气候变化与低碳城市规划.pptx
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气候变化与低碳城市规划.pptx
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气候变化与低碳城市规划要点要点o气候变化、碳排放与城市化之间的关系气候变化、碳排放与城市化之间的关系o中国城市化的现实中国城市化的现实o中国城市发展面临的问题与挑战中国城市发展面临的问题与挑战o19801980年代以来城市规划新思潮年代以来城市规划新思潮o低碳城市规划将成为碳减排的关键技术低碳城市规划将成为碳减排的关键技术o低碳城市规划研究及其进展低碳城市规划研究及其进展o中国低碳城市规划研究中国低碳城市规划研究o案例:
黄河三角洲低碳产业园规划案例:
黄河三角洲低碳产业园规划一、气候变化、碳排放一、气候变化、碳排放与城市化之间的关系与城市化之间的关系n气候变化涉及的科学问题气候变化涉及的科学问题n人类活动是气候变化的重要因素人类活动是气候变化的重要因素n碳排放与城市化过程相交织碳排放与城市化过程相交织n低碳城市成为碳减排的关键所在低碳城市成为碳减排的关键所在n我国可以通过发展低碳城市实施碳减排目标我国可以通过发展低碳城市实施碳减排目标o气候变化o冰川融化。
联合国环境规划署(UNEP)2008年3月报告:
由于全球气候变化,冰川正在以最快的速度融化。
科学家调查发现:
世界各地近30条冰川,1980-1999年,全球冰川平均每年退缩0.3米;但自2000年起,后退速度升至每年平均0.37米;2006年平均退缩了1.5米。
o海平面上升。
2008年6月出版的Nature杂志报道来自美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室、澳大利亚天气与气候中心以及南极气候和生态系统合作研究中心的研究小组利用改进观察方式比较气候模型显示,在1961-2003年,海平面每年的上升速度为1.5mm,也就是说,在这42年间海平面大约上升了6.35cmo自然生态系统危机。
全球气候变化和持续升温将导致地球自然生态系统危机,并给人类社会造成巨大的灾难!
生态退化生态退化大河断流大河断流河流断流,湿地退化,河道内生态用水河流断流,湿地退化,河道内生态用水亏缺严重,亏缺严重,大约大约200200亿亿m3m3,湖泊萎缩,湖泊萎缩面积面积18天然湿地退化面积天然湿地退化面积35,形形成土地沙化和危及生物多样性;成土地沙化和危及生物多样性;湖泊干枯湖泊干枯l目前河道内生态用水亏缺严重,达目前河道内生态用水亏缺严重,达200200多亿多亿m3m3l我国水资源配置规划仍然对社会经济用水的预我国水资源配置规划仍然对社会经济用水的预测偏高,而对河流生态和环境需水的估计偏低。
测偏高,而对河流生态和环境需水的估计偏低。
西北沙漠与沙漠化西北沙漠与沙漠化植被破坏水土流失植被破坏水土流失牧场退化草原沙化牧场退化草原沙化地下水枯胡杨林死亡地下水枯胡杨林死亡沙漠化沙漠化沙尘暴沙尘暴我国西北干旱区重要水源冰川退缩我国西北干旱区重要水源冰川退缩1962年以来乌鲁木齐河源年以来乌鲁木齐河源1号冰川变化实测号冰川变化实测自然灾害自然灾害:
地震中的城市状态地震中的城市状态cityconditionintheearthquakecityconditionintheearthquake汶川县群众撤离汶川县群众撤离Evacuationo科学研究假设o早在1896年诺贝尔化学奖获得者斯凡特阿列纽斯((SvanteArrhenius)就预测:
化石燃料燃烧增加大气中CO2浓度,从而导致全球变暖。
o根据气象观测资料,过去100多年来,全球平均气温上升了0.74C,与此同时,人类向大气中排放了大量的CO2和其他温室气体,大气CO2当量浓度增加了约60%左右。
o美国NASA戈达德太空研究所(GoddardInstituteforSpaceStudies,NASA)主任JamesHansen呼吁:
大气中的CO2浓度已经到了危险水平(385ppm是“引爆点”,2007年是383.1ppm)。
控制大气中控制大气中CO2CO2浓度,人类社会刻不容缓。
浓度,人类社会刻不容缓。
o研究表明,只有到2050年将大气中CO2浓度增幅控制在工业化前水平的2倍以内,才可能避免发生极端的气候变化。
o科学问题o
(1)大气CO2浓度从工业革命前的280ppm后全球平均气温上升2-3C;o
(2)全球平均气温上升超过“2C阈值”后将给人类社会带来灾难性后果;o(3)世界各主要国家必须减少化石能源的利用,完成2050年将大气CO2当量浓度控制在560ppm以下的目标。
大气中CO2的产生机制自然过程向大气排放自然过程向大气排放CO2CO2植物生长植物生长植物腐烂植物腐烂CO2CO2吸收吸收释放释放人类活动人类活动向大气排放向大气排放CO2CO2化石燃料化石燃料的燃烧等的燃烧等CO2产生产生双向循环系统双向循环系统单项开放系统单项开放系统o要控制大气中CO2浓度,首要的是弄清大气CO2的产生机制。
o德国不来梅大学环境物理研究所MichaelBuchwitz研究发现:
大气和地球表面的天然CO2通量一般要大于人为排放量引起的CO2通量。
然而,这并不意味人为来源的通量不重要。
事实恰恰相反,人为人为排放量引起的排放量引起的CO2CO2通量只会朝一个方向进行,而天然通量只会朝一个方向进行,而天然CO2CO2通量会通量会在两个方向都发生。
在两个方向都发生。
1、人类活动是气候变化的重要因素o研究人员已经证实,他们测量的CO2排放量的空间分布与人口密度具有较高的相关性。
o2007年政府间气候变化专门委员会(IPCC,2007)报告说:
当前气候变暖的原因当前气候变暖的原因90%90%以上的可能性是由人类以上的可能性是由人类活动造成的活动造成的(叶笃正,2009)。
2、碳排放与城市化过程相交织o从自然科学的角度看从自然科学的角度看,太阳活动强度变化、大气气溶胶浓度的变化、土地利用与土地覆被状态变化和海洋的作用是导致全球平均气温升高的因素。
o前两者人类对其尚无能为力,后两者却都与人类活动有关,尤其与近百年来工业化推进城市化有关,城市化过程可城市化过程可能是全球气候变化的最重要的人类活动因素之一。
能是全球气候变化的最重要的人类活动因素之一。
o从社会发展过程看从社会发展过程看,在过去的200年间,由于工业革命导致大规模的化石燃料使用,全球全球CO2CO2排放量和城市化水排放量和城市化水平一直在同步稳定增长,目前均有加快趋势平一直在同步稳定增长,目前均有加快趋势。
表表11全球主要温室气体浓度及全球主要温室气体浓度及WMO-GAWWMO-GAW监测的全球温室气体趋势监测的全球温室气体趋势时期时期CO2(ppm)CH4(ppb)N2O(ppb)全球平均温度升高全球平均温度升高(C)城市化水平城市化水平(%)极值极值38512007383.11789320.90.7450.02006381.21783320.146.01998381.11786.3320.130.445.0197038.6195028.2190013.6工业化前工业化前2807002700.018506.418003.012008年10月31日出版的开放大气科学杂志(OpenAtmosphericScienceJournal)发表“大气CO2目标:
人类社会的目标所在(TargetAtmosphericCO2:
WhereShouldHumanityAim)?
”一文认为:
为了使地球保持与文明发展时期相似的状态,最佳的CO2浓度水平应该不超过350ppm,而不是以往的450ppm。
目前已经达到385ppm,而且每年以2ppm的速率上升(中国科学院国家科学图书馆科学研究动态监测快报,2008年第16期第10页)。
o从碳排放源头看从碳排放源头看,城市是人口、建筑、交通、工业、物流的集中地,也是高耗能、高碳排放的集中地。
据统计,全球大城市消耗的能源占全球的75%,温室气体排放量占世界的80%。
o从最终使用(从最终使用(enduseenduse)的角度看)的角度看,碳排放的来源可分为产业(industry)、居民生活(residence)和交通(transportation)三个主要组成部分。
据美国资料,由建筑物排放的CO2约占39%,交通工具排放的CO2约占33%,工业排放的CO2约占28%。
英国80%的化石燃料是由建筑和交通消耗的,城市是最大的CO2排放者。
目前人为CO2排放主要来自火力发电、交通运输、煅烧水泥、冶炼金属、取暖做饭等居家生活。
o如果我们试图减少对CO2排放趋势估计的复杂性,便只需考虑三个变量:
人口变化趋势、社会发展阶段和能源结人口变化趋势、社会发展阶段和能源结构构。
显然,这三个变量与城市化过程交织一体,其结果将显然,这三个变量与城市化过程交织一体,其结果将被导入另一个关于碳排放与城市化过程的科学命题。
被导入另一个关于碳排放与城市化过程的科学命题。
全球温室气体量增长与城市化水平发展轨迹比较010203040506018001850190019501970199820062007年份全球碳排放量(10亿tCO2)世界城市化水平(%)3、低碳城市成为碳减排的关键所在o应对能源危机和气候转暖所带来的问题,国际上已经兴起低碳经济研究。
低碳经济的发展要求既对未来发展构成一种约束,也是一次利用新技术在城市发展的方针政策上做出调整、快速跨入先进的城市发展模式的契机。
o在以“低排放、高能效、高效率”“低排放、高能效、高效率”为特征的“低碳城“低碳城市”市”中,通过产业结构的调整和发展模式的转变,合理促进低碳经济,不仅不会制约城市发展,而且可能促进新的增长点,增加城市发展的持久动力,并最终改善城市生活。
4、我国可以通过发展低碳城市实施碳减排目标o根据国际全球变化人文因素计划中国国家委员会(CNC-IHDP)产业转型(IT)工作组2007-08的研究认为:
中国产业产值结构和技术结构存在很大的减排能力。
分析显示:
工业总量的增加是导致碳排放增加的最主要原因,而技术因素和产业结构因素并没有很大程度地抑制碳排放的增加。
o国际全球变化人文因素计划中国国家委员会(CNC-IHDP)秘书处2007年研究显示:
如果全民积极参与节能减排,36项日常生活的生活行为(包括衣、食、住、行、用)年节能总量约为7700万吨标准煤,相当于CO2减排2亿吨。
oCNC-IHDP产业转型(IT)工作组利用2005年中国非竞争型投入产出表对我国进出口贸易与经济、就业、能源等关系的定量计算发现:
2005年因进出口贸易的能源节约量逆差2.97亿吨标煤,CO2排放6.64亿吨,占能源总量13%。
因此,调整出口贸易结构,减少高耗能产品出口比重,也是我国碳减排的主要途径之一。
o综上所述,产业结构转型、改变传统生活方式和外向型外产业结构转型、改变传统生活方式和外向型外贸结构,贸结构,走中国特色的城市化道路,加快发展我国的低碳城市,节能减排具有巨大的潜力。
二、中国城市化的现实二、中国城市化的现实o计划与市场机制的较量o城市社会极化与新城市贫困o城乡发展不协调问题o国际城市化经验与教训从1949年的10.6%提高到2007年的44.94%。
2007年,中国有城市655座,19246个小城镇。
城镇人口5.94亿。
Thereare655citiesand19,246townsinChina,andurbanpopulationreached593.79millionIn2007(NBSC2008),accountingfor44.94%ofthecountryspopulation.-3-2-10123456中国城市化水平年增长中国城市化水平年增长%数(数(19502007年)年)05101520253035404550194919511953195519571959196119631965196719691971197319751977197919811983198519871989199119931995199719992001200320052007城市化水平中国城市化水平(中国城市化水平(19502007年)年)区间人均GDPGDP(美元/人)联合国人居中心参照值城市化水平预测值(%)人均GDP(GDP(美元/人)城市化水平(%)2001200120102010182518251000100030304444201120112020202032133213300030005050525220212021203020305194519450005000656560602031203120402040826282627000700070707070204120412050205012329123297000700070707070表表3-63-6中国城市化水平预测(中国城市化水平预测(2001-20502001-2050年)年)33中国城市化进程的阶段划分DifferentStagesofChineseUrbanization大大起起大大落落阶阶段段恢恢复复发发展展阶阶段段停停滞滞阶阶段段195719651978198419922003Year起起步步阶阶段段平平稳稳发发展展阶阶段段加加速速发发展展阶阶段段051015202530354045城市化率()中国城市分布图DistributionofChinesecities(2007)中国主要城市群空间分布(中国主要城市群空间分布(2007)DistributionofurbanagglomeratesinChina(2007)中国流动人口空间分布(中国流动人口空间分布(2003)Three-dimensionalmodelofthefloatingpopulationinChina(2003)FastDevelopmentintheFastDevelopmentintheSuzhou-Wuxi-Suzhou-Wuxi-ChangzhouRegionChangzhouRegion计划与市场的较量计划与市场的较量05101520253035苏州市无锡市南京市常州市镇江市徐州市盐城市南通市泰州市扬州市连云港市淮安市宿迁市亿美元010203040506070%利用外资城市化水平城市社会极化与社会空间分隔大城市流动人口及其棚户区城市贫困与空间分析梅园中山桥中华门建宁路安品街钓鱼台锁金村低标准住宅N接受低保人数1Dot=8N0500010000150002000019961997199819992000年份人数失业和下岗人员无业人员传统三无对象城市最低生活保障人数城市社会空间及其分异城市化与城市文化冲击城市与乡村不协调发展MainmigrantvillagesinBeijing国际城市化经验与教训国际城市化经验与教训InternationalCases南非SOWET南非德班印度贫民窟印度贫民窟三、中国城市发展三、中国城市发展面临的问题与挑战面临的问题与挑战11、中国发展基本背景、中国发展基本背景我国人均国土空间十分有限我国人均国土空间十分有限一、推进形成主体功能区的基本思路一、推进形成主体功能区的基本思路
(一)我国国土空间开发的主要问题
(一)我国国土空间开发的主要问题空间结构的“四多四少”空间结构的“四多四少”空间结构空间结构不合理不合理从生产与生态看从生产与生态看:
生产占用空间偏多生产占用空间偏多留给生态的空间偏少留给生态的空间偏少从生产与生活看从生产与生活看:
生产占用空间偏多生产占用空间偏多用于生活的空间偏少用于生活的空间偏少从城市与农村看从城市与农村看:
农村居住空间偏多农村居住空间偏多城市居住空间偏少城市居住空间偏少从城市内部看从城市内部看:
工业空间偏多工业空间偏多居住空间偏少居住空间偏少全国耕地面积变化情况(亿亩)农村地区农村地区耕地大量减少,农产品供给安全面临挑战盲目开发一、推进形成主体功能区的基本思路一、推进形成主体功能区的基本思路生态地区生态地区
(一)我国国土空间开发的主要问题
(一)我国国土空间开发的主要问题肆意开发生态系统整体功能退化,越来越多的国土成为不适宜人居的空间城市地区城市地区资源和环境压力越来越大过度开发22、中国经济社会发展趋势、中国经济社会发展趋势2008(Source:
Liu&Chen2001)GDP万亿元万亿元GDP因金融危机下降因金融危机下降2007:
11.4%2008:
9%金融危机影响金融危机影响2009第一季度:
第一季度:
6.1%金融危机影响金融危机影响20081美国美国139800462802日本日本52900414803中国中国3370025200P人口增加人口增加R资源消耗资源消耗E环境污染环境污染D过快发展(快过快发展(快好)好)PopulationGrowthfromsurveyin1995andtoestimated2040PopulationGrowth0246810121416199020002010202020302040YearPopulation(100m)中国的中国的GDP占全球占全球GDP的的4%-5%左右,左右,2005年年中国消耗了占世界中国消耗了占世界8%的原的原油、油、20%的铝、的铝、30%到到35%的世的世界钢产品和铁矿砂、界钢产品和铁矿砂、40%左右的水左右的水泥。
泥。
据统计,中国每年废水排放总量达据统计,中国每年废水排放总量达700亿吨以上,二氧化硫排放量超过亿吨以上,二氧化硫排放量超过2000万吨,居世界第一。
万吨,居世界第一。
中国GDP与物耗占世界的份额ItemsItemsRatioRatioGDPGDP4%4%物耗物耗/GoodsConsumed/GoodsConsumed:
钢铁钢铁/steel/steel27%27%原煤原煤/coal/coal31%31%氧化铝氧化铝/alumina/alumina25%25%水泥水泥/concrete/concrete40%40%石油石油/petroleum7.4%/petroleum7.4%有研究表明:
过去的有研究表明:
过去的20年中年中,由于环境污染和生态破坏,由于环境污染和生态破坏,每年造成的经济损失相当于每年造成的经济损失相当于GDP的的7%20%。
高物耗。
高物耗和高排放的局面如果不改变,和高排放的局面如果不改变,经济的可持续增长是不可能实经济的可持续增长是不可能实现的。
现的。
33、资源环境生态问题、资源环境生态问题缺水严重,供需失衡缺水严重,供需失衡供水供水需水需水目前年缺水总量为目前年缺水总量为300300400400亿亿m3m3(水利部)(水利部)全国全国669669座城市,座城市,400400个供水不足,个供水不足,110110座严重缺水,年缺水量座严重缺水,年缺水量6060亿亿m3m3。
2000年北方主要河流年北方主要河流36断流。
断流。
中国经济社会的快速发展带来的主要问题中国经济社会的快速发展带来的主要问题快速发展靠各种资源开发快速发展靠各种资源开发资源开发与资源大量消耗资源开发与资源大量消耗大量资源加工必然的大量废弃物大量资源加工必然的大量废弃物增加“三废”必然的污染增加“三废”必然的污染环境压力oUNDPUNDP:
20032003年,全球年,全球2020个空气严重污染城市,中个空气严重污染城市,中国占国占1616个个;o全球全球CO2CO2共排放共排放230230多亿吨多亿吨,美国最多美国最多,排位第一排位第一,中国仅次于美国中国仅次于美国;2008;2008年中国第一年中国第一o由于燃煤由于燃煤,大气污染大气污染SO2SO2排放增加排放增加,酸雨面积约占全国酸雨面积约占全国面积的面积的30%;30%;o20202020年预测年预测,燃煤排放导致疾病支付燃煤排放导致疾病支付,据估计可能将会据估计可能将会超过超过GDPGDP的的10%;10%;o水污染水污染(741(741个监测点个监测点)40.9%)40.9%为劣五类为劣五类,30%,30%为四到五为四到五类类,二类不到二类不到30%;30%;o农村农村3.23.2亿人口饮水困难与水源地的环境保护问题突亿人口饮水困难与水源地的环境保护问题突出出;o农业发展,增产用大量化肥与农药,形成非点源污农业发展,增产用大量化肥与农药,形成非点源污染,如太湖、滇池的富营养化等;染,如太湖、滇池的富营养化等;o固体废弃物生活垃圾固体废弃物生活垃圾1.361.36亿吨亿吨,工业垃圾工业垃圾9.59.5亿吨亿吨(2002(2002年统计年统计);环境压力向复合性污染、富营养化阶段发展向复合性污染、富营养化阶段发展n常规污染物发展到复合污染物常规污染物发展到复合污染物(包括包括POPsPOPs等等);n工业污染物发展到以生活污染物为主工业污染物发展到以生活污染物为主(1999(1999后后),废污水量中,工业占废污水量中,工业占31%31%,生活占生活占69%69%;n非点(面)源污染物呈增长趋势日益明非点(面)源污染物呈增长趋势日益明显,湖泊显,湖泊富营养化扩大。
富营养化扩大。
水污染扩展城市污染全国多数河湖的污染,后果严重全国多数河湖的污染,后果严重污染事件频发污染事件频发(482(482件件,2006)2006),大规模突发,大规模突发事件明显增加事件明显增加松花江与太湖污染松花江与太湖污染直接影响城乡饮用水直接影响城乡饮用水安全安全加剧水资源短缺,加剧水资源短缺,制约经济发展制约经济发展环境污染导致水生环境污染导致水生生物生境破坏,生物生物生境破坏,生物多样性减少多样性减少蓝藻暴发日益增长的流域日益增长的流域的经济社会发展的经济社会发展生活农业污水和生活农业污水和TPTP、TNTN营养物营养物质排放质排放长期累计长期累计严重的绿藻爆发的严重的绿藻爆发的环境问题。
环境问题。
滇池流域滇池流域2007年绿藻爆发年绿藻爆发环境问题对经济的影响Economicimpactsofenvironmentalproblems世界银行估计世界银行估计,大气污染和水污染造成大气污染和水污染造成的损失相当于的损失相当于GDPGDP的的3.5%-8%(3.5%-8%(包括健包括健康损失,不包括干旱、洪涝和沙漠化的经康损失,不包括干旱、洪涝和沙漠化的经济损失)济损失)ThelossescausedbyairpollutionThelossescausedbyairpollutionandwaterpollutionaccounts3.5%toandwaterpollutionaccounts3.5%to8%ofGDP.8%ofGDP.accordingtoWorldBankaccordingtoWorldBank44、气候变化对中国、气候变化对中国城市化的压力城市化的压力我国我国CO2CO2排放现状与趋势排放现状与趋势n我国正在成为全球我国正在成为全球CO2CO2排放大国排放大国n我国我国CO2CO2排放与城市化地区相关联排放与城市化地区相关联n我国我国CO2CO2排放量具有增加趋势排放量具有增加趋势n碳减排成为我国国民经济和社会发展的重要指标碳减排成为我国国民经济和社会发展的重要指标n低碳城市规划是低碳城市发
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