符合五個特征的路線圖，就是比較好的路線圖。這些路線圖實施有哪些比較好的基礎(chǔ)條件？在中國有一個比較好的消息，太陽能光伏發(fā)電最近十年來成本下降了近乎十倍，風電也下降了 40% 以上，而且這個成本還會繼續(xù)下降。預(yù)計未來十年，太陽能光伏發(fā)電成本還有一定下降空間，這是非常好的消息。
正因為這些新技術(shù)的發(fā)展，我們才能對碳中和線路圖充滿希望，但是這里面有一個很重要的問題，我們用什么來作為碳中和的主體，我認為碳中和必須以城市作為主體，理由有四個。
第一，城市是人為溫室氣體排放的主角，因為 75% 的人為溫室氣體是由城市排放的，所以 " 解鈴還需系鈴人 "。
第二，中國城市的管理體制和西方不一樣，西方的管理體制是城市的建成區(qū)有多大，城市的管轄范圍就多大。但是中國的城市管轄范圍包括了農(nóng)村、原野以及很多空地。比如說我在杭州當過市長，杭州的城市建城區(qū)有 1000 平方公里，但是杭州的行政管轄范圍按 1.5 萬平方公里計算，是建成區(qū)市行政管轄范圍的 15 倍。在 15 倍的管轄范圍內(nèi)可以從容地布置碳匯、可再生能源的生產(chǎn)基地以及能源的消費，擁有這樣的基礎(chǔ)條件碳中和路線圖才可以在廣泛的管轄范圍內(nèi)根據(jù)地區(qū)條件從容制訂。
第三，改革開放 40 年，一直是以城市 GDP 指標作為競爭軌道，這種競爭為經(jīng)濟產(chǎn)生了良性動力和糾錯機制。城市就是一個 " 造富機器 "，" 造富機器 " 相互競爭，相互學(xué)習(xí)，相互進行協(xié)作，成為城市發(fā)展的主流。但在 " 十四五 " 期間我們需要轉(zhuǎn)向雙軌競爭，即 GDP 的競爭和減碳的競爭，用不著重新搞一套綠色 GDP，目前長三角城市已經(jīng)開始發(fā)力減碳競爭了，通過相互之間學(xué)習(xí)，相互之間競爭，相互之間的合作就形成了良性循環(huán)，財富增長的同時還可以減碳。
第四，城市作為主體，行業(yè)減碳也是非常重要的，比如能源系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、燃氣、石油這些系統(tǒng)也有路線圖要制定，也有時間表要確定。但是這些行業(yè)的碳中和體系是從上到下的，但城市的碳中和體系是由下而上的，這兩種體系一個是生成的碳中和體系，一個是構(gòu)成的碳中和體系，兩者之間互補方可增強中國碳中和體系的韌性。
城市作為碳中和體系應(yīng)該怎么劃分？有哪幾個板塊？
我認為可以分為工業(yè)、碳匯和農(nóng)村農(nóng)業(yè)、建筑、交通、市政這五個在這五個板塊中，可以想象有一些城市已經(jīng)沒有工業(yè)了，比如說北京，工業(yè)都遷移了，有一些旅游城市，比如麗江也沒有工業(yè)，主要是旅游業(yè)。有一些城市在沙漠地帶，像烏魯木齊基本上就沒有什么森林，所以碳匯量就很少。但是所有的城市都有建筑，都有建筑能耗，都有建筑的能源供應(yīng)，都有交通能耗，也就是交通的碳排放，也都有市政和廢棄物的處理。所以說即使城市有千差萬別，但是有共性的三個板塊就是建筑、交通、市政，這三部分的能耗減碳是完全可以開展相互學(xué)習(xí)和競爭的。
要把 " 建筑、交通、市政 " 這三方面的碳排放降下來，很重要的是依靠更多的技術(shù)創(chuàng)新和社會治理系統(tǒng)，比如法律、宣傳、政策等，把行政手段和技術(shù)創(chuàng)新進行有機的組合。如果說采取碳交易、碳稅、車輛減排是精確減碳的話，碳價格機制或許會帶來更多的收益和更小的不確定性。如果電廠生產(chǎn)出來多少電，排放出來多少碳，碳要就地封存，成本是非常高的?，F(xiàn)在世界上最大電廠的碳封存系統(tǒng)也關(guān)掉了，為什么？封存的整個過程同樣需要能源，而且這個能源也產(chǎn)生著碳排放，人們發(fā)現(xiàn)不僅成本極高，而且封存的過程中排出的碳比封存的還多，這顯然就不合理了。
需要強調(diào)的是，" 海洋碳匯 " 的潛力是巨大的，例如海洋里面有珊瑚、貝類，它們能夠把二氧化碳轉(zhuǎn)化成碳酸鈣，這個封存過程中不消耗任何碳，這種封存叫自然封存，如果這種自然封存能夠代替工業(yè)文明式的封存，效益是非常高的。碳中和技術(shù)還在不斷創(chuàng)新，新的治理手段也在醞釀中，這些手段和技術(shù)決定著財富的分配和城市發(fā)展的潛力。
在交通方面，交通的模式出現(xiàn)了飛躍性的創(chuàng)新，為什么說飛躍性的創(chuàng)新呢？自古以來交通工具用什么燃料就排放什么樣的溫室氣體，已經(jīng)成為一個規(guī)律。但是現(xiàn)在不一樣了，現(xiàn)在燃料要講究 " 出身 "，你的 " 出身 " 不一樣，排放的碳也完全不一樣，比如說我們經(jīng)常講的氫動能，氫氣汽車用的燃料氫氣如果來自于化石能源的，排放就很高，高到什么程度呢？高到比用汽油、柴油還高出 20% 以上。但是如果氫氣來自于可再生能源，我們稱之為綠氫，那么綠氫的碳排放量僅相當于目前燃油車的 1/20，但氫氣來源不一樣，碳排放的差距就可能相差 20 倍以上，例如通過天然氣制成的灰氫。如此一來，生物醫(yī)療、甲醇、乙醇、甲烷，" 出身 " 不一樣，碳排放是不一樣的。第一次在交通模式的創(chuàng)新上要講究燃料出身證明，而且要跟蹤這些出身證明，里面不能摻假，要回溯到整個燃料生產(chǎn)的全流程。這樣才能夠精確地計量溫室氣體的排放，過程中有大量的新技術(shù)和治理手段投入使用，每項新技術(shù)，每項新的治理方法都是造富的新機會。
再比方說城市內(nèi)部的交通，怎么叫好的城市內(nèi)部交通工具呢？有三個要素，第一碳排放要低，第二占地面積要小，第三 PM2.5 的貢獻要小，這樣看來比如說自行車、電動自行車、電動車，或者公交、地鐵，這些都是好的交通工具，為什么？因為 PM2.5 的貢獻很小，而且 PM2.5 基本為 0，碳排放很低。除了電動汽車的占地面積大以外，其他的占地面積都比較小。但是摩托車就是比較糟糕的交通工具了，碳排量很大，而且 PM2.5 的排放比一般的汽車還大，這樣的交通工具從倡導(dǎo)綠色出行的角度應(yīng)該是需要逐步淘汰的。但是很有意思，各個城市都在淘汰電動自行車，卻很少人說淘汰摩托車，為什么？對摩托車牌照的發(fā)放和管理相關(guān)部門是可以要求收費和處罰，但電動車沒有，這就是利益機制的作用，這是跟碳中和是截然相反、背道而馳的。
為什么中國要推行電動汽車，有人懷疑電動汽車用的電還是煤發(fā)電的，碳排放仍然是很高的，但是大家可以看到如果電動汽車用的是煤發(fā)的電，比起汽油、柴油的汽車來講碳排放還是降低了 20%。如果電動汽車用的是可再生能源的電，排放就歸零了，所以說電動汽車不管怎樣都能夠降低碳排放，降到 20%-0 之間，我們還是要推行電動汽車。正因為如此，全世界都已經(jīng)作出了自己的承諾，都列出了什么時候停止燃油車的生產(chǎn)，挪威做得最早，計劃在 2025 年的時候就停止生產(chǎn)和銷售燃油車，全部要電力化，或者是氫能源，這點對城市所有的造車企業(yè)都是前所未有的沖擊，也是前所未有的機會。
第三，建筑模式的創(chuàng)新。建筑是所有的人都必須擁有的，要么是買來的，要么是租的，建筑的碳排放一直是被低估的，國際能源組織曾經(jīng)對世界建筑進行了碳排放的估算，認為建筑的碳排放從全生命周期來講是占全社會碳排放 38% 左右。但是在中國經(jīng)過詳細計算，我們建筑的全生命周期碳排放，居然占到了全社會的碳排放的 48%，為什么會比國際的平均值還要高得多呢？是因為世界上百分之六七十的建筑是木材，木材是一種碳中性的建筑材料。但是在中國 80% 以上的建筑材料是用鋼筋水泥，鋼筋水泥是不具備木材的 " 碳中性 " 的。
中國建筑的節(jié)能是整個碳中和體系中的最需要攻克的，從當前建筑運行相關(guān)的二氧化碳排放狀況來看，我國公共建筑的總面積占比最小，但是耗能強度最大，單位面積公共建筑的碳排放約是日本的一倍；北方采暖建筑總面積不大，但每平米二氧化碳排放約為 36 公斤?，F(xiàn)在還有很多南方城市都在計劃實行集中供暖，如不謹慎考慮，這將會明顯增加這些城市的碳排放。因為北方地區(qū)采暖每平方米建筑約排放這么多二氧化碳，主要是因為按平方米計費引發(fā)的浪費，如果在南方地區(qū)例如武漢、成都等實施集中供熱，這顯然屬于高碳行為。
有許多人可能在離開家庭的時候會記得把電燈等用電設(shè)施關(guān)掉，但是暖氣片是不會關(guān)的，因為暖氣片是按平方米計價的，這也是我們所忽視的，事實上如果關(guān)了暖氣片，節(jié)能的效果將比關(guān)電燈等用電設(shè)備要大出十倍。
另外，可以看到綠色建筑是全球流行的新的應(yīng)對碳中和的建筑體制。綠色建筑有兩個專有名詞——第一個是全生命周期節(jié)能、減碳、節(jié)水、節(jié)采，室內(nèi)環(huán)境比較好的建筑；第二個專有名詞——綠色建筑是氣侯適應(yīng)型的建筑，即建筑的能源系統(tǒng)和圍護結(jié)構(gòu)能夠隨著氣候的變化而自行調(diào)節(jié)，使建筑的用能模式發(fā)生適應(yīng)性變化。
例如綠色建筑可以在夏天需要制冷時，將室內(nèi)空氣中的熱儲存在地下，到冬天時再把熱量重新提取出來進行取暖，這兩者在長江流域是可以實現(xiàn)平衡的，一個建筑能夠?qū)ν饨邕M行適應(yīng)性的自我調(diào)整，這就叫做氣侯適應(yīng)型建筑。而且建筑的窗戶是隨著陽光的變化而自動進行變化，能夠遮陽、吸收陽光，這些成本都是非常低的。建筑的節(jié)能如果從氣侯適應(yīng)性的角度來看，可以獲得低成本、高質(zhì)量的節(jié)能建筑。
建筑發(fā)展到未來，利用越來越便宜的可再生能源，越來越便宜的光伏，就可以實現(xiàn)正能建筑。什么是正能建筑呢？所有的建筑都需要消耗能量，但是正能建筑利用光伏等可再生能源產(chǎn)生的能量比建筑本身消耗的能量還多，這時候就變成了正能建筑。一個城市如果所有的建筑大部分都是正能建筑，那么建筑將不再僅僅只是耗能單位，也可以成為產(chǎn)能單位。
挪威波什格倫市的正能建筑Powerhouse Telemark
正能建筑的屋頂經(jīng)過了特殊設(shè)計，比一般的屋頂要大，朝陽的立面裝滿了太陽能光伏板，有些光伏做得越來越薄就像薄膜可以貼在墻上，貼在玻璃上，將來甚至可能做成涂料一樣，涂上就可以發(fā)電，那個時候所有建筑的墻面都可以作為發(fā)電的單元。
更重要的是，現(xiàn)在電動車越來越多了，根據(jù)規(guī)劃到 2030 年，中國可能有 1 億到 3 億輛的電動自行車，每輛電動自行車可以儲 60-90 度電，1 億量就是 90 億度電，可以儲存在這里，可以幫助電網(wǎng)進行調(diào)峰，而且所有的電動車車主可以用峰谷電和一般的電價直接進行靈活的切換，獲得額外的利益，這是一種新的通過電的儲存來獲得財富的新機會，是一個非常重要的大變革。
因此建筑脫碳潛力在于社區(qū) " 微能源 " 系統(tǒng)。將風能、太陽能光伏與建筑進行一體化設(shè)計，同時利用電梯的下降勢能和城市生物質(zhì)發(fā)電，利用社區(qū)的分布式能源微電網(wǎng)以及電動車儲能組成微能源系統(tǒng)。電力富余的時候，可以把電賣給電網(wǎng)，不足時候向電網(wǎng)購電，平時把電儲存在電動車中。借助這個微能源系統(tǒng)，可以有效調(diào)節(jié)電網(wǎng)波動。例如在峰谷的時候，用電動汽車進行充電；當峰頂時，可以借用電動車所儲電能反饋電網(wǎng)一部分電力，對電網(wǎng)用能進行調(diào)節(jié)。如果外部突發(fā)停電，社區(qū)也可以借助各家各戶的電動車電能作為臨時能源供應(yīng)。
國外已經(jīng)開展了大量研究，綠色建筑的高級階段可以發(fā)展為 " 魚菜共生 " 系統(tǒng)，使日常食物能夠在建筑內(nèi)實現(xiàn)并就近供應(yīng)。魚菜共生是一種新型的復(fù)合生態(tài)體系，它把水產(chǎn)養(yǎng)殖與水耕栽培兩種原本完全不同的農(nóng)耕技術(shù)，通過巧妙的生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計，達到在建筑內(nèi)科學(xué)的協(xié)同共生，從而實現(xiàn)養(yǎng)魚不換水而無水質(zhì)憂患，種菜不施肥而正常成長的生態(tài)共生效應(yīng)。采取 24 小時燈光照射促進蔬菜生長，而且水的利用率可以達到 90% 以上。在這個案例中，樓頂單位面積的蔬菜產(chǎn)量是大田里的 50 倍左右，非常高效，很值得中國以城市為主導(dǎo)的 " 碳中和 " 體系學(xué)習(xí)。
需要指出的是，建筑應(yīng)該有 " 負面清單 "，城市不應(yīng)該推行低密度發(fā)展，在南方地區(qū)推行按建筑平方米計價的集中供暖屬于高碳行為，同時應(yīng)避免 " 四聯(lián)供 " 供能系統(tǒng)和玻璃幕墻的濫用。有數(shù)據(jù)表明，作為以玻璃幕墻為主的上?；疖嚹险荆淠茉聪脑斐傻奶寂欧乓纫话愕幕炷两ㄖ叱鲆槐?，而如果該建筑建在廣東，則會高出三倍，但是如果是建在北京、哈爾濱等地區(qū)造成的碳排放又會比一般建筑減少，所以在建筑節(jié)能設(shè)計方面，應(yīng)著重考慮當?shù)貧夂虿扇∫虻刂埔说霓k法。另外，不提倡擴大使用中央空調(diào)來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，中央空調(diào)由于其集中供能常常處于 " 大馬拉小車 " 的狀態(tài)，人均耗能是普通分體空調(diào)的好幾倍。除以以外，不能在農(nóng)村倡導(dǎo)消滅土坯房，農(nóng)村抗震夯土農(nóng)房實際上屬于氣候適應(yīng)性建筑，土坯對熱量的儲蓄能力是鋼筋混凝土的一倍以上，可以實現(xiàn)室內(nèi)溫度的自動調(diào)節(jié)，并且對于農(nóng)村的夯土房如今早已有國家標準。
在市政創(chuàng)新方面，城市與自然對立的表現(xiàn)就在于生產(chǎn)、消費、降解三者的失衡，必須要逐步實現(xiàn)資源使用低碳化，對廢棄物進行就近降解再循環(huán)。但是我國現(xiàn)在流行做法是對廢棄物進行通過長途運輸，然后集中處理，這種被稱之為 " 靜脈產(chǎn)業(yè) " 的做法仍舊屬于工業(yè)文明的處理方式。大自然對廢棄物是 " 處處微循環(huán) "，工業(yè)文明的處理方法是 " 處處長循環(huán) "。這方面科學(xué)減碳就必須使各種廢棄物就近循環(huán)使用。
建筑的鋼材、水泥鋼筋都是單方面消耗的，如果建筑采用的是耐候鋼，或者甚至用不銹鋼建造的，這樣 100 年、甚至 200 年以后，由于材料基本上沒有生銹，就能實現(xiàn)百分百回收利用，這樣的話我們可以把建筑的材料能耗降到很低，因為所有的材料都是可以回收利用的，更重要的我們可以幫助鋼鐵行業(yè)來減碳，因為鋼鐵行業(yè)消耗的能源從鐵礦石生產(chǎn)，一直到鐵礦石的運輸、鐵礦石的粗煉、到鋼材的精煉，整個過程中間消耗巨量的能源。如果直接用廢鋼材進行回收利用，就可以把碳排放減掉一半以上。更重要的是，如果所有的建材都是回收利用的，能源供應(yīng)、材料供應(yīng)就可以建立在內(nèi)循環(huán)的基礎(chǔ)上，中國就可以做到不依賴國外進口鐵礦石，這一點是國家安全，而且是雙碳戰(zhàn)略的重要部分。
其次，中水多級多次回收再利用是減少供排水碳排放的重要途徑。城鎮(zhèn)住宅和生產(chǎn)單位污水，目前都是通過污水管網(wǎng)收集長距離輸送到污水處理廠進行集中處理，這是一種工業(yè)化處理的方式，碳排放強度很高。值得推廣的新模式是用分散式的集裝箱式再生水處理器，這種方式不僅能夠?qū)崿F(xiàn)水的 " 微循環(huán) "，而且更節(jié)能、節(jié)地、節(jié)省投資。這種新的創(chuàng)新模式可以使污水在集裝箱內(nèi)進行 1 級 B 和 1 級 A 的處理，1 級 B 處理的水未經(jīng)脫磷除氮，所以這類水可以作為市政綠化用水，水中的氮磷等物質(zhì)正是植物成長所需的養(yǎng)分，而經(jīng) 1 級 A 處理的水則能夠直接達到純凈水標準，這類水可以直接接入自來水管網(wǎng)，并且水質(zhì)比遠距離調(diào)水還好，碳排放更少，這樣不僅實現(xiàn)了水的內(nèi)部循環(huán)，而且也增強了城市的供水系統(tǒng)韌性。
第二個節(jié)水的辦法是戶內(nèi) " 中水回用 "。利用戶內(nèi)中水集成系統(tǒng)可以將洗臉盆、洗衣機、淋浴產(chǎn)生的廢水集中儲存在一個裝置內(nèi)自動進行過濾消毒，消毒后就成為抽水馬桶、拖布池的用水。有人曾做過簡單的計算，如北京市及周邊約一千萬戶居民都用上這套建議的 " 戶內(nèi)中水 "，每年約可節(jié)約南水北調(diào)對北京的實際供水量（每年約 6 億噸）。前者的碳排放顯然要比幾千公里調(diào)水要低得多。
再比方說如果采用海綿城市，把雨水進行搜集利用，雨水滲透到地下水，城市可以做到像海綿一樣吸收雨水，小雨搜集利用起來，不是隨便地排掉。在國外，不同等級的海綿，減碳的能力是不一樣的，而且減下來的碳是可以拿到碳交易市場進行交易的。雖然海綿城市不論是設(shè)計、施工、運行等環(huán)節(jié)都需要花錢，但是可以通過碳交易市場增加財富，這種機制在美國等發(fā)達國家已經(jīng)實施。
我們經(jīng)常講城市的綠化非常重要，城市的綠化不在于每一棵樹能封存多少碳，更重要的是由這些綠化所產(chǎn)生的綜合減碳效應(yīng)成果顯著。這是因為樹木種植在城市內(nèi)部可以有效降低熱島效應(yīng)，減少人們在夏季對空調(diào)的依賴，在北京夏季有綠化范圍和無綠化范圍的溫差可以達到 8 攝氏度。行道樹木和小型園林中的喬木能夠通過水蒸發(fā)和遮陽效應(yīng)達到明顯的環(huán)境降溫作用，能夠促使民眾減少使用空調(diào)，從而間接地實現(xiàn)了節(jié)能減碳。
但是，要這種模式發(fā)揮作用，就需要把傳統(tǒng)的綠地模式進行創(chuàng)新，傳統(tǒng)的綠地模式往往非常大，大到幾個平方公里，這樣的綠地其實是不容易讓人享受的，如果把綠地變成小塊，而且用高大的行道樹聯(lián)系起來，形成網(wǎng)絡(luò)后就可以達到樹冠的面積占到城市的空間面積 40% 左右，從而把熱島效應(yīng)大大降低，這樣城市可以做到大規(guī)模的減少空調(diào)使用。也正是基于這種創(chuàng)新模式，立體園林建筑成為近幾十年出現(xiàn)的建筑新模式，這種建筑可以使每戶人家擁有 20-50 平方米的菜地花園。這些陽臺菜園可以種花種菜具有 5 大綜合減碳效果，一是減少熱島效應(yīng)，使夏天的空調(diào)有效減少，可以節(jié)省 30-55% 能源消耗。二是，因植物量很大，可以使小區(qū)綠化率提高到 160%。三是可充分利用多余的中水和雨水在陽臺園地實現(xiàn)水循環(huán)利用。四是將廚余垃圾簡易處理后成為花草菜的肥料。五是微型園林有助居住者身心健康。
可以做個小結(jié)，通過以上的這些技術(shù)和手段，把 2020 年到 2060 年這之間的達峰和碳中和分成三個階段，每個階段采取不同的策略、不同的技術(shù)，我們可以從下而上來形成以城市碳中和為主體的良性變革。