深圳市碳排放达峰、空气质量达标、 经济高质量增长协同“三达”研究报告 AchievingTripleGoalsof Carbon EmissionPeaking; AirQuality Standard Attainment andEconomicProsperity attheCityLevel:The Shenzhen Case 2019年8月 August 2019
编写单位: 尔滨工业大学(深圳) Harbin Institute of Techsology (Shenzhen) 深圳市城市发展研究中心 Urbas Developmet Research Cemter Shenzhes 深圳市环境科学研究院 Shcazhcn Acadcmy of Envirosmcntal Scicnces 北京大学深明研究生院 Peking Uaiversity Sheazhes Graduate School Sheazhco Institute of Building Rescarch Co. Ltd. 深圳市建筑科学研究院股份有限公司 Sheazhes Urban Transpeet Planning & Design Institute 深圳市都市交通规划设计研究院有限公司 Lawrence Berkeley National Laboratory LBNL 劳纶斯的支利国家实枪室中国能承组 资助单位: Esergy Fosndation China 统界基全会 项目牵头人: 唐杰 深圳市原副市长.
哈尔滨工业大学(深圳)教授,博士生导师
摘要 第一章:低碳、蓝天与可持续发展 现阶段中国不仅处于打好污染防治战的攻坚期,还处于经济粒会发展的关键转型 期.
严格控制碳排放碳强度,大福剂减主要大气污染物排放,推动经济社会和生态环 境协网共进已经成为我国可持续发展至需解决的问题.
为此,近年来我国提出加强多 改革开放以来,申国经济社会发展取得了巨大成就,但快速工业化和城市 污染物的协网控制,提升生态环境治理能力:在高质量发展中实脱高水平保护、在离 化进程也导致了一系列生态环境问题,其中气候变化和大气污象尤为突出.
一 水平保护中促进商质量发展.
从面实现人与自然和谱共生的现代化.
在此背景下,本 方面,我国是当前全球最大的温室气体排放国家,同时也是受气候变化不利影 研究以城市为初入点,以深圳为案例,探究深圳通过转型升级、结构优化以及治理体 响最严重的国家之一,未来仅仅海平面上升就可能导致我国在每年损失102平 系协同创新实现碳排放达峰、空气质量达标、经济高质量增长的三重目标,希望能够 方公里土地,一百多万人口将因此迁移.
另一方面,我国还面临著十分产峻的 为我国其他域市,尤其是超大型城市推动可持续发展提供经验借鉴.
大气污染网题.
2016年末京津翼、山东等地区发生了持续时长超过200小时的 过去十年,深圳在经济高质量增长的同时实现了生态环境质量的明鉴改善,初步 “跨年霍”事件,2017年因长期基露于大气环境污染而死亡的人数超过120万 探索出了一条经济社会和生态环境协网共进的发展道路.
EKC实证松验和LMD1分解 人,大气污染已成为影响居民身心健廉和社会发展的严重问题.
面临气候变化 分析显示深圳的境色能源发展战略和产业特型升级星署促进了碳排放和大气污染物排 与大气污染的双重压力,同时考虑碳排放和大气污染物排放具有同源性、同步 放减排.
同时要排放交易体系泌行效果评价显示城市积模应对气候变化和日增强的 性和同介质等特征,我国《“十三五”控制温室气体排放工作方案》和《打高 环境管制已经形成了“例通“机制,反作用于城市能源结构优化和产业转型升级.
此外.
城市碳排放和主要大气污染物排放表现出显著的关根同源性,交通、电力、制造业部 蓝天保卫战三年行动计划》均提出探索多污染物协同控制.
碳排放与大气污染 门是两类得放共同的主要未源,分别贡献了城市碳排放和PMs污染(本地源)的 物排放的协网治理为我国实现低碳与蓝天的双重目桥提供了新建径,有助于提 65.1%、19.1%,3.4%和52.0%,8.0%,15.0%,是未来实施势用治理的关键领域.
升我国生态环境治理能力.
通过推进转型升级、结构优化以及创新协同治理,深圳能够实现碳排放达峰、空 还需要注意的是,现阶段我国不仅处于打好污染防治战的攻坚期,还处于 气质量达标、经济高质量增长的协胃三达,基于LEAP和CMAQ为核心的数值模拟分 经济社会发展的关键转型期.
传统租放型增长方式导致经济发展与资源、环境、 析.
协网治理情景下深圳将于2020年实现碳排放达峰.
能漂相关的主要大气污染物排 生态系统不协调,出现了资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化等一系 放量也件显著下降.
网时在深利市控制情景和深圳市与珠三角、珠三角外区城联合控 列产峻间题:2006-2015年期间由此造成的生态环境成本在国家经济总产出中的 制情景下,不网气象条件深圳均可实现PM;年均流度低于25微克/立方未的目称.
占比一直处于3%-5%之间,西且随着时间推移这一现象尚未得到显著改变”.
为 2030年,城市产业升级、能源和交通结构优化、气候变化和大气污聚协同治理将取得 实现经济发展与生态环境保护的双赢,我国明确提出将生态文明建设放在突出 更加显著的效果.
大量以碳排放控制为目标的措绝或技术能够用时大幅型减PM45 位置,推幼实现人与自然和谐共生的现代化.
一方图,建立生态环境保护的“例 SO、NOx、VOCs等大气污染物排放,其有显著的协网减排效应(减排弹性系数多数 位于0.6-1.0之间),对提升城市空气质量做出了明显资献.
与之相比较,大气污染治 通“机射.
以节能环保、污染治理等为其手基使经济增长动力转换、产业结构转 型升级和供给侧结构性改革:另一方面,加快形成绿色低碳的生产生活方式.
理措施和技术对破持放减排也具有一定的协同效应.
但不够显著.
气候变化与大气污染的协网治理能够降低总体减排成本,需求管理和结构调整相 从源头上扭转生态环境恶化地势.
固此,我国坦切管要探索出一条推动经济社 关的减排措施或被术协同减排效应最显善,应当优先实施,为低成本实现应对气候变 会和业态环境协同共进的可持续发展通路.
从而在高质量发展中实现高水平保 化和空气质量改善目标.
深圳进切留要加强电力、交通、制造业和建筑部门碳排放和 护,在水平保护中促进高质量发展.
大气污染物排放的协具治理:“自下两上“的仗水经济分析显示.
离求管理.
制流业升 在上述背录下,探究“碳排放与大气污染物排放协同治理、经济发展与生 级、能源和交通结构调整槽施的减排潜力最大.
在考虑节能收些的情景下这类想施全 态环境保护协同促进”具有的重要理论和现实意义,有助于通过资源信息共享、 生命周期的减排成本也较低 从肖为实现“势间三站“提供了可选路径.
虽然中长期来 看种型升级和协用治理能够带未星著的环境效并促进城市可持续发展,很该路径实 纯图临看高昂的初始投资成本(预计2030年约7600亿元),尤其是交通和建筑部门.
p g m s 3 : 为保障协同减排效应较张的操施或技术能够及时得到资金支持和推广应用,应在融资 1李态名和李小斌 我国绿色GDP发展的实证分析.统过与决策 207 22:143-146. Its Discase Burden. Boston MA: Heala Effects Instisute 2019. 渠道和财政资金补陷上给予政策支持,进一步促进城市发展的清洁化,低碳化.
统等协调优化、体制机制创新提升我国生态环境治理能力,助力我国实现高质 第二章:深圳的经验与现状 量增长和可持续发展.
深圳是我国四大一线城市和等港澳大湾区四大中心城市 之一,过去十年大力推动生态环境与经济社会的协调发展,在探索绿色低碳发 展道路中已经取得初步成就:城市GDP总量在全国大中城市中排名第三,万元 过去十年,深圳坚持转型升级.
绿色低硕的发展战略,在经济高质量快速 GDP能耗仅为全国平均水平的58%,细颗粒物(PMs)年均浓度27微克/立方 增长的网时实现了碳排放强度和大气污染物排放总量的稳步下降,空气质量位 米,空气质量居全国大中城市前列.
但对于高速理长的超大型城市,深圳仍旧 居全国城市前列.
生态环境质量明显改善.
面临着资源环境承载压力大、发展不均衡不协调等问题,追切需要提高城市治 一方面,城市的绿色能源战略和产业转型升级促进了碳排放和大气污染物 理能力、促进经济社会与生态环境的协同发展.
作为中国特色社会主文先行示 排放减排:另一方面城布积极应对气候变化和日益增强的环境管制形成了“倒逼” 范区.
未来深圳在践行新发展理念、构建高质量发展体制机制、完善生态文明 机制,反作用于城市能源结构优化和产业转型升级.
深圳在碳排放强度大幅下 制度等方面肩负着试验和示范的重要使命.
固此,本项目以深圳为案例,探究 降和空气质量显著改善的同时,实现了更有质量、更具竞争力的经济增长.
初 城市如何通过推进转型升级、结构优化以及创新协同治理体系实现碳排放达峰、 步探索出了一条经济社会和生态环境协同共进的可持续发展遗路.
空气质量达标、经济高质量增长的协同“三达”,希望能为我国其他城市、尤其 此外.
城市碳排放和PM2s相关大气污染物排放具有显著的网根网源性,道 是超大型城市推动可持续发展提供经验借签.
路交通、非进路交通、电力热力和非能源工业是两类排放共阴的主要来源.
合 项目将从协用视角出发,在城市前期节能减排、空气质量提升、产业转型 计贡献了市内碳排放总量的87.6%、PMs污染的75.0%.
结合当前深圳电力热 升级等相关研究基础上最大限度整合数据、资源和方法,综合评估各类型商求 力生产和产业发展实际,可进一步将电力、制造业、交通、建筑物四个部门确 管理、结构调整、技术改造据施的协同效应,为深圳实现协同“三达”探索成 定为深圳碳排放和大气污染物排放减排的重点领域,其中电力、制造业、交通 本有效的技术路径,为我国推动经济社会与生态环境的可持续发展提供政策建 都门的两类排放的网根网源性较强,是协同减排的关键领域.
议和城市范例,主要研究目标包括: 2.1碳排放和环境空气质量概况 (1)开发连用于城市尺度的碳排放和大气污染物排放统一核算体系与势间 减排评售方法: 深圳是国家低碳城布试点、碳排放交易试点,也是全国首个C40城市气候 (2)基于协网效应对各类型可选减排措施或技术进行比较评价、分类排序 领导联显或员城市.
深圳长期坚持推动绿色发展、循环发展、低碳发展,在全 和选择,给出深圳实现碳排放达峰,空气质量达标,经济离质量增长协网“三 国率先级布了《深圳经济特区环经济促进条例》:城布能源和电力结构捷续 达”的技术路径与成本效益分析: 优化,核电、气电、可再生能源等清洁电源装机在全市总装机中的占比达到 (3)摄示能源和产业结构与生态环境质量的相互作用关系.
为更好发挥生 85.4%:率先全面实施绿色建筑标准,绿色建筑面积5320万平方米,公共机构 态环境保护的“例通”作用和经济转型升级的促进作用提供指导: 合网能源管理节能改造面积1136万平方米,规模均居全国首位:累计推广新能 (4)深圳气候变化与大气污染协间治理、经济发展与环境保护相互促理的 源汽车7.2万辆,是全球新能源汽车推广规模最大的城市之一:已建成垃圾楚 政策建议,为深圳完善生态文明制度、率先打造人与自然和谨共生的美丽中国 烧发电厂6座,垃级处理能力和垃投赞烧发电量居全国大中城市前列:建立了 典范提供政策建议: 全国首个碳排放交易市场,配额累计成交量1807万吨、累计成交额5.96亿元, (5)基于深圳实践和经验,保索可操作、可复制、可推广的协同治理模式.
管控企业的碳排放强度明显下降,或为全国交易最活跃的碳排放交易市场之一.
为其他城市提供示苑.
总体上,深圳能源强度、碳排放强度持续下降,2015年能源强度仅为全国平均 水平的一半,破排放强度位居全国大中城市领先水平.
深圳也是我国环境空气质量最优的千万级人口城市.
城市大气污染防治工 作起步于20世纪90年代,其治理的深度和广度随着时间推移不断拓展.
1995. 2018年主要大气污染物浓度的逐年变化姓势如图2-2所示,可以看出:二氧化
硫年均浓度自2006年起逐年下降,2010~2018年年均浓度一直维持在较低水平, 万元GDP的能源消耗以及碳排放逐年魏定下降,万元GDP能耗强度、碳排放 选低于国家一级标准,二氧化氮年均浓度1995~2004年是于较高水平,2005~ 强度均大幅低于全国平均水平.
不仅超额完成国家和广东省下达的节能减排任 2018年污染情况显著好转.
总体呈下降超势.
可疫入联粒物(PMe)年均浓度 务,而且能效和碳效均领先全国其他大中城市.
在2004年达到高峰值,之后总体呈缓慢下降超势,但个别年份出现反弹,PM2s 25% 1.00 自2011年8月在全市开展监测,2012-2013年年均浓度在40pg/m²上下浮动,超 0.90 出国家二级标准:但2014年起年均浓度总体里现下降超势,2016年年均浓度下 20% 0.80 0.70 降至27ugm”,面且首要污染物格局明显改变,二氧化氮作为首要污染物的频率 15% 0.50 0.60 大福度下降.
细颗粒物和类氧成为影响城市环境空气质量的重点污染物.
总的 10% 0.40 来说,近年来大气污染治理已取得了一定成效,二氧化號、二氧化氮、可吸入 0.30 颗粒物、细颗粒物等污染物浓度连年下降,空气质量居全国大中城市前列.
5% 0.20 0.10 4K EI 40 C) 0% 10910ZS102102C102Z102102010 0.00 万元GDP经死万元COP该指纹=CDP增速片络性新产业增过 图2-3:深圳经济发展、能耗强度、碳排放强度变化趋势(万元GDP能耗以吨 标准煤/万元衡量,万元GDP碳排放以吨COe/万元衡量) 基于Logarithmic Mean Divisia Index(LMDI)的分解分析进一步显示, 深圳能源结构优化和产业转型升级显著抑制城市碳排放增长.
从表2-1可以看 出:2010-2016年期间,人均GDP和常住人口数量增长对深圳碳排放增长发挥 图2-2:1995-2018年深圳市大气污染物年均浓度变化 墓动效总,其中人均GDP增长的裂动力最强,意味看经济规模扩泉和经济产出 增长是城市碳排放的主导驱结力.
能源强度下降和产业结构调整则发挥抑制效 2.2转型升级与生态环境质量的关系 应,其中清洁能源占比升高所导致的能源结构优化对城市碳排放增长抑制效应 最强,产业机构转型升级也显著护制碳排放.
表2-2进一步指出产业结构效应 深圳是国家可持续发展议程创新示范区,在推动城市低碳转型和缘色可持 中贡献最大的是工业转型升级.
电力热力、燃气、水的生产和供应业、制造业、 续发展方面肩负着试验和示范的重要使命.
过去十年,深圳坚持转型升级、质 采据业分别贡献了-68.58%.-15.20%、-8.17%.
录 2-3 则更进一步分析了各个组 量引领、创新驱动、绿色低碳的发展战略,在较大GDP总量基础上仍然保特经 分子行业对产业结构减排效应的影响,可以看出通信电子行业和电气机核业费 济离质量增长:西且城市万元GDP产出的能源资漂消耗和污染物排放不断下降, 献最大.
这两个行业也是深圳先进制造业和高技术制进业的主要构成部分,意 空气质量位于全国城市前列,生态环境质量明显改善,“绿色产业”迅猛发展 味看制造业的转型升级和高培化对城市碳排放增长具有显著的抑制效应.
并已为城市管造良好的生态环境提供有力支撑.
如图2-3所示,2010~2017年期间,深圳GDP保持在8%~10%左右的年增 表2-1:2010年-2016年期间深圳碳排放变化的驱动固素分解 长速度,战略性新兴严业则显现更加快速的增长,增述基本为全市GDP增速的 城市碳排放墓 人口变动效应人均GDP效应产业结构兼应能源强度效应 2倍以上,构成了深圳经济增长的核心驱动力.
在此过程中,深圳持续促进制 动因素分解 83.89% 261.62% -73.28% -172.22% 造业的转型升级,一方面推动存量优化,“十二五“期间淘达、转型低端金业提 表2-2:2010年-2016年期间深圳产业结构效应中各行业的贡献 过1.7万家:另一方图推动增量优质,先进制造占全市规模以上工业增加值比重 产业综构放 应中各行业 第一产业 采据业 制造业 电力热力、燃气、水 建筑业 第三产业 分别提升至72.1%和67.3%,成为深圳制造的标签和主导力量.
与此同时,深圳 的贡献 -0.4)% -8.17% -15.20% -68.58% -1.30% -6.36%