持和實踐指南。

 

成果

 

城市排放狀況

 

我國城市的碳排放狀況呈現(xiàn)多樣性，部分城市尚未達到碳排放峰值，而另一部分城市則已經(jīng)達峰或已經(jīng)開始下降。我國碳排放總體呈現(xiàn)增長趨勢，與多數(shù)發(fā)達國家形成對比，這些國家的碳排放大多已達峰值并呈下降趨勢。然后，盡管我國的總碳排放量全球領先，但碳強度已顯著下降，甚至提前實現(xiàn)了《巴黎協(xié)定》目標，反映出我國的碳排放總量與GDP增長已然呈現(xiàn)出了脫鉤的趨勢。此外，城市之間的碳排放量和碳強度也存在著顯著差異，這主要是由社會經(jīng)濟發(fā)展水平所決定的。例如，大城市由于高GDP和巨大的人口規(guī)模，排放量較大，但其碳強度相對較低，說明經(jīng)濟和能源結構調(diào)整已初見成效。盡管我國城市碳排放與各種社會經(jīng)濟因素的關聯(lián)性較弱，但幾乎所有城市特征都未能顯著推動城市達到碳排放峰值，這一現(xiàn)象說明城市排放峰值的形成受多種因素影響，且無一因素起決定性作用。

 

階段性排放模式

 

在對我國339個城市的碳排放研究中，作者發(fā)現(xiàn)了一種共同的排放軌跡，即城市排放量先增后減，并先后經(jīng)歷了四個階段：初期的快速增長、達到峰值前的波動、峰值后的急劇下降以及最后的平緩下降。這種模式顯示，碳強度的減少——通過提高生產(chǎn)與能源效率及改善經(jīng)濟與能源結構——是推動減排的關鍵因素。其中值得注意的是，較早實現(xiàn)排放峰值的城市能夠為后來者提供寶貴的經(jīng)驗，進而使后發(fā)城市在更低的碳強度水平上實現(xiàn)峰值，提前呈現(xiàn)碳排放峰值的遞減趨勢。此外，研究中顯示這些城市的社會經(jīng)濟發(fā)展對排放階段變化的影響較小，但這與經(jīng)濟發(fā)展與碳排放之間存在關聯(lián)這一觀點并不矛盾。這一發(fā)現(xiàn)為我國乃至世界各國的長期減排戰(zhàn)略提供了實踐依據(jù)與啟示。

 

實現(xiàn)碳峰值和碳中和的途徑

 

在我國城市實現(xiàn)碳峰值和碳中和的過程中，降低碳強度是核心策略。其中，多數(shù)城市通過提高能源效率和改善能源結構顯著降低了碳排放，例如，2015至2020年間，76.11%的城市通過更新生產(chǎn)技術和提高燃料質(zhì)量，達到單位GDP能耗的降低。此外，73.75%的城市增加了天然氣的使用量，進一步降低了碳強度。這些措施不僅在碳峰值前有效抑制了由經(jīng)濟發(fā)展和人口增長驅動的排放增長（文中作者指出，人口的縮減所帶來的排放的減少僅有1.49%），而且在碳峰值后也繼續(xù)促進排放的下降。這表明，通過持續(xù)采用積極的減排技術更新和能源結構優(yōu)化，在不影響經(jīng)濟發(fā)展和人口變動的情況下，中國城市有望在2060年前實現(xiàn)碳中和。

 

結論

 

本研究為2005至2020年期間我國339個城市編制了詳盡的碳排放清單，同時定量分析了碳峰值過程的排放階段。研究揭示了城市間在排放水平和社會經(jīng)濟依存度方面的顯著時空異質(zhì)性，但碳排放的變化軌跡卻表現(xiàn)出一定的同質(zhì)性。這一發(fā)現(xiàn)強調(diào)了因城施策的重要性，即在考慮各城市獨特特征的基礎上設計減排策略。除此之外，作者還通過自下而上的估算方法提高了時空分辨率，顯著減少了不確定性，為實現(xiàn)中國碳峰值和碳中和目標的準確評估提供了支持。作者在本研究中還提到無需城市放棄自身發(fā)展模式或轉移污染產(chǎn)業(yè)，而應從成功的減排案例中汲取經(jīng)驗，并推廣低碳技術與政策。此外，本研究還強調(diào)通過提高效率和優(yōu)化經(jīng)濟結構來持續(xù)降低碳強度，進而實現(xiàn)長期的碳減排目標。