城鎮化過程中的碳排放來源

劉希雅+王宇飛+宋祺佼+齊曄

摘要

改革開放以來，我國城鎮化呈現快速發展趨勢。2013年城鎮化率達到537%，年均增長310%，是建國至改革開放之前城鎮化年均增長率（175%）的近2倍。與此同時，碳排放總量增長至35年前的62倍，人均碳排放增長至35年前的44倍。城鎮化過程伴隨著高碳排放，增長速率高于城鎮化發展速度。這預示著我國未來城鎮化發展將面臨巨大的高碳排放壓力。如何降低城鎮化過程中的碳排放成為亟待解決的問題。本文將城鎮化過程中導致高碳排放的各因素歸納為經濟、政治兩項因素，對我國城鎮化過程中工業、建筑、交通、地方政府等導致高碳排放結果的行為加以區分。研究發現，城鎮化過程中的工業高碳排放、建筑面積擴張與其使用效率的背離、交通出行需求量的持續上升、居民生活水平提高帶來的消費力增加，城市低密度擴張以及其背后地方政府官員考核機制與地方財稅制度的弊端，是我國目前城鎮化呈現高碳發展狀態的主要原因。由此可見，過去的城鎮化發展模式非低碳、非持續是有其深刻的經濟與政治原因的。中長期的低碳轉型只有把經濟手段和制度調整結合，低碳發展理念才有可能實現。

關鍵詞城鎮化;碳排放來源;政治經濟分析;低碳城鎮化

中圖分類號 ?F293 文獻標識碼A文章編號1002-2104（2015）01-0061-06doi：103969/jissn1002-2104201501009

從世界范圍來看，由于城市相對農村具有較高的碳生產率，城鎮化將帶來更多的碳排放。全球城市占土地總量的1%，容納了地球上50%的人口，碳排放總量卻占全球總排放的2/3，到2030年這一比例會上升到3/4[1]。盡管從經濟角度來看，城市土地利用會隨著城鎮化的發展趨于更集約、生產率向更高的方向發展，然而，我國城鎮化發展過程新產生的碳排放，往往多于由于城市土地集約、生產率提高而減少的碳排放。

當前我國粗放擴張的城鎮化模式，帶來了大量的能源浪費和高碳排放。建國后，我國城鎮化率從106%提高到525%，實現了歷史性的人口結構變化。然而，城鎮化的發展也伴隨著高碳排放。從1978年后，我國的人均碳排放強度和城鎮化率不斷上升[2-4]。城鎮碳排放是中國碳排放的主體[5]，城鎮化率對碳排放的正面影響最大[6]。尤其是改革開放以來，隨著城鎮化的發展，中國的工業水平、經濟水平與居民生活水平都在迅速提升，并由此導致高碳排放產品消費量的增加。目前，我國城鎮化進程還處于中期發展階段。據預測，2050年我國城鎮化率將達到80%[7]，這意味著中國的城鎮化在未來較長的一段時間內將保持高速發展狀態，如仍舊按照原有的城鎮化發展模式，我國將無力承擔這樣的碳排放總量增長。

因此，探究城鎮化高碳發展的宗由并以此為基礎轉變城鎮化發展思路，對我國未來的低碳發展來說至關重要。本文在已有文獻的基礎上，通過總結、歸納事實數據，分析了我國城鎮化過程中導致高碳排放的影響因素，以更直觀具體的方式展現城鎮化與碳排放兩者的關系，為低碳城鎮化政策制定提供參考。

1文獻綜述

關于城鎮化與碳排放的研究，過去主要是圍繞定量證明二者之間的關系展開。Sathaye and Meyers[8]從城市化對能源消費結構影響的角度出發，研究認為隨著城市化率的上升，發展中國家正在加速石油替代煤炭的消費，由此側面說明了城市化將增加碳排放。Gates & Yin通過分析中國能源型家電消費的城鄉結構，認為隨著城市化的推進，居民和商業能源相應增加，能源消費結構由直接燃燒煤炭和有機物而轉向使用電力、石油、天然氣等較清潔的能源[9]。Hiroyuki[10]利用 1980-1993 年多國數據，證明城市化率與人均能耗之間具有顯著的正相關關系。張曉平研究認為城市化是影響我國能源消費區域差異和總量增長的主要因素之一[11]。鄭云鶴認為工業化、城市化進程會導致能源消耗增加，而市場化進程則會導致能源消耗降低[12]。SvirejevaHopkin提出了基于人口密度空間分布的雙參數“分布模型”，對城市年碳平衡進行了估算，也得出了城市化將加快碳增長的結論。林伯強、劉希穎，劉夢琴，何吉多[2， 13-14]的研究也證明了城市化進程直接加劇了CO2的排放。

然而，僅僅從總量角度理解城鎮化與碳排放之間的關系是不夠的，需要對碳排放和城鎮化之間的關系進行定性分析。高碳模式主要由活動總量和活動效率導致。宏觀層面上的城市規劃可以直接影響活動的總量，形成碳鎖定，而具體的操作（主要指中觀技術層面）可以影響活動的效率。除了定量的分析，更需要具體地解釋我國城鎮化過程中工業、建筑、交通，以及地方政府等部門的何種行為造成了高碳排放的結果。

劉希雅等：城鎮化過程中的碳排放來源

中國人口·資源與環境2015年第1期

2我國城鎮化碳排放來源

我國城鎮化過程中高碳排放的誘發因素可以分為兩類，一類是如基礎設施建設擴張、居民消費增長以及土地利用方式轉變等的經濟因素，另一類是導致短命建筑、大拆大建、城市低密度蔓延等現象的政策誘因。一方面，城鎮化發展過程中的新增建設構成了碳排放的增量部分，另一方面，重復建設和建筑能源的浪費等加重了城鎮化過程中的高耗能、高碳排放。經濟因素與政策因素共同作用于我國城鎮化，導致高碳化現象愈發明顯。

21經濟因素：城市化過程中的生產和生活用能上升導致碳排放增加

211工業生產帶來碳排放的增加

工業快速發展是我國碳排放增長的主要動力。2003年以來，我國進入工業化中期，重化工業發展加速，工業發展領先一產、三產的速度。近年來，能源、原材料工業以及制造業、高技術制造業發展快速。一方面工業對整個國民經濟給予有力支撐，另一方面帶來了大量的碳排放。2005-2011年間，年均工業（制造業和能源工業）CO2排放占全社會CO2排放總量的756%。基于世界銀行的數據分析得到，世界主要發達國家和發展中國家的歷史都印證了工業化、城鎮化與碳排放之間的關系。20世紀60年代以后，除了英國的城鎮化表現出明顯的低碳化外，大部分國家在城鎮化過程中均呈現了高碳化趨勢，具體表現為人均碳排放不斷上升。

此外，出口貿易隱含碳對我國碳排放的上升具有不可忽視的作用。我國的出口以加工貿易為主，能耗較高，也是構成我國能源需求增長的重要因素之一。改革開放以來，我國對外貿易快速增長，以2010年為例，出口產品能耗占該年全國能源消費量的383%，其隱含能是1997年的45倍，大大高于社會總能耗（不含進口產品的隱含能）25倍的增速。出口額增長的另一面是出口隱含能的增加，2010年出口產品的隱含能占當年社會總能耗（含進口產品的隱含能）的42%，接近國內能耗總量與碳排放量一半的水平，對國內碳排放總量起到正向推升作用。

212建筑業碳排放增加迅速

建筑面積的增加也帶來了更多的碳排放。1995-2011年，我國能源消耗中建筑能耗占總能耗已從101%上升到1974%[15]。1995-2010年，建筑業直接CO2排放量隨著城鎮化率上升而上升（見圖1）。截止到2011年底，我國城鎮節能建筑僅占既有建筑總面積的23%，全年建筑總面積469億m2，約有77%的建筑為高耗能建筑。節能技術的落后使得建筑的高耗能在未來十年不減反增。以節能門窗的使用為例，我國每年新開工建筑面積約20億m2，門窗流失的能耗占建筑能耗的51%，節能門窗用量

約占新開工面積的1/4。以如此增速，預計到2020年，全國高耗能建筑面積將達到2 1574億m2。相比之下，在發達國家，使用高性能系統門窗的比例已達門窗總量的67%[16]，新增建筑節能效果是我國的近3倍。

此外，建筑使用壽命短、城市重復建設、空置率過高也

會造成碳排放的額外增加。過快地進行更新改造是當前城鎮化過程中的一個重要問題，也造成碳排放無謂的增加。由于城市規劃變更、用地性質改變、地價房價變動等因素，很多未到設計壽命的“年輕”建筑被提前拆除。根據我國《民用建筑設計通則》，重要建筑和高層建筑主體結構的耐久年限為100年，一般性建筑為50-100年，而實際上我國建筑卻只能持續25-30年[18]。過頻地拆除、重復建設造成了大量的建筑材料浪費和碳排放。與重復建設相對的，建筑的低效使用造成大量能耗浪費。空置率過高近年在我國也非常普遍。根據發達國家經驗， 10%-15%的空置率是可接受的范圍。但我國近年來的商品房空置率徘徊在20%-30%之間，相關調研表明北京房屋空置率近30%[19]。空置房屋造成大量能耗浪費，尤其是集中供暖、中央空調系統的商品房，低頻度使用加大了建筑領域碳減排難度。

213交通運輸碳排放增加較快

交通需求增加使得交通能耗總量及其占比皆呈現上升趨勢。近年來，我國交通工具、道路交通基礎設施和居民出行等方面都有了顯著的變化。隨著城市物流流轉速度加快，城鎮的貨運能力逐步加強。單中心的城市擴張使得居民出行的距離也會變大，城市機動化水平迅速提高。

圖11995-2012年建筑業直接CO2排放和城鎮化率關系

Fig1Relation between direct carbon emission and urbanization in

construction industry （1995-2012）

資料來源：祁神軍[17]

注：建筑業直接能耗及碳排放指建筑業在生產建造、拆除階段消耗能源和釋放的CO2氣體量。

從1978-2011年，公路里程、運輸路線長度、客運量、旅客周轉量等重要指標值迅速上升。運輸線路上升了18倍，公路里程上升了46倍，客運總量上升了138倍，旅客周轉量上升了177倍，民用汽車上升了699倍[20]。私人汽車擁有量逐年上升，特別是私人汽車千人保有量從1985年的0018輛/千人，上升到了2012年的564輛/千人，見圖2。

小汽車的出行比例逐年增加導致了交通能耗的急劇上升。如果不加以控制，交通部門能耗很快就會占到全國總能耗的30%[21]。機動車在各種交通工具中耗油比例最高，汽車和摩托車每年消耗85%以上的汽油，交通運輸（公路、鐵路和水路）消耗了20%的柴油。國際經驗表明，當人均GDP達到3 000-4 000美元時，會出現機動車購買的高峰。這意味著未來一段時期內，我國私人汽車的擁有量會進一步提高。這種“以車為本”的交通方式導致了

圖21985-2012年全國私人載客汽車保有量和

私人載客汽車千人保有量

Fig2Total amount of private cars and amount of

private cars per thousand people （1985-2012）

資料來源：中國低碳發展報告2011-2012，2014

私人汽車增長的惡性循環。但實際上30%-40%的小汽車出行完全可以被公共交通、自行車等替代。

214生活水平提高導致碳排放增加

隨著

消費需求的增加，未來消費領域的能源需求將會大幅增加。從占GDP的份額來看，消費需求始終占據主導地位，是經濟增長中份額最大、最穩定的需求。然而，我國消費

領域能耗對總能耗的貢獻低于發達國家。2010年我國消費領域的能耗占能源消費量的542%，發達國家消費領域的能耗一般約占能源消費總量的70%-80%。隨著城鎮化進程的加快，越來越多的農村居民將進入城市，其生活方式尤其是消費水平的轉變將帶來大量的碳排放。如圖3所示，1996-2010年期間，農村居民生活用能和城市居民生活用能差距不斷擴大。以1995年基年，計算在人口自然增長與流動兩種情況下碳排放的變化，其差值表明，1996-2010這15年，由農民變成市民產生的居民用能量增加帶來了巨大的CO2排放，達447億t。可以推測，在更多“村民”變為“市民”的過程中，生活用能將呈現上升狀態。

22政策因素：地方政府短視行為加劇城市低密度蔓延，推升碳排放增量

低密度、高耗能的城市擴張助漲了碳排放的增加。城市化往往伴隨著大量的基礎設施建設，相對于發達國家較完善的僅需要維護、運行的基礎設施體系，我國城市仍在不斷擴張，建設過程中需要大量高能源、高碳密度的原材料產品，包括鋼材、水泥等，基礎設施能耗呈現顯著上升趨勢。在沒有地方政府行為干擾下，城鎮化過程往往伴隨著土地集約使用，單位土地碳排放增加，人均土地碳排放減少。然而，現有土地利用方式非經濟，導致新增人均土地碳排放不減反增。人均城市面積逐漸逐步擴大，人口密度卻逐漸減小（如圖4）。全國30個主要城市的人口密度在過去三十年均下降，城市面積擴張速度大于人口增加的速度。城市擴張邊際人均能源消耗不降反增，城市表現為低密度、高耗能擴張。

城市密度作為一個重要發展指標，同交通能源消耗之間存在一定的相關性。城市低密度蔓延將帶來更多的碳排放：城市半徑擴大一半，交通總能耗將增長三倍。低密度的城市發展模式，分散的土地利用模式，尤其是“攤大餅”的城市規劃，會增加私人小汽車的出行比例，最終消耗更多的能源，增加CO2的排放。1996-2012年CO2排放全國增量總量為6139億t，年均排放增量為384億t。

圖31996-2010年城市和農村居民生活用能碳排放

Fig3Residential carbon emission from urban

and rural residents（1996-2010）

注：人口自然增長率計算以1995年為基年，城市人口凈流入為當年城市人口減去根據人口自然增長率計算的人口。

圖41981-2010年人均城市土地面積和人口密度情況

Fig4City area per capita and population density

（1981-2010）

資料來源：《中國城鄉統計年鑒2011》，城市統計面積以建成區面積為基準。2006年以后的城市總人口為城區人口加上城市暫住人口，此前沒有城市暫住人口的統計，其余年份城市總人口為城區人口。

圖5城市低密度蔓延導致碳排放增加

Fig5Relation between direct carbon emission and

urbanization in construction industry （1985-2012）

資料來源：中國城鄉建設統計年鑒，中國統計年鑒。

注：以1995年城區人口密度、城區單位面積CO2排放為基準，假設相對于低密度城市蔓延，保持高密度發展城鎮化過程城區單位面積碳排放不變，城市人均碳排放為農村人均碳排放的3倍。

根據測算，如圖5所示，由于城市低密度蔓延，1996-2010年CO2排放增量占當年CO2排放總量的比例從205%增長到181%，呈現逐年上升趨勢，足以證明城市低密度蔓延對碳排放的影響。

城市低密度蔓延現象是地方政府行為的結果，地方政府“圈地”運動與城市規劃失序是導致城市普遍低密度蔓延的主要原因。20世紀90年代的十年間，全國城鄉建設用地增加2 640萬畝，81%的新增建設用地來自對耕地的占用[22]。城鎮擴張依靠占用農村土地，2000-2010年間，城市建成區面積從22萬km2增長到4萬km2，新建成區翻了一番。導致城市低密度蔓延的另一個重要因素是城市規劃的不合理。地方政府擴張城市過程中，交通設置不合理、職住分配不合理都會造成交通量及相應消費能耗的增加。理應通過城市高密度、高效率發展而降低的人均土地碳排放量由城市規劃的不合理造成的碳排放增量抵消，甚至反超。

深究制度原因，現行的官員考核機制與地方財稅制度是加劇高碳化發展趨勢兩個主要原因。其一，地方官員考核機制主要是側重GDP等經濟指標的考核，沒有同可持續發展相關的資源效率指標結合。其二，不徹底的中央和地方稅制改革，驅使地方政府過度依賴土地財政。為了滿足地方發展、GDP提高、政府基本運行和社會福利等，地方政府往往通過城市擴張獲得收益[23]。這樣的屬地化管理模式不可避免誘發了地方政府職能角色錯位等情況，往往因地方利益而失部門利益，表現出了經濟高碳化的路徑依賴。

3結論

綜上，我國城鎮化過程中高碳排放主要集中在工業、建筑、交通部門，但隨著城鎮化的深入，生活消費部門的能耗增加將加大碳減排任務的難度;與此同時，地方政府行為加大了城市低能效、低密度的蔓延，并造成了不減反增的邊際人均土地能耗，對我國未來城鎮擴張中碳減排提出了新的任務。

工業化過程中城鎮化的高碳排放屬性，意味著中國未來幾十年的城鎮化，將對我國甚至是世界范圍的碳排放產生很大的影響。在城鎮化過程中，我國將有幾億人口由農民變為市民，人均能源消耗的大幅度上升和溫室氣體排放

的增加，以及城市各類廢棄物的增加皆加大了對環境的壓力。城鎮化作為國家的宏觀戰略，它的實現路徑與方式，將直接影響碳排放的高低走向。

低碳城鎮化是解決城鎮化過程碳排放逐步上升這一難題的必要和可行途徑。工業化過程中高碳排放依然會在我國繼續，依然是今后不可忽視的重點領域，從技術減排到管理減排已經成為大的趨勢。建筑、交通、居民生活和政策也是緊密相關，特別是經濟激勵政策。建筑面積擴張與其使用效率的背離、交通出行需求量的持續上升、居民生活水平提高帶來的消費力增加都可以通過經濟手段加以制衡。然而，中長期的低碳轉型，必須將經濟發展與制度改革結合起來，城市低密度擴張以及其背后地方政府官員考核機制與地方財稅制度的弊端，制度基礎決定了激勵效果，只有從政策與措施上皆以“低碳發展”為理念，才有可能實現城鎮化的低碳之路。

（編輯：劉照勝）

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