1、徐州市社会绿色化发展的路径探索 杜晨磊 何颖 徐州工程学院城南校区 摘 要： 本文从社会绿色化方面对徐州市碳排放现状进行测度和评价, 利用数学模型得出相应量化结果的基础上, 构建绿色化发展的路径目标, 寻找绿色化发展的路径, 旨在为徐州市未来发展的社会绿色化路径提供有效建议。关键词： 绿色化发展; 碳排放测度; 碳排放评价; 绿色化转型; 徐州市; 收稿日期：2017-9-19Received： 2017-9-191 徐州市碳排放现状测度与评价1.1 碳排放测度模型1.1.1 现状测度模型通过建立碳排放现状评价模型分析不同能源消耗与碳排放量之间的相关性, 其表达式为:式中, E 为不同类型能源
2、的使用量 (此处按统一折算成标准煤) ;K 为碳排放系数, 根据国内相关研究成果, K 值大约可以定为 0.785。本文中城市碳排放结构主要包括建筑消耗能源 (1E) , 交通消耗能源 (2E) 以及城市生活消耗能源 (3E) 。城市碳排放量的测度可利用上式对能源消费量进行转化。1.1.2 KAYA 预测模型KAYA 模型是由日本学者 Yoichi Kaya 提出, 用于解释碳排放与人口、经济增长之间关系的一个恒等式, 具体表述为:式中, P 为人口总量;E/GDP 为单位能源使用强度;CO 2/E 为碳排放强度, 即系数K。依据 KAYA 模型, 根据徐州市每年的经济规模, 可对未来徐州市的
3、碳排放量进行预测, 从而宏观上明确徐州市未来绿色化发展的路径。截至 2015 年, 徐州市常住人口为 858.05 万人, 万元 GDP 的能源强度折合为 0.869t 标煤, 每吨标煤燃烧后排放的 CO2为 2.66t 左右。由此, 可以计算出徐州市 2015 年 CO2排放量为1.61 亿 t。1.2 城市主要领域碳排放量测度1.2.1 建筑领域(1) 建筑碳排放模型根据建筑领域低碳发展的特点对 KAYA 模型进行相应的修正, 从而得出低碳建筑测度模型, 修正后的模型为:式中, K 是可再生能源利用的年均增长率, C 建筑代表建筑面积。(2) 建筑碳排放测度与评价徐州建筑领域的碳排放总量是
4、居住建筑及公共建筑碳排放量之和, 随着徐州城市建设的步伐加快以及人民生活水平的提高, 建筑领域能源消费以年均 13.2%的速度递增, 略低于 GDP 的发展速度。CO 2排放量由 2011 年的 1590.39 万 t 增加到了 2015 年的 2338.85 万 t。天津城市能源总消费量以年均 9.5%的速度增加。1.2.2 交通领域(1) 交通碳排放模型按照徐州交通现状的实例研究可知, 民用交通工具 CO2排放量最主要受民用小汽车保有量因素的制约。因此, 根据徐州城市交通领域碳排放的特点对模型进行修正, 得到交通领域碳排放测度模型:式中, Q 表示民用小汽车数量;M 表示小汽车行驶里程;E
5、/M 表示单位里程小汽车的能耗量;CO 2/E 表示系数 K, 是能源 CO2排放量的折算系数 (各种能源与排放之间的换算关系按照国际通用标准) 。(2) 交通碳排放测度与评价根据出行总里程折算, 私人小气车 CO2排放量从 2011 年的 252.63 万 t 上升到了 2015 年的 451.84 万 t, 年均增长 53.27%, 低于小汽车数量的增长率, 这是由于近年来小汽车在制造过程中应用节能减排技术所致。1.2.3 生活领域(1) 生活碳排放模型对于城市生活领域的碳排放测度, 因为居民消费也是城市 GDP 的重要组成, 所以能源强度参考徐州 GDP 平均能源消耗强度 0.84。因此
6、, 基于城市生活领域消费产生的 CO2排放量, 得到修正后的生活领域 KAYA 模型:式中, C 生活 为城市居民日常生活用品及服务消费额度, E 生活 C 生活 为城市生活单位消费量 CO2排放能耗, 可以统一折算为标准煤。CO 2/E 生活 仍然是标准煤与 CO2排放之间的折算系数 2.46, 采用全国平均标准。(2) 生活碳排放测度与评价从城市生活 CO2排放总量上来分析, 2004 年生活消费所造成的 CO2排放量为1157.32 万 t, 到 2009 年这一数字上升到了 1706.14 万 t, 5 年时间增加了将近一倍, 年均增加 18%。从城市生活 CO2排放比例上来分析, 天
7、津市生活 CO2排放量占全市总排放量的比例逐年增加, 从 2011 年的 6.69%上升到 2015 年的 8.54%, 这是由于随着徐州社会经济的不断发展, 人民生活水平不断提高, 基尼系数也在不断下降, 城市居民用于保障基本生活以外的服务消费数额大幅增加。2 徐州市绿色化路径的情景分析2.1 情景分析模型根据上式, 从而推导出二氧化碳排放预测模型为:式中, C 0为基年二氧化碳的排放量, 这里取 2006 年的数据;C x为预测年份二氧化碳的排放量;m 为减排率, 指由于产业结构调整、能源结构调整、技术进步、政策引导等因素对单位 GDP 二氧化碳排放量的影响;n 为平均经济增长速度。2.2
8、 情景设置2.2.1 基本原则本文以 2006 年为基期, 2020 年、2030 年、2040 年为目标期对徐州市的二氧化碳排放进行情景分析。本文设置的为最保守情景, 即以万元 GDP 能耗降低速率保持历史上的绩效, 清洁可再生能源在一次能源消耗中所占的比重达到中国可再生能源中长期规划设定的目标。2.2.2 参数设置表 1 徐州市基准方案下的参数设定 (单位:%) 下载原表 2.2.3 情景分析结果基准方案下, 徐州市二氧化碳排放总量在 2033 年出现拐点, 情景分析结果如表2 所示。表 2 基准方案下徐州市二氧化碳排放情景分析 下载原表 3 徐州市绿色化发展路径3.1 建筑领域减排措施(
9、1) 优先发展城市公共交通构建合理的交通结构, 加快推进城市轨道交通建设, 积极发展大运量的快速公交系统 (BRT) 。(2) 加大交通科技研发力度, 降低单耗水平, 提高清洁能源比重, 其中, 要不断开发符合环保要求新的内燃机, 开发混合动力电动车技术。(3) 紧凑型城市空间规划, 减少交通需求量, 紧凑城市是指在城市总体规划的指导下, 以紧凑的城市形态, 建设“新城市”的一种可持续发展战略。3.2 交通领域减排措施(1) 实施城镇民用供暖节能改造; (2) 降低除供暖外的住宅能耗; (3) 实施一般性非住宅民用节能改造; (4) 实施大型公共建筑的节能改造。3.3 生活领域减排措施(1) 发展节能环保型轿车和家用电器, 制定制造业不同产品的节能环保标准, 对节能产品采取政策和税收方面的优惠, 鼓励消费者购买, 从而降低单位产品的生产和使用能耗; (2) 制定人均住房面积标准, 对于超出人均标准的面积实现价格赣榆政策。
