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(fēng)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(rèn)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(dāng)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(biāo)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(jìn)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?xì)?、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(rèn)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(jìn)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。現(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(dāng)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(xiàn)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(xiàn)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(jìn)行了碳排放的估算，認(rèn)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(xì)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(dāng)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。現(xiàn)在還有很多南方城市都在計劃實行集中供暖，如不謹(jǐn)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(hù)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(fēng)能、太陽能光伏與建筑進(jìn)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(jìn)行充電；當(dāng)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(jìn)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(dá)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(jìn)蔬菜生長，而且水的利用率可以達(dá)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(fù)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?，其能源消耗造成的碳排放要比一般的混凝土建筑高出一倍，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(dāng)?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(biāo)準(zhǔn)。
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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(dá)到純凈水標(biāo)準(zhǔn)，這類水可以直接接入自來水管網(wǎng)，并且水質(zhì)比遠(yuǎn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(dá)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(dá)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(dá)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(jìn)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(dá)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(dá)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。