北京市碳排放达峰规律研究

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济增长成正比;但是当经济发展到某个水平后,随着人均收入进一步增加,碳排放强度开始逐渐降低,这种现象被称为碳排放“库兹涅茨曲线”。经济发展水平(人均GDP )和人均碳排放之间普遍存在“倒U 型”的库兹涅茨曲线现象,即随着人均GDP 水平提高,碳排放水平先增至峰值然后再下降。如图1所示,从世界其他国家和地区的发展经验来看,虽然人均碳排放达到峰值时的排放水平存在高低之差,但目前还没有哪个国家和地区跳出了“先上升后下降”的规律。

1960—2030

35302520151050DŽtCO 2Dž

DŽ GDP Lj2010 փՎ Dž

DŽ Dž

1

2

3

4

5

6

7图1 部分国人均GDP 和人均碳排放关系

数据来源:仅包含能源相关的CO 2,1960—2012年的历史CO 2排放数据来自美国橡树岭实验室二氧化碳分析中心(CDIAC );人口和GDP 数据来自世界银行;2012年后数据由作者根据各国国家自主贡献目标测算得到。

根据有关研究[1]

,主要发达国家人均碳排放

达到峰值时对应的人均GDP 水平大约在2.0~2.5万美元(2010年价格)左右,人均峰值水平约为10~22 tCO 2。而按照中国的国家自主贡献目标,中国可望在人均GDP 达到1.4万美元时就达到人均CO 2排放峰值,且人均CO 2排放峰值可望保持在8 t 左右的较低水平上。

该曲线的规律在北京同样有所体现。如图2所示,北京市人均GDP 和人均碳排放关系曲线也呈现“倒U 型”的现象。2000—2006年,人均碳排放量不断增加,呈现上升趋势。2006年经历拐点(人均碳排放达到8.96 t ,人均GDP 为6488美元(按2000年价格计算,人均GDP 约4864

美元)),人均碳排放又出现了下降趋势。

从图3可以看出,2006年北京市人均碳排放量达到峰值8.96 t ,但是由于2006—2012年期间北京市常住人口持续增长,累计增加约468万人,进一步推动全市碳排放总量持续增加。直到2012年,全市碳排放总量达到1.6亿t 的峰值,人均碳

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86420DŽtCO 2DžDŽ Dž

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000图2 北京市2000年以来人均GDP 和人均碳排放关系曲线

(2000年=100)

180001600014000120001000080006000400020000

DŽ tCO 2DžDŽtCO 2Dž

DŽ Dž

199519961997199819992000200120022003200420052006200720082009201020112012201320142

015

109876543210

图3 1995—2015年北京市碳排放总量及人均碳排放变化趋势

ԛ

876543210

DŽtCO 20 Dž

图4 国内外主要城市碳排放达峰强度值

排放量7.90 t 。相比而言,其他发达国家主要城市在10—20年前就已经走上了碳排放持续下降的道路,东京、纽约和伦敦等城市分别在2003年、2005年和2000年碳排放总量达到峰值,峰值人均碳排放量分别为5.46 t/人、7.26 t/人和7.32 t/人,见图4。这些城市的碳排放在总量达峰时的人均排放值大约在6~8 t/人之间,而目前北京的人均数值恰好处于该区间,表明北京已经接近或者具备了总量达峰的条件。

2 北京市碳排放总量在达峰后持续下降的条件

2.1 碳排放量持续下降的前提条件

一个地区的碳排放量什么时候开始下降,以及是否持续下降,是判断该地区是否已经达到碳

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年的碳排放量低于第n 年的排放量,即CO 2(n +1)

≤CO 2(n )。将上述公式演变而成:当一个地区的V CG ≥

V G

(1+V G ) (式

(3))时,表明当年该地区碳排放总量在下降。如此一来,万元GDP 碳排放下降率是国家对地方的考核指标之一,GDP 也是地区发展最为关注的指标,数据便于获取和计算。2.2 排放总量达峰的数据计算验证从上述分析可看到,北京市人均碳排放峰值出现在“十一五”期间,其后碳排放总量仍保持惯性增长,我们重点将“十一五”和“十二五”期间的碳排放数值通过式(3)来测算和验证是否实现总量达峰。排放峰值的重要前提。根据碳排放总量计算公式:CO 2(n )=G (n )×CG (n ) (1)式中:CO 2(n )—第n 年的二氧化碳排放量; G (n )—第n 年的GDP ;

CG (n )—CO 2

(n )与GDP 的比值。单位GDP 碳排放量,即

CO 2(n +1)

=G (n )×(1+V G )×CG (n )×(1-V CG ) (2)

式中:

CO 2(n +1)—第t +1年碳排放总量;

V G —GDP 增速;

V CG —单位GDP 碳排放下降率。

若实现碳排放量持续下降,则需要满足第n +1

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限值,见表2。

表2 2015—2035年碳排放总量持续下降的边界条件

单位:%

若要保持碳排放总量持续下降,各年的单位GDP 碳排放量下降率不应低于限定值,而且5年内的下降率也不应低于累计限定值。以“十三五”期间为例,若要保持碳排放总量持续下降,那么各年的单位GDP 碳排放量下降率不得低于6.1%,5年累计下降率不得低于27%;若个别年份的单位GDP 碳排放量下降率低于6.1%,但5年累计下降还是高于27%,则表示该年份的碳排放量是反弹的,即5年排放趋势总体下降。

2.4 北京市未来碳排放量持续下降的潜力分析

2.4.1 从历史来看

就总量达峰而言,在“十二五”期间已经出现碳排放总量的“高点”。在“十三五”期间只要确保碳排放总量持续下降,或者即使因为建设项目的集中建设带来的能耗和碳排放双升,导致在

“十三五”期间出现总量反弹,但只要峰值未超过“十二五”期间的峰值,而且其后的连续几个五年规划都将保持碳排放值下降,仍然可以认为

“十三五”期间达到了峰值。

表3给出了北京市历史规划时期碳排放指标

完成情况。从表中可知,“十一五”和“十二五”时

期规划目标实际完成情况往往高于既定下降目标7~10个百分点左右。“十三五”时期规划制定万元

GDP 能耗下降率和万元GDP 碳排放下降幅度分

别为17%和20.5%;从过去历次五年规划目标值

均较大程度上低于实际完成值的经验和“十三五”期间实施各项绿色低碳措施及其潜力来看,实现“十三五”节能减碳目标是有很大希望的,即有望实现远大于国家万元GDP 碳排放下降20.5%的目标。若实际下降程度超过27%,则我们认为“十三五”期间北京市的碳排放量仍然是持续下降的。

表3 历次五年规划能耗强度和碳排放强度指标完成情况

单位:%

注:以上碳强度下降均基于能源领域的碳排放值的计算结果,与实际全口径值有所差别。

2.4.2 从未来趋势看

《北京城市总体规划(2016—2035年)》(简称《总规》)的颁布,为北京市未来较长时期的持续降

碳工作提供了十分有利的条件和发展基础。(1)人口。从上述分析可知,2006年北京市人均碳排放量已经达到峰值,若人口增量趋于平缓直至为零,也将意味着碳排放总量峰值的到来。《总规》已经确定北京市常住人口规模到2020年

控制在2300万人以内,2020年以后长期稳定在这一水平。这是未来持续减碳的根本基础。(2)城市空间布局。城市空间布局不合理将导致人口、资源、交通、环境等问题更加突出,目

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