基于溫室氣體清單的市級(jí)國土空間規(guī)劃碳定量研究：分析框架、核算方法與規(guī)劃模擬

熊健 張翀 謝湘雅 盧柯 張?zhí)烊? 金昱 王波 時(shí)寅

關(guān)鍵詞：國土空間規(guī)劃；溫室氣體清單；碳排放；定量分析

0 引言

IPCC（聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)）于2018年發(fā)布《全球升溫1.5℃特別報(bào)告》（Global Warming of 1.5℃）以來的系列報(bào)告和全球各地的動(dòng)態(tài)顯示，減緩氣候變化正在從“提高意識(shí)”“博弈協(xié)定”“制定目標(biāo)”加速進(jìn)入“行動(dòng)落實(shí)”階段[1-3]，碳排放總量和強(qiáng)度已成為未來地方發(fā)展的約束條件。

可靠、連續(xù)地統(tǒng)計(jì)、報(bào)告和分析碳排放數(shù)據(jù)，能夠幫助決策者和相關(guān)行業(yè)從業(yè)人員準(zhǔn)確掌握歷史和現(xiàn)狀情況，開展碳排放評(píng)估和模擬，支持政策制定和行動(dòng)選擇[4]，[5]23。當(dāng)前有必要基于減碳增匯基本原理，將定量化思維融入國土空間規(guī)劃全過程[6]。10余年來，我國學(xué)者圍繞國土空間規(guī)劃中不同空間尺度、重點(diǎn)專項(xiàng)條線的碳定量分析提出一些思考，但總體來說目前仍處于探索階段。筆者旨在通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)借鑒國內(nèi)外溫室氣體清單體系方法及其應(yīng)用延伸經(jīng)驗(yàn)，以上海市為例，探索完善國土空間碳定量分析的技術(shù)方法，為“碳達(dá)峰、碳中和”（以下簡稱“雙碳”）戰(zhàn)略下國土空間規(guī)劃編制技術(shù)的創(chuàng)新提供基礎(chǔ)性支撐。

1 溫室氣體清單應(yīng)用延伸的國際實(shí)踐與國內(nèi)研究

溫室氣體清單作為一定區(qū)域內(nèi)人類活動(dòng)排放和吸收的溫室氣體信息的全面匯總，憑借其體系方法科學(xué)、覆蓋項(xiàng)目全面、核算方法標(biāo)準(zhǔn)等特點(diǎn)，成為全球各個(gè)國家、區(qū)域、城市及社區(qū)等進(jìn)行碳管理的重要工具[7-10]，[11]3-10。

在國際城市面向“碳中和”的實(shí)踐和研究中，始終強(qiáng)調(diào)在清單編制的基礎(chǔ)上進(jìn)行本地化分析和應(yīng)用（見表1）。包括：（1）根據(jù)地方特點(diǎn)和管理需要，對清單核算體系進(jìn)行調(diào)整和細(xì)化；（2）溯源分析碳排放數(shù)據(jù)，研究其與建筑、產(chǎn)業(yè)、交通等的關(guān)系；（3）模擬規(guī)劃政策的減碳效果，支持確定合理的措施安排[22]。其中，空間類型和措施影響作為主要的考慮因素，被納入清單編制、分析和模擬工作，相關(guān)的規(guī)劃策略也較好地融入城市減碳路線，為開展國土空間規(guī)劃碳定量分析提供了可借鑒的思路。

2010年前后，我國學(xué)者開始關(guān)注溫室氣體清單與城市空間規(guī)劃的銜接[23]，探索從規(guī)劃視角對溫室氣體清單的體系方法進(jìn)行重構(gòu)、轉(zhuǎn)譯和應(yīng)用（見表2）。前期，相關(guān)研究主要梳理全球范圍內(nèi)的溫室氣體清單編制情況，建立碳排放與規(guī)劃政策的匹配框架，并初步開展總規(guī)策略和指標(biāo)評(píng)估[5]28，[24-25]，[26]104-110。隨后，進(jìn)一步深化空間關(guān)聯(lián)機(jī)理分析，研究土地利用的碳排放水平及其影響因子，進(jìn)而開展多情景模擬[27]52-55，[28]74-78。近年來，開始探討形成基于國土空間更為完善的碳核算方法，并關(guān)注其與國土空間規(guī)劃從評(píng)估、模擬、管控到監(jiān)測的系統(tǒng)銜接[29]356-363，[30]，[31]50-55。

然而，對于國土空間規(guī)劃碳定量分析的內(nèi)容和思路等尚未完全達(dá)成共識(shí)。包括：（1）在碳排放類型上，對非二氧化碳、非能源活動(dòng)碳排的關(guān)注不足，在“碳中和”目標(biāo)內(nèi)涵下存在漏項(xiàng)；（2）在碳排碳匯項(xiàng)上，從基本原理出發(fā)，對于是否考慮除濕地外的水域碳匯、如何結(jié)合地方實(shí)際細(xì)化調(diào)整各項(xiàng)設(shè)置等問題仍有待進(jìn)一步探討；（3）在分析思路上，多數(shù)研究通過將“自上而下”核算的碳排放數(shù)據(jù)映射到國土空間并作為分析基礎(chǔ)，雖然在某種程度上能夠反映總體強(qiáng)度特征，但將不同分區(qū)和用地視為均質(zhì)的排放可能影響規(guī)劃精準(zhǔn)施策；（4）在工作銜接上，“雙碳”路線是基于成本效益、技術(shù)發(fā)展等多因素考量后的結(jié)果，市級(jí)國土空間規(guī)劃碳定量分析應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)與城市總體減碳框架的銜接。本文重點(diǎn)圍繞上述4個(gè)方面進(jìn)行探索。

2 國土空間規(guī)劃碳定量分析的任務(wù)內(nèi)容與思路要點(diǎn)

在國土空間規(guī)劃中，如何利用溫室氣體清單體系方法，銜接地方清單數(shù)據(jù)，使規(guī)劃更好地服務(wù)于“雙碳”戰(zhàn)略落實(shí)，需要明確碳定量分析的任務(wù)內(nèi)容和思路要點(diǎn)。

2.1 國土空間規(guī)劃碳定量分析的任務(wù)內(nèi)容

國土空間規(guī)劃碳定量分析的任務(wù)內(nèi)容并非精確核算碳排放的絕對值，而是突出減碳目標(biāo)約束，實(shí)現(xiàn)以國土空間視角認(rèn)識(shí)碳排放、基于國土空間要素核算碳排放、通過規(guī)劃手段促進(jìn)減碳增匯。包括：（1）現(xiàn)狀認(rèn)識(shí)。發(fā)現(xiàn)碳排放總量、強(qiáng)度的空間特征，包括總體分布和不同用地碳強(qiáng)度的差異情況。（2）專題分析。研究碳排放與空間要素的相關(guān)性，明確調(diào)控思路。（3）方案模擬。預(yù)測規(guī)劃方案的碳排放，比照地方減碳目標(biāo)指標(biāo)進(jìn)行反饋和優(yōu)化。（4）規(guī)劃確定。制定規(guī)劃“目標(biāo)—策略—指標(biāo)”框架，開展實(shí)施監(jiān)測和動(dòng)態(tài)調(diào)整。

2.2 國土空間規(guī)劃碳定量分析的思路要點(diǎn)

要完成上述任務(wù)，需抓住4個(gè)要點(diǎn)：（1）按照各碳排碳匯項(xiàng)的特點(diǎn)及其相關(guān)的空間載體，對溫室氣體清單進(jìn)行重構(gòu)，建構(gòu)完整的碳排放—國土空間關(guān)聯(lián)框架；（2）梳理影響碳排放的國土空間活動(dòng)量值，確定規(guī)劃調(diào)控的抓手；（3）分析基于國土空間的基準(zhǔn)碳排放特征，建立碳排放與國土空間要素的深度耦合關(guān)系；（4）聚焦國土空間規(guī)劃，考慮外部影響因素，預(yù)測規(guī)劃碳排放，進(jìn)而對規(guī)劃策略和指標(biāo)進(jìn)行反饋和修正。

綜上，國土空間規(guī)劃碳定量分析貫穿基礎(chǔ)工作、規(guī)劃編制、方案論證和實(shí)施監(jiān)督全流程，將其中的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行整合，研究確定以國土空間碳核算為核心，以國土空間規(guī)劃碳排放多情景模擬為延展的關(guān)鍵方法。其中，國土空間碳核算主要解決體系構(gòu)建、方法制定以及基準(zhǔn)排放/吸收因子標(biāo)定等問題，國土空間規(guī)劃碳排放多情景模擬則重點(diǎn)關(guān)注如何對“雙碳”路線中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的國土空間規(guī)劃方案進(jìn)行碳排放分析評(píng)價(jià)（見圖1）。

3 國土空間碳核算方法

結(jié)合上海市案例，比照我國“雙碳”目標(biāo)內(nèi)涵①，銜接國內(nèi)外權(quán)威清單編制標(biāo)準(zhǔn)，界定核算范圍，構(gòu)建核算體系并提出核算方法。

3.1 核算范圍

（1）核算氣體

本文涵蓋《京都議定書》中規(guī)定需控制的6種溫室氣體，即二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氫氟碳化物、全氟化碳和六氟化硫。近期，銜接我國“碳達(dá)峰”目標(biāo)，重點(diǎn)評(píng)估二氧化碳排放。

（2）核算邊界

參考《城市溫室氣體核算國際標(biāo)準(zhǔn)》中設(shè)定的3個(gè)范圍②，為便于橫向比較和避免重復(fù)，重點(diǎn)核算城市范圍一（即直接排放）中除去外送電力和熱能生產(chǎn)外的部分，以及范圍二（即外調(diào)電力和熱能）的碳排放[11]15-17，[32]20-24。航空、航海等跨邊界交通碳排可視情況單列。

（3）核算周期

以年度為單位進(jìn)行核算。除計(jì)算城市穩(wěn)定運(yùn)營中的碳排放外，原則上還應(yīng)考慮開發(fā)建設(shè)過程，即開發(fā)建設(shè)活動(dòng)實(shí)施過程中各類活動(dòng)造成的能耗、廢棄物處理以及土地利用變化產(chǎn)生的碳排放。

3.2 核算體系

建立從溫室氣體清單到碳核算項(xiàng)再到國土空間用地用海的關(guān)聯(lián)，構(gòu)建國土空間碳核算總體框架，并總結(jié)上海核算項(xiàng)細(xì)化調(diào)整的過程。

3.2.1 國土空間碳核算總體框架

為確保體系完整，以我國2011年發(fā)布的省級(jí)清單指南為基礎(chǔ)，銜接2019年修訂完善的IPCC國家清單指南，同步參考世界資源研究所等2014年發(fā)布的城市溫室氣體核算標(biāo)準(zhǔn)和中國建筑能耗相關(guān)研究報(bào)告等，明確核算框架包括建筑、交通、工業(yè)、廢棄物處理、生態(tài)與農(nóng)業(yè)以及開發(fā)建設(shè)過程6類（見圖2）。（1）建筑碳排由除交通、工業(yè)和公用設(shè)施（除集中供熱用地）外所有建設(shè)用地上建筑能耗產(chǎn)生。（2）交通碳排除考慮交通工具運(yùn)營外，由于道路、軌道交通車輛基地等設(shè)施在建設(shè)用地中占比較高，且軌道交通和快速路等的地下化趨勢使其能耗較地面設(shè)施有較大增幅，單列交通設(shè)施運(yùn)營碳排項(xiàng)。其中，交通工具運(yùn)營碳排與各類建設(shè)用地布局相關(guān)。（3）工業(yè)碳排指工礦用地和電力、熱能生產(chǎn)公用設(shè)施用地上工業(yè)生產(chǎn)過程中能耗和化學(xué)物理作用，以及煤炭、石油開采逸散產(chǎn)生的碳排放。（4）廢棄物處理碳排由垃圾填埋、焚燒以及生活和工業(yè)污水處理設(shè)施產(chǎn)生。（5）生態(tài)與農(nóng)業(yè)中，除我國省級(jí)指南明確核算的林地碳匯、農(nóng)田碳排和農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)用地上畜禽養(yǎng)殖碳排外，在“山水林田湖草沙”生命共同體理念下，納入草地、濕地等碳匯。此外，由于在生態(tài)空間轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地的過程中有大量碳排放，而建筑、基礎(chǔ)設(shè)施等開發(fā)建設(shè)活動(dòng)本身也會(huì)產(chǎn)生能耗，應(yīng)重視不同歷史時(shí)點(diǎn)間、規(guī)劃基期和目標(biāo)年間因空間變化帶來的碳排放影響，故單列開發(fā)建設(shè)過程項(xiàng)。

3.2.2 結(jié)合地方實(shí)際的框架細(xì)化

綜合考慮各碳排碳匯項(xiàng)的總量和占比情況、基于國土空間視角的差異化特征以及數(shù)據(jù)可獲得性等因素，結(jié)合近遠(yuǎn)期工作重點(diǎn)等實(shí)際，對核算項(xiàng)進(jìn)行合理的調(diào)整和細(xì)化，確定中類和小類。

研究開展近期面向“碳達(dá)峰”目標(biāo)的上海試算時(shí)：首先，排除非二氧化碳和其他不在達(dá)峰統(tǒng)計(jì)口徑中的核算項(xiàng)（包括垃圾填埋、污水處理和農(nóng)業(yè)碳排以及對外交通工具碳排）；其次，排除部分排放量小的內(nèi)容（如園區(qū)、校區(qū)內(nèi)的小交通碳排），同時(shí)在目前生態(tài)系統(tǒng)碳匯監(jiān)測和核算體系尚不完善的情況下，對濕地碳匯等核算難度較大的內(nèi)容進(jìn)行粗略處理；最后，比照全市清單，針對重點(diǎn)的核算大類進(jìn)行細(xì)分。上海市碳排放總量自2011年階段性達(dá)峰后基本穩(wěn)定在2億t左右。其中，工業(yè)碳排長期以來占比最大，交通碳排穩(wěn)步增長，建筑碳排也呈剛性上升態(tài)勢；2019年3個(gè)部門（工業(yè)、交通、建筑）碳排占比分別為50%、27%和22%[33]，需重點(diǎn)予以關(guān)注。在確定細(xì)分項(xiàng)時(shí)，工業(yè)碳排聚焦關(guān)鍵行業(yè)，結(jié)合重點(diǎn)排放行業(yè)情況細(xì)分為化學(xué)原料與化學(xué)制品制造、黑色金屬冶煉與壓延加工、石油、煤炭與其他燃料加工及其他4類。交通碳排中，考慮到其構(gòu)成以及與政策措施的對應(yīng)，將交通工具碳排細(xì)分為公共交通、私人客運(yùn)和貨運(yùn)交通。建筑碳排則盡可能體現(xiàn)本地不同類型、區(qū)位的建筑在能耗強(qiáng)度上的差異，與核算方法中排放/吸收因子的標(biāo)定同步考慮：首先，獲取并分析現(xiàn)狀建筑能耗數(shù)據(jù)與建筑功能、高度、區(qū)位等的耦合關(guān)系，參考全市建筑能耗監(jiān)測及分析報(bào)告和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，初步錨定細(xì)分項(xiàng)和相應(yīng)的能耗強(qiáng)度區(qū)間[34]；其次，對接行業(yè)主管部門的建筑碳排細(xì)分標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)因子，修正完善方法；最后，比照溫室氣體清單中的排放數(shù)據(jù)[35]，進(jìn)一步校核因子，結(jié)合數(shù)據(jù)可獲得性初步按照浦東、浦西和中心、外圍③進(jìn)行細(xì)分。

3.3 核算方法

以清單編制的主要方法——排放因子法為參考，首先，根據(jù)各碳排碳匯項(xiàng)的產(chǎn)生機(jī)理和影響因素，考慮國土空間規(guī)劃成果內(nèi)容和深度，將基本公式“碳排放量=活動(dòng)水平數(shù)據(jù)×排放/吸收因子”中的活動(dòng)水平數(shù)據(jù)盡可能轉(zhuǎn)換為國土空間相關(guān)量值（見圖3）。這一轉(zhuǎn)換并非都使用用地?cái)?shù)據(jù)，部分需采用用地和設(shè)施的衍生數(shù)據(jù)，如建筑面積和交通周轉(zhuǎn)量；還有少量則需向相關(guān)行業(yè)主管部門收集獲取，如畜禽存欄量、農(nóng)作物產(chǎn)量等，這是國土空間規(guī)劃編制中的常見流程。其次，通過文獻(xiàn)、調(diào)研和實(shí)驗(yàn)等方法標(biāo)定基準(zhǔn)排放/吸收因子④，因子可能是單個(gè)參數(shù)，也可能由一系列參數(shù)構(gòu)成。最后，將核算結(jié)果與清單數(shù)據(jù)或相關(guān)行業(yè)主管部門數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉驗(yàn)證，修正完善方法，降低不確定性。在現(xiàn)狀因子的基礎(chǔ)上，考慮未來發(fā)展趨勢，進(jìn)一步標(biāo)定用于規(guī)劃模擬的排放/吸收因子。

（1）建筑碳排

不同類型的建筑在用能需求、結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度上存在差異[36]。研究基于建筑面積，結(jié)合單位面積能耗水平核算碳排；對于城市總規(guī)中沒有明確建筑面積的，可結(jié)合強(qiáng)度分區(qū)通過平均容積率進(jìn)行估算。由于建筑能耗受綠建技術(shù)、人群習(xí)慣、空間形態(tài)等多因素的影響，因此不同地區(qū)、年代、使用人群和建設(shè)水平的建筑能耗存在顯著差異，很難使用一套通用因子，需基于調(diào)研和分析加以明確。

（2）交通碳排

針對交通工具和交通設(shè)施的能耗特征，分別采取基于交通活動(dòng)量和設(shè)施量兩種思路進(jìn)行核算。前者主要以交通周轉(zhuǎn)量來表征活動(dòng)，后者以交通設(shè)施的用地面積、建筑面積、設(shè)施量或運(yùn)輸量作為活動(dòng)水平數(shù)據(jù)。

交通工具運(yùn)營碳排是依附于交通工具的運(yùn)輸行為產(chǎn)生的。結(jié)合交通工具運(yùn)輸量的分析方法，按照源頭、過程、終端3個(gè)環(huán)節(jié)分步核算：源頭階段生成交通需求，估算客貨運(yùn)輸量；過程階段形成交通周轉(zhuǎn)量，劃分交通方式結(jié)構(gòu)，細(xì)分交通工具類型，估算交通工具周轉(zhuǎn)量；終端階段結(jié)合能源結(jié)構(gòu)等計(jì)算能耗，進(jìn)而核算碳排。其中，各類交通工具年周轉(zhuǎn)量是核算的核心，應(yīng)根據(jù)不同工具的運(yùn)營特點(diǎn)區(qū)別對待：如定時(shí)定點(diǎn)服務(wù)的公共交通，其周轉(zhuǎn)量主要由網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和車輛服務(wù)頻率等決定；私人客運(yùn)交通和各類貨運(yùn)交通周轉(zhuǎn)量則更多與個(gè)體交通需求直接相關(guān)。有條件的情況下建議利用交通規(guī)劃模型輔助核算。

交通設(shè)施運(yùn)營碳排主要來源于動(dòng)力設(shè)備、照明設(shè)備、弱電設(shè)備和檢修設(shè)備的能耗，與設(shè)施的使用特性相關(guān)。對于運(yùn)營作業(yè)相對簡單的設(shè)施，如城市道路、軌道交通車站等，可將設(shè)施用地規(guī)模、長度等作為活動(dòng)水平數(shù)據(jù)，參考現(xiàn)狀單位設(shè)施量能耗或行業(yè)用能標(biāo)準(zhǔn)核算碳排[37]；對于機(jī)場、港口等運(yùn)營作業(yè)相對復(fù)雜的對外交通設(shè)施，可以建筑面積或作業(yè)量為活動(dòng)水平數(shù)據(jù)。

（3）工業(yè)碳排

工業(yè)用地的碳排十分復(fù)雜，不僅不同行業(yè)間情況千差萬別，同行業(yè)不同企業(yè)間也會(huì)因工藝設(shè)備等的差異有所不同。

研究以工業(yè)用地面積為活動(dòng)水平數(shù)據(jù)，相關(guān)因子的標(biāo)定需將重點(diǎn)用能單位能耗、經(jīng)普等行業(yè)數(shù)據(jù)與用地進(jìn)行耦合分析，建立“用地/設(shè)施—產(chǎn)值/產(chǎn)量—能耗”量化關(guān)聯(lián)。對于鋼鐵、水泥等生產(chǎn)中的化學(xué)物理作用會(huì)產(chǎn)生碳排的行業(yè)，還需建立“用地—產(chǎn)量—碳排”關(guān)聯(lián)，后者較前者更為復(fù)雜。目前，上海等地已經(jīng)體現(xiàn)了跨部門聯(lián)合管理工業(yè)碳排的導(dǎo)向，《上海產(chǎn)業(yè)能效指南（2018版）》和《上海產(chǎn)業(yè)用地指南（2019版）》中的一系列指標(biāo)可為標(biāo)定因子提供參考。另外，在建立了穩(wěn)定的重點(diǎn)企業(yè)碳排數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)送制度的背景下，可采用實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行樣本分析，但是由于涉及企業(yè)能耗等敏感信息，需在銜接渠道和機(jī)制方面進(jìn)一步探索。

（4）廢棄物處理碳排

參考溫室氣體清單核算方法，以處理量和人口規(guī)模為活動(dòng)水平數(shù)據(jù)，結(jié)合甲烷回收量、人均蛋白質(zhì)消費(fèi)量等參數(shù)組成的因子進(jìn)行核算。其中，垃圾和廢水處理量原則上可基于人口規(guī)模進(jìn)行推算，相關(guān)參數(shù)參考地方均值或省級(jí)清單指南中的默認(rèn)值予以標(biāo)定。

（5）生態(tài)與農(nóng)業(yè)碳匯與碳排

該大類中核算項(xiàng)較多，各項(xiàng)的核算思路也因基本原理不同而有較大差異。其中，生態(tài)碳匯以用地面積為活動(dòng)水平數(shù)據(jù)，但是由于自然生態(tài)系統(tǒng)在碳庫構(gòu)成、碳匯效率、碳量飽和等方面存在較高的復(fù)雜性[38-39]，溫室氣體清單核算方法與國土空間規(guī)劃中生態(tài)用地的分類口徑并不完全一致，需梳理對應(yīng)關(guān)系后進(jìn)行核算。如林地應(yīng)區(qū)分喬木林和其他林地，濕地應(yīng)區(qū)分海洋和內(nèi)陸濕地等，各類生態(tài)和農(nóng)業(yè)空間的吸收因子參考相關(guān)文獻(xiàn)標(biāo)定。農(nóng)業(yè)碳排可參照清單方法核算。

（6）開發(fā)建設(shè)過程碳排

土地利用變化的碳排需建立不同用地間的轉(zhuǎn)化矩陣，以轉(zhuǎn)化面積為活動(dòng)水平數(shù)據(jù)，結(jié)合相應(yīng)因子核算。對于開發(fā)建設(shè)活動(dòng)的碳排，既有研究主要通過小樣本量實(shí)例標(biāo)定排放因子，需進(jìn)一步通過文獻(xiàn)研究，確定以建設(shè)規(guī)模為活動(dòng)水平數(shù)據(jù)的排放因子。

3.4 方法應(yīng)用

將碳核算模塊嵌入國土空間基礎(chǔ)信息平臺(tái)，整合人口、用地等多源時(shí)空數(shù)據(jù)，形成國土空間碳排“一張圖”，支持開展相關(guān)分析（見圖4）。

以上海市為例，以交通小區(qū)為單元開展現(xiàn)狀核算，實(shí)現(xiàn)對全領(lǐng)域和分項(xiàng)、全市域和分區(qū)的碳排總量、強(qiáng)度分析，結(jié)合空間規(guī)劃建設(shè)趨勢，能夠識(shí)別減碳關(guān)鍵區(qū)域。如中心城建筑碳排總量和占比明顯高于其他地區(qū)，應(yīng)重視局部氣候改善和存量建筑節(jié)能改造，同時(shí)避免大拆大建帶來的額外碳排放；主城區(qū)交通碳排約占全市總量的50%，應(yīng)關(guān)注高碳排單元的功能布局和交通網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，考慮在中央活動(dòng)區(qū)等重點(diǎn)地區(qū)設(shè)置“零排放區(qū)”；工業(yè)碳排除在南北兩側(cè)寶山區(qū)、金山區(qū)呈高度集聚特征外，五個(gè)新城的工業(yè)碳排占比也高于全市平均水平，應(yīng)探索結(jié)合行業(yè)規(guī)范將碳排指標(biāo)納入園區(qū)、用地準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，拓展工業(yè)用地空間效益評(píng)價(jià)維度。此外，還可基于核算結(jié)果，深入分析碳排與國土空間要素，包括交通碳排與常住人口和就業(yè)崗位密度、路網(wǎng)密度、公交可達(dá)性和土地利用混合度，建筑碳排與建筑高度、建筑密度等的關(guān)系，為空間施策提供一定的參考。

4 國土空間規(guī)劃碳排放多情景模擬方法

4.1 基本思路

碳排放情景模擬的核心是確定在城市規(guī)模與發(fā)展特質(zhì)的影響下，活動(dòng)水平數(shù)據(jù)和排放/吸收因子在基準(zhǔn)年和情景年變化的數(shù)值集合，常見的方法包括“自上而下”和“自下而上”兩種[27]51，[31]50-52，[40]。研究參考LEAP等典型的“自下而上”模型，基于國土空間碳核算方法，提煉影響碳排放的“國土空間規(guī)劃指標(biāo)”和“重要外部指標(biāo)”。前者是國土空間規(guī)劃的重要抓手，通過對“方案”進(jìn)行統(tǒng)計(jì)或模擬解析獲得；后者即為“情景”，是能源、交通等領(lǐng)域的關(guān)鍵外部假設(shè)，根據(jù)地方“雙碳”路線中的相關(guān)指標(biāo)和數(shù)值確定（見圖5）。國土空間規(guī)劃中的碳排放模擬既需長期的規(guī)劃理論和實(shí)踐積累作為數(shù)量模型基礎(chǔ)，也要順應(yīng)“雙碳”工作長時(shí)間尺度的不確定性，銜接各階段特點(diǎn)，體現(xiàn)政策制度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、工藝技術(shù)和消費(fèi)行為等的重大變化。

通過指標(biāo)拆解，能夠著眼于規(guī)劃方案模擬碳排放情況，進(jìn)而比照城市總體或分領(lǐng)域減碳階段目標(biāo)自查，進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。考慮設(shè)置基準(zhǔn)情景以及加強(qiáng)規(guī)劃和政策引導(dǎo)的3種情景（見圖6）：基準(zhǔn)情景根據(jù)既有國土空間規(guī)劃和現(xiàn)狀外部指標(biāo)趨勢外推模擬，是對不增加新的干預(yù)情況下城市碳排放發(fā)展的基本認(rèn)識(shí)；情景一保持既有國土空間規(guī)劃方案不變，參照“雙碳”路線中對于達(dá)峰、中和等關(guān)鍵時(shí)點(diǎn)的要求對外部指標(biāo)進(jìn)行修正，是考慮非空間規(guī)劃類政策引導(dǎo)下的碳排放預(yù)期結(jié)果；將情景一的結(jié)果與減碳目標(biāo)進(jìn)行比對，如有差距，考慮通過優(yōu)化調(diào)整空間規(guī)劃進(jìn)一步減碳，此為情景二，是對減碳目標(biāo)約束下采取進(jìn)一步空間規(guī)劃措施的碳排情況評(píng)估；由于空間規(guī)劃減碳有其間接性和局限性，情景三在既有“雙碳”路線要求的基礎(chǔ)上考慮更積極的政策調(diào)控，綜合考慮各種可行行動(dòng)的影響，模擬更廣泛的影響。

4.2 方法應(yīng)用

從已發(fā)布的上海市碳達(dá)峰實(shí)施方案來看，作為進(jìn)入存量發(fā)展階段、高度依賴外來能源輸入且產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)仍將繼續(xù)增長的高密度超大城市，上海達(dá)峰目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)主要依靠能源結(jié)構(gòu)綠色化以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)改造，規(guī)劃模擬中的外部指標(biāo)變量主要與此相關(guān)；同時(shí)，面對不斷加大的建筑和交通碳排壓力，需盡早引導(dǎo)建筑和交通領(lǐng)域消費(fèi)側(cè)低碳轉(zhuǎn)型，這是國土空間規(guī)劃干預(yù)的重點(diǎn)[33]。

以交通碳排模擬為例，基準(zhǔn)情景基于“上海2035”空間方案提煉國土空間規(guī)劃指標(biāo)，得到規(guī)劃年全社會(huì)交通（包括居民城市交通出行、對外公路和鐵路客貨運(yùn)交通，不含航空和水運(yùn)，以下同）碳排。情景一根據(jù)《上海市碳達(dá)峰實(shí)施方案》 《上海市交通領(lǐng)域碳達(dá)峰實(shí)施方案》中全社會(huì)用電量碳排放強(qiáng)度、小客車電動(dòng)化比例等相關(guān)指標(biāo)對重要外部指標(biāo)進(jìn)行修正，交通碳排較基準(zhǔn)方案降低7.4%。比照交通領(lǐng)域碳達(dá)峰實(shí)施方案中至2030年?duì)I運(yùn)交通工具單位換算周轉(zhuǎn)量碳排強(qiáng)度較2020年下降9.5%左右的要求，客運(yùn)周轉(zhuǎn)量碳排強(qiáng)度能夠滿足要求，但貨運(yùn)方面存在一定差距。

為進(jìn)一步推動(dòng)貨運(yùn)減碳，同時(shí)降低交通領(lǐng)域峰值碳排，情景二在“上海2035”方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)化主城區(qū)和新城功能分布和用地布局，完善鐵路樞紐客站對人口崗位密集地區(qū)的有效覆蓋，提高大中運(yùn)量公共交通站點(diǎn)周邊城市功能、人口和崗位的集聚度，強(qiáng)化產(chǎn)城融合、產(chǎn)銷融合的布局，交通碳排較情景一減少約9.7%，體現(xiàn)了優(yōu)化用地布局和交通網(wǎng)絡(luò)布局對于交通減碳具有較好的效益。盡管如此，貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量碳排強(qiáng)度仍未能滿足上位要求。對此，情景三納入零碳管控區(qū)、提高貨車電動(dòng)化比例等空間和交通管理政策，強(qiáng)化更為綜合的低碳政策引導(dǎo)（見表3）。

5 結(jié)語與討論

隨著國家和地方“雙碳”路線的陸續(xù)制定與實(shí)施，碳排放數(shù)據(jù)必將更加廣泛地應(yīng)用于決策研究中。筆者在明確國土空間規(guī)劃碳定量分析目標(biāo)和要點(diǎn)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了較為完整的基于國土空間的碳核算體系方法，結(jié)合上海實(shí)踐梳理本地化應(yīng)用路徑，并提出基于碳核算方法的規(guī)劃模擬技術(shù)思路。展望未來，可重點(diǎn)從3方面進(jìn)行深化完善，以推廣應(yīng)用于更多的規(guī)劃實(shí)踐：（1）對碳排放和空間數(shù)據(jù)進(jìn)行持續(xù)跟蹤，通過更深入的實(shí)證分析，發(fā)現(xiàn)背后復(fù)雜的關(guān)聯(lián)，準(zhǔn)確掌握基準(zhǔn)特征；（2）“碳中和”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有賴于更廣領(lǐng)域、更多維度和更深層次的轉(zhuǎn)型，應(yīng)加強(qiáng)對“雙碳”路線的解析，完善規(guī)劃模擬的技術(shù)架構(gòu)，支撐方案比選和優(yōu)化；（3）研究提出的方法主要適用于城市尺度的碳定量分析，更小尺度的規(guī)劃分析原則上可參考其中的思路，但活動(dòng)水平數(shù)據(jù)和排放/吸收因子的確定需更加精準(zhǔn)。