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粤港澳大湾区碳中和年度研究报告

2021-07-09 14:21:51 sisd 974

2020年9月,中国向世界宣布,中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值(碳达峰),努力争取2060年前实现实现二氧化碳“零排放”(碳中和)

 

粤港澳大湾区是中国建设密度最高、经济活力最强的区域之一,对大湾区而言,碳中和既是应对全球气候与环境危机的必要途径,也是实现高质量发展的重要举措,是未来的重要发展目标之一(点击阅读:粤港澳大湾区:率先实现“碳中和”!


中规院2021年发布的《粤港澳大湾区碳中和年度研究报告》(以下简称《报告》)从区域、城市社区三个层次,对粤港澳大湾区碳中和进行形势研判。并从区域协同共识、分区策略引导、空间规划碳中和模型构建及应用等视角,探讨大湾区实现碳中和的策略和路径。

 

《报告》认为:城市是实施碳减排的主战场,而绿色低碳的城市规划设计是助力城市实现低碳发展的首要环节。城市社区是城市规划建设与运行治理的基本空间单元,是各类城市生活场景的空间载体,因此,从空间尺度视角,绿色低碳的社区规划设计是湾区实现碳中和的“牛鼻子”。《报告》基于从宏观到微观多要素耦合的碳排和碳汇算法逻辑,探索建立城市社区碳中和定量评估模型,将算法模型与智慧化规划设计决策支持平台相结合,可以实现基于碳中和情景的社区或城市尺度规划设计方案的评估和设计优化支撑。


01

湾区尺度

 战略引领区域协同迈向碳中和 

  

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1.1 粤港澳大湾区低碳发展指标较优

 

与长三角地区和京津冀地区相比,粤港澳大湾区单位GDP碳排放量、人均碳排放量均低于长三角地区和京津冀地区,低碳发展指标较优。


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1.2 大湾区现状存在碳赤字


根据中国碳核算数据库(CEADs)数据,2017年大湾区碳排放总量约3.69亿吨,城镇是碳排放的主要空间。陆地森林植被是固碳的主力,固碳总量约1.75亿吨,固碳量仅占排放量的47%。

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资料来源:中国碳核算数据库(CEADs),中国科学院空天信息创新研究院全球30米地表覆盖

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1.3 碳源与碳汇空间分异特征明显


大湾区碳中和格局与城镇与生态空间格局密切相关,具有明显的圈层式结构。单位面积碳排放强度高的地区集中于珠江口,特别是广州、深圳、香港等经济高度发达的核心城市,而碳汇主要分布于外围生态屏障地区,内部城市排放,外部森林吸收,碳中和的实现取决于二者的动态平衡。

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2017年大湾区各镇街单位面积碳排放量
资料来源:中国碳核算数据库(CEADs)
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2017年大湾区各镇街单位面积陆地植被固碳量 

资料来源:中国碳核算数据库(CEADs)


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1.4 港澳引领,大湾区先行实现碳达峰 


香港、澳门近年来碳排放量较为平稳,已经进入碳排放峰值波动区间。广东省多个城市提出“十四五”期间率先达峰的发展目标,在碳中和领域起到先行示范作用。

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1.5 区域协同,共同实现碳中和


大湾区人口众多,城镇化率高,生态碳汇总量有限,未来依靠区域内部资源实现碳中和的难度较高。需加强大湾区碳中和区域协同合作,明确城市碳中和差异化发展时序和协作关系。推动形成跨区域碳补偿和碳排放交易机制,完善大湾区绿色金融合作平台。

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资料来源:广东省国土空间规划(2020-2035)》(公示版)


02

城市尺度

 多维策略引导城市碳中和 

  

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2.1 现代服务业、高技术制造业占比高的城市,单位GDP碳排放量相对较低


大湾区各个城市中,单位GDP碳排放量最低的是澳门。深圳、香港、广州等单位GDP碳排放量与英国、挪威等国家排放水平相当,略低于美国。江门、惠州等单位GDP碳排放量高于我国平均水平30%~50%。

 

香港、澳门、深圳、广州等城市第三产业占比均在58%以上,且现代服务业、高技术制造业的比重较大,单位GDP碳排放量相对较低。


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2.2 区县单元碳排放量差异化明显

 

从碳排放总量看,碳排放较高的区县主要集中在环珠江口区域。各地市中心城区碳排放量较低,由于产业转移等因素,紧邻中心城区的区县碳排量较高,而更外围区县碳排放量较低。


从单位GDP碳排放量看,单位GDP碳排放量较高的区县主要集中在大湾区西部及东部的外围区域。单位GDP碳排放量较低的区县主要位于珠江口周边及中部区域。大湾区内58%的区县及地区单位GDP碳排放量优于我国平均水平。

 

从单位人口碳排放量看,单位人口碳排放总量较高的区县主要集中在大湾区外围区域,并由外围向中部逐步递减。单位人口碳排放量较低的区县主要位于广州、深圳等城市。大湾区内70%的区县及地区单位人口碳排放量优于我国平均水平。


>>左右滑动查看2017年大湾区各区县

碳排放总量比较/单位GDP碳排放量比较/单位人口碳排放量比较

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2.3 广深都市圈碳排放特征比较分析 


相似点:碳排放总量相当;单位人口碳排放量由外围区域向核心城市中心城区逐步递减。


差异点:深圳都市圈仅存在低碳排类及低GDP高碳排类城市;广州都市圈低碳排类、低GDP高碳排类、高GDP高碳排类均有分布。

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2.4 多维策略引导城市碳中和

 

① 强化总量与指标约束

基于碳达峰和碳中和目标,确定大湾区碳排放总量限额和碳排放标准,利用总量和关键指标约束,确定城市规模合理区间,优化都市圈城镇结构。


② 能源结构清洁化

优化能源供给结构,提高清洁能源供应比例,降低煤炭、石油等化石能源消费占比,加大太阳能、水能、风能等可再生能源及天然气利用比重,不断提高能源使用效率。


③ 产业结构低碳化

推动产业结构低碳化,以高端化、智能化、绿色化为导向,促进低碳的先进制造业、现代服务业等产业发展。


④ 交通体系绿色化

实施公交优先发展战略,完善公交线网、轨网等公共交通网络布局,提升城市公共交通服务水平,引导居民绿色出行。优化交通用能结构,推动新能源汽车发展,促进城市交通智能化、绿色化转型。


⑤ 碳汇空间优质化

依托自然生态本底,完善山水林田湖草生态网络体系,形成持续稳定的生态碳汇。加强绿地系统建设,引绿入城,蓝绿结合,提升城市碳汇空间品质。

  

03

社区尺度

 碳中和规划决策支持模型 

 

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3.1 不同空间类型地区的碳中和策略路径


居民日常生活发生在不同空间,选取龙岗区的爱联陂头背村、深圳东站、龙岗大运中心为例进行碳中和精细化测算,关注居住生活、交通、休闲娱乐不同生活场景下碳排碳汇特征,并提出不同空间的碳中和策略路径。


① 公共设施碳中和策略路径

公共设施建筑体量较大,建筑能耗占比较高,其碳中和路径核心是降低建筑能耗。优化能源系统、采用建筑光伏一体化设计、城区被动技术环境分析等低碳建筑设计技术,融入智慧化管理技术,使得建筑更节能、更健康、更舒适。

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② 城市更新地区的碳中和策略 

城市建设密集区,建筑维度和交通维度碳排较高,并且缺乏碳汇资源。根据城市更新的方式,采用“局部提升改造”或“系统化改建”的建设模式。对于局部改造类项目,通过光伏屋顶、立体绿化等方式局部提升社区碳中和。对于拆除重建类项目,在规划阶段融入低碳理念,通过合理规划空间结构,推行低碳建筑等方式进行系统化建设。

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③ TOD交通枢纽地区碳中和策略

综合枢纽地区存在大量的交通出行量,交通碳排占比较高。以公共交通为导向的开发模式取代传统以居住主导碎片化的改造整治,坚持规划引导,实行片区统筹,整体开发。

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3.2 社区碳中和定量评估模型


聚焦社区特点,构建集建筑、交通、废弃物以及绿地碳汇4个要素模块有机耦合的碳排碳汇计算模型:


建筑模块:根据建筑类型,采用单位面积综合能耗法

交通模块:与居民出行数据、城市交通结构数据相联系,采用基于交通距离的计算方法

废弃物模块:采用IPCC计算方法,包含废水和废弃物2个部分

绿地碳汇模块:考虑固碳速率和碳汇增加潜力,包含森林、湿地、草地、农田4个部分。

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社区碳中和定量评估模型

 

通过4个模块的定量分析,评估现状碳排碳汇情况,实现不同模块的碳排碳汇精细化计算(点击阅读:碳中和规划,从“0”开始!并可据此开发规划设计碳中和仿真决策支持系统,支撑规划设计方案优化。

 

04

平台支撑

 规划设计碳中和智慧化决策支持平台1.0 

 

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依托定量评估模型,构建碳中和分析工具,搭建规划设计碳中和智慧化决策支持平台1.0,包含碳排碳汇计算、可视化展示查询、对比分析等模块,为低碳城市规划提供技术支撑。


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4.1 碳排碳汇计算模型

 

基于定量模型算法,通过数据输入、参数设置、情景设定等方式,计算现状/规划方案的建筑、交通、市政三类碳排放量和绿地碳汇量。


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4.2 可视化展示查询


分项查询:建筑、交通、市政碳排量分项查询,以及绿地碳汇量查询。


地块查询:具体到单个地块的分项碳排量查询,以及绿地碳汇量查询。


>>左右滑动查看建筑/交通/市政碳排量计算结果

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4.3 对比分析——规划与现状对比


计算各地块分项(建筑、交通、市政)碳排放量、绿地碳汇量的规划-现状之间的差值;双屏对比现状和规划分项(建筑、交通、市政)碳排放量、绿地碳汇量的变化关系。

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规划、现状建筑碳排量结果双屏对比


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4.4 对比分析——不同情景下多方案比选 


基于不同情景设定(公交优先、建筑低碳)下的方案设计,对比不同方案碳排放量和绿地碳汇量结果。

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双屏对比不同情景下规划方案减排差异——总碳排

左:方案一减碳策略-公交优先

右:方案二减碳策略-公交优先、建筑低碳

  

绿色低碳的城市规划设计是助力粤港澳大湾区实现碳中和的首要关键环节。中规院深圳分院依托“中规智库”平台建设,持续跟踪研究粤港澳大湾区绿色低碳发展,适时发布大湾区碳中和发展研究报告。不断完善规划设计碳中和智慧化决策支持平台建设,提升绿色低碳规划设计水平,为建设生态环境优美、高质量发展的国际一流湾区贡献规划力量!


本文主要内容来自中规智库《粤港澳大湾区碳中和年度研究报告-形势研判》,引用请注明来源,感谢您对学术原创的支持!


本文数据主要来源中国碳排放数据库(CEADs)以及各城市地区统计年鉴。本报告中所有图纸,均基于自然资源部标准地图服务网站审图号为GS(2019)4342号的标准地图制作,底图要素无修改。

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统筹策划:方煜

课题主管:戴继锋

课题协管:王成坤

课题负责:郑琦、程崴知

课题组成员:牛宇琛、廖晓卉、张越、李梦露、何舸、王陶、王泽帆

粤港澳大湾区: