低碳城市規(guī)劃研究綜述

低碳城市規(guī)劃研究綜述

為了有效地改變世界氣候，減少二氧化碳等溫室氣體的排放，低碳經(jīng)濟和低碳城市的研究和實踐已成為世界難題。城市是碳減排的關鍵,而城市規(guī)劃作為建設城市和管理城市的基本依據(jù),必然擔負著建設低碳城市的重要角色。但對于城市規(guī)劃中如何有效落實低碳城市建設理念,如何確定低碳城市規(guī)劃定位、內涵,構建低碳城市規(guī)劃研究的理論基礎,以及如何具體實施、今后的發(fā)展方向等,都需要進一步深入研究。1國外的研究和實踐1.1低碳經(jīng)濟的概念“低碳”一詞首先出現(xiàn)在英國《我們未來的能源——創(chuàng)建低碳經(jīng)濟》(StateforTradeandIndustry,UK,2003)白皮書的“低碳經(jīng)濟”概念中,低碳經(jīng)濟的核心思想是以更少的能源消耗獲得更多的經(jīng)濟產出。城市作為碳減排的關鍵,低碳城市的概念也應運而生,但對于低碳城市目前國際上尚無統(tǒng)一界定的內涵,一般認為:低碳城市是以城市空間為載體發(fā)展低碳經(jīng)濟,實施綠色交通和建筑,轉變居民消費觀念,創(chuàng)新低碳技術,從而達到最大限度地減少溫室氣體的排放。1.2“空間碳排放量”發(fā)展模式目前,有關低碳城市與低碳城市規(guī)劃的研究文獻已開始涌現(xiàn)。方偉堅(Fong,2007)等認為碳排放與城市形態(tài)結構存在著一定關系,提倡緊湊城市的空間發(fā)展模式;格萊澤和卡恩(Glaeser,Kahn,2008)研究了碳排放量與土地利用的關系,認為對土地利用的限制和約束越嚴格,居民生活的碳排放量水平越低,例如高密度中心區(qū)的人均碳排放量要比低密度郊區(qū)的少;克勞福德和弗倫奇(Crawford,French,2008)探討了英國空間規(guī)劃與低碳目標之間的關系,認為實現(xiàn)低碳目標的關鍵是轉變規(guī)劃管理人員和規(guī)劃師的觀念,在空間規(guī)劃中重視低碳城市理念和加強低碳技術的運用。1.3研發(fā)高性能技術近年來,世界上許多國家均出臺了應對氣候變化的國家行動計劃(1),主要針對工業(yè)、汽車、能源等領域,通過頒布法案、政府政策以及國際公約等方式,來研發(fā)推廣高性能技術,減少高碳能源的使用以及利用可再生能源等,最終實現(xiàn)溫室氣體的減排指標。2007年在巴厘島召開的《聯(lián)合國氣候變化框架公約》第13次締約方大會,初步提出了發(fā)達國家在2020年前將溫室氣體排放量比1990年減少25%~40%的目標。1.4健全區(qū)域供熱網(wǎng)絡,進行天然氣發(fā)電目前國際上一些城市在低碳發(fā)展某些領域起到了領跑的作用。例如倫敦制定了包括碳減排、可再生能源利用等目標,建立倫敦氣候變化管理局、設施分布能源管理供給部門等;東京逐漸普及建筑節(jié)能,進行天然氣發(fā)電,同時充分進行余熱利用等;柏林建立了完善的熱電聯(lián)產和區(qū)域供熱網(wǎng)絡,同時發(fā)展微型發(fā)電等;哥本哈根則建立了廣闊的熱電聯(lián)產和區(qū)域供熱網(wǎng)絡,同時大力發(fā)展風力發(fā)電等;巴塞羅那則規(guī)定所有新的開發(fā)建設都需安裝太陽能集熱器。由于目前國際上還沒有形成廣泛共識的低碳城市評價指標體系,因此尚無得到公認的低碳城市。1.5低碳特殊研究低碳城市的實現(xiàn)需要一定的載體,主要體現(xiàn)在產業(yè)、交通、建筑、能源等方面,同時也應從價值觀念、消費習慣等方面大力倡導低碳生活方式。1.5.1《低碳產業(yè)戰(zhàn)略》低碳產業(yè)包含兩方面的涵義,一是本身就是低能耗、低排放的產業(yè)類型;二是以低碳技術為載體的產業(yè)類型,如新能源產業(yè)等。2009年3月6日,英國商業(yè)、企業(yè)和改革部提出《低碳產業(yè)戰(zhàn)略遠景》(LowCarbonIndustrialStrategy:Avision),包含提高能源效率、重視在產業(yè)發(fā)展中使用可再生能源、開發(fā)和生產低碳汽車以及建設低碳研發(fā)中心等4個方面重要內容。2004年新加坡國立大學設計與環(huán)境學院對新加坡裕廊工業(yè)園進行了以能源低碳為方向的總體規(guī)劃概念方案探索(圖1),設想在可預見的未來通過發(fā)展新型建筑、綠色基礎設施和生物能電力生產,建立生物循環(huán)系統(tǒng),淘汰以化石燃料為基礎的產業(yè),實現(xiàn)產業(yè)的低碳化發(fā)展。1.5.2風能發(fā)電系統(tǒng)丹麥目前是歐洲乃至世界上風力發(fā)電和熱電聯(lián)產發(fā)展最好的國家。據(jù)丹麥電網(wǎng)(Energinet.dk)公司統(tǒng)計,2007年丹麥風力發(fā)電達到了其總發(fā)電量的19.4%,風能發(fā)電機在全國均有廣泛分布(圖2),同時建立了高效的熱電聯(lián)產循環(huán)系統(tǒng)(圖3)。德國在太陽能供熱和光伏發(fā)電方面已走在了世界的前列。根據(jù)德國太陽能協(xié)會(BSW)的統(tǒng)計,2007年德國利用太陽能共供熱658MWth,占整個歐洲市場的34%(圖4);近年來,德國光伏發(fā)電發(fā)展迅速(圖5),2008年德國新安裝光伏發(fā)電裝置為1500MWp,目前裝置總額為5334MWp,光伏發(fā)電規(guī)模居世界第一位。1.5.3混合動力汽車2009年英國政府規(guī)劃了到2050年的低碳車輛技術路線圖(圖6),此路線圖分為3個戰(zhàn)略期,短期內改進現(xiàn)有技術,中長期則進行混合動力汽車和電動力汽車的研發(fā)。2007年新西蘭在其能源戰(zhàn)略中提出了低碳交通的行動方案路徑(圖7),主要包括減少出行、模式選擇、提高燃料使用效率和燃料替代等4個方面的策略。1.5.4可持續(xù)的住宅標準體系英國社區(qū)和地方發(fā)展部于2006年制定了可持續(xù)住宅的標準,旨在建立一個全國標準來指導可持續(xù)建筑的建設?？沙掷m(xù)的住宅標準體系包括:能源/CO2、水、健康和福祉、材料、管理、地表水徑流、生態(tài)、廢物利用等8個方面。同時,英國貿易與工業(yè)部也推出了資助低碳建筑方案(LCBP),該方案涵蓋整個英國,其重點是鼓勵提高能源利用效率和微型發(fā)電,促進低碳建筑物建設,包括使用生物能源,方案分為2個階段共投資6000萬英鎊。2中國研究與實踐2.1低碳城市發(fā)展路徑目前國內對低碳城市的研究尚處于探索階段,且以戰(zhàn)略層面為主。中國科學院可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究組在其《2009年中國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略報告》中,提出了中國低碳城市的發(fā)展戰(zhàn)略設想,并從經(jīng)濟、社會和環(huán)境3個層面,初步提出了低碳城市的指標體系(表1)。付允等學者(2008)則從系統(tǒng)論的角度提出了低碳城市的發(fā)展路徑,探討了能源、經(jīng)濟、社會、技術的內在關系框架(圖8)。同時部分國際組織也積極展開對中國的研究。2008年氣候組織(TheClimateGroup)正表12009-2020年中國低碳城市發(fā)展戰(zhàn)略目標Tab.1Objectivesoflow-carbonurbandevelopmentstrategyinChina(2009-2020)資料來源:見參考文獻1第229頁。圖8低碳城市發(fā)展路徑框架資料來源:參考文獻13第8頁。式推出“城市低碳領導力”項目,旨在推動地方政府制定相關政策,促進低碳技術應用,構建低碳領導力體系,發(fā)展低碳經(jīng)濟。2009年,亞洲協(xié)會美中關系研究中心推出了《中美能源與氣候變化合作路線圖》,制定了優(yōu)先合作領域如采用低排放煤炭技術、提高能源效率和節(jié)能措施、推廣可再生能源等。2.2與新能源企業(yè)對接,打造太陽能應用城市作為世界自然基金會“中國低碳城市發(fā)展項目”首批試點城市之一的保定市,于2006年提出“保定·中國電谷”的戰(zhàn)略構想,重點發(fā)展風力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電等產業(yè)群,現(xiàn)有新能源企業(yè)已超過160余家,同時于2007年又提出“太陽能之城”的概念,截至到2007年底,保定50%的公共場所、40%的生活小區(qū)、40%的旅游景區(qū)完成太陽能應用改造,主要包括道路廣場太陽能照明和建筑太陽能供熱等。上海市崇明東灘生態(tài)城有望成為世界上第一個碳中和區(qū)域。據(jù)規(guī)劃,生態(tài)城的電力熱力能源全部由當?shù)仫L能、生物質能和太陽能獲得,步行、自行車和燃料電池公交車將作為主要出行方式,建筑屋頂將使用草坪和植物的天然隔熱層,同時城區(qū)80%的固體廢物實現(xiàn)循環(huán)利用。2.3單位gdp能耗比2005年降低20%的目標我國的《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》中就提出2010年單位GDP能耗比2005年降低20%的目標。2007年中國公布《應對氣候變化國家方案》、《節(jié)能減排綜合性工作方案》、《應對氣候變化中國科技專項行動》,這體現(xiàn)了我國政府在應對氣候變化方面所進行的低碳建設努力。2.4低碳建設要求2.4.1企業(yè)節(jié)能管理2006年4月,國家發(fā)展改革委員會同國家能源辦等機構聯(lián)合下發(fā)了《千家企業(yè)節(jié)能行動實施方案》,開展了實行節(jié)能目標評價考核制度、強化企業(yè)節(jié)能管理、開展企業(yè)能源審計和編制節(jié)能規(guī)劃以及推進千家企業(yè)節(jié)能技術改造等行動。臺灣則出臺了低碳產業(yè)規(guī)劃,提出了知識化、高值化、低碳化的未來產業(yè)結構,制定了節(jié)能技術升級、制造業(yè)結構調整以及服務業(yè)擴大等具體措施,頒布了制造業(yè)節(jié)能減碳具體的推動策略計劃表。2.4.2中國與我國發(fā)展光伏發(fā)電產業(yè)的規(guī)劃及政策我國于2005年頒布了《可再生能源法》,2006年制定了《可再生能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃》,為低碳能源的利用明確了方向,2009年財政部、住房城鄉(xiāng)建設部下發(fā)了《關于加快推進太陽能光電建筑應用實施意見》和《太陽能光電建筑應用財政補助資金管理暫行辦法》,明確要求要加快光伏發(fā)電的建設。2.4.3建筑節(jié)能建筑標準對于建筑節(jié)能,建設部于2001年頒布了《居住建筑節(jié)能設計標準》,2005年頒布了《公共建筑節(jié)能設計標準》,2006年頒布了《綠色建筑評價標準》,明確提出了我國劃分綠色建筑的等級和標準,同時也規(guī)定了可再生能源在建筑中的利用要求,為我國低碳建筑發(fā)展打下了堅實的基礎。3低碳城市規(guī)劃的研究3.1低碳發(fā)展模式對于低碳城市規(guī)劃,同濟大學的潘海嘯等提出了低碳城市空間規(guī)劃策略,探索了區(qū)域、總體規(guī)劃、詳細規(guī)劃3個層面的低碳發(fā)展模式,在區(qū)域層面提出以區(qū)域公共交通導向的走廊式發(fā)展模式,在總體規(guī)劃層面提倡綠色交通支撐的空間結構,實現(xiàn)短路徑的土地混合使用,適合人與自行車的地塊尺度,以公共交通可達性確定開發(fā)強度,在詳細規(guī)劃層面主要以居住區(qū)規(guī)劃為例,建議限定居住小區(qū)規(guī)模,避免大街區(qū)空間,來促進步行和自行車的使用。3.2低碳城市規(guī)劃當前,低碳理念融入城市規(guī)劃的實踐,主要結合城市生態(tài)規(guī)劃進行探索較多。深圳的光明新區(qū)結合“綠色新城”建設,在《深圳市近期建設規(guī)劃(2006-2010)之新城規(guī)劃》中提出“低碳”城市建設理念,通過著力培育低碳城市機能、加快推進經(jīng)濟的低碳轉型、建立公交主導的交通系統(tǒng)和大力發(fā)展綠色建筑等措施(2),2008年3月,光明新區(qū)被建設部列為首個“綠色建筑示范區(qū)”,并進行了一系列的低碳城市建設實踐探索?！吨行绿旖蛏鷳B(tài)城規(guī)劃》和《唐山曹妃甸生態(tài)城規(guī)劃》也分別提出了以減少碳排放為目標的規(guī)劃措施,其中《中新天津生態(tài)城規(guī)劃》提出了促進綠色建筑、綠色交通、可再生能源利用等措施,明確單位GDP碳排放量不超過150噸-C/百萬美元的控制目標(3),《唐山曹妃甸生態(tài)城規(guī)劃》提出了促進低消耗、低排放的空間結構,并制定了能源管理措施(4)。對于低碳城市規(guī)劃實踐,筆者認為應將低碳城市理念融入城市規(guī)劃法定編制體系,促進城市規(guī)劃的不斷完善和發(fā)展創(chuàng)新,是低碳城市規(guī)劃得到有效實施的關鍵。在總體規(guī)劃層面,以《昆山市城市總體規(guī)劃》為例,將“低碳城市”作為昆山未來的發(fā)展目標之一,相關低碳構思主要體現(xiàn)在:城市布局的理念主要是公共交通走廊引導居住用地開發(fā),交通樞紐引導城市服務業(yè)發(fā)展,同時促進周邊用地的混合發(fā)展,減少小汽車的使用,促進交通減量和城市運行減碳;在能源利用方面,提出能源結構調整,促進清潔能源和可再生能源的發(fā)展,并提出到2030年萬元GDP能耗為0.25噸標煤的節(jié)能目標;在生態(tài)建設方面,進行碳氧平衡分析,提出生態(tài)固碳措施等。在控規(guī)層面,以《蘇州工業(yè)園區(qū)科教創(chuàng)新區(qū)控制性詳細規(guī)劃》為例,相關低碳構思主要體現(xiàn)在提出以產業(yè)結構調整為導向的產業(yè)減碳策略;以緊湊集中為導向的混合布局模式;以公共交通為導向的綠色交通系統(tǒng);以擴大碳匯為導向的多樣化生態(tài)系統(tǒng);以新能源利用和節(jié)能為導向的清潔能源發(fā)展等。并通過低碳的目標體系和控制指標體系,來具體指導城市用地的開發(fā)建設。4低碳城市發(fā)展的途徑城市是碳減排的關鍵,城市規(guī)劃應該承擔起建設低碳城市的重要角色,但低碳城市建設理念如何在城市規(guī)劃和建設中進行有效落實,避免停留在炒作理念和新概念階段,就必須通過深入研究和建設實踐探索,明確低碳城市的內涵和定位,構建低碳城市的理論基礎,建立一套可操作、可考量、可推廣的規(guī)劃實施指標體系,并融入法定城市規(guī)劃編制規(guī)范要求,促進城市規(guī)劃的發(fā)展創(chuàng)新,才能有效促進低碳城市的建設。4.1城市與生態(tài)城市的核心思想不同生態(tài)城市和低碳城市是當前各界關注的熱點,二者的建設理念和核心內涵密切相關,但需要理清低碳城市與生態(tài)城市之間的關系。首先,低碳城市與生態(tài)城市在核心思想上是一致的,都是關注生態(tài)環(huán)境方面的問題。但同時兩者之間存在著不同,生態(tài)城市關注自然環(huán)境、人居環(huán)境等多個方面,而低碳則主要關注全球氣候變化,因此相對來說生態(tài)城市內容更寬泛、更綜合,而低碳城市則側重強調減少碳排放,提高碳匯,從某種程度上來說低碳城市是生態(tài)城市的一個子集。因此有專家學者提出低碳生態(tài)城市的概念(5),將低碳作為生態(tài)城市的重要概念之一來進行闡述。4.2低碳理念融合現(xiàn)行規(guī)劃為有效促進低碳城市規(guī)劃研究和建設實踐的深入,必須明確低碳城市規(guī)劃的定位。結合我國現(xiàn)有城鄉(xiāng)規(guī)劃編制體系,可以有以下3種編制類型:一是現(xiàn)行城鄉(xiāng)規(guī)劃編制體系以外的低碳城市規(guī)劃,作為一種新類型的規(guī)劃;二是作為現(xiàn)行城市規(guī)劃的組成部分進行編制,以專項規(guī)劃或獨立篇章的形式納入現(xiàn)有城鄉(xiāng)規(guī)劃體系;三是低碳理念融入現(xiàn)有法定城鄉(xiāng)規(guī)劃編制體系中,在城市各項規(guī)劃內容中實現(xiàn)低碳目標,落實到用地布局、交通模式、產業(yè)發(fā)展和設施建設中。從今后的發(fā)展看,筆者認為低碳理念融入現(xiàn)有法定城鄉(xiāng)規(guī)劃編制體系應是主要方向,是城市規(guī)劃自身發(fā)展創(chuàng)新的一個重要方面。4.3城市低碳發(fā)展的必要性分析當前,低碳城市規(guī)劃相關理論研究較少,而低碳城市規(guī)劃和建設實踐又迫切需要相關理論進行指導,并逐漸系統(tǒng)化?，F(xiàn)階段對于新能源利用以及節(jié)能減排技術等的研究和實踐較多,