《城鄉建設領域碳達峰實施方案》近(jin)日(ri)印(yin)發(fa),城(cheng)市(shi)作(zuo)為(wei)現(xian)代(dai)經(jing)濟(ji)活(huo)動(dong)的(de)中(zhong)心(xin),其(qi)在(zai)應(ying)對(dui)全(quan)球(qiu)氣(qi)候(hou)變(bian)化(hua)與(yu)推(tui)進(jin)可(ke)持(chi)續(xu)發(fa)展(zhan)中(zhong)發(fa)揮(hui)的(de)作(zuo)用(yong),愈(yu)發(fa)受(shou)到(dao)重(zhong)視(shi),方(fang)案(an)中(zhong)建(jian)設(she)綠(lv)色(se)低(di)碳(tan)城(cheng)市(shi)專(zhuan)設(she)一(yi)章(zhang)便(bian)是(shi)體(ti)現(xian)。
但具體實踐中,城市在推進用能結構調整等方麵仍存在較多困難。現有氣候治理框架下,超大特大城市的可再生能源利li用yong難nan點dian有you哪na些xie,未wei來lai低di碳tan轉zhuan型xing之zhi路lu該gai如ru何he前qian行xing?對dui此ci,中zhong國guo環huan境jing報bao記ji者zhe專zhuan訪fang了le香xiang港gang理li工gong大da學xue建jian築zhu環huan境jing及ji能neng源yuan工gong程cheng學xue係xi可ke再zai生sheng能neng源yuan研yan究jiu室shi教jiao授shou楊yang洪hong興xing。
土地有限、波動明顯,可再生能源麵臨挑戰
城市是現代經濟活動的中心,也是最主要的能源、資源消耗者和主要的溫室氣體排放者。在我國,為數不多的超大特大城市占據著相當比例的碳排放量。
中科院陳明星課題組曾對城市尺度下全國碳排放進行了初步核算,結果顯示,2019年全國超大特大城市碳排放總量占比為19.45%。
國際能源署(IRENA)發布的《中國能源體係碳中和路線圖》指出,提高能效、發展可再生能源等是中國在2030年前實現碳達峰的重要領域。但楊洪興認為,發展可再生能源在超大特大城市並不輕鬆,仍有眾多挑戰。
“風能、taiyangnengshiliangzhongjiaoyidaliangtuiguangdekezaishengnengyuanxingshi,shifenbushikezaishengnengyuanxitongdelianggezhuyaonenglianglaiyuan,danzheliangzhongnengyuanzaichaodatedachengshidetuiguangbingburongyi。”楊yang洪hong興xing介jie紹shao,超chao大da特te大da城cheng市shi可ke利li用yong土tu地di資zi源yuan有you限xian,難nan於yu安an裝zhuang大da量liang的de太tai陽yang能neng光guang伏fu係xi統tong,風feng能neng資zi源yuan也ye很hen有you限xian。同tong時shi太tai陽yang能neng應ying用yong推tui廣guang,還hai存cun在zai著zhe屋wu頂ding可ke利li用yong麵mian積ji少shao、陰影遮擋以及安裝維護難、立麵牆體發電效率低等限製。
tongshi,dangdianwangzhongyoudaliangdekezaishengnengyuangongdianshi,dianwangdedianyawendingshiyingxiangkezaishengnengyuanguangfanyingyongdeyouyizuai。yanghongxingzhichu,youyuyonghuduidianlixuqiuzhuniantisheng,daozhichengshifuhexuqiuda,yongdianjianfengfuhegao。tongshiduidianwangxuneng、設備更新換代、傳輸等的要求也提高了。“當大量間歇、波動且受天氣情況影響大的可再生能源電力加入時,就對城市電網的蓄能、傳輸、調峰、設備更新等提出了更高的要求。”
此外,能源結構調整所帶來的,還有相當的經濟成本和時間成本。楊洪興指出,低碳電力設備的投資建設、電網基礎設施更新換代成本等支出,會對地方及國家財政帶來相當大的壓力。而作為參與者,市民對於低碳經濟的接受程度與安全意識、培養正確使用新設備的操作能力等也需要一定的過渡時間。

綠色低碳取得進展,香港經驗有哪些?
目前,我國超大特大城市的可持續能源利用路徑仍在探索之中。但已有的城市經驗能夠為問題解決提供借鑒,香港便是如此。
根據香港特別行政區政府統計處最新數據,2021年年底香港人口臨時數字已達到740.31萬人。盡管人口數量眾多,但香港的城市綠色低碳發展卻走在前麵。2021年10月《香港氣候行動計劃2050》頒布,其中包括在淨零碳發電(分布式可再生能源建設推廣等)、節能綠建(新建與續存樓宇的節能、提高能源利用效率的能量需求管理等)、綠色運輸(汽車減碳與電氣化等)、全民減廢(廢棄物管理以減少城市廢棄物填充等)等多方麵的行動指南,以應對在2050年前實現碳中和的挑戰。
楊洪興介紹,香港的減碳計劃首先便是從能源、建築方麵入手。“在香港,發電所產生的碳排放量超過總量6成,而建築能耗部分則超過9成的電力消耗。目前僅占1%左右的可再生能源電力,在2035年會增長到7.5%—10%,並在往後持續提升至15%,這(zhe)對(dui)於(yu)可(ke)利(li)用(yong)土(tu)地(di)麵(mian)積(ji)有(you)限(xian)的(de)高(gao)密(mi)度(du)的(de)超(chao)大(da)特(te)大(da)城(cheng)市(shi)來(lai)說(shuo),是(shi)一(yi)個(ge)相(xiang)當(dang)可(ke)觀(guan)的(de)比(bi)例(li)。其(qi)中(zhong),離(li)岸(an)風(feng)電(dian)的(de)開(kai)發(fa)勢(shi)在(zai)必(bi)行(xing)。同(tong)時(shi),政(zheng)府(fu)建(jian)築(zhu)節(jie)能(neng)規(gui)範(fan)與(yu)智(zhi)慧(hui)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)也(ye)是(shi)香(xiang)港(gang)推(tui)行(xing)節(jie)能(neng)建(jian)築(zhu)的(de)兩(liang)大(da)重(zhong)點(dian),建(jian)築(zhu)光(guang)伏(fu)補(bu)貼(tie)政(zheng)策(ce)也(ye)將(jiang)極(ji)大(da)推(tui)動(dong)城(cheng)市(shi)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)的(de)發(fa)展(zhan)。”
香港的減碳計劃還涉及綠色運輸與全民減廢兩方麵,主要包括氫燃料電池巴士及重型車輛的試行、私家車電力化的推廣與新能源輪渡的使用,城市固體廢棄物收費、可降解塑料餐具規範與廢棄物燃燒發電。
楊洪興認為,香港與北京、上海等超大特大城市相比,有著眾多相同點:存在著城市耗電量大,尖峰負荷需求大、電網調節壓力大、可利用土地麵積受限的難點。也有著一係列發展綠色低碳城市的基礎條件,包括電力基礎設施更新換代迅速、城市經濟基礎好、民眾節能環保意識高。
“在這樣的背景下,香港對於電力生產與建築節能、交通運輸綠色低碳化與廢棄物減排回收等方麵的措施,都是可以借鑒共通的。同時,一些對於地域、自然資源條件要求不高的新技術新應用探索,如建築電氣化、分布式能源係統推廣、交通電氣化、高壓直柔輸電、柔性用電負荷等,都可以在北京、上海等特大城市進行試驗推廣。”楊洪興說。
開源節流,儲能技術、能源管理需重視
楊洪興認為,香港和內地超大特大城市的綠色低碳轉型,需要從開源、節流兩方麵進行,針對不同行業部門進行可行的路徑規劃,是碳達峰、碳中和目標在各個城市的實現範式。
“開(kai)源(yuan)主(zhu)要(yao)是(shi)增(zeng)加(jia)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan),尤(you)其(qi)是(shi)風(feng)電(dian)和(he)光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)的(de)使(shi)用(yong)。在(zai)可(ke)利(li)用(yong)的(de)城(cheng)市(shi)屋(wu)頂(ding),路(lu)邊(bian)和(he)可(ke)利(li)用(yong)的(de)地(di)方(fang)修(xiu)建(jian)分(fen)布(bu)式(shi)光(guang)伏(fu)電(dian)站(zhan),同(tong)時(shi)投(tou)資(zi)建(jian)設(she)高(gao)壓(ya)大(da)容(rong)量(liang)輸(shu)電(dian)線(xian)路(lu),大(da)量(liang)引(yin)進(jin)北(bei)方(fang)和(he)西(xi)北(bei)的(de)光(guang)電(dian)和(he)風(feng)電(dian)。此(ci)外(wai),海(hai)上(shang)風(feng)場(chang)的(de)建(jian)立(li)可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)增(zeng)加(jia)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)情況,對於一些沿海特大城市來說是非常有利的碳中和路徑。”相比於單一的城市內部分布式可持續能源,楊洪興更強調對大區域和大電網等多樣來源的風能、太陽能,生物能,水電和核能的綜合利用。
考kao慮lv到dao未wei來lai可ke再zai生sheng能neng源yuan電dian力li對dui於yu電dian網wang帶dai來lai的de傳chuan輸shu和he管guan理li壓ya力li,楊yang洪hong興xing著zhe重zhong強qiang調tiao了le以yi抽chou水shui蓄xu能neng電dian站zhan建jian設she為wei代dai表biao的de電dian力li儲chu能neng係xi統tong。但dan楊yang洪hong興xing同tong時shi指zhi出chu,盡jin管guan氫qing能neng正zheng成cheng為wei能neng源yuan的de儲chu運yun、使用的新興手段,但目前氫能儲能技術高成本、安全性不足、商業化程度不完善,仍處於比較初期的階段。
此外,楊洪興指出,不同超大特大城市可以根據其自然條件的優勢,開發不同的可再生能源,如用潮汐能、地熱能供暖和發電,使用地源熱泵降低采暖和空調耗能,因地製宜探索適合不同城市發展的具體碳中和路徑。
“節流是實現碳中和路徑中的另一關鍵,特別是內地大城市中的工業用電。”IRENAdeluxiantuzhongduigongyebumentigaonengxiaodejishuzhemohenduo,bingzhezhongqiangtiaolejianzhuyujiaotongbumendedianqihua。yanghongxingyezhichu,muqianneidigongyechanpindedanweinenghaobixianjinguojiadeshuzhixiangbigaodeduo,tigaonengyuanliyonglvshidangwuzhiji。
“小型智慧能源管理係統已經在很多研究團隊、企業中有一定的探索,但大規模的智慧能源管理係統需要更大的平台合作、數據支撐與相當的試驗。” 楊洪興認為,雖然有多項能效提高的技術可選,但內地對於能耗數據的長期采集、係統維護的不足和氣象等數據不能完全開放使用可能會對相關計劃的落實、效果評估帶來一定難度,對於智慧能源管理係統應當給予充分的重視。
來源:中國環境報





