城市碳排放达峰路线图及行动计划模块化设计指南（第二版）GuidebookfortheModuleDesignofCityGHGEmissionsPeakingRoadmap&ActionPlan(CEPRA)（Version2.0）可持续发展合作研究所（ISC）2018年09月1致谢《城市碳排放达峰路线图及行动计划模块化设计指南》（以下简称《指南》）研究团队主要成员包括潘涛、曹晓静、耿宇等。感谢可持续发展合作研究所（ISC）和上海环球可持续研究中心（ISEE）各位同事的大力支持和指导。在此特别向ISC国际项目副总裁BrentHabig，ISC中国首席代表曾磊，以及其他各位同事表示感谢。在指南开发过程中，达峰研究各个领域的专家、学者和政府官员给予了大力协助并提供了宝贵意见。特别感谢湖南省发改委、长沙市政府、湘潭市政府、株洲市政府在积极开展低碳试点工作的同时，对本项研究的大力支持和帮助，感谢长沙、株洲、湘潭三市发改委的具体指导和协调。感谢项目合作伙伴湖南省联创低碳经济发展中心的全程参与和支持。感谢国家应对气候变化战略研究和国际合作中心（NCSC）、中国达峰先锋城市联盟（AllianceofPeakingPioneerCitiesofChina,APPC）、城市碳达峰国际合作平台（ISP-CEP）等机构和平台专家对指南编写提出宝贵意见。在指南编写中使用了世界资源研究（WRI）等开发的GPC清单工具和美国劳伦斯伯克利实验室（LBNL）中国能源组开发的GREAT模型等，在此一并表示感谢。感谢美国国际开发署(USAID)、能源基金会（EF）对指南开发提供的重要资金支持，使得指南开发和出版成为可能。资助机构：2目录致谢..........................................................................................................................................1前言..........................................................................................................................................5执行摘要.................................................................................................................................6ExecutiveSummary............................................................................................................91.碳排清单模块.......................................................................................................121.1.温室气体清单工具的对比与选择..................................................................121.1.1.工具适用性.....................................................................................................141.1.2.部门分类.........................................................................................................171.1.3.清单编制原则................................................................................................181.2.温室气体清单编制步骤.....................................................................................201.2.1.确定核算边界和排放源.............................................................................201.2.2.确定计算方法和数据收集........................................................................241.2.3.温室气体排放报告......................................................................................271.2.4.不确定性分析................................................................................................291.2.5.质量控制和质量保证..................................................................................301.3.数据收集与估算方法..........................................................................................321.3.1.能源活动.........................................................................................................321.3.2.工业生产过程................................................................................................421.3.3.农业...................................................................................................................421.3.4.土地利用变化和林业..................................................................................431.3.5.废弃物处理.....................................................................................................441.3.6.排放因子数据收集与计算........................................................................461.4.温室气体排放结果分析.....................................................................................491.4.1.量化基准.........................................................................................................491.4.2.现状对标.........................................................................................................521.4.3.找准短板.........................................................................................................551.5.清单编制常态化...................................................................................................592.达峰情景模块.......................................................................................................632.1.能源碳排放情景分析工具选择.......................................................................6532.2.GREAT模型框架与二次开发.........................................................................662.2.1.终端需求部门................................................................................................672.2.2.能源加工转换部门......................................................................................702.3.情景设置和规划解构..........................................................................................702.3.1.情景设置和场景描述..................................................................................702.3.2.规划解构和参数设置..................................................................................732.4.达峰趋势分析........................................................................................................782.4.1.总量趋势分析................................................................................................782.4.2.分部门趋势分析...........................................................................................812.5.达峰目标分解——以长沙为例.......................................................................822.5.1.不同措施减排贡献率分析........................................................................822.5.2.达峰情景参数转换目标和指标...............................................................873.达峰投资模块.......................................................................................................943.1.达峰投资成本收益分析.....................................................................................943.1.1估算方法.............................................................................................................953.1.2本地能源结构调整和清洁能源替代........................................................973.1.2.1清洁能源投资成本估算...................................................................99（1）光电与风电成本..........................................................................99（2）抽水蓄能和生物质能成本.......................................................99（3）天然气分布式能源成本..........................................................1003.1.2.2清洁能源投资收益估算.................................................................101（1）光电和风电收益........................................................................101（2）抽水蓄能发电收益...................................................................102（3）生物质能发电和燃料收益.....................................................103（4）天然气分布式能源收益..........................................................1043.1.2.3清洁能源投资单位成本收益.......................................................1053.1.3能效提升...........................................................................................................1063.1.3.1工业节能产业化：单位减排成本逐渐上升，投资收益率逐步下降......................................................................................................................1063.1.3.2农村农业清洁改造：“电气化”和“去煤化”.............................1083.1.3.3建筑节能：和房屋品质提升挂钩..............................................1103.1.4产业结构调整：用最少碳排放实现最高经济增长..........................1153.1.5低碳交通：占达峰投资的半壁江山......................................................1183.1.6气候变化适应及城市碳汇.........................................................................1243.1.7达峰投资经济性考量...................................................................................1273.2重点项目碳经济性分析..........................................................................................1303.2.1碳经济度分析—以长沙为例.....................................................................1313.2.2碳投资强度分析—以湘潭为例...............................................................1344.落实达峰路线图................................................................................................13644.1城市达峰是一个价值实现的过程........................................................................1364.2落实达峰路线图的保障措施..................................................................................1374.2.1路线图指标管理............................................................................................1374.2.2基于科学规划、公平开放的原则引导社会资本投入.....................1384.2.3保证财政资金投入到低碳民生领域......................................................139附录.....................................................................................................................................142附录1缩略词汇对照表.................................................................................................142附录2参考文献................................................................................................................143附录3省级电网平均二氧化碳排放因子（2012年）...................................151附录4低碳措施清单表...............................................................................................152附表5达峰路线图模块化设计步骤检查清单....................................................1545前言中国政府着力进行高质低碳发展，承诺中国将在2030年左右二氧化碳排放达到峰值，并努力尽早达峰。国家的峰值目标是在碳强度下降目标的基础上，对碳排放总量提出了新的要求。城市在达峰过程中扮演决定性作用，达峰是城市低碳转型从量变到质变的转折点。截至2017年1月，承诺达峰的国家低碳试点城市已经超过80个。从正式提出达峰概念到现在只有3年时间，达峰路线图设计研究尚处于开始阶段，城市的峰值路径是对政策制定者和研究人员提出的新挑战，面临一些不确定因素，主要包括：1）城市达峰目标往往缺乏详实科学依据支撑，排放趋势预测过程过于简单，倒逼目标较难形成共识，部门目标分解难度大，不利于统筹工作开展；2）城市达峰目标和项目支撑往往存在“两张皮”的现象，行动方案中的项目实施往往不足以支撑达峰目标的实现，缺乏目标和项目减排之间的量化贡献关系，不利于目标实现进度的监测和动态调整；3）项目减排和经济性分析是低碳城市建设的重要决策依据，目前城市达峰行动方案碳经济分析通常比较薄弱，存在“最后一公里”的实施短板。本指南的目的是解决上述痛点问题。通过分享城市碳排放达峰研究案例成果，提炼碳排放达峰路线图设计方法、步骤、成果，促进碳排放达峰路线图设计成为城市开发低碳战略和实施方案的必备工具，推动城市大规模的低碳达峰行动。由于编者的水平有限，因此本指南报告内容不足和错误之处在所难免，欢迎批评指正。6执行摘要在国家2030年碳排放达峰和总量控制的大趋势下，低碳城市规划需要有清晰的达峰目标和路径作为指导依据。在规划研究中，两类核心问题需要科学回答：①能否率先达峰？达峰总量是多少？②如何达峰？实现达峰目标和关键指标的成本收益是多少？本指南是基于湖南省长沙市和湘潭市碳排放达峰路线图研究进行的提炼开发，目的是与同行分享基于实例的碳排放达峰路线图设计方法、步骤和成果，帮助城市制定达峰路线图，促进低碳城市建设目标指标的设计与落实，达到“科学、动态、长效”的现代化城市管理要求。本指南分为三个模块（见图1），其中模块一是碳排放清单，主要功能是量化基准、现状对标和找准短板；模块二是达峰情景模拟，主要功能是排放趋势模拟、达峰总量预测和路线图目标分解；模块三是达峰投资分析，主要功能是达峰措施成本收益分析和重点项目碳经济性分析。三个模块分别围绕碳排放清单数据分析、达峰路径模拟、投资效益估算等一系列实操问题展开细分研究梳理，并提供相应回答（见下图2）。碳排清单模块•量化基准•现状对标•找准短板达峰情景模块•排放趋势模拟•达峰总量预测•路线图目标分解达峰投资模块•成本收益分析•重点项目碳经济分析7图1达峰路线图模块化设计示意图图2提出待解决问题与解决方案指引本指南将城市碳排放达峰路线图及行动方案的主体框架概括为：五表四图。其中，“五表”是指：城市碳排放清单报告表(见表1.4)、达峰模拟参数设置表（见表2.5）、达峰目标和指标一览表（见表2.9）、达峰措施成本收益一览表（见表3.8）、达峰重点项目（集群）碳经济性排序表（见表3.10-11）；“四图”是指：城市碳排放特征图（见图1.8）、城市碳排放情景模拟图（见图2.5）、达峰路线图行动减排图（见图2.12）、达峰重点项目（集群）碳经济图（见图3.2-3）。本指南特色和创新点主要体现在以下四个方面：（1）模块开发基于案例，以促进行动为导向，着重实操使用。第一章清单工具选哪家？清单编制分几步走？清单数据找谁要？数据缺失，怎么办？清单报告怎么写？第二章城市能否率先达峰？达峰总量是多少？达峰目标如何分解？第三章达峰投资各分项成本多少？需要多少财政资源支持？中长期是否有正向经济回报？重点问题第一章见1.1节见1.2节见1.3节见1.3.1节见1.2.3节和1.4节第二章见2.4节见2.4节见2.5节第三章见3.1.2-3.1.6节见3.1.7节见3.1.7节解决方案8（2）清单模块针对城市普遍存在的数据缺失问题提出了有效解决方案。温室气体清单报告呈现不仅涵盖常规摸家底功能，而且可供城市间对标和场景对照使用，找准城市发展短板，为达峰行动计划提供有价值的线索。（3）达峰情景模块从规划解构、模型构建、参数预设、趋势模拟、目标分解、指标提取等关键环节一条龙设计，帮助路线图设计者系统了解方法和工具，动态模拟达峰路径，提供各部门任务分解的指标依据。（4）达峰投资模块从达峰关键领域的成本效益分析方法入手，清晰呈现低碳与经济增长的关系，低碳如何带动产业发展，并通过碳经济性分析帮助城市筛选重点投资项目。城市可根据碳排放清单基准线和达峰情景模拟成果，设定积极的达峰目标和指标，并采取行动落实路线图。首先，要抓住达峰路径目标管理体系的“牛鼻子”，倒逼形成责任追溯机制，促使各部门合力推进达峰行动；其次，努力通过低碳产业发展、能源和产业结构调整、能效提升和绿色基础设施布局，引导社会资本投入，促进低碳经济高质量发展；第三，政府要确保财政投入低碳民生工程建设，实现低碳普惠目标。以研究城市为例，达峰目标的实现带来的社会成本节省和直接经济年效益将达到财政收入的10%左右，占新增财政收入的半壁江山。整体达峰投资回报期约13年到15年，具有稳定的经济回报并长期可持续。建议城市设立生态文明专项资金，做好低碳城市、循环经济、生态城市、海绵城市、公交都市、新能源示范等国家品牌项目落地的政策研究、项目规划、引导资金，撬动30-50倍的社会资本投入生态文明和低碳城市建设。中国作为世界第一大排放大国和第二大经济大国，必须通过城市大规模可复制的应对气候变化行动和低碳项目集群落地，来实现2030国家高质量达峰目标，为国际巴黎协定1.5度目标做出贡献。9ExecutiveSummaryBasedonChina'scommitmenttoachievecarbonemissionspeakingby2030andthetotalemissioncontrolmechanismstrendstakingplaceinChina,wemaintainthatcity-basedlowcarbontransformationrequiresaclearpeakingtargetandpathwaytoserveastheguidanceandbasisfortarget-basedclimateaction.However,beforeestablishingaclimateactionroadmapforlow-carbontransformation,twoseriesofquestionsneedtobeanswered:1.Canacityachievetheiremissionpeakingearlierthan2030?Whatisacity'sestimatedtotalemissionsamountattheircarbonpeakingscenario?2.Whatarethepathwaysforemissionpeaking?Whatarethekeymilestonesforpeaking?Whatarethecostsandbenefitsforreachingthesemilestones?ThisGuidebookisformulatedbasedonthestudyofChangshaandXiangtanCities’GHGEmissionsPeakingRoadmapandActionplan(CEPRA).Itaimstosharetheirroadmapandactionplandesignmethods,implementationsteps,andtheresultsofreachingtheircarbonemissionpeakwithspecificcasestudiesinordertohelpcityadministratorstoformulatetheirowncarbonpeakingroadmapsandmanagetheirimplementationoftarget-orientedclimateaction.CEPRAdesignguideincludesthreemodules(seeFigure1).ModuleI-CarbonInventoryexplainshowtomakeacity-levelGHGinventorywithafocusondefiningabaseline,benchmarking,andcreatingaproblemshootingmechanismforthenextstepsofplanning.ModuleII-PeakingScenarioshowcaseshowtocreateapeakingscenariothroughemissionsimulations,estimationoftotalpeakingamount,andtargetbreakdownandallocation.ModuleIII-PeakingInvestmentdemonstrateshowtomakeinvestmentanalyses,includingacost-benefitanalysisforsectoralclimateaction,andaproject-basedcarboneconomyanalysis.Together,thethreemodulesprovideanswerstosomefrequentlyaskedquestionsrelatedtocarboninventories,peakingpathways,andclimateinvestment.10Figure1:CityGHGEmissionsPeakingRoadmapandActionPlan(CEPRA)ModuleDesignSchemeThemajorcharacteristicsandfeaturesofCEPRAareoutlinedbelow:(1)Themodulesaredevelopedbasedoncomprehensivecasestudies,focusingonpracticalapplicationandaction-orientedplan.(2)TheCarbonInventoryModuleoffersusefulsolutionstothecommonproblemoflackofdatainmostChinesecities.CreatingaGHGInventorynotonlyprovidesemissionbaselineinformation,butitcanalsobeusedforinter-citybenchmarkingandcomparisons,toidentifytheproblemsincitydevelopment,andtoprovidefoundationformakingclimateactionplan.(3)ThePeakingScenarioModulestreamlinesthe6keyworkingsteps:1)dataextractionfromcurrentCityMasterPlan,2）modelstructuring,3)settingupmodelingparameters,4)modelsimulation,5)targetallocation,and6)formulationofactionindicatorsystem.Theplanmakersandpolicymakersfollowingthosestepswillbeabletobemoreefficienttousemethodsandtools,andunderstandtheprocessdynamicsbetter.(4)ThePeakingInvestmentModuledemonstratesthecorrelationshipoflowcarbonactionsandgrowingeconomy.Ithelpscitiesprioritizekeylowcarbonprojectsbasedoncarboneconomymethodologies.Inordertoensurethesuccessfulimplementationoftheirroadmapandactionplan,citiesCarbonInventoryModule•Baseline•Benchmark•ProblemshootingPeakingScenarioModule•Scenariosimulation•Peakingamountforcast•RoadmaptargetallocationPeakingInvestmentModule•Cost-BenefitAnalysis•Project-basedCarbonEconomyAnalysis11should:A.EstablishaKeyPerformanceIndicator(KPI)managementsystemaspartofthecitiesadministrationdepartmentandaccordingtotheroadmap'stargetallocations;B.PromotePublicPrivatePartnerships(PPP)forlowcarboninfrastructuredevelopmentprojects,andprovideincentivestoattractresponsibleinvestments;C.Investontheprojectswithlimitedcommercialreturnsbutgoodforsocialwell-beingandinclusion,suchaspromotingcleanenergyaccessinruralareas,affordablehousingretrofits,E-buses,etc.Usingthestudiedcityasanexample,ifachievingitspeaktargetby2025,theannualcostsavingsanddirecteconomicbenefitsforthecitywillbeequivalenttoabout10%ofthecity'stotalfiscalrevenue,aswellas50%oftheirfuturenewadd-upfiscalrevenue.Thereturnperiodofthepeakinvestmentwillbevariedfrom13to15yearswithalong-termsoundpayback.ItissuggestedthatcitiesshouldsetupaspecialfundunderthebigumbrellaofEcologicalCivilizationandinvestintheplanning,projectpreparation,andincentivestoleverage30-50timesofresponsibleinvestmentsfortheactioncategories,suchaslowcarboncity,circulareconomy,eco-city,spongecity,pro-publictransitcity,andnewenergycity,etc.Onlybyscalingupclimateactionsatthecitylevel,canChinaachieveits2030carbonemissionpeakingcommitment,whilealsomakingsignificantcontributionstoachievetheParisAgreement’saspirationfora1.5-degreeworld.121.碳排清单模块城市在编制温室气体清单时，通常会遇到如下几个问题，本章尝试提供这些问题的解决思路。清单工具选哪家？（请参见1.1节）清单编制分几步走？（请参见1.2节）清单数据找谁要？（请参见1.3节）数据缺失，怎么办？（请参见1.3.1节）清单报告怎么写？（请参见1.1.3节和1.4节）1.1.温室气体清单工具的对比与选择目前国内广泛使用的温室气体清单编制指南主要有联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）系列指南、《省级温室气体清单编制指南（试行）》和《城市温室气体核算国际标准》（GlobalProtocolforCommunity-ScaleGreenhouseGasEmissionInventories，以下简称“GPC”）。那么城市应该选择哪个指南呢？本节对这些指南进行了比较分析，帮助城市选择适宜的温室气体清单编制工具。表1.1是对这些工具的对比分析结果。温室气体清单编制主要工具简介与分析请参见1.1.1节，1.1.2节和1.1.3节。13表1.1主要温室气体清单编制指南对比发布机构指南名称发布时间部门分类清单原则适用性范围定义应用情况IPCC《IPCC国家温室气体清单指南（1996年修订版）》1996“能源”、“工业生产过程”、“溶剂和其它产品使用”、“农业”、“土地利用、土地利用变化和林业”、“废弃物”透明性、完整性、一致性、可比性、准确性国家及地区无148个缔约国的大部分国家信息通报《IPCC国家温室气体清单优良做法指南和不确定性管理》2000《2006年IPCC国家温室气体清单指南》2006“能源”、“工业生产过程和产品使用”、“农业、林业和其他土地利用”、“废弃物”中国国家发改委《省级温室气体清单编制指南（试行）》2011“能源”、“工业生产过程”、“农业”、土地利用变化和林业”、“废弃物处理”完整性、准确性、可操作性、可比性、公平性地区（省级）无中国试点省域ICLEI,WRI,C40《城市温室气体核算国际标准》（GPC）20141“固定源燃烧”、“交通”、“工业生产过程和产品使用”、“农业、林业和其他土地利用”、“废弃物”透明性、完整性、一致性、相关性、准确性城市范围一范围二范围三世界1200个城市及地区注：1.《城市温室气体核算国际标准》（GPC）的试用版于2011年发布，并进行了全球范围的试用。141.1.1.工具适用性IPCC先后发布了《1995年IPCC国家温室气体清单编制指南》（以下简称“《IPCC1995指南》”），《IPCC国家温室气体清单编制指南（1996年修订版）》（以下简称“《IPCC1996指南》”）和《2006年国家温室气体清单编制指南》（以下简称“《IPCC2006指南》”）。这些指南的发布为各国正确核算温室气体排放量提供了依据，也提高了国与国之间温室气体排放情况的可比性。此外，IPCC还于2000年发布了《IPCC国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理》（以下简称“IPCC优良作法指南”），旨在帮助各国减少温室气体核算的不确定性，编制高质量的国家温室气体清单。IPCC优良作法指南仅作为1996指南的补充文件，而不对其进行修订或替代。《IPCC2006指南》保留了优良作法的概念及其在IPCC优良作法指南中介绍的定义，是目前各国最常用的温室气体清单编制指南。IPCC系列指南仅核算国家边界范围内的直接排放，而未考虑间接排放（如从他国调入的电力引起的排放）。而城市地理范围远小于国家，存在许多间接排放，因此IPCC系列指南并不完全适用于城市，但城市仍可以参考IPCC系列指南中关于直接排放的核算方法。国家发改委2011年发布的《省级温室气体清单编制指南（试行）》（以下简称“省级清单指南”），用以指导各省编制温室气体清单。与IPCC系列指南相比，省级清单指南根据中国国情给出了供参考的排放因子以及需要重点考虑的排放源。例如：在工业生产过程温室气体排放核算方面，省级清单指南重点筛选了12个工业生产过程的温室气体核算。如果城市工业生产过程包含这12个工业生产过程以外的生产过程，则可参考IPCC指南进行核算。此外，省级清单指南除了核算省域范围内的直接排放外（核算方法与IPCC保持一致），还要求对电力调入调出所带来的二氧化碳间接排放量进行计算，并在信息项中进行披露。具体核算方法可以利用省区市境内电力调入或调出电量乘以该调入或调出电量所属区域电网平均供电排放因子，由此得到该省区市由于电力调入或调出所带来的所有15间接二氧化碳排放。虽然省级清单指南将电力的间接二氧化碳排放纳入核算范围，但并未将电力碳排放在各部门中进行分配，也未纳入其他来源的间接排放。与IPCC系列指南相比，省级清单指南更符合中国的排放特征，但是也并不完全适用于城市温室气体排放核算。从全球来看，不同的城市采用的温室气体核算方法不尽相同，这给各城市间排放水平的比较带来了困难，且各城市在沿用自己国家发布的核算方法时也遇到了各种困难和不足（KarnaDahal和JariNiemelä，2017）。因此，城市需要一个统一的且完善清晰的城市温室气体核算标准。2011年，世界资源研究所（WRI）、C40城市气候变化领导小组（C40）、国际地方政府环境行动理事会（ICLEI）、世界银行（WB）、联合国环境规划署（UNEP）和联合国人类住区规划署（UNHABITAT）首次达成共识，共同研究开发一个全球范围内统一的城市温室气体核算和报告标准，即《城市温室气体核算国际标准》（GlobalProtocolforCommunity-ScaleGreenhouse，简称GPC）。2013年5月至10月，《城市温室气体核算国际标准（测试版1.0）》在全球进行试点，包括东京、里约热内卢、伦敦等超大城市，也包括德国的Morbach、美国的LosAltosHills小型社区。其中，中国广东省中山市的小榄镇也参与了试点。2014年，经过完善后的《城市温室气体核算国际标准》（GPC）正式发布。市长契约（CompactofMayors）1将《GPC》作为契约城市核算和报告温室气体排放量的全球公认的标准，并在城市气候注册组织（CarbonnClimateRegistry,CCR）平台2上报告与市长契约相关的数据。契约城市也可在碳信息披露（CarbonDisclosureProject,CDP）平台3上报告排放量，报告的信息将自动链接到城市气候注册组织平台的数据库中。截至到目前为止，共有来自84个国家的989个城市、镇和地区在城市气候注册组织平台上进行注册，涵盖了世界10%的人口，在2020年前承诺减排二氧化碳总量达11亿吨。1https://www.compactofmayors.org/2http://www.carbonn.org/3https://www.cdp.net/zh16世界资源研究所、中国社会科学院城市发展与环境研究所、世界自然基金会（WWF）和可持续发展社区协会（ISC）基于GPC标准，并结合《中国省级清单指南》要求，针对中国城市开发了一个基于excel软件的“城市温室气体核算工具”以及该工具的使用指南，旨在为中国城市提供既符合中国国情，又与国际标准接轨的温室气体核算途径，方便用户进行统计核算和数据上报，或进行国际比较（世界资源研究所，2013）。工具和指南的测试版1.0于2013年9月12日发布。之后，在2015年4月2日，又发布了“城市温室气体核算工具2.0”，以及《城市温室气体核算工具2.0更新说明》。相比工具1.0，工具2.0内容的更新主要包括四个方面，一是活动水平数据输入方法更新，二是内嵌数据更新，三是现有报告格式完善，四是新增报告格式。“城市温室气体核算工具2.0”采用“一套数据、多套产出”的方法，可同时产出8种报告模式：“GPC报告模式”、“省级清单报告模式”、“重点领域排放”报告模式（工业、建筑、交通和废弃物处理）、“产业排放”报告模式、“排放强度”报告模式、“城市能源结构相关的排放”、“能源平衡表产出的化石燃料燃烧排放”和“信息项”报告模式（世界资源研究所，2015）。城市与国家和省级层面相比，地理范围更小，因此城市与边界外的活动交流较多（如：调入或调出的电力和热力、跨边界交通、跨边界废弃物处理、原材料异地生产和产品异地使用等），城市层面跨边界排放占整体排放的比例也越大，是不可忽略的排放量（世界资源研究所，2013）。而IPCC系列指南和省级清单指南在处理跨边界排放核算上有所缺失或过于简化。GPC提出了范围一、范围二和范围三的概念（见专栏1.1），用于区分城市直接排放和间接排放，使核算更清晰，也提高了城市间的可比性。城市温室气体核算工具采用了GPC中提出的范围概念，涵盖了《省级温室气体清单编制指南（试行）》中所有“范围一”排放源的计算，还包括了城市调入电力和热力产生的范围二排放，以及跨边界交通和跨边界废弃物处理产生的“范围三”排放的计算。171.1.2.部门分类从部门分类来看（见表1.1），《IPCC1996指南》将温室气体排放源/吸收汇分为六大部门，分别是“能源活动”、“工业生产过程”、“溶剂和其它产品使用”、“农业活动”、“土地利用、土地利用变化和林业”、“废弃物处理”。《IPCC2006指南》在《IPCC1996指南》的基础上，将“工业生产过程”及“溶剂和其它产品使用”合并为“工业过程和产品使用”，将“农业活动”及“土地利用变化和林业”合并为“农业、林业和其他土地利用”。对于这两个IPCC指南，《联合国气候变化框架公约》秘书处的要求是发达国家在2015年及以后必须参照2006年指南编制清单，对发展中国家则不做要求（世界资源研究所和浙江省应对气候变化和低碳发展合作中心，2015）。《GPC》的部门分类与《IPCC2006指南》基本一致，只是将“能源活动”下的二级分类——“固定源燃烧”和“移动源燃烧”提到了一级分类的位置。专栏1.1范围一、范围二、范围三的概念“范围一”排放是指发生在城市地理边界内的排放，即直接排放，例如生产过程中燃烧煤炭、城市内供暖过程中燃烧天然气、城市内交通造成的排放等。“范围二”排放是指城市地理边界内的活动消耗的调入电力和热力（包括热水和蒸汽）相关的间接排放。“范围三”排放是指除“范围二”排放以外的所有其他间接排放，包括上游“范围三”排放和下游“范围三”排放。前者包括原材料异地生产、跨边界交通以及购买的产品和服务产生的排放，后者包括跨边界交通、跨边界废弃物处理和产品使用产生的排放等。其中，“范围一”为直接排放，“范围二”和“范围三”为间接排放。数据来源：世界资源研究所.2013.中国城市温室气体核算工具指南（测试版1.0）.18《省级清单指南》仍采用了《IPCC1996指南》的部门分类方法，但未包括“溶剂和其它产品使用”。《省级清单指南》中的“能源活动”、“工业生产过程”、“农业活动”和“废弃物处理”是排放源，土地利用变化和林业可能同时存在排放源和吸收汇。1.1.3.清单编制原则根据表1.1可以看出，不同清单指南提出的原则虽然表达方式不尽相同，但实质内容大致是相同的。首先，各指南都对清单的完整性和准确性提出了要求。完整性指全面覆盖温室气体排放源/吸收汇，并对没有纳入的排放源/吸收汇进行说明。准确性指尽可能减少温室气体核算结果与实际情况的偏差。此外，《GPC》还提出了相关性原则，即报告的温室气体排放应恰当反应城市相关活动引起的排放情况。也就是说城市需要核算的排放源并不仅限于在城市地理边界内产生的直接排放，由城市活动引起的间接排放（范围二和范围三）也应纳入核算，但具体纳入哪些间接排放源则与核算目的以及当地政府决策需要相关。虽然与IPCC系列指南和《省级清单指南》相比，《GPC》未提出可比性原则，但是如果按照《GPC》报告格式列明了范围一、范围二和范围三下的各类排放源，还是有利于城市间进行排放水平比较的，通常城市提出的碳减排目标多针对于范围一和范围二的排放。虽然与《省级清单指南》相比，IPCC系列指南和《GPC》未提出可操作性原则，但IPCC系列指南提出了识别清单编制关键类别的方法，《GPC》提供了“初级核算”（BASIC）、“中级核算”（BASIC+）、“高级核算”（EXPANDED）三种覆盖不同排放源的核算和报告规则4，这些在一定程度上为提高清单编制的可4“初级核算”：包括能源活动、工业生产过程和废弃物处理的“范围一”排放、所有“范围二”排放，19操作性提供了指导。此外，IPCC系列指南和《GPC》均提出了透明性原则和一致性原则。透明性原则指：对于为编制某一清单所采用的假设和方法，应作出清楚的解释，以便通报信息的用户仿制清单。一致性原则指：在城市温室气体清单编制的各个环节，从边界确定、方法选择、排放因子到活动水平，都必须保持一致性和系统性，从而保证排放水平趋势分析和减排措施的可靠性，并且有利于城市之间的对比分析。虽然《省级清单指南》未提出透明性原则和一致性原则，但在“表7.1温室气体清单编制一般质量控制程序”中提出了与这两个原则相关的要求，如：明确提出“评审内部文件和存档，检查这些记录是否可支持估算并能够复制排放、清除和不确定性估算”，提出“检查数据库文件、类别间数据和时间序列的一致性”。《省级清单指南》提出了公平性原则，即考虑了不同地区间电力调入调出产生的二氧化碳排放量。以及废弃物处理的“范围三”排放。“中级核算”：包括“初级核算”，农业活动、土地利用变化和林业的“范围一”排放，以及能源活动中交通的“范围三”排放。“高级核算”：包括“中级核算”以及所有其他间接排放（世界资源研究所，2013）。GPC建议城市尽可能详细的核算和报告其温室气体排放，即选择“中级核算”排放源，如有困难，应该至少选择“初级核算”排放源进行核算和报告。201.2.温室气体清单编制步骤城市温室气体核算包括8个步骤（见图1.1）。首先确定城市温室气体核算边界，接着确定需要核算和报告的温室气体排放源，然后确定计算方法并根据计算方法的需要收集数据，最后计算温室气体排放和报告温室气体排放。为了确保温室气体排放核算结果的完整性、准确性、一致性和透明性，还应当对数据的不确定性进行分析，并实施质量控制与保证程序。图1.1城市温室气体核算步骤注：根据《省级温室气体清单编制指南》和《中国城市温室气体核算工具指南（测试版1.0）》中的核算步骤进行整理得到。1.2.1.确定核算边界和排放源城市地理边界的选择主要取决于核算的目的。《中国城市温室气体核算工具指南》推荐采用城市行政区划作为地理边界对温室气体排放进行核算，一方面符合中国以行政区划为单位进行分级管理的制度，另一方面，很多数据是以行政区划为单位进行统计的。如针对城市交通，最佳地理边界为“市”，其他边界不仅可能因为缺少数据而难以核算，而且对行业减排政策制定的意义也不大（世界资源研究所，2013）。21有研究人员将城市分为4个城市空间边界，分别为市域、市辖区、建成区和城区（蔡博峰，2014）。市域属于中国行政区划一级，与《中国城市温室气体核算工具指南（测试版1.0）》推荐选择的地理边界一致。中国城市排放清单和低碳城市规划主要是基于市域范围开展；市辖区主要指市域内的区（不包括县），一般是中国城市中经济活动强度较大的区域；建成区是基于物理参数（主要是指硬化地面）定义城市的核心指标，主要是城镇建设用地；城区5是基于城市功能而确定的城市范围，城市的主要功能是人口和就业的集聚，因而人口密度是判断城市的核心参数。图1.2以上海市和重庆市为例，展现城市空间边界的关系。a)上海市b)重庆市图1.2四个城市空间边界关系数据来源：蔡博峰，张力小.2014.上海城市二氧化碳排放空间特征.蔡博峰.2014.中国4个城市范围CO2排放比较研究——以重庆市为例.在进行国际城市碳排放对比分析时，采用城区边界被认为更能表达城市的真正特征，而不是当前主要采用以行政边界（市域）作为城市边界的普遍做5城区边界是按照OECD判定程序确定的，具体方法参见文献“蔡博峰,王金南.基于1km网格的天津市二氧化碳排放研究[J].环境科学学报，2013，33（6）:1655-1664.”22法，市域边界和市辖区边界接近OECD国家州（State）和县（County）的概念（蔡博峰，2013；蔡博峰，2014；蔡博峰和张力小，2014）。表1.2对比了2007年不同城市空间边界内的人均碳排放量，除重庆外，上海市和天津市城区的人均碳排放均低于市域边界的排放水平。2007年上海市、天津市和重庆市城区边界人均碳排放分别是纽约的1.90倍，0.74倍和1.24倍。城市在建成区边界内的人均碳排放量最高，市域边界的碳排放总量最高。通过对不同城市边界范围内的碳排放进行分析比较，有助于全面掌握城市的温室气体排放特征，以此制定低碳发展政策措施。与市域边界相比，其他边界碳排放核算的数据基础较为薄弱，制约了细分边界的碳排放核算。综上，关于城市温室气体核算边界的选择，需要综合考虑温室气体清单编制目的、数据可得性、项目资源等多种因素。表1.22007年不同城市边界核算的人均二氧化碳排放量对比单位：tCO2/人城市边界上海天津重庆纽约市域13.4811.34.96.33市辖区13.6110.846.97建成区16.15--11.3城区12.044.717.86注：表1.2中的中国城市碳排放数据包括能源活动和工业过程产生的范围一和范围二的排放。数据来源：蔡博峰，王金南.2013.基于1km网格的天津市二氧化碳排放研究.蔡博峰，张力小.2014.上海城市二氧化碳排放空间特征.蔡博峰.2014.中国4个城市范围CO2排放比较研究——以重庆市为例TheCityofNewYork.2010.InventoryofNewYorkCityGreenhouseGasEmissions2010.地理边界确定后，就可按照排放源部门和由边界引申出的范围一、范围二23和范围三定义6对城市温室气体排放量进行分类。温室气体排放源部门对应的气体种类和范围如图1.3所示。由于城市产业结构的差异，每个城市不一定涵盖所有温室气体排放源部门，需根据城市自身情况确定需要核算的排放源。IPCC系列指南提出了识别清单编制关键类别的方法，GPC提供了“初级核算”（BASIC）、“中级核算”（BASIC+）、“高级核算”（EXPANDED）三种覆盖不同排放源的核算和报告规则7，城市可将此作为参考依据，结合可操作性，选择核算和报告的排放源。不同类型的温室气体吸收红外线的能力也不同，对全球增温造成的影响也不同。为了统一衡量不同温室气体对全球增温的影响，全世界是以CO2为基准，将其他温室气体换算成二氧化碳当量（CO2e），这一属性被称为“全球增温潜势”（GWP），它是指特定温室气体在一定时间内相当于等量CO2的吸热能力。根据人们对温室气体的研究和发现，IPCC第二次报告（1995年）、IPCC第三次报告（2001年）、IPCC第四次报告（2007年）和IPCC第五次报告（2013年）发布的GWP值不尽相同。《省级清单指南》建议采用第二次评估报告数值。城市也可自行选择，但需要说明选择的数值。6关于范围的定义见1.1节中的专栏1.17关于“初级核算”、“中级核算”和“高级核算’的定义见1.1节中的脚注1。24图1.3温室气体排放源部门对应的气体种类和范围数据来源：世界资源研究所.2013.中国城市温室气体核算工具指南（测试版1.0）。注：《京都议定书》规定的第七种温室气体三氟化氮（NF3）暂不计算。1.2.2.确定计算方法和数据收集无论是城市还是省级温室气体核算的基本计算原理均与IPCC系列指南一致，即温室气体排放量等于活动水平与排放因子的乘积（见公式1.1）。IPCC系列指南提供了不同层级的清单估算方法，差别在于活动水平数据与排放因子数据的详细程度。温室气体排放量=活动水平×排放因子公式1.1以能源活动二氧化碳排放量计算为例，活动数据可以是各种化石燃料的表观消费量，也可以是分部门、分能源品种、分主要燃烧设备的能源活动水平数据；碳排放因子可以采用国家推荐的参考值，也可以选择基于当地燃烧设备的实测值。对于城市重点排放源，如果可以获得详细数据，应尽量采用较高层级的方法学。城市也可以采用模型计算碳排放量，比如：伦敦在核算下辖33个市镇的能源活动碳排放中，使用交通模型和“自下而上”收集的数据（包括对小汽车、公交车路线的问卷调查等）对33个市镇的道路交通排放进行分配；新西兰惠灵顿地区各个城市的机动车行驶里程数来自“惠灵顿交通战略模型”（WellingtonTransportStrategyModel）（世界资源研究所和浙江省应对气候变化和低碳发展合作中心，2015）。由上述分析可知，计算方法的选择将直接影响数据收集方案的制定。那么如何确定计算方法呢？根据图1.4和表1.3可知，温室气体清单的用途决定了对清单内容的最低要求，从而影响计算方法的选择和数据收集需求。而数据的可得性又反过来决定了清单内容的详细程度和计算方法的选择。根据图1.4可知，数据25缺失有多种原因，第一种情况是城市有相关数据，但是找错了部门，从而未获得所需数据；第二种情况是城市有相关数据，但涉及保密问题无法获得相关数据，这两种数据缺失情况都有可能通过加强与部门间的沟通获得；第三种情况是确实没有数据，可以先通过科学的估算方法获得数据（关于缺失数据估算方法的内容见1.3.1），如果无法进行估算，就只能调整计算方法。因此计算方法与数据收集方案之间是互动关系。图1.4确定计算方法和数据收集需求流程图26表1.3清单用途、计算方法和数据需求关系表（以能源活动为例）清单用途清单内容方法选择最低活动数据需求最低排放因子需求城市碳排放强度目标考核城市碳排放总量数据一次能源分燃料消费量，城市电力调入调出量，化石燃料非能源用途的固碳量国家推荐的燃料排放因子参考值摸清家底城市分部门基本排放数据分部门燃料消费量数据、工业化石燃料非能源用途的固碳量（通常可从能源平衡表中获得）国家推荐的分部门燃料排放因子参考值制定低碳规划城市分部门详细排放数据工业分行业、分能源品种、分主要燃烧设备的能源活动水平数据，高耗能产品产量或分行业增加值数据；分交通类型分能源品种的能耗数据，交通工具拥有量，年均行驶里程等；分建筑类型分能源品种的能耗数据等国家推荐的分部门燃料排放因子参考值服务碳交易企业碳排放数据基于企业的分能源品种能耗数据国家推荐的分部门燃料排放因子参考值数据来源主要分为统计数据、部门数据、估算数据和调研数据。这些数据来源的优先级别见图1.5。由于统计数据和部门数据为政府发布，具有权威性，数据准确性也相对有保证，因此这两类数据的优先级较高。如果这两类数据缺失，可以通过估算或调研获得。估算方法相对调研省时省力，但估算方法有可能存在较大不确定性，且调研方法有时可以获得更细致的数据。因此到底选择估算方法，还是调研方法，需要根据所需数据的详细程度、数据的不确定性和项目资源等因素综合考虑。关于数据收集和估算方法的详细描述请参见1.3节。27图1.5数据来源和优先级1.2.3.温室气体排放报告中国城市多采用《省级清单指南》的报告格式，即罗列城市各排放源的直接排放量（即范围一），仅对城市电力调入调出产生的排放量进行披露，未将电力消费产生的间接排放分配到各终端消费部门。此外，也不把国际燃料舱产生的排放和生物质燃烧产生的二氧化碳排放量纳入总量考核范畴，而仅进行信息披露。GPC报告模式涵盖了范围一、范围二和范围三的所有温室气体排放量。城市考核自身排放总量时，通常包括GPC“初级核算”要求报告的排放源，即能源活动、工业生产过程和废弃物处理的“范围一”排放、所有“范围二”排放，以及废弃物处理的“范围三”排放。但需要注意的是，若将这部分的范围一排放、范围二排放和范围三排放直接相加，将会造成重复计算。这里以电力相关温室气体排放核算为例进行说明。根据GPC对范围的定义，电力相关的排放量只涉及范围一和范围二，不涉及范围三。范围一的电力排放量为城市本地电力生产引起的直接排放量，范围二的电力排放量为来自电网的电力产生的间接排放量。由于城市消费的绝大部分电力均通过电网输送，因此绝大部分城市电力消费引起的排放（包括28本地上网电力）都需要纳入范围二（见公式1.2），而由于本地上网电力来自本地发电设备，因此这部分排放量也需要在范围一中报告。可见，本地上网电力引起的排放量被核算了两次，因此在计算城市电力温室气体排放总量时需要扣除被重复计算的本地上网电力引起的排放量。也就是说城市温室气体排放总量小于范围一、范围二和范围三排放量的直接加和。范围二电力消费引起的排放量＝本地上网电力引起的温室气体排放量＋电网调入电力蕴含的温室气体排放量－电网调出电力蕴含的温室气体排放量公式1.2虽然《省级清单指南》和《GPC》均提供了规范的报告格式，对于研究人员，这种报告格式非常清晰明了，但是对于决策者和公众，这样的报告格式并不容易看懂，人们更关心的是对清单的解读，比如城市温室气体排放总量的变化趋势、分部门排放特征以及清单对政策和实践的指导意义等。因此，城市在编制清单报告时不仅要满足技术需求，也应考虑清单的应用和读者的需求。一些已开展多年清单编制的国际城市（如：斯德哥尔摩、东京、纽约等）在其清单报告中更注重对清单结果的分析，反而弱化了技术层面的阐述。综上，城市可基于同一组数据，根据不同读者的需求，产出不同格式的报告，并增加对清单结果的分析和解读（详见1.4节）。表1.4给出了城市温室气体排放总量报告格式示例。省级清单报告格式和GPC报告格式请参见《省级清单指南》和《GPC》。29表1.4城市碳排放报告表部门CO2e排放量其中（万吨）范围一范围二范围三能源活动第一产业第二产业其中：工业建筑业大交通商业和公共建筑住宅小计工业过程农业活动废弃物处理固废处理废水处理小计碳源总计土地利用变化与林业净碳汇净碳排放量注：表1.4仅作为示例，城市可根据自己的需求进行调整。比如：可增加分温室气体种类和分燃料的排放量。1.2.4.不确定性分析造成清单结果不确定性的原因有很多，包括缺乏完整的活动水平数据、模型系统的简化和对缺乏数据的估算等。一些不确定性可以量化（量化方法见《省级清单指南》），而另一些不确定性原因可能更难识别和量化，优良做法是在不确定分析中尽可能解释所有不确定性原因，并且明确记录包括哪些不确定性原因。不确定性分析的目的主要是用于帮助确定未来向哪些方面努力，以便提高清单的准30确度。（中国发展改革委应对气候变化司，2011）选择更准确的测量方法，改进模型结构和参数，深入研究本地化温室气体排放因子，改善城市能源统计体系，以支持详尽的温室气体清单编制需要等措施，将有利于减少核算结果的不确定性。1.2.5.质量控制和质量保证质量控制是一个常规技术活动，用于评估和保证温室气体清单质量，由清单编制人员执行（中国发展改革委应对气候变化司，2011）。质量控制系统的目的有以下三方面：一是提供定期和一致检验来确保数据的内在一致性、准确性和完整性。比如：自2007年纽约编制温室气体清单以来，纽约市每年都会参考最新的算法和数据对计算方法、排放源情况、排放因子数据等进行更新（见专栏1.2）。二是确认和解决误差及疏漏问题。1.3.1节探讨了如何对估算数据进行校准，可供参考；三是将清单材料归档并存档，记录所有质量控制活动。比如：浙江省各市县要求对数据来源进行严格记录（见专栏1.3）质量保证是一套规划好的评审规则系统，由未直接涉及清单编制过程的人员进行。在执行质量控制程序后，最好由独立的第三方队完成的清单进行评审。例如浙江省庆元县引入了第三方质量控制，以提高数据质量。31专栏1.2纽约每年对基年与历年排放数据进行调整纽约每年都会根据最新的方法和数据情况对基年和历史数据作相应调整，以保持自己历史排放数据的一致性和可比性。纽约也会在清单报告中对数据调整的原因进行说明：如2008年清单报告中提到，基年数据调整主要包括严格按照WRI“范围”的要求对排放进行划分、更新了电力和热力的排放因子、将垃圾填埋排放计算方法由质量平衡法改为一阶衰减法等；2009年的清单报告中则提到新加入了四种排放源，包括废弃物处理产生的氧化亚氮（N2O）排放、天然气输配过程中的甲烷（CH4）逃逸排放、汽车空调使用氢氟碳化物（HFCs）的逃逸排放，以及电力生产系统中的六氟化硫（SF6）逃逸排放。图1.6展示了历年清单报告中对2005年排放量的修正值。图1.6纽约2005年（基准年）排放量在不同年份清单报告中的变化数据来源：世界资源研究所和浙江省应对气候变化和低碳发展合作中心.2015.城市温室气体清单编制与应用的国内外经验.数据来源：世界资源研究所和浙江省应对气候变化和低碳发展合作中心.2015.城市温室气体清单编制与应用的国内外经验.321.3.数据收集与估算方法1.3.1.能源活动表1.5列出了能源活动排放源的活动水平数据需求和可能的数据来源，并通过湖南省长沙市案例和广东省中山市小榄镇案例说明在编制温室气体清单过程中可能会遇到问题，以及如何解决这些问题。从表1.5中可以看出，数据缺失是市级和镇级温室气体清单编制过程中普遍存在的问题。能源活动数据缺失可分为两种情况:第一种是能源活动碳排放清单所需基础数据缺失,这类缺失将直接导致无法专栏1.3浙江省各市县要求对数据来源进行严格记录各领域清单活动水平数据需经过数据采集部门审核并盖章确认，以附录形式对活动水平数据来源进行说明，包括如下内容：•利用统计部门或其他部门同级统计数据的，具体给出统计数据的名称、作者、年份等。•采用专家提供数据的，具体给出专家姓名、所在单位、提供方式、提供时间等。•采用企业数据的，提交企业调研报告，记录具体的调研过程，并给出调研企业名称、访问时间、实施调查人、数据提供人、记录人等。•如历史活动水平数据变更，要求报告年份、变更的活动水平数据，以及变更的清单结果和原因。数据来源：世界资源研究所和浙江省应对气候变化和低碳发展合作中心.2015.城市温室气体清单编制与应用的国内外经验.33核算能源活动碳排放量，或增加计算结果的不确定性。目前，中国有许多城市没有完善的能源平衡表，有些甚至连一次能源消费数据都没有。这使得城市化石燃料燃烧引起的碳排放总量核算的准确性都难以保证。如果城市只有一次能源消费量数据和电力调入调出数据，则可以对城市能源碳排放总量进行核算，但是无法得到分部门数据。第二种缺失是细分活动数据的缺失。如果城市有能源平衡表，则可以得到能源碳排放总量和终端分部门碳排放量，但是无法对终端分部门的碳排放量作进一步细分，比如分建筑类型的能源消费数据和分交通类型的能源消费数据。此类缺失不影响城市能源活动和终端分部门碳排放总量的粗略计算，但由于缺乏细分数据，将难以对城市未来的碳排放量进行细致模拟，从而降低情景分析结果在政策建议方面的实用性。细分活动数据的缺失是中外大部分城市遇到的问题。因此需要通过合理的估算方法和调研方法获得相关数据。例如广东省中山市小榄镇，由于其地理范围相对较小，数据基础较市级薄弱很多，使得数据调研成为可行的和最佳的数据来源，专栏1.4对小榄镇数据调研的方法进行了介绍。对于许多城市来说，很难承受数据调研所需的资源投入，因此也常用比例因子法对城市分部门能源活动数据进行估算（长沙和小榄两个案例均使用了比例因子法），专栏1.5对比例因子法进行了介绍。专栏1.6给出了能源平衡表估算交通活动数据的方法。专栏1.7探讨了数据交叉验证的重要性。34表1.5能源活动排放源的活动水平数据需求和数据来源排放源分类数据需求可能的数据来源案例1长沙市案例2中山市小榄镇1.化石燃料燃烧“简单数据收集”：分行业、分能源品种的化石燃料燃烧量数据能源统计年鉴、统计部门从长沙统计局获得一次能源分品种消费总量、净调入电力、电力输配损失和分部门能耗比重，从长沙统计年鉴获得规上工业能源分品种消费量，参照湖南省能源平衡表数据，按照比例因子法估算终端分行业分品种的化石燃料燃烧量数据，得到长沙能源平衡表（估算）。制造业能耗数据来自统计局和电力局；交通能耗来自于对加油站燃油销售量的调研；其他分行业能耗数据采用调研法和比例因子法计算得到。“详细数据收集”工业领域：分工业行业、分能源品种的化石燃料燃烧量数据统计、工信、发改等部门、行业协会缺乏可靠的工业分行业分燃料消费数据，故未对工业领域化石燃料燃烧产生的排放进行细分。对于能源活动中的制造业规模以上企业，采用企业填报、上交、并经过小榄镇统计办审核确认的《能源利用状况报告》中的数据；对于能源活动中的制造业规模以下企业，采用供电部门提供的电力消耗数据。并根据比例因子法计算全行业能耗数据。35排放源分类数据需求可能的数据来源案例1长沙市案例2中山市小榄镇“详细数据收集”建筑领域：分建筑类型、分能源品种的化石燃料燃烧量数据统计部门、住建部门从长沙住建局获得长沙民用建筑能耗统计报表和长沙5个中心城区已登记的分建筑类型的建筑面积数据。清单编制团队尝试以此估算长沙分建筑类型的能源消费量。将估算得到的公共建筑用能消费总量与根据长沙能源平衡表（估算）估算得到的公共建筑用能相比，相差过大，因此未采用分建筑类型数据。采用抽样调研法和比例因子法计算得到。“详细数据收集”交通领域：分交通方式、分能源品种的化石燃料燃烧量数据交运局、海事局、铁路部门、航运部门、统计年鉴、城市交通大调查报告、加油站数据和加气站数据等从长沙交运局获得长沙市公交车、出租车、地铁和货运的分品种能源消费量。从长沙统计年鉴中获得分汽车类型保有量数据，采用类比方法获得分汽车类型年均行驶里程数据和百公里能耗数据，以此计算得到分汽车类型的非营运交通用能数据，并与根据长沙能源平衡表估算得到的非营运交通用能数据进行对比，调整后获得所需活动数据。航空、水运等交通用能未获得相关数据，且估算结果误差较大，因此未单独核算。无详细交通数据。36排放源分类数据需求可能的数据来源案例1长沙市案例2中山市小榄镇2.生物质燃料燃烧秸秆燃烧量、薪柴燃烧量、木炭燃烧量、动物粪便燃烧量能源统计年鉴、农业统计年鉴、农村能源统计年鉴、农村统计年鉴、畜牧业年鉴、林业年鉴、森林资源调查资料、相关研究结果未获得相关数据，且生物质燃料燃烧产生的二氧化碳并不计入城市碳排放总量，因此未核算。3.燃料逃逸排放3.1煤碳开采和矿后活动煤炭产量（需要区分国有重点、国有地方、乡镇三种煤矿类型；需要区分井下开采和露天开采；井下开采需区分高瓦斯矿和低瓦斯矿）、甲烷回收利用量煤矿行业管理部门、行业协会未获得相关数据，且随着煤矿的关停淘汰，所剩煤矿已不多，故未核算。3.2石油系统常规油开采井口装置数量、常规油单井储油装置数量、常规油转接站数量、常规油联合站数量、当地石油公司无石油开采行业，也未获得其他相关活动数据，故未核算。37排放源分类数据需求可能的数据来源案例1长沙市案例2中山市小榄镇稠油开采量、原油运输量、原油炼制量3.3天然气系统天然气开采井口装置、常规集气系统、计量/配气站、储气总站的数量、天然气加工处理量、天然气输送过程中的增压站数量、天然气输送过程中的计量站数量、天然气输送过程中的管线（逆止阀）数量、天然气消费量当地天然气公司无天然气开采行业，也未获得其他相关活动数据，故未核算。38专栏1.4调研方法如果城市地理面积相对较小，排放源数量相对较少，直接调查和收集点源数据具有更高的可行性。调研方式可分为全部调研和抽样调研两种类型。确定样本数量的原则为：当某领域的排放源数量（如企业数量）低于100家时，全部调研；当排放源数量高于100家时，对该行业抽取100家企业进行调研。100家的调研量是根据调查样本量确定公式计算得到的（见公式1.3）。中山市小榄镇采用制作调研表格采集数据的调研方式对其他无统计数据的排放源进行数据收集。调研表格模板可从《中国城市温室气体核算工具指南（测试版1.0）》中获取。清单编制团队对小榄镇“农、林、牧、渔业”（7家）、“电力、燃气及水的生产和供应业”（8家热电厂、煤气公司和水厂）、“制造业”中的化工胶粘公司（42家）和食品饮料公司（46家）、交通运输业（14个加油站和公交公司）、“住宿和餐饮业”中的酒店（47家）和餐馆（37家）、“金融业”（19家）、“房地产业”（8家）、“租赁和商务服务业”（30家）、水利、环境和公共设施管理业（水闸、排涝泵站41个）、“教育业”中的学校（34家）、幼儿园（37家）、培训中心（26家）、托儿所（77家）、“卫生、社会保障和社会福利业”（21家医院和区办卫生院）、“文化、体育和娱乐业”中的电影院（3家）、歌舞娱乐场所（18家）、电子游戏娱乐场所（19家）、互联网上网服务娱乐场所（15家）、“公共管理和社会组织”（小榄各社区15家）、“废弃物处理”（13家垃圾中转站和污水处理厂）进行了全部调研，其他行业抽样调研100家企业，然后根据比例因子获得全行业总能耗数据。调查样本量的确定公式：n=Z2σ2/d2公式1.3其中，n代表所需样本量；Z代表置信水平的Z统计量，如95%置信水平的Z统计量为1.96；σ代表总体的标准差，一般取0.5；d代表置信区间的1/2，在实际应用中就是容许误差，或者调查误差。例如，为保证每个行业活动数据抽样调查要求置信度为95%，抽样误差d不超过10%，计算得到：n=(1.96)2×(0.5)2/(10%)2=96，说明调查所需最小样本量是96。数据来源：冯超.2014.城市框架内的碳足迹量化方法及影响因素研究[D].广州：华南理工大学.世界资源研究所和浙江省应对气候变化和低碳发展合作中心.2015.城市温室气体清单编制与应用的国内外经验.39专栏1.5比例因子法《GPC》中给出了比例因子法的计算公式，见公式1.4。比例因子法被广泛使用于对城市能源活动水平的估算中，常用的驱动因子和用以估算的活动数据参见表1.6。公式1.4表1.6比例因子法应用案例案例驱动因子指标估算的活动水平采用的可得活动数据《浙江省市县清单编制指南（2015年修订版）》房屋建筑施工面积城市建筑业能耗浙江省建筑业能耗服务业增加值城市服务业能耗（交通除外）浙江省服务业增加值工业增加值城市工业总能耗城市规上工业能耗人口城市居民生活能耗浙江省居民生活能耗农业增加值城市农林牧渔业能耗浙江省农林牧渔业能耗中山市小榄镇温室气体清单工业总产值小榄镇规上企业总能耗抽样调研的规上企业总能耗产品销售额小榄镇规下企业总能耗抽样调研的规下企业能耗企业数量小榄镇仓储邮政/批发零售行业总能耗抽样调研的仓储邮政/批发零售行业能耗人口小榄镇居民生活总能耗抽样调研的居民生活能耗长沙市温室气体清单人口长沙居民生活非电能耗湖南省居民生活非电能耗分行业非电能源消费总量（工业除外）分行业非电能源分品种消费量湖南省分行业非电能源分品种消费量CEADs团队（ChinaEmissionAccountsandDatasets）服务业增加值城市服务业能耗（包括交通）城市所在省份服务业增加值工业增加值或工业总产值城市工业总能耗城市规上工业能耗人口城市居民生活能耗城市所在省份居民生活能耗农业增加值城市农林牧渔业能耗城市所在城市农林牧渔业能耗新西兰惠灵顿地区城市清单编制人口城市工业产品使用（电冰箱等电器）活动数据新西兰工业产品使用（电冰箱等电器）活动数据人口城市废弃物处理量新西兰废弃物处理量机动车行驶里程数城市燃料油销售量惠灵顿地区燃油销售量数据来源：浙江省气候低碳中心.2015.浙江省市县温室气体清单编制指南（2015年修订版）；世界资源研究所等.2015.城市温室气体清单编制与应用的国内外经验；ISEE，HILCC，ISC.2017.长沙市温室气体排放达峰研究；Shanetal.2017.MethodologyandapplicationsofcitylevelCO2emissionaccountsinChina。40专栏1.6能源平衡表估算交通活动数据的方法我国现行能源平衡的定义、方法和指标设置与国际通行准则相比，存在很多差异。我国平衡表中各部门能耗数据多以“工厂”法进行统计，比如我国能源统计年鉴中的交通仓储业能耗只包括营运交通能耗，非营运交通则分散在工业、建筑业、生活能耗等其他部门，而国外交通能耗是一个大交通的概念，包括了所有营运和非营运交通能耗。因此需要对能源平衡表进行调整，获得大交通能耗数据。《中国城市温室气体核算工具指南（测试版1.0）》给出了能耗调整的方法，如下：农业中97%的汽油和30%的柴油为非营运交通；工业中除原料消耗以外95%的汽油和35%的柴油为非营运交通；建筑业、批发零售和住宿餐饮业、其他第三产业中95%的汽油和35%的柴油为非营运交通；居民生活终端能源消费中的所有汽油和95%的柴油为非营运交通交通运输、邮政和仓储业所有能源消费，除15%的电力外均为营运交通。扣除了非营运交通能耗的批发零售和住宿餐饮业能耗和其他第三产业能耗为商业和公共建筑能耗。研究人员利用改造后的能源平衡表计算的北京市交通排放和其他能耗统计数据的计算结果相一致，也证实了能源平衡表改造用于计算非营运交通和“大交通”排放这一方法的科学性和可行性。如果城市没有能源平衡表，则可以根据汽车保有量采用行驶里程法进行计算其排放。（世界资源研究所和浙江省应对气候变化和低碳发展合作中心，2015）41专栏1.7数据交叉验证的重要性。城市数据来源众多，估算方法不尽相同，由此得到的计算结果也有所不同。为了确保数据质量，需要将不同的计算结果进行交叉验证。一般认为：不同方法或数据来源的计算结果数量级需一致；对于不同计算方法或数据来源的计算结果差异的可接受范围没有明确定论，例如，相差不到10%并可以解释造成差异的原因，则属于可接受范围（世界资源研究所和浙江省应对气候变化和低碳发展合作中心，2015）。例如：长沙初期收集得到的能耗数据比较粗，只有一次能源分品种消费量、分行业电力消费数据、终端分行业能耗比重和电力输配损失，难以支撑后续的情景分析需求。因此清单编制团队通过比例因子方法估算得到终端分行业分能源品种的能耗量。为了减少估算方法产生的不确定性，清单编制团队根据估算得到的分品种能源消费量、以及来自统计局的火力发电、热力加工转换能源消费数据推算分品种一次能源消费量，并将该结果与长沙统计局提供的分品种一次能源消费量进行对比，确保数据的一致性。这样做的好处是可确保分部门方法和表观能源消费量计算得到的长沙温室气体排放总量结果的一致性。又如：因为情景分析的需要，需将长沙交通能耗进行细分。清单编制团队用了两种方法对长沙交通能耗进行估算。第一种是根据估算得到的能源平衡表计算长沙营运和非营运交通能耗量（见专栏1.6）；第二种方法是基于长沙汽车拥有量、年均行驶里程和百公里能耗计算长沙非营运交通能耗，根据交通周转量数据估算长沙铁路、水运和航空能耗，公交车、出租车、地铁和公路货运能耗数据来自长沙交运局。将这两种方法计算得到的结果进行比对（见图1.7），可见长沙非营运交通能耗估算结果较好，而营运交通能耗估算结果差距较大，存在许多未分解能耗。因此清单编制团队在进行情景分析时，采纳了非营运交通能耗的细分数据，营运交通能耗仅单独分析来自长沙交运局的数据，不再对未知数据进行细分，以免产生巨大不确定性。此外智慧城市的建设、大数据应用和建筑能耗在线监测系统建设等，都将有助于减少城市能耗细分数据的不确定性。a.营运交通b.非营运交通图1.7长沙市分交通类型的营运和非营运交通二氧化碳排放量（2015年）来源：ISEE，HILCC，ISC.2017.长沙市温室气体排放达峰研究.421.3.2.工业生产过程《中国城市温室气体核算工具指南》已将《省级清单指南》中的12个工业生产过程及其活动数据的基本需求、可能的来源整理成表（参见（《中国城市温室气体核算工具指南（测试版1.0）》表4.7）。这里就不再罗列。在确定工业生产过程活动数据收集方案时，可以先从城市统计年鉴、城市国民经济和社会发展统计公报和城市所在省份的统计年鉴中了解城市生产的主要工业产品，据此对城市可能存在排放的工业生产过程进行初步识别，制定活动数据收集方案（确定已有数据和需要调研的数据）。然后，通过对经信委的调研走访，对纳入核算范围的工业生产过程进行最终确认，并收集缺失数据。以长沙市为例，根据湖南省统计年鉴数据，长沙可能产生温室气体排放的工业加工过程包括水泥生产和钢材生产。清单编制团队从长沙市经信委了解到长沙的钢铁生产主要是对钢材进行来料加工，很少涉及冶炼，故判断这部分排放量不大，加之缺乏计算排放所需活动数据，因此未对钢铁生产过程排放进行计算。长沙水泥熟料产量数据来自长沙市统计局。1.3.3.农业关于农业温室气体排放包括稻田CH4排放、农田N2O排放、动物肠道发酵CH4排放和动物粪便管理CH4排放和N2O排放。所需活动数据包括各种农作物的种植面积和产量数据、各种动物数量、粪肥和化肥氮施用量、秸秆还田率、动物规模化饲养、农户饲养和放牧饲养比重。根据长沙数据收集经验，各种农作物的种植面积和产量数据、各种动物数量都可以从城市统计年鉴中获得。粪肥和化肥氮施用量、秸秆还田率、动物规模化饲养、农户饲养和放牧饲养比重均需要向长沙市农委进行收集，数据收集结果见表1.7和表1.8。在农作物方面，玉米和油菜籽是长沙最主要的农产品，其他农作物的产量相43对较小。玉米和油菜籽的粪肥和化肥氮施用量和秸秆还田率均已获得（见表1.7），其他农作物的相关数据采用表1.7中所列近似农作物的数据或平均值代替。为了校验化肥氮施用量估算的合理性，清单编制团队根据各农作物的播种面积和化肥氮施用量计算得到这些农作物的总化肥氮施用量。再根据长沙统计年鉴中氮肥的折纯量和复合肥中含氮量的估算得到长沙总的氮肥折纯量。将这两个数据进行对比，根据差值可初步判断化肥氮施用量估算的合理性。在动物方面，清单编制团队从长沙市农委获得了所有需要的动物规模化饲养、农户饲养和放牧饲养比重。表1.72015年长沙市农作物粪肥、化肥施用量何秸秆还田率农作物粪肥施用量化肥氮施用量秸秆还田率吨/公顷吨氮/公顷玉米0.750.22235%油菜籽0.40.1460%水稻0.202蔬菜0.090茶园0.030数据来源：长沙市农委，2016表1.82015年长沙市动物规模化饲养、农户饲养和放牧饲养比重动物种类存栏量（头、只）规模化饲养农户饲养放牧饲养奶牛70%20%10%非奶牛50%30%20%山羊60%30%10%数据来源：长沙市农委，20161.3.4.土地利用变化和林业土地利用变化和林业既可以是碳源，也可以是碳汇。林业碳排放和碳汇核算44所需数据包括：乔木林、疏林、散生木、四旁树的蓄积量，竹林、经济林和灌木林的林地面积变化。土地利用变化产生的碳排放或碳汇核算所需数据包括乔木林、竹林和经济林转化为其他用途（农地、牧地、城镇用地、道路等）的年转化面积。这些数据可从林业主管部门、城建部门和统计部门收集。在编制长沙市温室气体清单过程中，长沙市林业局提供了计算所需的所有活动数据，并对选用的参考排放因子进行了确认。1.3.5.废弃物处理废弃物处理排放包括垃圾填埋CH4排放和垃圾焚烧N2O排放、生活污水CH4排放、工业污水CH4排放、生活污水和工业废水N2O排放。废弃物处理排放活动数据可以从垃圾填埋场、垃圾焚烧厂、城市固体废弃物处理管理处、垃圾填埋场和垃圾焚烧厂的环境评价报告或城市建设统计年鉴中获取。以长沙为例，2015年长沙市无垃圾焚烧厂，垃圾的无害化处理方式为填埋。与垃圾填埋相关的活动数据来自长沙市城市固体废弃物处理管理处。《浙江省市县温室气体清单编制指南（2015）》指出浙江省城市生活垃圾焚烧量可以从《城市建设统计年鉴》或者焚烧厂中获取，危险废弃物焚烧量从《浙江省环境统计年报》中获取，污水污泥的焚烧量从城建部门或环保部门（固废监督管理中心）获取。需要注意的是废弃物的能源利用（如：垃圾焚烧发电或转化为燃料使用）产生的温室气体排放应当在能源活动部门估算并报告。垃圾焚烧中非化石废弃物和废水处理污泥的焚烧产生的二氧化碳为生物成因，应作为信息项进行报告。为避免生活污水CH4排放的重复计算，需要分别收集直接排入环境的生活污水中的COD含量和生活污水经污水处理系统去除的COD总量，结合BOD/COD比值（可采用国家推荐值）计算生活污水中有机物总量（以BOD计）。《浙江省市县温室气体清单编制指南（2015）》建议浙江省城市从《环境统计年报》中获得相关数据。长沙生活污水COD直接排放量可以从《中国环境统计年鉴》中获得，经污水处理系统去除的COD总量是根据长沙工业污水经污水处理45系统去除的COD总量与工业污水COD直接排放量的比值进行估算的。同理，为避免工业污水CH4排放的重复计算，也需要分别收集直接排入环境的工业污水中的COD含量和工业污水经污水处理系统去除的COD总量。长沙工业污水COD直接排放量可以从《中国环境统计年鉴》中获得，处理系统去除的COD总量来自长沙市环保局。如没有直接排入环境的工业废水COD排放量，则可根据《省级清单指南》中给出的计算方法进行计算，即通过各行业直接排入海的废水量和各行业排入环境废水的COD排放标准间接计算，可以根据《中国人民共和国国家标准污水综合排放标准》进行计算。生活污水和工业废水N2O排放所需活动数据包括人口数量和人均蛋白质消耗量。人口数量可从统计部门获得。人均蛋白质消耗量可从卫生部门或相关文献资料获得。461.3.6.排放因子数据收集与计算《省级温室气体清单指南》介绍了确定不同排放因子所需要的参数情况，并提供了默认排放因子数值和组成排放因子的参数的默认数值，是目前计算中国省市温室气体排放广泛引用的排放因子来源。此后，国家质检总局联合国家标准委又发布了一系列分行业温室气体排放核算和报告通则，研究人员也可以从中引用已更新的排放因子数值。此外，在缺乏中国特定排放因子的情况下，IPCC系列指南中的排放因子参数值也会作为补充数据进行参考。由于化石燃料燃烧产生的直接碳排放量和电力消费产生的间接碳排放量是城市最主要的温室气体排放源。因此本节主要介绍能源活动碳排放因子的计算方法，其他源类别的温室气体排放因子的缺省值请参考《省级温室气体清单指南》、分行业温室气体排放核算和报告通则、《城市温室气体清单核算工具指南》和《IPCC温室气体清单指南》等。化石燃料的CO2排放因子是化石燃料的热值、单位热值含碳量、氧化率和碳转换成CO2的转换系数（CO2-C比为44/12）的乘积（（见公式1.5）。化石燃料的热值、单位热值含碳量和氧化率均可以从已有指南中选取。在计算长沙化石燃料燃烧引起的二氧化碳排放量时，清单编制团队根据长沙统计局使用的能源折标系数和单位标煤的热值计算得到化石燃料的热值。由于长沙没有自身特定的单位热值含碳量和氧化率数值，根据保守性原则，清单编制团队将《省级温室气体清单指南》和中国分行业的温室气体清单编制和报告指南中的最高值作为单位热值含碳量和氧化率的取值，避免对长沙能源二氧化碳排放量的低估。根据公式1.4计算得到不同化石燃料的二氧化碳排放因子（详细计算表格见附录1），与城市温室气体清单核算工具中提供的缺省值不尽相同（见表1.9）。因此在计算城市温室气体排放量时有必要对排放因子的参数选取过程和计算过程进行记录，以提高透明性和可比性。当有更准确的排放因子时，可以对相应的排放量进行回算更新。化石燃料的CO2排放因子=化石燃料的热值单位热值含碳量氧化率44/12公式1.547表1.9化石燃料燃烧二氧化碳排放因子参数值和计算结果对比单位：tCO2/t（万m3）能源品种长沙CO2排放因子WRI工具缺省CO2排放因子原煤1.9001.981洗精煤2.2832.405其它洗煤1.1400.955型煤1.7161.950煤油3.0183.033其他石油制品2.9452.527液化天然气2.8282.889注：表1.9中仅罗列了几种常见燃料用以说明自行计算的城市能源碳排放因子与工具缺省值可能产生的不同，详细资料请参见附录3。48除了化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量以外，城市电力消费引起的间接温室气体排放也是重要的排放源。在选取电力二氧化碳排放因子时，通常有两类做法。第一类做法是直接使用城市所在电网（六大电网）的平均碳排放因子或城市所在省份的电力平均碳排放因子，该方法计算简便，但无法体现不同城市发电技术对电力碳排放的影响。第二类做法是综合考虑城市本地电力生产产生的碳排放量和调入调出电力的碳排放量，计算出城市综合电力碳排放因子。该算法符合《省级清单指南》中对电力碳排放核算的规定。《省级清单指南》要求计算本地电力产生引起的碳排放量8、从电网调入电力所蕴含的碳排放量、本地区电力调出所蕴含的碳排放量。由此可得，城市综合电力碳排放因子计算公式1.6。公式1.6如果城市有能源平衡表，则本地电力生产引起的碳排放量可根据“加工转换-火力发电”中投入的各种化石燃料消费量和其对应的碳排放因子的乘积计算。从电网调入的电力可分为从外省（区、市）调入量和进口量，本地电力调出量可分为本省（区、市）调出量和出口量，这些数据均可从城市能源平衡表中获得，然后乘以对应的电力碳排放因子即可获得相应的碳排放量。如果可以区分调入调出电力产自哪个具体的发电设备或发电厂，则使用基于设备和电厂的电力排放因子。如果无法区分，则外省（区、市）调入电力可以采用省级电网平均电力碳排放因子，进口电力采用相应国家的平均电力碳排放因子，本地调出电力采用本地生产电力的平均电力碳排放因子。国家已发布2011年和2012年省级电网平均电力碳排放因子（见附录2），本地生产电力碳排放因子用本地电力生产引起的碳排放量除以产出的电量即可得到。如果城市没有能源平衡表，则需要从电力部门获取相关数据。需要注意的是，随着电力市场化推进，城市将逐步了解本地区消费的电力是来自本地机组还是其他城市的机组，是来自清洁能源发的电还是传统化石能源发的电。界时，城市应按照电力的具体来源计算电力碳排放量和电力平均碳排放因子。城市获得电力平均碳排放因子后，各部门就可以按照消费的电量计算相应的碳排放量。8《省级清单指南》要求将本地电力生产引起的碳排放计入“能源活动-化石燃料燃烧-能源工业-电力生产”中。491.4.温室气体排放结果分析正如1.2.3节所述，城市温室气体排放报告的内容逐渐趋向于对清单结果的分析。按照目的划分，可分为量化基准（见1.4.1节）、现状对标（见1.4.2节）和找准短板（见1.4.3节）。第一，量化基准。量化基准旨在分析和识别城市自身的碳排放特征，包括现状和历史排放趋势分析（见1.4.1节专栏1.8和专栏1.9）。常用指标包括城市碳排放总量、人均碳排放量、碳排放强度和分行业碳排放量化指标。常用的工具包括温室气体清单编制指南和库茨尼兹曲线等。此外，还应结合城市实际，确定碳减排考核的基准年，并追踪城市碳减排指标落实情况（见1.4.1节专栏1.10）。第二，现状对标。现状对标旨在通过与国内外城市碳排放情况进行对比，识别出城市自身温室气体排放水平所处的位置，为制定后续城市低碳发展目标提供参考。现状对标可分为区域对标和行业对标。在区域对标中，常用人均碳排放指标表征城市或地区整体碳排放水平（见1.4.2节专栏1.11），用单位GDP碳排放量表征城市或地区的碳强度（见1.4.2节专栏1.12）。行业对标指针对特定部门进行对标，比如：能源部门、交通部门、建筑部门和工业分行业等（见1.4.2节专栏1.13）。城市在选择类比对象时，需要注意可比性，比如：城市人口规模、产业结构特点、资源禀赋等。第三，找准短板。找准短板需在量化基准和现状对标的基础上进行，比如：城市可根据城市碳排放特征，识别碳减排的重点领域；根据城市碳排放趋势追踪城市碳减排指标落实情况；通过精准对标识别城市整体及各部门的碳减排潜力。城市还可以通过因素分解法，识别影响城市碳排放的主要驱动力，初步识别碳减排政策（见1.4.3节专栏1.14和专栏1.15）；通过SWOT分析识别城市实现低碳经济转型的主要内部优势、劣势和外部的机会和威胁等，更有针对性地筛选可行对策（见1.4.3节专栏1.16）。1.4.1.量化基准温室气体排放清单编制是量化基准的数据基础。城市需要按照特定的温室气体清单报告格式制作温室气体排放清单。目前国内城市常用的格式为《省级清单指南》中列出的清单表格格式，从国际上看，《GPC》报告格式是最广泛采用的格式。《省级清单指南》报告格式可以使中国城市与所在省保持一致的格式，增强可比性，而《GPC》报告格式可以提高国内外城市间的可比性。此外，城市也可以根据报告阅读对象灵活选择报告格式（如：1.2.3节中的表1.4城市温室气50体排放总量报告格式）。综上，城市可以结合政府的要求和阅读者的需求选择合适的报告格式，在数据详实的基础上均可以快速实现。量化基准的目的包括：对城市温室气体排放历史和现状进行量化（见专栏1.8）；识别城市分部门碳排放特征（见专栏1.9）；确定城市碳减排考核的基准年，并追踪碳减排目标实现进度（见专栏1.10）。专栏1.8深圳碳排放总量分析案例深圳市报告采用列表的方式展示了2011年至2013年深圳市碳排放总量、人均碳排放总量和单位GDP碳排放量（见表1.10）。其中，碳排放总量和人均碳排放水平均呈现上升趋势。2013年深圳市人均碳排放量达到6.09吨CO2/人，高于北京，低于上海和广州水平。深圳市单位GDP碳排放量连年下降，2013年降至0.506吨CO2/万元，在全国处于先进水平。表1.102011年至2013年深圳市主要碳排放指标指标单位2011年2012年2013年碳排放总量万吨CO26106.26240.46478.4人均碳排放量吨CO2/人5.835.926.09单位GDP碳排放量吨CO2/万元0.5790.5380.506注：碳排放总量包括化石能源消费直接碳排放及净调入电力间接碳排放，人均碳排放量按常住人口计算，单位GDP碳排放量按2010年不变价计算。来源：绿色低碳发展基金会和北京大学深圳研究生院.2016.深圳碳减排路径研究.51专栏1.9长沙分部门碳排放结构分析除了分析城市总体碳排放趋势外，城市也需要对分部门的碳排放进行深入分析。这里以长沙交通碳排放特征分析为例。根据图1.8a.可知，大交通是长沙第二大碳排放源。根据图1.8b.可进一步了解到在大交通碳排放中，营运交通和非营运交通碳排放分别占到65.9%和34.1%。图1.8c.将非营运交通进行了细分，可以看出家用汽车、其他私家客货车和机构客车等交通工具的碳排放占比情况，有助于制定针对特定部门的低碳发展政策。a.分部门b.交通部门c.非营运交通图1.8长沙市碳排放特征图来源：ISC，ISEE和HILCC.2017.长沙市温室气体排放达峰研究.专栏1.10纽约碳减排进度分析对于已制定温室气体减排目标的城市，温室气体清单结果还可用于追踪减排目标完成进度（如图1.9所示）。这里以纽约为例。纽约制定了2030年比2005年减排30%的目标。通过对纽约市多年温室气体排放量数据的核算可知，截至2011年，纽约已实现温室气体减排16%，即用6年时间完成了超过一半的减排目标。即，纽约很有可能可以提前实现减排30%的目标。图1.9纽约温室气体减排进度概览来源：TheNewYorkCity.2012.NewYorkGreenhouseGasInventory2012521.4.2.现状对标现状对标旨在通过与国内外城市碳排放情况进行对比，识别出城市自身温室气体排放水平所处的位置，为制定后续城市低碳发展目标提供参考。现状对标可分为区域对标和行业对标。（1）区域对标，旨在分析和识别城市或地区总体碳排放水平所处的位置，常用的指标包括人均碳排放量（见1.4.2节专栏1.11）和单位GDP碳排放量（见1.4.2节专栏1.12），分别用以表征城市或地区总体碳排放水平和碳排放强度。城市在选择类比对象时，需要注意可比性，比如：城市人口规模、产业结构特点、资源禀赋等。（2）行业对标，旨在分析和识别城市分行业低碳发展水平所处的位置，如：能源部门、交通部门、建筑部门和工业分行业等。常用的指标包括分行业单位增加值碳排放、单位产品碳排放、百公里碳排放、可再生能源比重等。城市需要根据不同的行业，选择相应的指标进行对比。美国劳伦斯伯克利国家实验室开发的BestCities工具可帮助城市进行分行业低碳水平对标（见专栏1.13）。专栏1.11国内外城市人均温室气体排放水平对标纽约在其温室气体清单报告中，就将其自身人均温室气体排放水平与国内外城市进行了对比（见图1.10）。在C40城市中，纽约人均排放水平相对较低，尤其远低于美国其他城市。纽约高密度的建筑环境和完善的公交系统是使其人均排放量远小于美国其他城市的重要因素。图1.10城市间人均温室气体排放量对比来源：TheNewYorkCity.2012.NewYorkGreenhouseGasInventory2012吨CO2e奥斯汀休斯顿波特兰芝加哥西雅图巴黎费城多伦多阿姆斯特丹纽约旧金山华沙香港柏林伦敦东京哥本哈根雅加达莫斯科马德里罗马斯德哥尔摩布宜诺斯艾利斯博加塔库里提巴里约热内卢圣保罗53专栏1.12国内外城市碳排放强度对标图1.11展示了2013年国际主要城市和国内万元GDP碳排放量最低的10个城市的碳排放强度水平。从对比中可看出，中国内地城市的碳排放强度普遍高于国际发达城市。中国碳排放强度最低的大连市，其万元GDP碳排放量也是巴黎的4.1倍、旧金山和纽约的2.9倍、伦敦的2.2倍、新加坡的2.0倍和香港的1.9倍。当然，这和中国城市所处的发展阶段息息相关。也意味着中国城市有着较大的碳减排潜力。需要注意的是，在进行国际经济碳强度对比时，需要将各国的货币单位换算成一个统一的货币单位进行比较。2011年不变价国际元是常用的换算货币，转换系数可以从世界银行数据库获取。图1.112013年国内外城市碳排放强度比较数据来源：上海环球可持续研究中心（ISEE）研究资料注：由于缺乏中国城市能耗详细数据，图1.11中的中国城市碳排放量是按照总能耗乘以单位能耗碳排放系数2.5进行估算的，若有详细能耗数据，可按照1.2节和1.3节中的方法进行计算。54专栏1.13分部门对标案例－城市低碳发展政策选择工具（BestCitie）BESTCities包含了33项覆盖工业、公共建筑、居住建筑、交通、电力与热力、公共照明、固体废弃物、水与废水、城市绿地等九大行业的低碳指标（关键绩效指标，KPI），并包含约300个城市数据的数据库，供城市进行对标。BESTCities工具可以通过人口、气候区、人类发展指数（HDI）和工业占全市生产总值（GDP）比重等几个类别筛选用于比较的城市。用户城市在图中以金黄色柱体显示，筛选出的比较城市则以紫色柱体显示。手动选择（未筛选）的比较城市在图中以蓝色柱体显示。图1.12展示了“电力与热力”行业的基准化分析范例：可再生能源占本地供电量的比重（%）。数据库中很多城市都没有该项数据，所以不进行筛选。A市的可再生能源所占比重为10%，高于上海的2%，但不及广州和德里的12%以及孟买的21%。图1.12基准化分析结果－可再生能源发电占当地电力供应的比重数据来源：美国劳伦斯伯克利实验室.BestCities城市低碳发展政策选择工具软件用户指南551.4.3.找准短板找准短板旨在有针对性地识别和筛选低碳发展政策。找准短板通常在量化基准和现状对标的基础上进行。通过量化基准，城市可根据城市碳排放特征，识别碳减排的重点领域；根据城市碳排放趋势追踪城市碳减排指标落实情况。通过精准对标，城市可以识别整体及各部门的碳减排潜力。这些都可以帮助城市初步识别和筛选政策实施的重点领域和可能的策略。城市还可通过分析影响城市碳排放的主要驱动力，考察城市不同驱动因子或既有政策对城市历史碳排放趋势的影响。专栏1.14列举了目前常用的因素分解法。专栏1.15以纽约为例，说明城市如何在清单报告中对各碳排放影响因素进行报告。通过SWOT分析识别城市实现低碳经济转型的主要内部优势、劣势和外部的机会和威胁等，更有针对性地筛选可行对策（见1.4.3节专栏1.16）。城市可以就这些筛选出的政策进行情景分析，以识别出什么样的政策组合可以实现碳排放达峰目标。关于达峰情景分析的内容，请参见第2章。56专栏1.14广州碳排放驱动因素分析因素分解法主要分为指数分解法（IndexDecompositionAnalysis,IDA）和结构分解法（StructuralDecompositionAnalysis,SDA）两大类。其中，LMDI因素分解法（IDA的一个分支）由于具有全分解、无残差、易使用，以及乘法分解与加法分解的一致性、结果的唯一性、易理解等特点，使用最广泛（绿色低碳发展基金会和北京大学深圳研究生院，2016）。为评估广州市碳排放主要驱动因素，孙维和余卓君等（2016）利用对数平均Divisia因素分解法（LMDI）分解技术对广州市产业碳排放进行分解。无论是乘法分解方法（见表1.11），还是加法分解方法（见表1.12），均显示广州市三次产业碳排放量从2005年到2013年快速增长，其中，经济增长（这里指人均GDP提高）是导致碳排放增加最主要的因素，其次是人口规模。而能源强度下降是减少碳排放最主要的因素，其次是产业结构调整和能源结构调整。结合上述分析可知，城市若要实现碳排放达峰，则理想的做法是控制经济增速和人口规模，进一步降低能源强度、调整产业结构和优化能源结构。然而，现实情况下，城市可能仍需要发展经济，但可以选择适度的经济增速，从追求经济增速转向关注经济增长的质量；城市人口规模不完全受政策调控，且需要引进大量人才支撑经济发展；城市进一步降低能源强度的成本和障碍可能较之前更高；城市可再生资源禀赋不尽人意，但可以投资和购买可再生能源，比如：绿电和生物燃料等。因此，城市需要结合自身特点，选择合适的低碳发展政策。表1.112005-2013年广州市产业碳排放因素分解（乘法）数据来源：孙维，余卓君和廖翠萍.2016.广州市碳排放达峰值分析。表1.122005-2013年广州市产业碳排放因素分解（加法）数据来源：孙维，余卓君和廖翠萍.2016.广州市碳排放达峰值分析。57专栏1.15纽约碳减排影响因素分析2011年纽约温室气体排放量比2005年下降了16.1%。纽约在其清单报告中对各种因素对减排的影响进行了量化分析（见图1.13）。例如：人口和建筑面积的增长促使2011年纽约碳排放较2005年增加了274万吨CO2e，而电力的低碳化发展使纽约碳排放较2005年减少了701万吨CO2e等。图1.13纽约市温室气体排放量变化情况（2006财年-2011财年）来源：TheNewYorkCity.2012.NewYorkGreenhouseGasInventory2012百万吨CO2e2005年排放量2011年排放量人口、建筑增长外部影响因素公用事业运营变化利用方式变化，增长和气候的影响夏季不太热冬季不太冷提升机动车燃油经济性降低单位建筑面积电耗降低单位建筑面积采暖油耗减少机动车使用减少固废出口排放量提高路灯效率减少固废产生量增加废水处理甲烷产量增加垃圾填埋场甲烷收集量降低电力碳排放强度提升蒸汽生产效率提升蒸汽生产效率减少SF6无组织排放58专栏1.16长沙SWOT分析案例图1.14是一个简单的SWOT分析示例图。该图分析了长沙实现碳排放达峰的优势、劣势、机会和威胁。从政策选择上，长沙需要做的是如何发挥自身优势，牢牢把握机会，规避或弥补劣势和威胁。例如：针对长沙非化石能源占比低且光伏等新能源补贴逐步下降等不利因素，长沙可以运用PPP模式、绿债和开发银行贷款的机会加速本地新能源布局，以实现2025年非化石比重达到20%的目标。从达峰目标考核来说，长沙虽然确定了达峰年份，但由于部分基础性工作的缺失，温室气体排放清单尚未编制，与低碳发展相适应的统计体系尚未建立，达峰路径中各部门贡献率不明确，低碳指标分配及考核体系均未建立，这样很不利于部门协调和指标分配落实，建议应对气候变化主管部门牵头完善碳指标考核体系。图1.14长沙碳排放达峰SWOT分析示例来源：上海环球可持续研究中心（ISEE）项目资料591.5.清单编制常态化根据图1.15可知，国际上，许多城市已将温室气体清单编制常态化，连续编制了多年清单；在国内，浙江省率先推行省市县三级温室气体清单常态化编制。图1.15各国清单编制年份汇总来源：世界资源研究所和浙江省应对气候变化和低碳发展合作中心.2015.城市温室气体清单编制与应用的国内外经验.清单编制常态化对城市制定低碳发展目标、选择低碳发展路径、进行碳资产管理以及追踪低碳化进展至关重要。清单编制常态化并不仅仅是简单地重复既有清单编制流程，而是在经验积累的基础上，对其进行优化，这样才能更好地为城市低碳发展服务。第一，缩短清单更新时滞，即时追踪城市碳排放目标完成情况。如：斯德哥尔摩从1995年开始编制清单，起初是每4-5年编制一次清单，2007年开始每年编制清单；浙江各市县的温室气体清单更新也仅滞后一年。图1.16展示了浙江省省市县清单数据准备情况和时间进度安排，可供参考。60图1.16浙江省省市县清单数据准备情况和时间进度安排来源：浙江省应对气候变化和低碳发展合作中心和世界资源研究所.2015.“量身定碳”.第二，完善和细化清单数据，为城市低碳发展提供翔实的数据基础。东京早期的清单只涉及能源消费，后来逐渐加入了其他部门的排放。此外，东京对各领域的排放进行了细分。例如：建筑领域按照用途分为办公场所、商场、零售店、餐厅、学校、医院等。细分数据为识别东京减排潜力提供了很好的数据基础。第三，完善清单编制配套措施，推动清单编制常态化。浙江省不仅在省级层面对省-市-县温室气体清单编制工作进行了统一的工作部署（见图1.16），而且建立了高效的跨部门协调机制（见表1.13），以扫除数据获取障碍；发布了《浙江省市县温室气体清单编制指南》，统一清单编制技术规范；实现区县发改局-市发改委-省发改委多级评审，并将省市县清单按时提交情况和评审结果纳入浙江省生态省考核和县区市碳强度降低目标责任评价考核中，并且占到15%的分值；创建“浙江省气候变化研究交流平台”，整合清单编制、评审和分析三大功能，实现全过程支撑；着重培养本地清单编制机构，组建专家库，投入财政资金以保证清单编制常态化工作顺利实施。61表1.13浙江省市级清单编制分工来源：浙江省应对气候变化和低碳发展合作中心和世界资源研究所.2015.“量身定碳”.第四，减少清单编制费用。由图1.17可知，国外城市每年清单编制费用大多在40万以下，其中有2个城市超出这个数额，有7个城市表示清单编制人员全部为政府内部工作人员，不需要额外资金对清单编制进行支持（如伦敦等）（世界资源研究所和浙江省应对气候变化和低碳发展合作中心，2015）。由于国内城市温室气体清单编制刚起步，且存在数据基础较差的问题，因此国内清单编制均需要资金的投入，费用在30-40万/年左右。但是如果城市的数据基础太差，且需要编制一份内容翔实的清单，则费用可高达120万元（如中国西北部某城市）。为了提高城市数据可得性和数据质量，省市需共同努力，在统计体系完善方面投入科研资金，从而降低清单编制费用，提高清单编制质量。62图1.17国内外编制清单所需费用数据来源：世界资源研究所等.2015.城市温室气体清单编制与应用的国内外经验.第五，促进信息公开。将清单报告结果进行公开，通过一张图的形式向公众宣传碳本底和低碳达峰行动，是对城市达成低碳目标共识非常重要的环节。各部门在民意的推动下，也能够高效协调配合，共同完成清单数据收集和每年的更新工作。632.达峰情景模块中国作为负责任的大国，已经在国家自主贡献文件中提出了二氧化碳排放2030年左右达到峰值并争取尽早达峰的目标，国家鼓励城市根据自身情况制定更为积极的目标，实现提前达峰，并尽可能降低峰值。目前，中国已颁布了三批低碳城市试点名单。在2017年颁布的第三批试点名单（见表2.1）中，共有45个省市区入围。在这些城市中，只有一个城市的目标达峰年为2030年，其余城市均提出了比全国目标更积极的峰值年目标。其中，77.8%的城市（35个）的目标峰值年都设定在了2025年或更早，13.3%的城市更提出了在2020年前实现达峰的目标。烟台市的目标峰值年是最早的，预计在2017年达到峰值。城市在达峰方面表现出的积极姿态值得肯定，但是提出的达峰目标和达峰路径还需进行深入研究。城市的碳排放轨迹不仅与城市未来的发展路径息息相关，也与城市过去的政策选择有关。对经济发达城市来说，城市既有的基础设施和产业结构都会对城市的碳排放产生“锁定”效应，并不是可以迅速改变的。而对于欠发达城市来说，虽然后发优势给其提供了实现提前达峰的机遇，但也承载了东部产业转移和经济发展的压力。欠发达城市能否实现真正的达峰，还需要进行更长时间尺度的情景分析，如：峰值目标实现后，未来是否会因为经济的快速发展而引起碳排放的反弹。能源活动引起的碳排放是城市最主要的碳源，本章通过介绍城市能源碳排放达峰情景分析相关内容，帮助城市回答其所关心的达峰相关问题：城市能否率先达峰？达峰总量是多少？是低峰值，还是高峰值?达峰目标如何分解？64表2.1第三批试点城市目标达峰年份汇总峰值年试点城市城市数量2017烟台市12019敦煌市12020金华市，黄山市，济南市，吴忠市42021-2024伊宁市，南京市，衢州市，常州市，嘉兴市，吉安市，长阳土家族自治县，逊克县，合肥市，拉萨市，中山市112025乌海市，大连市，朝阳市，淮北市，宣城市，潍坊市，长沙市，株洲市，三亚市，琼中黎族苗族自治县，成都市，普洱市思茅区，兰州市，西宁市，银川市，昌吉市，和田市，第一师阿拉尔市182026-2028抚州市，柳州市，沈阳市，三明市，共青城市，郴州市，湘潭市，玉溪市，安康市92030六安市1总数45注：中山市提出的峰值年为2023-2025。达峰情景分析的核心是研究碳排放变化趋势。该趋势总体上是由两个综合变量决定的，一个是发展的规模，另一个是发展的碳强度。发展规模是由发展刚需（人口规模、发展速度、城镇规模、工商业规模等因素）决定的，而发展碳强度则是由发展特质（产业结构、能源结构、能耗水平和技术水平等因素）决定的。达峰模拟的核心数据就是一系列复杂影响因素在基准年现状值和情景年预测值的区间范围内随年份变化的数值集合。通常我们基于发展规模和发展碳强度两个基本变量采取的情景设定步骤如图2.1所示。图2.1能源碳排放情景设定步骤（摘自《湘潭市达峰研究报告》，2018）652.1.能源碳排放情景分析工具选择上节提到能源需求与碳排放主要与经济总量、产业结构、人口规模、城镇化率、生活水平和能源结构等多种影响因素息息相关，城市未来碳排放趋势存在较大不确定性，难以准确预测。通常的解决方案是设置多个情景，探讨在不同发展路径下城市可能的碳排放轨迹，并从中选取一条符合城市碳排放达峰需求的路径，并以此制定城市低碳政策和措施。目前，用以模拟城市未来能源碳排放趋势的模型有很多，主要分为三类：自上而下模型、自下而上模型和混合模型（见表2.2）。表2.2城市能源碳排放模拟工具分类类型特点优点局限典型模型自上而下模型采用经济学方法，利用大量数据进行预测，通过经济指标决定能源需求。反映了被市场接受的可行技术，便于进行经济分析数据需求高，不能详细地描述技术的变化，不能控制技术进步对经济的影响，可低估技术进步的潜能。CGE、Marco等自下而上模型利用分散的数据详细描述能源供给技术，充分反映技术和能源需求对能源系统的影响。可对技术进行详细描述，可直接评价技术选择的成本。忽略了能源部门和其它部门的关系，很难收集到所有能源技术的数据，只能用关键技术来代替，可高估技术进步的潜能。LEAP、MARKAL等混合模型联合使用自上而下和自下而上模型形成优势互补数据需求高，人力、物力和时间资源需求高，MARCAL-MACRO、IPAC等注：CGE-ComputableGeneralEquilibrium，一般均衡模型MACRO-由Manne等研发的宏观经济模型LEAP-Long-rangeEnergyAlternativesPlanning，长期能源替代规划系统MARKAL—MarketAllocationofTechnologiesModel，技术市场分配模型IPAC-中国能源环境综合政策评价模型数据来源：绿色低碳发展基金会和北京大学深圳研究生院，201666不同类型的模型都有特定的优点和局限之处，对城市来讲，需要结合数据可得性、人力物力资源、政府各部门的协调支持力度等因素选择最适合自身条件的模型。在上述这些模型中，LEAP软件提供了更灵活的情景分析框架，已在全世界150多个国家中得到了广泛应用。研究人员可以根据数据可得性和研究目的，应用LEAP软件构建简单的情景分析模型，或构建基于详细技术的情景分析模型。LEAP软件是由瑞典斯德哥尔摩环境研究所（StockholmEnvironmentInstitute，SEI）美国中心开发的一个用于能源政策分析和减缓气候变化评估的有效工具。该软件可以帮助人们从能源终端消费需求、能源加工转换到能源供应三个模块进行系统的能源碳排放情景分析。美国劳伦斯伯克利国家实验室中国能源研究室基于LEAP软件开发了一个专门针对中国省市一级的能源政策分析和温室气体排放评估的应用框架，叫作GREAT模型（GreenResourcesandEnergyAnalysisTool，绿色资源和能源分析工具）。城市可以在GREAT模型基础上，根据城市数据可得性对该模型进行二次开发，以满足城市能源碳排放达峰情景分析的需求。例如：绿色低碳发展基金会和北京大学深圳研究生院（2016）基于GREAT模型，结合深圳实际调研数据构建了LEAP-深圳碳排放情景分析模型（以下简称LEAP-深圳模型），可持续发展社区协会（ISC）和上海环球可持续环境与能源研究中心（ISEE）基于GREAT模型，结合长沙数据可得性，构建了LEAP-长沙碳排放情景分析模型（以下简称LEAP-长沙模型）；ISC和ISEE在LEAP-长沙模型上提升数据质量，进一步开发了LEAP-湘潭模型。2.2.GREAT模型框架与二次开发GREAT模型的结构如图2.1所示。与多数LEAP应用一样，GREAT采用树状结构，分为4大部分或分支：（1）主要的假设条件、（2）需求、（3）转换和（4）资源，提供了一个基于层次分析和终端应用建模的省市级能源消费和碳排放分析的应用框架9。其中，对城市能源碳排放情景分析而言，“需求”和“转换”部门是最重要的2个部门。“主要假设条件”部分通常包括系统分析和建模所需的假设和重要数据。GREAT工具设计了三类主要假设条件：输入变量、导出变量以及控制变量。其中，输入变量和控制变量对于建立一个能源和排放情景分析的模型通常是必须的，而导出变量是由输入变量计算。9关于GREAT的详细描述，请参见美国劳伦斯伯克利国家实验室编写的《GREAT能源分析工具》指南。67“需求”部分主要对各种终端应用的能源需求和排放进行建模和分析，对于多数简单应用而言这是最重要的一部分。针对中国的省市的实际情况，GREAT设计了以下主要分支：生活用能、商业用能、交通用能、工业用能、农业用能。“转换”部分主要处理各种能源之间的转换，例如利用煤等一次能源发电。这一部分和省市的具体能源需求与供应情况有很大的关系，一般需要具体问题具体分析。“资源”部分主要用于分析系统涉及的各种一次和二次资源储量、产量以及进出口之间的关系。图2.2GREAT模型结构数据来源：美国劳伦斯伯克利国家实验室．《GREAT能源分析工具》。2.2.1.终端需求部门LEAP软件和GREAT模型计算城市碳排放的基本原理见公式2.1。终端用能部门碳排放=活动水平能源强度碳排放因子公式2.1根据式2.1可知，终端用能部门的碳排放水平主要与活动水平、能源强度和碳排放因子相关。由于非电能源的碳排放因子通常比较稳定（可在LEAP的碳排放因子库中选取或自定义），所以碳排放因子对碳排放水平的影响主要在于能源结构调整以及低碳电力的发展。影响碳排放的主要因素包括：活动水平的驱动因68子（如：GDP规模、人口规模、生活水平提高等）、能效提高、清洁能源替代和清洁电力发展。表2.3以LEAP-长沙模型为例，说明各部门对应的活动水平指标和能源强度指标。由于长沙工业分行业能耗数据不翔实，因此LEAP-长沙模型仅对工业总能耗排放趋势进行刻画，未细分工业行业。然而工业是碳排放的重点部门，因此若数据可得，应尽量细化工业分行业的情景描述。专栏2.1介绍了LEAP-深圳模型对深圳工业部门采用的分类方式，见专栏2.1。表2.3LEAP-长沙模型终端分部门活动水平和能源强度指标部门子部门活动水平能源强度居民生活住宅用能分为城镇和农村照明住房面积单位面积照明电耗家电家电拥有量单个家电年耗电/耗气量其他非电燃料人口人均非电燃料有用能消耗量和设备能效商业和公共建筑分建筑类型建筑面积单位面积能耗交通城市内客运公交车车公里百公里能耗地铁列公里每公里电耗出租车车公里百公里能耗个人汽车家用汽车车公里百公里能耗非家用汽车车公里百公里能耗摩托车车公里百公里能耗电瓶车车公里百公里电耗机构用车车公里百公里能耗汽车货运营运货车吨公里吨公里能耗非营运货车车公里百公里能耗其他营运交通交通活动指数综合运输周转量能耗指数工业工业生产工业增加值单位增加值能耗建筑业建筑施工建筑施工面积单位施工面积能耗农业农业生产农业增加值单位增加值能耗69专栏2.1工业行业模型构建举例GREAT将工业分为：钢铁工业、水泥工业、制铝（有色金属）工业、造纸工业、玻璃工业、制氨工业、自来水生产与供应、化工、制造业及其他工业。其中，除了化工和制造业及其他工业由于产品种类众多而采用经济能源强度（例如，单位工业增加值能耗）外，其他工业基于主要产品的物理能源强度（例如，吨钢综合能耗）计算能耗。这样做的一个好处是便于直接参考针对高能耗产品的能耗限制值、能效标识等国家和行业标准。为了在情景分析中体现各类减排技术的减排贡献，LEAP-深圳模型未直接采用GREAT中采用的工业行业分类方式，而是按照减排技术类型将制造业细分为十种用能类型，包括温控技术、照明技术等（见图2.3）。图2.3LEAP-深圳模型中工业行业分类数据来源：绿色低碳发展基金会和北京大学深圳研究生院.2016．深圳碳减排路径研究.综上，城市可根据自身的研究需求，选择合适的分类方法，对GREAT模型进行二次开发。702.2.2.能源加工转换部门能源加工转换部门指将能源经过一定的工艺流程生产出新的能源产品的部门，包括：火力发电、供热、洗选煤和炼焦等。城市能源平衡表中统计了各加工转换过程中投入和产出的各种能源数量。城市可就此计算能源加工转换过程中产生的碳排放量。在能源加工转换部门中，电力加工转换是最大的排放源。LEAP软件和GREAT模型计算电力碳排放的基本原理见公式2.2。公式2.2其中，Ci为第i种发电方式装机容量，Ti为年平均发电小时数，H为电力的当量热值，εi为第i种发电方式的能源转换效率，fi为第i种发电方式所耗燃料的碳排放。根据公式2.2可知，通过设定不同发电方式的装机容量、平均发电小时数和能源转换效率即可计算城市本地电力生产产生的碳排放。燃料的排放因子可以从LEAP的排放因子库中选择或自定义。2.3.情景设置和规划解构2.3.1.情景设置和场景描述通过描绘2.2节中影响因素的发展趋势，可得到不同的发展情景。在LEAP-长沙模型中，根据活动水平、能源利用效率和能源结构，构建了基准情景、强化节能情景、强化减排情景、达峰情景和低碳情景五大情景。在LEAP-湘潭模型中，强化节能和减排情景整合为优化情景。基准情景：基准情景是在既有政策和规划下未来最有可能实现的情景。通常，这也是需要最先设定的情景。在基准情景下，城市一般难以实现达峰目标。因此，往往需要在基准情景的基础上再增加其他减排措施，依次设定节能情景、减排情71景、达峰情景和低碳情景。强化节能情景：相比基准情景，节能技术得到进一步推广，各部门的能效水平进一步提高。强化减排情景：在节能情景基础上，设定了更高的可再生能源和清洁能源比重以及公交分担率，但仍无法实现达峰目标。达峰情景：根据达峰目标倒推得到的情景。具体做法是在减排情景基础上，设定多个代表不同减碳措施的子情景并进行不同组合（LEAP-长沙模型中设定的子情景请参见2.5.1节），从中识别出能满足达峰目标最低要求的情景。该情景也反映了城市达峰目标实现的必要条件。低碳情景：在LEAP-长沙模型中，低碳情景是指可提前实现城市达峰目标的情景，是理想化的低碳发展情景。在有些研究中，可能被称为零碳情景（中国达峰先锋城市联盟，2017）。零碳情景要求从更长的时间尺度，规划城市达峰后的长期减排和低碳发展路径。通常需要制定面向2050年的低碳发展战略（CarbonNeutralCitiesAlliance.2016，中国达峰先锋城市联盟，2017）。国际上越来越多的城市在挑战80/50的目标，即2050年前整体排放至少比1990年降低80%。当把焦点放到更长期目标上时，城市有可能会发现即便达到既定的中长期减排目标，可能也难以实现2050年的长期目标。这时，城市需要考虑是否提出更严格的中长期减排目标，提前实现该中长期减排目标或提出更高的碳排放下降率和更低的峰值目标。需要注意的是，如果城市在节能情景或减排情景下就能实现达峰目标，那么节能情景或减排情景即可直接作为达峰情景。只有当城市在节能情景或减排情景下无法实现达峰目标时，才需要建立更多子情景，以筛选出可以满足达峰目标最低要求的组合情景（达峰情景）和可实现提前达峰的组合情景（低碳情景）。设定低碳情景的意义在于探索城市在理想条件下最大的碳减排潜力，也是城市可以积极尝试实现的减排目标。城市越早实现达峰，越有利于减少气候变化带来的损失。此外，根据不同减碳措施设定多个子情景，有助于后续根据不同情景组合的模拟结果计算各项措施的减排贡献率（见2.5.1节）。72情景设置的另一个关键在于对城市未来低碳场景的描述。未来低碳场景描述指用简洁的语言和指标形象地表述在未来某个时间节点，大家所憧憬的低碳城市是什么样的。对于中国城市来说，通常以每5年或5的倍数年作为描述低碳场景的时间节点。目前国内对于未来场景的描述大多是基于参数指标值变化的描述，城市管理者和公众通常难以读懂这些过于技术化的表述，难以将这些技术指标与自己的实际生活联系在一起。好的场景描述应该可以刻画城市各部门在某个时刻的具体状态，比愿景更细化，但同样具有画面感。专栏2.2以美国波特兰市为例，说明应如何进行场景描述。专栏2.2场景描述举例《波特兰市和马尔特诺马县气候行动计划2009》中关于2030年波特兰建筑与能源部门的场景描述如下。建筑能效：2010年以前建造的所有老建筑物更节能（每户能源费降低25%），新建筑还要比老建筑更节能50%以上；零碳排放建筑：2030年以后所有新建筑都100%依靠清洁能源供给，真正成为零排放建筑；清洁能源系统：俄勒冈州消费的所有电力的25%来自清洁可再生能源。适应气候变化：所有新建筑和改造后的既有建筑都能更安全，能够适应气候变化，抵抗台风、内涝和热浪等自然灾害的袭击。改编自来源：《波特兰市和马尔特诺马县气候行动计划2009》732.3.2.规划解构和参数设置图2.4展示了城市能源碳排放情景分析参数设置的过程。首先，根据活动水平、能源强度和碳排放因子确定模型所需用到的参数（详见2.2节和1.3.6节）；其次，确定在城市基准情景中，这些参数的值将如何变化。确定参数值的方法包括：规划解构、部门调研走访、类比分析、查阅文献报告、专家咨询等。规划解构指充分解读城市既有低碳发展相关的政策规划文件，识别出与碳排放相关的关键驱动因子的目标值，从而作为基准情景参数设定的依据。比如：从城市“十三五规划”文件中可找出关于描述城市未来经济发展的指标（如GDP增速、产业结构调整方向等）和社会发展指标（如人口规模等）；从城市节能降耗相关规划以及建筑、交通等专项规划中找出节能降耗相关指标（如能源结构调整，能效提高目标，公共交通分担率、纯电动汽车推广目标等）。从城市能源发展规划和低碳城市实施方案中识别未来城市可再生能源和清洁能源发展目标，比如：天然气热电联产装机容量、风电、光伏和水电等可再生能源装机容量、未来天然气供气量等。然而，规划解构往往不能满足模型的数据需求，因此还需要使用其他方法进行补充。部门调研走访有利于获得未对外公开发布的部门数据或了解部门领导和一线工作者对该部门发展趋势的判断。类比分析指使用相似城市的目标值作为替代值。查阅文献报告也可了解其他研究中都采用了什么样的参数值，可作为参考。表2.4中列举了国际研究中低碳行动相关的参数设置。专家咨询除可以获得供参考的参数值外，还可帮助确定参数值选取的合理性。最后，基于基准情景中的参数值，设定多情景的参数值。比如：关于GDP增速、人口增速等促使城市能耗和碳排放增长的指标参数，在基准情景中通常设定的是相对较高的数值，在峰值情景中可设置较低的增速作为经济适度发展下的参数值；而关于能效提高、燃料替代等有利于减少城市能耗和碳排放的指标参数，在基准情景中通常设定的是相对较低的数值，在峰值情景中可设置较高的目标值74作为峰值情景下的参数值。表2.5列出了LEAP-长沙模型中各情景下设置的主要参数值，以供参考。图2.4城市能源碳排放情景分析参数设置流程表2.4国际低碳发展研究中采用的参数值举例建筑新建筑的供暖效率新建建筑达到被动式供热能耗水平：2020-2030年，<30kWh/m2；2031-2050年，<15kWh/m2。供热改造旧建筑物每年以1.4-3％的速度升级改造，使所有现有建筑在2040年之前完成升级。与基准情景相比，改造将使建筑能源强度降低30-40％；改造也包括对中纬度国家的热泵改造。家电和照明基于IEA2DS情景，积极部署高效照明和电器。太阳能光伏大规模安装太阳能光伏，国际能源署2DS情景12中的太阳能光伏数量一半将部署在城市，且按照区域城市人口的比例进行安装。交通城市规划和减少乘客出行需求利用土地利用规划减少机动车乘客的出行活动（人均公里）：在OECD国家中减少7%，在发展中国家减少25％。75乘客出行模式转变和换乘效率公共交通工具的普及导致轻型乘用车的乘客行驶里程下降20％，铁路和公共汽车运输的份额将更高。乘用车效率和电气化效率提升和电动化结合使全球私家车效率提高45％。，货运物流改善货运物流改善导致到2030年人均吨公里货运里程下降5％，到2035年下降12％。货车效率和电气化到2030年，全球货运能源效率提高17％，到2050年将提高26％。此外，到2050年，全球货运有27％达到电气化。废物循环处理循环回收到2050年，所有地区的回收率提高到80％垃圾填埋气捕获在非OECD国家，甲烷（沼气）捕获量的年均增长率为5.5％，OECD国家的甲烷（沼气）捕获量年均增长率为2.5％。所有地区的甲烷（沼气）捕集设施的年均增长率都达到2％，同时该捕集设施也生产电力。数据来源：EricksonandTempest,2014.AdvancingClimateAmbition:HowCity-ScaleActionsCanContributetoGlobalClimateGoals.Gouldson,A.,Colenbrander,S.,Sudmant,A.,Godfrey,N.,Millward-Hopkins,J.,Fang,W.andZhao,X.,2015.AcceleratingLow-CarbonDevelopmentintheWorld’sCities.表2.5达峰模拟参数设置表—以长沙为例76参数设置基准情景节能情景减排情景达峰情景低碳情景GDP年增速“十三五”“十四五”“十五五”9%8%7%★★★8.5%7%6%★★人口2020年：818万；2025年：909万；2030年：1000万。★★★★★人均GDP2020年2025年2030年16万/人21万/人27万/人★★★15.6万/人19.7万/人24万/人★★产业结构2020年2030年一产：二产：三产3.6:46.2:50.22.8:41:56.2★★★3.6:45.3:51.12.8:36.1:61.1★★城市化率2020年达到81%，2030年达到90%★★★★★单位GDP能耗下降率“十三五”“十四五”“十五五”16%15%15%★19%19%19%★20%20%19%★20%19%19%★★能源消费总量增速“十三五”“十四五”“十五五”5.2%4.4%3.7%★4.4%3.6%2.6%★4.3%3.4%2.5%★3.8%2.5%1.6%★★本地非化石能源占比2020年2025年2030年5.7%6.9%8.2%★5.8%7.1%8.4%★7.1%9%11%★7.2%9.5%12.2%★★本地清2020年2025年2030年77洁能源占比14.6%21.9%29.7%★14.7%22.0%29.5%★16.6%28.5%37.3%★16.6%29.2%38.8%★★本节以长沙市GDP增速设定和新增发电装机容量为例，说明规划解构到情景参数设置的过程：GDP增速设定：长沙“十三五”规划中设定的城市GDP年均增速为9%，湖南省“十三五”规划中设定的湖南省GDP年均增速为8.5%，《长沙市低碳城市试点实施方案》中设定的“十三五”、“十四五”和“十五五”年均增速分别为9%，8%和7%。为了反映经济增速对长沙碳排放达峰的影响，长沙达峰研究中设定了两种经济增速作为对比。高经济增速中设定的“十三五”、“十四五”和“十五五”年均增速分别为9%，8%和7%。，经济适度增长情景中设定的“十三五”、“十四五”和“十五五”年均增速分别为8.5%，7%和6%。新增发电装机容量：表2.6举例列出了长沙累计新增光伏发电装机容量参数设置情况。2015年底长沙光伏发电装机容量约为60余兆瓦（MW）。在《长沙市低碳城市试点实施方案》中，列出了“十三五”期间长沙拟投资的光伏发电项目，累计装机容量达到930MW，预计5年增长15.5倍；在长沙《关于加快分布式光伏发电应用的实施意见》（长政办发〔2015〕24号）中指出“到2020年末，全市确保新增光伏发电装机容量300兆瓦以上，光伏发电应用示范区建设形成规模”。综上，研究设定了高低两种新增发电装机容量情景。在低发展情景中，研究假定“十三五”计划投资的光伏发电项目中有50%能在2020年前投产，即465MW，之后每五年新增465MW，则到2030年光伏发电装机容量累计新增1395MW。深度低碳发展情景中，假设2020年前投产的光伏发电装机容量达到774MW，之后每五年仍新增465MW。78表2.6长沙累计新增光伏发电装机容量参数设置新增光伏发电累计新增发电装机容量，MW（与2015年比）基准情景和节能情景减排情景\达峰情景\低碳情景2020202520302020202520304659301,3957741,2391,7042.4.达峰趋势分析2.4.1.总量趋势分析城市碳排放总量趋势分析旨在回答如下三个问题：城市既有政策下是否可以实现达峰目标？城市在什么条件下可实现提前达峰？峰值是多少？本节以LEAP-长沙模型和LEAP-深圳模型情景分析结果为例进行说明。图2.5和表2.7展示了LEAP-长沙模型中各情景的模拟结果。根据图2.5可以看出在基准情景、强化节能情景和强化减排情景下，长沙碳排放总量均未出现拐点。因此在强化减排情景的基础上，又设定了进一步的减碳措施，包括：清洁能源车加速发展子情景（FLC），第三产业快速发展子情景（S），长沙本地发电结构进一步优化子情景（EFLC），2025年前逐步关停既有煤电厂子情景（EF1），GDP适度发展子情景（EGR）和湖南省电网电力碳排放因子加速下降子情景（EF2）。将这些子情景与减排情景构成不同的组合情景，得到了多条长沙未来可能的碳排放曲线。其中，有7个情景出现了拐点，但只有3个情景可以满足长沙2025年前实现达峰的要求（见图2.5和表2.6）。按照2.3.1中对各情景的定义，将能满足达峰目标的最低要求的情景确定为达峰情景，而将最理想化的情景作为低碳情景。79达峰情景是在强化减排情景的基础上，采用了适度的GDP发展目标，加快发展第三产业，加速推广清洁能源车，进一步优化长沙本地发电结构并在2025年前逐步关停既有煤电厂。在达峰情景下，长沙可以实现2025年达峰，计算峰值为7254万吨二氧化碳排放量。在低碳情景下，长沙市可于2021年提前实现达峰目标，但需要依赖于湖南省电网电力碳排放因子加速下降。2021年的计算碳排放峰值为7024万吨二氧化碳排放量。图2.5城市碳排放情景模拟图—以长沙为例数据来源：ISC，ISEE和HILCC.2017.长沙市温室气体排放达峰研究.注：措施代码：FLC-清洁能源车加速发展，S-第三产业快速发展，EFLC-长沙本地发电结构进一步优化，EF1-2025年前逐步关停既有煤电厂，EGR-GDP适度发展和EF2-湖南省电网电力碳排放因子加速下降子情景表2.7碳排放总量出现拐点的情景情景是否出现拐点达峰年份/区间峰值，万tCO2基准情景否无无80节能情景否无无减排情景否无无FLC_EGR_EF1是20297522FLC_S_EF2是20267260FLC_S_EGR_EFR是20267423FLC_S_EGR_EFLC是20267395FLC_S_EGR_EF1(推荐达峰情景)是20257254FLC_EGR_EF2是20247147FLC_S_EGR_EF2（低碳情景）是20217024数据来源：ISC，ISEE和HILCC.2017.长沙市温室气体排放达峰研究.注：措施代码：FLC-清洁能源车加速发展，S-第三产业快速发展，EFLC-长沙本地发电结构进一步优化，EF1-2025年前逐步关停既有超临界煤电厂，EGR-GDP适度发展和EF2-湖南省电网电力碳排放因子加速下降子情景图2.6展示了LEAP-深圳模型中各情景的模拟结果。其中，参考情景、减排情景均未出现拐点，强化减排情景出现了拐点但不能满足深圳市2022年达峰的目标。只有在峰值情景下，深圳市才能实现于2022年达峰，峰值为6924.4万吨二氧化碳当量。在LEAP-深圳模型中，未设置更理想化的低碳情景。深圳市实现达峰目标的必要条件可参看该情景下的参数假设。图2.6不同情景下深圳市二氧化碳排放量趋势数据来源：绿色低碳发展基金会和北京大学深圳研究生院.2016.深圳碳减排路径研究.812.4.2.分部门趋势分析分部门趋势分析的目的是为了识别达峰情景下城市重点碳排放部门和碳减排贡献率最大的部门，这些部门往往是城市低碳发展的关键。本节以长沙市为例，介绍分部门趋势分析的方法。在达峰情景下，各部门碳排放量2015年-2030年变化趋势如图2.7所示，2025年以前工业是最重要的碳排放源，而从2025年起交通碳排放将取代工业成为第一大碳排放源，2030年交通碳排放占比达到34.3%。由此可知，在今后的10年里，工业碳减排仍然是长沙低碳发展的重要抓手，但城市也需要对快速增加的交通碳减排给予足够的重视。图2.7达峰情景下长沙分部门能源二氧化碳排放量交通用能结构与建筑用能结构最大的不同在于电耗比重。电力是建筑用能中最主要的能源形式，通过电力系统的低碳化发展可以有效减少建筑用能产生的碳排放。而在交通部门中，油品仍然是最主要的能源品种，因此，如果不大幅提高电动车等新能源车的比重，则电力系统的低碳化发展对减少交通部门碳排放的贡献将十分有限。此外，目前交通用能中天然气和生物质能源占比同样很低，将限82制交通部门低碳发展。因此，在推进低碳交通发展中，除了控制能耗外，交通用能结构的优化也非常重要。从碳减排贡献率看，达峰情景与基准情景相比，2020年、2025年和2030年长沙各部门共实现能源二氧化碳排放减排比例达到9.1%、21.1%和30.5%。各部门相对减排量贡献率如图2.8所示，其中，工业相对减排贡献率最高，2020年、2025年和2030年分别达到44%，49%和49%。2020年商业和公共建筑部门相对减排贡献率为20%，其次为交通10（19%）和居民生活（11%）。从中可以看出，工业、商业和公共建筑、交通都是实现城市达峰关键部门。图2.8达峰情景下各部门相对减排贡献率（与基准情景相比）2.5.达峰目标分解——以长沙为例2.5.1.不同措施减排贡献率分析在识别出碳减排关键部门后，还需对不同措施的减排贡献率进行分析，这样才能细化城市达峰目标。在基于LEAP开发的情景分析模型中，通常是通过对比模型中设定的各子情10本研究指的交通包括了交通仓储邮政业的营运交通，也包括家用车、机构用车和非家用个人小汽车。83景的碳排放情况，从而计算出各子情景相对应的低碳发展措施的减排贡献率。也就是说，研究人员应尽可能地针对不同的减排措施设定不同的子情景，通过不同子情景的组合生成减排情景、达峰情景和低碳情景。例如：在长沙减排情景中，项目组针对居民生活、工业、商业和公共建筑、交通以及农业部门分别设定了能效提高子情景，通过对比不同子情景组合，就可计算出不同部门的节能贡献率。此外，LEAP-长沙模型中还设定了产业结构优化子情景、GDP适度增长子情景和可持续交通推广子情景，这些措施也都有利于城市减少能源消耗。通过对比这些子情景的能耗情况，就能计算出各项措施的节能贡献率（见图2.9所示）。图2.9长沙各项组合措施的节能二氧化碳减排贡献率（达峰情景VS基准情景）来源：ISC，ISEE和HILCC.2017.长沙市温室气体排放达峰研究.当然，除了上述减少终端能源需求措施（即表2.8的“需求侧节能”）外，能源供应结构的优化（即表2.8中的“供应侧能源结构和发电结构优化”）也是减少城市碳排放的重要举措。达峰情景相比基准情景，2020年、2025年和2030年长沙能源消费总量分别下降6.7%、15.2%、23.4%。综合考虑节能、能源结构低碳化和外部电力碳排放因子下降等综合因素，达峰情景下2020年、2025年和2030年长沙碳排放总量分别下降9.1%，21.1%和30.5%。其中，2025达峰年相对减排量达到1940万吨。84值得注意的是，需求侧节能的碳减排贡献率大约是供给侧的3倍。能源结构优化是个非常长期的过程，当地资源禀赋无法改变的，能源基础设施一旦建成也将产生长时间的锁定效应。这也是长沙市需求侧节能产生的碳减排贡献率远远高于供给侧的原因。通过对需求侧和供给侧减排贡献率的计算，可以看出，在未来较长的时间内，节能仍是最主要的减碳手段，同时城市也需要对能源基础设施建设和能源结构优化政策尽早谋划，以免受到锁定效应的限制，阻碍城市碳排放达峰目标的实现。表2.8长沙达峰情景需求侧和供给侧减排贡献率（与基准情景比）年份2020年2025年2030年减排贡献相对基准情景减排比重相对减排贡献率相对基准情景减排比重相对减排贡献率相对基准情景减排比重相对减排贡献率需求侧节能6.7%73.5%15.2%71.9%23.4%76.8%供给侧能源结构和发电结构优化2.4%26.5%5.9%28.1%7.1%23.2%合计9.1%100.0%21.1%100.0%30.5%100.0%来源：ISC，ISEE和HILCC.2017.长沙市温室气体排放达峰研究.综上，得到各项措施的碳减排贡献率（见图2.10）。85图2.10长沙分部门措施达峰贡献率来源：ISC，ISEE和HILCC.2017.长沙市温室气体排放达峰研究.除上述能源碳排放减排量计算外，长沙研究项目还单独计算了达峰情景下废弃物资源化利用和绿化碳汇产生的潜在减排量。综上分析，即可得到长沙市2025达峰情景中7大行动领域相对于基准情景的减排量（见图2.11）。86图2.1长沙市达峰路线图行动减排图（单位：万吨二氧化碳）来源：ISC，ISEE和HILCC.2017.长沙市温室气体排放达峰研究.再以湘潭市为例，预计2028年达峰情景比基准情景相对减排总量为421.4万吨二氧化碳。其中排前三位的工业能效提升、产业转型和清洁能源替代分别减排140.5万吨、134.4万吨和93.6万吨（图2.12）。图2.12湘潭市达峰路线图行动减排图（单位：万吨二氧化碳）来源：ISC,HILCC,ISEE,2018.湘潭市温室气体排放达峰研究.872.5.2.达峰情景参数转换目标和指标确定了达峰情景之后，研究团队应该将情景参数转换成达峰分项目标以及减排措施指标，便于各部门落实行动。具体分为三个步骤（见图2.13）：首先，识别和选择峰值情景（详见2.4.1）；其次，整理达峰情景下政策措施对应的参数及参数值列表（参见表2.9）。需要注意的是，在达峰情景模拟过程中，通常会设定大量的参数，而这些参数并不等同于达峰指标，需要进行人工筛选。最后，筛选出达峰目标和关键指标。目标和指标的选取需考虑如下两个问题：这些目标和指标是否会对城市碳减排产生重要的影响？是否能够落实到具体部门？达峰指标需要涵盖重要的碳减排部门。这些指标是否可监测、可报告、可验证（MRV）？如果是常用指标，则通常不会增加统计和核算的工作量。如果不是，那么需要考虑数据可获得性以及如何获得，比如：从哪个部门获得，以哪种方式（既有统计资料、调研等）获得？优良做法是通过多利益相关方参与，对筛选出的达峰目标和分解指标作进一步地分析和探讨，以确保各部门目标的一致性和可达性。88图2.13达峰情景参数转换指标三步骤在长沙市达峰研究报告中，课题组综合考虑长沙经济发展、宜居城市和空气污染治理等协同效益，共制定了涵盖7大领域的19项达峰行动目标和23项关键落实指标，详见表2.9。这七大领域包括：能源和电力结构优化、能效提升、产业结构调整、适度经济增长、交通低碳、废弃物资源化利用、以及绿色碳汇和气候变化适应。本节后部分以交通低碳领域为例，说明如何根据达峰情景参数初步确定达峰目标和关键指标。表2.9达峰目标和指标一览表—以长沙为例序号2025达峰行动领域2025年达峰目标约束性/指导性2025关键指标1本地能源结构和电力结构优化1.1终端清洁能源替代1.1-1本地煤炭消费占比下降至19%约束性光伏1239MW风能270MW水电30MW分布式能源895MW生物质能源60MW天然气使用量61亿立方米1.2天然气分布式发电1.2-2本地天然气消费占比上升至20%指导性1.3可再生能源发电1.3-3本地非化石能源消费占比上升至9%1.3-4本地清洁能源消费占比上升至29%约束性89序号2025达峰行动领域2025年达峰目标约束性/指导性2025关键指标关闭本地煤电厂2能效提升2.1农业2.1-5单位农业增加值能耗下降率14%指导性高标准农田占总耕地面积比70%2.2工业与建筑业2.2-6单位工业增加值能耗下降率28%指导性规上工业100%清洁生产和能源审计住宅产业化面积占新增住宅50%以上2.2-7单位施工面积能耗下降率10%2.3服务业2.3-8公共建筑单位面积能耗下降率17%指导性既有大型公共建筑100%节能改造2.4居住生活2.4-9住宅单位面积能耗累计增加率不超过23%指导性新建住宅和公共建筑100%执行绿色标准新建建筑全部按75%节能率设计2.5交通燃料效率2.5-10机动车百公里能耗下降率12%指导性汽车100%执行国家最新排放标准3产业结构调整3.1战略性新兴产业3.1-11战略性新兴产业增加值占GDP比重上升至25%指导性形成新能源与节能环保、新能源汽车、创意文化等三大千亿级产业集群3.2现代服务业提升3.2-12第三产业比重上升至56%4适度经济增长减缓能源消费压力4.1近期GDP8.5%4.1-13年均单位GDP能耗下降4%4.1-14年均总能耗增速控制不超过3.2%约束性人均GDP20万/年能源碳排放总量<7254万吨年人均碳排放<9吨4.2远期GDP6%4.2-15年均单位GDP碳排放下降5%5交通低碳5.1共享汽车/公交出行/慢行系统5.1-16全市公共交通分担率上升至43%指导性家用车年均行驶里程下降至8000公里90序号2025达峰行动领域2025年达峰目标约束性/指导性2025关键指标5.2新能源燃料替代5.2-17家用新能源车比重上升至31%家用新能源车保有量达到30万辆6废弃物资源化利用6.1生活垃圾分类6.1-18生活垃圾100%分类收集处置指导性有害垃圾100%分类处置垃圾资源化利用年发电5亿度6.2垃圾焚烧发电7绿化碳汇及气候变化适应7.1绿水青山建设7.1-19森林覆盖率55%约束性新增城乡绿地碳汇面积3000公顷注：指标2.1-5到2.5-10均为基于2015年的累计下降率和增加率。来源：ISC，ISEE和HILCC.2017.长沙市温室气体排放达峰研究.表2.10列出了长沙达峰情景下与大交通相关的参数设置。可以看出表2.10中的指标数量远超过表2.9中涉及到的低碳交通达峰行动目标和关键指标数量。根据指标的碳减排作用，可将表2.10中所列指标分为三类：提高车辆燃料效率、提高公共交通分担率和提高清洁能源汽车比重。因此，可分别在这三类指标中选取出代表性指标。提高车辆燃料效率。在长沙达峰情景设置中，主要以百公里能耗下降率指标表征车辆燃料效率。2025年达峰时，长沙各类车辆百公里能耗需比2015年下降12%。提高公共交通分担率。表2.10中不同类型车辆数、每车年均行驶里程以及每车次载客量等指标均与公共交通分担率指标息息相关。公共交通分担率指标是公交都市创建中使用的考核指标，具有数据统计基础。综上，可将该综合性指标作为代表性指标对城市碳排放达峰情况进行考核11。根据达峰情景下设置的参数值计算，2025年长沙市公共交通分担率应提升至43%。城市里11本研究中的公交分担率未包括出租车。此外，本研究中的公交分担率是根据估算的公交车、地铁、出租车、家用汽车、非家用个人小汽车、机构用车、摩托车和电瓶车年人公里周转量计算所得，统计口径可能与长沙市官方不同。据此方法计算，2015年长沙的公交分担率为22%。91私家车数量增速迅猛，减少家用车年均行驶里程既有助于减少拥堵和汽车尾气污染，也能从侧面反应出公交系统的完善性和便捷性。因此，将家用车年均行驶里程作为关键性指标，该指标值可通过交通大调查获得。在长沙达峰情景中，2025年家用车行驶里程应降低至8000公里。提高新能源汽车比重。从表2.10中可以看出，在长沙达峰情景中，不同类型车辆的新能源车比重略有区别，其中家用车新能源车比重最高，2025年需提高至31%。家用车又是增速最快的车辆，因此将家用新能源车比重作为代表性指标进行重点调控。为了便于管控，建议尽量将比例指标转换成绝对量指标。根据参数设置情况，计算得出2025年家用新能源车比重提高至31%相当于30万辆新能源车保有量，将该指标作为关键指标，作为达峰目标的补充。据此，可初步确定低碳交通领域的达峰行动目标和关键指标。后续可根据利益相关者意见进行增减。表2.10长沙达峰情景下大交通相关参数设置指标达峰情景减排贡献交通能耗百公里能耗下降率2020年2025年2030年减少百公里/单位运输周转量能耗和碳排放6%12%19%公交车城镇万人公交车拥有量2025年从13.6辆提高到15辆增加公交车运量，减少小汽车行驶里程城镇人口2020年2025年2030年663万人777万人900万人每车次平均载客量假设2015年为公交车平均额定载客量（70.7人）的30%以交通导向进行城市开发，鼓励居民公交出行，提高公交运行效率，减少小汽车行驶里程。2020年2025年2030年35%45%55%年均行驶里程保持2015年水平92指标达峰情景减排贡献电动公交车充电行驶里程占总里程比重2025年全面淘汰实现柴油车公交减少百公里能耗和碳排放2020年2025年2030年13.90%25.90%38%轨道交通年度总运距2022年：1256万列公里2030年：2512万列公里增加地铁运量每列次平均载客量2020年前：750人/列公里2020年后：1100人/列公里以交通导向进行城市开发，鼓励公交出行，提高地铁运行效率，减少小汽车行驶里程。出租车出租车有效里程利用率假设2015年出租车有效里程利用率为65%，之后每五年累计提高5个百分点减少出租车空驶率。对于同等周转量，可减少出租车行驶里程。每车次平均载客量2030年提高到2.2人提高出租车共享出行，减少人公里能耗和碳排放量万人出租车拥有量维持2015年水平，17.1辆/万人年均行驶里程加速下降，2030年降至108502km减少出租车出行新能源车比重2020年、2025年和2030年新能源车比重分别增加到15%、29.3%和45.8%。2030年100%的新能源车用电行驶。减少单位里程能耗和碳排放量家用车年均行驶里程2030年下降到6066km减少小汽车出行能耗和碳排放量每车次平均载客量2030年提高到1.52人推动汽车共享，减少人公里能耗和碳排放量新能源车辆比重2020年2025年2030年减少单位里程能耗和碳排放量15%31%47%机构用车年均行驶里程每年减少2.5%,2020年后年均行驶里程加速减少减少小汽车出行能耗和碳排放量新能源车辆比重2020年2025年2030年减少单位里程能耗和碳排放量14%28%42%93指标达峰情景减排贡献非家用个人汽车年均行驶里程年均下降率在4%以上减少小汽车出行能耗和碳排放量每车次平均载客量2030年提高到1.52人推动汽车共享，减少人公里能耗和碳排放量新能源车辆比重2020年2025年2030年减少单位里程能耗和碳排放量14%28%42%来源：ISC，ISEE和HILCC.2017.长沙市温室气体排放达峰研究.943.达峰投资模块一个低碳可持续、长期有回报的碳排放达峰投资是城市低碳转型发展的动力源泉。达峰过程就是经济持续增长，碳排放增速下降，碳排放总量逐渐达峰然后开始下降的一个“碳排放与经济增长”逐步脱钩过程。通常一个城市的达峰规划时间跨度在5到15年，实现达峰目标的投资回报周期也是长期的。在实际操作中，对于城市领导者来讲，在部署大规模低碳行动和项目之前，需要平衡中短期利益和长期利益，尤其希望搞清楚以下两个决策性问题：1）达峰投资成本多少？需要政府投入多少财力资源支持？2）中长期是否有正向经济回报？指南在本章节3.1主要从达峰各个关键领域的产业发展、投资强度和收益率三个方面系统性分析一个城市达峰投资的成本和收益，力求科学回答城市管理者关心的上述两个问题。指南在本章节3.2主要通过碳经济性分析这一辅助决策工具，从减排量和投资量两个复合维度对低碳重点项目进行优先度测评。以长沙市案例作为分析蓝本，展示测评成果。城市在进行达峰投资研究时，可以参考本指南的基本参数和工具方法，结合当地市场情况进行深入调研，从而设计出适合该城市资源禀赋和发展前景的达峰投资包内容。3.1.达峰投资成本收益分析在本指南第二章介绍的达峰七大关键领域中，除适度经济增长不需额外投资驱动外，能源结构调整和清洁能源替代、“工农建”（指工业、农业、建筑）能效提升、产业结构调整、低碳交通、废弃物资源化利用、绿色碳汇和气候变化适应等达峰六大关键领域都需要调动政府和社会的大量资本投资实现目标。95全球经济与气候委员会（2015）研究报告指出，对建筑、交通和废物资源化利用部门的低碳投资，不仅可以在其生命周期内收回成本，并且能够为城市带来当前价值为16.6万亿美元的直接经济节约收益。如果有相关配套政策，该经济收益可能高达21.8万亿美元。低碳达峰投资离不开成熟的商业、产业发展。德国政府研究报告（2014）指出，2013年，全球环境与资源技术市场（简称：绿科技市场）总值达到2.5万亿欧元，其中能源效率市场8250亿欧元，可持续水管理5050亿欧元，环境友好型电力4220亿欧元，材料效率3670亿欧元，可持续交通3150亿欧元，废物管理和回收1020亿欧元。到2025年，全球绿科技市场预测将10年倍增到5.3万亿欧元（FederalMinistryfortheEnvironment,NatureConservation,BuildingandNuclearSafety，2014）。中国是世界制造大国。环保、节能、新能源和新能源车都被列为国家战略性新兴产业发展规划，逐步发展为万亿甚至数万亿市场规模。全国从2010年开始，已经分三批开展低碳试点城市，其中80多个城市承诺2030年前今早达峰。各低碳试点城市政府官方通过的实施方案中，“十三五”重点项目总投资均达到千亿元级别以上，保守估计中国达峰先锋城市在“十三五”达峰投资将达到10万亿总量，年均2万亿规模，这都将大力促进低碳节能产业发展。3.1.1估算方法达峰目标的设定和实现都需要科学性和经济性。通常项目实施前均需开展成本效益评估，以判断其经济可行性，作为各主管部门研究专项规划和编制实施方案的主要依据之一。（1）如何计算分项成本？原则上，各个细分领域的成本等于分项指标投资强度（见公式3.1）。譬如，在能源结构调整领域，光伏投资、风能投资、水电投资、分布式能源等细分领域投资量等于装机指标（MW）乘以单位装机投资强度（万元/MW）。行业投资强96度可以参考文献和公开披露的市场数据（见表3.1清洁能源投资成本收益率见表投资强度参数一览表）。在节能领域投资量等于节能量（吨标煤）乘以节能投资强度（万元/吨标煤）；在建筑领域的投资等于单位面积（万平方米）乘以改造（新建）增量投资强度（万元/万平方米）；在产业结构调整、碳汇和气候变化适应领域的投资则是等于面积（平方公里）乘以投资强度（万元/平方公里）。每个城市根据自身资源禀赋不同，所设置的分项指标是有巨大差异的，所以投资成本组合也是截然不同。而且低碳产业中很多技术还未完全成熟，随着技术进步，成本尚有下降空间，所以从5年-15年的时间维度上看，单位指标成本应该是逐年下降的。（2）如何计算分项收益？行业投资收入的影响因素需考虑使用者付费收入、上网电价（是否享受补贴）、供气价格、供热价格、碳交易收益和政府补贴等。收益计算需要用收入减去运营成本。城市级别的达峰收益分析可以简化计算，用投资量乘以行业保底投资回报率的比例得出收益。项目级别的分析则需要更深入分析收入和运营成本，得出项目整体收益水平。低碳达峰投资收益水平往往受政策影响非常大。譬如光伏发电的收益30%-50%仍然依赖政策补贴。所以计算分项收益时，必须详细考虑政策影响。（3）如何计算总成本收益？成本效益分析一般是先由细分领域计算，然后再加总计算，城市级别的估算精确度建议到亿元为单位。最后叠加得到一个城市整体达峰投资的总投资量（见公式3.1），年收益总量（公式3.2）和城市达峰投资年回报率（见公式3.3）。投资总量=∑（分项指标×投资强度）公式3.1年收益总量=∑（分项投资量×保底收益率）公式3.2城市达峰投资年回报率=年收益总量/投资总量公式3.3973.1.2本地能源结构调整和清洁能源替代（1）可再生能源投资是城市低碳转型主攻手。国家《能源发展十三五规划》提出非化石能源消费比重从2015年的12%上升至2020年的15%，同期煤炭消费比重从2015年的64%下降至58%，相当于减少二氧化碳排放量约14亿吨。可再生能源已成为全球战略性新兴产业，欧美等国每年60%以上的新增发电装机来自可再生能源。2015年全球可再生能源发电新增装机容量首次超过常规能源发电装机容量，表明全球电力系统建设正在发生结构性转变。2014年，中国可再生能源领域投资额为895亿美元，同比增长32%，占全球可再生能源总投资额的29%，其中在光伏发电和风力发电领域，中国也成了全球最大的投资者（德勤，2015）。国家《可再生能源发展十三五规划》估算，包括水电、风能、光伏、太阳能热水器、生物质发电、沼气、地热能利用在内，中国十三五期间可再生能源投资将达到2.5万亿元，新增就业岗位300万个。在城市层面，国家十三五规划的能源转型示范城市以分布式能源和可再生能源供热为重点领域，加快新能源对存量化石能源消费的替代，提高新能源在城市用能中的消费比重，可再生能源比重占城市用能消费的50%以上，推动城市能源结构转型。（2）“气化”时代的三大投资机会：天然气供应、天然气管网和天然气分布式能源系统天然气成为可再生能源之外的另一个清洁能源主力军。2017年，国家发改委印发《加快推进天然气利用的意见》提出，逐步将天然气培育成为我国现代清洁能源体系的主体能源之一，到2020年，全国天然气在一次能源消费结构中的占比力争从目前的8%左右上升达到10%左右。平均每年需增加400亿立方的用气量，才能实现“十三五”规划目标。国家《中长期油气管网规划》指出，在适应中国新型城镇化建设中，考虑到98天然气需求广泛分布、点多面广、需跨区调配等特点，应加快启动新一轮天然气管网设施建设，力争到2025年时逐步形成“主干互联、区域成网”的全国天然气基础网络。2015年，中国天然气管网总里程为6.4万公里，中国城镇天然气用气人口为2.9亿，到2025年，将达到16.3万公里，意味着未来十年中，中国平均每年将新增建设天然气管网一万公里，市场投资将达到5000亿，甚至万亿元级别，50万以上人口城市将基本实现管道气接入，用气人口也将达到5.5亿人。各大城市大力实施“气化战略”，推动“煤改气”和“油改气”。譬如，湖南省计划从2015年到2017年的三年内投资247亿元，力争实现全省14个市州中心城市和66个县市实现管道“气化”，天然气占比也从1.5%上升为全国平均水平。除增加天然气供应增加和管网覆盖的措施外，天燃气分布式能源系统也孕育巨大市场机会。通常天然气分布式能源（CHP）规模在100MW以下，在商务区、园区、大型公建项目等产业商业聚集区开始了规模化推广。最新一代的高效燃气机组发电效率达到48.7%,综合能效达到90%以上（BBOwens，2014）。2020年，全球电力增量的42%即200GW将来自于分布式能源，年投资达到$2060亿美元（BBOwens，2014）。而我国分布式能源起步较晚，远远落后于国际先进水平。截至2016年底，全国共计51个天然气分布式能源项目建成投产，装机容量将达到382万千瓦。根据官方报道（中国能源报，2016），到2020年底，全国将建成天然气分布式能源项目147个，装机容量将达到1654万千瓦（16.54GW），但该数量远远低于国家规划目标，即2020年全国装机容量达到5000万千瓦（50GW）规模（人民网，2014）。随着电力体制改革深入，多数省份燃煤电厂停止审批、工业园区企业燃煤锅炉淘汰、北方城镇清洁能源采暖、新型城镇化和特色小镇的大规模建设，都成为规模化利用天然气分布式能源的助推手。993.1.2.1清洁能源投资成本估算目前，清洁能源的主流投资项目包括五大类，包括光伏、风能、抽水蓄能水电、生物质能和天然气。（1）光电与风电成本可再生能源投资项目特点是初期投资较大，但运行成本很低。随着可再生能源技术的进步及应用规模的扩大，可再生能源发电的成本显著降低。风电设备和光伏组件价格近五年分别下降了约20%和60%。目前，中国大型光伏电站装机成本（包括场地、组件、电力系统接入等）约7000-8000元/kW，分布式光伏装机成本约8000-9000元/kW。相对于制造成本逐年下降，但中国风能、光伏等可再生能源发电平价上网价格仍然略高于国际平均水平。2016年中国领跑者计划大型光伏基地上网电价竞价已经下降到0.48元/kWh（搜狐网，2016），接近同期美国0.4元/kWh的水平，土地、金融、税收等“非光”成本还有进一步下降趋势。十三五期间，国家重点解决“非风非光”成本问题，有望到2020年，风电项目电价可与当地燃煤发电同平台竞争，光伏项目电价可与电网销售电价相当。中国陆上风电装机成本（包括风机、并网、基础、安装等）约1000美元/kW（约人民币6500元/kW）（风电网，2014）。彭博新能源财经（2017）发布报告指出，2016年下半年全球海上风电技术的度电成本(加权平均)估计为126美元/兆瓦时，这相对于2016年上半年下降了22%，相对于2015年下半年下降了28%,而同期陆上风电的度电成本为海上风电的一半左右，剔除海上风电的维护成本略高于陆上风电，海上风电初期装机成本约为13000元/kW。（2）抽水蓄能和生物质能成本小水电的投资完全遵循所有项目投资的市场规律:越早投资，越早收益；越晚投资，风险越大。城市周边的小水电站投资成本基本在10000元/kW（新华100社，2013）。但国家目前除鼓励发展抽水蓄能电站外，其他小水电站项目基本不鼓励发展。生物质能发电是以垃圾焚烧发电、填埋场和农业沼气发电为主，其中垃圾发电厂一般以日处理垃圾吨数估算成本，一般每日吨建设投资约50至60万元（中兴资本，2017），到2016年底内地建成并投入运行的生活垃圾焚烧发电厂约250座、总处理能力为23.8万吨/日，总装机约为4906MW（城市节能，2017）。平均折算至发电装机成本约2400万元/MW。垃圾填埋沼气发电单位装机容量的比投资几乎都高于1000万元/MW（杨勇，2010）。生物质燃料技术成熟的有乙醇汽油。日前，国家发展改革委等十五部委联合印发《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》，要求到2020年，我国全国范围将推广使用10%车用乙醇汽油。我国生物燃料乙醇产业经过十多年发展，以玉米、木薯等为原料的1代和1.5代生产技术工艺成熟稳定，以秸秆等农林废弃物为原料的2代先进生物燃料技术已具备产业化示范条件，力争纤维素燃料乙醇实现规模化生产，行业整体技术装备水平居于世界先进国家行列（国家能源局，2017）。2016年，乙醇汽油销售量占全国汽油销售量的20%，实际生物质乙醇消费量超过200万吨，预计达到全国推广使用的目标，未来乙醇产量将有3-5倍的增长，有望快速达到1000万吨规模，带动乙醇生产和玉米种植、秸秆利用产业快速增长。以每吨乙醇燃料5000-6000元成本测算，市场规模超过500亿元。（3）天然气分布式能源成本根据通用电气（2014）报告，2020年全球天然气分布式投资达到2000亿美元规模，相应装机增量达到200GW，装机投资强度折算为$1000美元/kW（相当于6500元/kW）。城市级别天然气管网投资一般分城市间干线和城市内支线两类，成本按500万元/公里（支线）-1000万元/公里（干线）进行核算（国家发改委，2016）。1013.1.2.2清洁能源投资收益估算（1）光电和风电收益国家发改委（2013）发布了《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》，明确分布式光伏发电项目的补贴标准为0.42元/千瓦时（含税），通常地方上还会有配套补贴，如上海提供5年0.4元/千瓦时全电量补贴，北京提供5年0.3元/千瓦时全电量补贴，其他各省市均有3年到5年不等的补贴政策。根据当前新能源产业技术进步和成本降低情况，新建光伏发电和陆上风电标杆上网电价均在逐年走低。各地鼓励通过招标等市场化方式确定新能源电价。对于集中式光伏电站，执行标杆电价：全国按太阳能资源条件和建设成本分为三类资源区，分区制定集中式光伏电站标杆电价（统购统销模式）：0.65、0.75、0.85元/kWh。“领跑者”计划项目竞价下降至0.61元/kWh（协鑫新能源，2017）。对于分布式光伏电站，给予电价补贴：自用电量按照当地电网销售电价执行，上网电量按照当地脱硫标杆电价收购（大约0.35～0.45元/kWh)；自用电和上网电量，均给以0.42元/kWh的补贴（即全电量补贴）。对于2018年新建的陆上风电，分四个区域分别执行标杆上网电价：0.4、0.45、0.49、0.57元/kWh。对非招标的海上风电项目标杆上网电价为每千瓦时0.85元。上网电价在当地燃煤机组标杆上网电价（含脱硫、脱硝、除尘电价）以内的部分，由当地省级电网结算；高出部分通过国家可再生能源发展基金予以补贴。分布式光伏收益计算公式为：（自发自用比例×本地电价+上网比例×脱硫燃煤收购电价+分布式光伏发电国家和地方补贴）×全部发电量公式3.4集中式光电/陆上海上风电收益计算公式为：标杆电价（招标竞价）×全部发电量公式3.5102通常一个城市的可再生能源规划都会将分布式光伏、集中式光伏、陆上风电和海上风电分类统计，相应收益可以分别计算后进行叠加得出总量。风能电站运行寿命一般15年，光伏电站运行寿命一般25年。运行成本主要包括设备组件折旧、融资财务成本、人员、维修、土地场地租金等。据能源新闻网报道（2016），基于对新能源上市公司的调查，光电和风电项目投资回报率10%-20%之间。分布式太阳能和集中式电站收益率相当，以上海某工业园区内5kWp分布式太阳能系统为例，系统投入约5万元，年产6000度电，30%自用，全年收益约8500元，静态投资回报率达17%，投资回报周期约6年。综合考虑光电风电成本下降利好因素和2020年风电、光伏电价实现平价上网、补贴逐步取消以及“非光非风”等不利因素，建议风电和光电投资取10%作为保底收益率计算投资回报。（2）抽水蓄能发电收益“十三五”期间新开工抽水蓄能电站约6000万千瓦（60GW），抽水蓄能电站装机达到4000万千瓦（40GW）（国家发改委，2016）。各省（区、市）水电标杆上网电价以本省省级电网企业平均购电价格为基础，实行丰枯分时电价或者分类标杆电价，且各地区水电价格均不同。譬如湖北省水电价格较高，有水电站达到0.38元/kWh，云南省水电价格较低，有水电站为0.26元/kWh。国家发改委（2014）《关于完善抽水蓄能电站价格形成机制有关问题的通知》规定，在电力市场形成前，抽水蓄能电站实行两部制电价。电价按照合理成本加准许收益的原则核定。其中，成本包括建设成本和运行成本；准许收益按无风险收益率（中长期国债利率4.17%）加1%-3%的风险收益率核定。综上所述，建议小水电取6%作为保底收益率计算投资回报。103（3）生物质能发电和燃料收益国家对垃圾处理企业实行多种鼓励政策。国家发改委（2012）发布《关于完善垃圾焚烧发电价格政策的通知》指出，每吨垃圾上网电量为280kWh，垃圾发电标杆电价0.65元/kWh，超过280kWh执行当地同类燃煤发电机组上网电价。国家对垃圾处理企业实施多方面税收优惠政策，减免营业税、增值税和企业所得税。除垃圾焚烧发电补贴一块外，垃圾处理费也是焚烧厂的主要收入之一。北上广深等一线城市的垃圾焚烧厂，焚烧一吨垃圾的价格在100元至200元之间，平均每吨约140元左右（财新周刊，2016）。但随着市场放开，招标竞价机制的引入，垃圾处理费呈快速下降的趋势，甚至跌破每吨20元大关，不利于整个行业健康发展。从另一方面来说明，目前垃圾处理费100元/吨以上的焚烧厂收益率是相当可观的。E20环境平台联合毕马威企业咨询(中国)有限公司（2015）《垃圾焚烧发电BOT项目成本测算及分析报告》指出，在自有资金内部收益率8%为前提下，垃圾处理服务费单价应在60-70元/吨左右可以维持正常商业运营。但考虑到环保成本上升和垃圾处理服务费下降等不利因素影响，建议新建垃圾焚烧厂取8%作为保底收益率计算投资回报。填埋场沼气发电的电价也享受国家可再生能源优惠政策，比当地燃煤电价高0.25元/kwh，约0.64元/kWh。以2MW沼气发电站为例，投资2000多万，机组年运行成本约160万元，年发电量约640多万度，发电收入可达416万元，每年净收益256万元，静态投资回报率13%左右（华泰证券，2013）。目前全国已有的500多座地市级垃圾填埋场中，已建和在建的沼气综合利用工程的仅占总数的15%（华泰证券，2013）。存量城镇垃圾超过10亿吨，到2020年沼气发电装机18GW，填埋气年发电市场空间每年超过60亿元（华泰证券，2013）。考虑到标准卫生填埋场沼气收集率有波动，建议填埋场沼气综合利用取10%作为保底收益率计算投资回报。生物质乙醇燃料收益不仅体现在生产利润上，而且体现在上游玉米等粗粮和104农业秸秆废弃物的利用效益上。推动乙醇汽油的使用，有利于中国当前积压的陈化粮进行去库存。生产一吨乙醇约需要3吨玉米，全国1000万吨乙醇产能需要消耗陈化粮3000万吨，以1500元/吨陈化粮价格计算，每年可减少粮食储存浪费450亿元，全产业链经济效益非常明显。（4）天然气分布式能源收益影响收益主要因素是用能负荷、天然气价格、上网电价和政府补贴力度等。上海、长沙、青岛三个城市制订了针对天然气分布式能源的鼓励政策，补贴标准从1000元/千瓦到3000元/千瓦，补贴力度相当大，约占总投资的10%-30%。对于天然气分布式能源的年成本主要有：设备折旧、运营成本、燃料成本等;而其年收益主要来源于：经营收益（包括电、冷、热经营收入）、国家补贴等。理想状态下，发电系统能效从40%提升至80%以上，每度电创造的经济价值都是现有电价的双倍。中国能源报（2016）报道指出，随着技术进步，当天然气分布式热电冷联产单位投资降到（国际平均水平）的7000元/kW时，江苏、重庆、上海、广东、天津、江西、浙江、山东和安徽等9个地区项目内部收益率均在8.0%以上，其中江苏、重庆、上海和广东等4地内部收益率均高于10%。考虑到国家大规模推进天然气管网工程，国际天然气供应充足，国内页岩气实现技术突破，气价预期稳中下降，建议天然气分布式能源系统取10%作为乐观收益率计算投资回报。天然气管网干支线管网允许第三方管网公司建设运营，特许经营年收益率8%（国家发改委，2016）。北京郊区平谷区天然气进村工程户均投资3万元，远远高于城市燃气用户接驳费2000元/户~4000元/户的水平（中诚信国际，2011），主要是由于郊区管网密度低、距离长造成的，乡镇管网大规模推广势必要大量依靠财政补贴。农村清洁能源替代项目将在农村能效提升一节作进一步说明。1053.1.2.3清洁能源投资单位成本收益本指南涉及的投资成本主要包括项目本体成本，未包括电网改造调峰消化、垃圾收运等社会环境外部成本。综合3.1.2.1和3.1.2.2两节内容，清洁能源投资单位成本收益主要参数可详见表3.1。表3.1清洁能源投资成本收益率清洁能源分类投资强度投资收益率行业发展趋势光伏分布式800-900万元/MW10%中国大多数地区属于光伏资源III类地区，以分布式光伏为主“十三五”计划从105GW提高到150GW2017年领跑者光伏基地上网竞价0.65元/kWh，2020年有望实现客户端平价上网集中式700-800万元/MW10%风能陆地650万元/MW10%2020年，风电有望实现和煤电平价上网2016年，荷兰、丹麦海上风电开发成本接近陆上风电海上1300万元/MW10%中小型水电抽水蓄能1000万元/MW6%“十三五”期间严格控制小水电项目，加快抽水蓄能发电调峰项目生物质能垃圾焚烧发电2400万元/MW8%垃圾焚烧发电需解决前端垃圾分类问题以减少巨大环境社会外部成本全国地市级卫生填埋场500多座，沼气综合利用/发电普及率不到15%垃圾填埋场沼气发电1000万元/MW10%106清洁能源分类投资强度投资收益率行业发展趋势乙醇燃料5000元-6000元/吨（生产成本）10%（生产利润率）+陈化粮去库存乙醇燃料产量从300万吨将快速发展到1000万吨，每年消耗陈化粮库存价值达到450亿元。分布式能源燃气多联供650万元/MW10%2020年，燃气分布式能源规划达到50GW，目前市场规模（16GW）仅相当于计划目标的32%。随着国产技术进步，气价降低，行业呈上升态势。燃气管网城市支干线500-1000万元/公里8%2025年前，每年天然气管网建1万公里，形成年产值5千-1万亿级市场郊区天然气入户3万元/户公益性城市郊区和乡镇建成区加快普及天然气管网3.1.3能效提升本节讨论工业节能、农业节能和建筑节能的投资效益。计算方法依然是首先确定各达峰节能领域的分项指标，然后根据节能量或改造面积的单位投资强度，计算投资量。再根据“工农建”各行业的节能收益率，计算出相应节能收益和投资回报年数。交通能效内容将在3.1.5节低碳交通中介绍。3.1.3.1工业节能产业化：单位减排成本逐渐上升，投资收益率逐步下降国家七大战略性新兴行业中节能环保位于榜首，为合同能源管理（EMC）节能模式提供良好发展空间。《“十三五”节能减排综合工作方案》提出到推动节能重点工程，形成3亿吨标准煤左右的节能能力，到2020年节能服务产业产值比2015年翻一番。中国节能服务产业正在形成千亿级市场规模。107“十一五”期间，工业节能单位减排成本相对较低，自有资金收益率较高。根据世界金融公司（IFC）的CHUEE能效贷款担保项目评估成果发现，第一期项目内部收益率14.9~60%，平均21%；投资回收期从0.68~7年，平均3.74年，自有投资回报率20%（气候组织，2011）。从2006年开始执行到2010年截止，128个节能和可再生能源项目提供了逾40亿元人民币的贷款，总投资额超过50亿，项目偏大型化，尤其二期平均每个项目贷款约为900万美元（按当时汇率计算人民币6300万），每年减少约1,580万吨二氧化碳的排放，相当于节省630万吨标煤消耗，每吨标煤节能投资强度为793元/吨标煤。2011年中国节能协会（EMCA）的报告数据也显示节能服务项目投资强度为约为881元/吨标煤。到“十二五”期末，随着粗放型工业节能改造接近后期，精益化工业节能深挖潜力，节能项目逐步从千万元级下降至百万元级，工业节能单位减排成本呈快速上升趋势。以上海市为例，2015年合同能源管理节能量达到4万吨标煤（等价折合节电1亿度），推进合同能源管理项目157个，投资1.6620亿元（上海经信委，2016），平均单个项目投资额度约105万元，节能投资强度约4100元/吨标煤。通过计算可以得出，上海市合同能源管理项目年节能收益9600万，其中节能收益7200万、政府节能补贴奖励2400万，节能项目年收益率达到60%，通过和企业业主单位的分享，节能服务公司的分成年收益率也在30%左右，投资回报期3年左右，属于优质投资项目。中国工业成熟度正走向国际发达经济体程度。借鉴国际成熟工业节能经验可以预测中国未来发展趋势。如以德国为例，节能项目的投资回收期范围从0到32年不等，平均回收期为6.1年，同时50%的实施措施有少于5年的投资回收期（中国中小企业发展促进中心，2013）。预计中国“十三五”期间工业节能项目的投资回报期也将从现在的3年逐步延长至6年，投资收益率将从目前的30%逐步下降至15%。108由此可见，“十二五”期末上海市百万元级别的节能项目投资强度（平均4000元/吨标煤）是“十一五”期间大型节能项目投资强度（平均800元/吨标煤）的5倍。考虑到“十一五”、“十二五”和“十三五”节能潜力递减和节能工程成本上涨的因素，建议工业节能领域取4000元/吨标煤（约$250美元/吨二氧化碳减排成本）作为达峰成本核算标准，建议取15%作为工业领域节能服务投资保底收益率。3.1.3.2农村农业清洁改造：“电气化”和“去煤化”我国农村正在在经历快速“电气化”的过程。《“十三五”节能减排综合工作方案》提出到2020年，全国农村地区基本实现稳定可靠的供电服务全覆盖。农村家庭电气化水平目前同城市相比虽然较低，但未来将进一步提高，农村居民生活用电将维持12%以上的增长率；现代化农业、“农家乐”生态旅游产业的发展，农村生产设施用电增加，农业结构优化也带来用电需求增长（互联网，2016）。与电气化相匹配的是“去煤化”。北方农村取暖能源主要以散烧煤为主，户均每年烧煤取暖用量达到3吨以上。河北省农村年耗煤约4000万吨，燃煤排放二氧化碳7440万吨（河北新闻网，2014），给全国空气污染治理造成极大压力。2017年底前，河北省计划投资6.5亿元，每年实现减煤1400万吨，实现农村生活清洁能源9成替代（燕赵都市网，2014）。河北省（2017）制定《农村散煤治理专项实施方案》，提出要在2020年，全省平原农村地区分散燃煤基本“清零”。北京2017年投资85亿元煤改气，其中农村居民煤改气14.4万户，折减燃煤34.8万吨；改造燃煤锅炉5100蒸吨，折减燃煤64.8万吨（中国新闻网，2017）。吉林省规划到2020年开发生物质秸秆成型燃料300万吨，折合标煤150万吨，减排二氧化碳390万吨，减排二氧化硫4万吨，除满足30万户农户用能外，可供暖5000万平方米，约占2015年全省供暖面积8%（中国能源报，2017）。截至2013年底，我国处理农业废弃物沼气集中供气户已经达到158万户，户均投资从4000元到20000元不等（胡启春等，2015）。109国家农业部（2011）《关于进一步加强农业和农村节能减排工作的意见》指出3方面共12项措施开展行动，其中主要包括1、深入开展农村生产生活节能，2、积极防治农业面源污染，3、大力推进农村废弃物资源化利用。在各项节能措施中，推进农民生活节能、推进乡镇企业节能、大力开展农村沼气建设、推进农田水利工程灌溉节能、推进农业机械和渔船节能、推进规模化农业高产节能是主要行动措施的着力点。建议针对以下6类农村农业节能投资项目进行成本效益分析（见表3.2）。表3.2农业节能投资项目成本效益分析序号农业低碳投资项目功能节能效果投资强度投资收益1农机维修销售站定期保养和维修机械，新型节能机械销售减少农机油耗10%乡镇全覆盖，500万元/站点政府补贴运营，农机补贴50%2小型农田水利工程减少灌溉水输送流失减少水量流失50%，减少灌溉能耗50%1000元/亩农田财政资金100%投入3乡镇企业锅炉改造工程煤改气100%改造燃煤锅炉，碳强度降低50%39万元/蒸吨或者2900元/吨标煤财政补贴改造3万元-13万/蒸吨4农民屋顶光伏发电工程家庭分布式光伏扶贫工程户均5kW装机，万户实现50MW1万元/kW投资收益率10%5农村整村集中沼气综合利用工程养殖场、秸秆沼气作为生活燃气替代煤炭户均燃气1-2立方米/日户均投资0.4-2万元，政府补贴50%气价0.7（福利）-1.6元（自营）/立方米6北方农村清洁取暖工程燃气锅炉生物质锅炉替代散烧煤户均压减煤2吨以上，二氧化碳减排5-6吨户均投资2000元，政府补贴集中供热设施平均收益率6-8%多数农村能源清洁化工程基本上公益属性，依赖政府“城市反哺农村”的投110入。但是应该看到在国家大力推进农村高效农业和清洁能源过程中，实际给天然气产业、清洁锅炉产业、光伏产业、生物质燃料产业、新农业机械装备产业等提供了巨大的市场机会。如果以户均投资2000元的成本乘以农村1.5亿户家庭的基数计算，农村清洁能源市场将达到3000亿规模。3.1.3.3建筑节能：和房屋品质提升挂钩（1）中国城市建筑能耗仍将刚性上升。建筑业是中国经济快速发展的支柱产业之一，自2009年以来，建筑业增加值占国内生产总值比例始终保持在6.5%以上。2016年，全社会建筑业实现增加值49522亿元。随着基础设施和城镇化建设持续拉动长期增长，预计从现在到2025年，行业年复合增长4.7%，高于世界平均水平（EY，2016）。2016年全国居民人均住房建筑面积为40.8平方米，城镇居民人均住房建筑面积为36.6平方米，农村居民人均住房建筑面积为45.8平方米（国家统计局，2017）。从数量上来讲，我国人均居住面积已经超过德英法等欧洲国家（不到40平米）、韩国及日本（20平米左右），预计未来人均居住面积不会有大规模增长。尽管中国建筑在数量上占优，但是短板是在于房屋质量偏低，能效标准不高。清华大学建筑节能研究中心系列研究成果（2011-2017）表明，我国北方城镇住宅的单位面积年能耗达到221kWh/平方米；城镇公共建筑单位面积年能耗也高达226kWh/平方米，而夏热冬冷地区和南方地区住宅单位面积年能耗较低，分别为88kWh/平方米和80kWh/平方米。夏热冬冷地区夏季制冷和冬季采暖能耗将持续增长，2020年采暖能耗可能增长到6700万吨标煤（清华大学建筑节能研究中心，2011）,很大程度上可能抵消北方采暖地区建筑节能改造的成果。全国建筑一次能源消耗占全社会总能耗的20%左右(清华大学建筑节能研究中心，2011)，但城市建筑能耗占比高于此比例。譬如，北京的建筑能耗占全市总能耗的比重在2010年就已经超过50%（蔡伟光，2013）。纽约市2012年的建筑碳排放占全市总碳排放之比超过75%，可见中国一、二线大型城市建筑能111耗比重仍将快速上升。（2）既有建筑节能改造实现低碳普惠目标为减缓城市建筑能耗快速上升趋势，“十一五”期间，国家财政部按严寒地区55元/平方米，寒冷地区45元/平方米的标准进行补贴，完成北方既有居住建筑节能改造1.82亿平米，年节能量345万吨标准煤，减排二氧化碳达883万吨。在“十二五”时期期间，继续完成北方既有居住建筑节能改造4亿平方米。同时启动了夏热冬冷地区5000万平方米住宅节能改造和全国范围的6000万平方米公共建筑节能改造的目标。对夏热冬冷地区住宅建筑改造按20元/平方米的标准发放。对重点城市的公共建筑改造提供20元/平方米的补助。据官方媒体报道，改造后住房同步实行按用热量计量收费，平均节省采暖费用10％以上。经改造后的二手房交易价格每平方米普遍提高300到1000元，获益居民家庭接近1000万户，圆满完成低碳普惠的既定目标。（3）绿色建筑标准强制实施促进产业发展，但市场化程度仍不高《国家新型城镇化规划（2014-2020）》提出到2020年将城镇化率由53%提高到60%，未来中国将打造20个城市群，支持绿色城市建设，所有大于2万平米的政府投资建造和公共建筑必须符合绿色建筑标准。《“十三五”节能减排综合工作方案》进一步提出到2020年新建绿色建筑推广比例达到50%，强化既有居住建筑节能改造，实施改造面积5亿平方米以上，2020年前基本完成北方采暖地区有改造价值城镇居住建筑的节能改造，完成公共建筑节能改造面积1亿平方米以上，创建3000家节约型公共机构示范单位。大型公共建筑单位建筑面积能耗下降30%以上。112有统计表明，2012年底，中国建筑存量达到500亿平方米，从“十一五”北方采暖建筑大规模改造，到“十二五”开始对夏热冬冷地区住宅和全国公共建筑进行大规模节能改造，同时大规模推广绿色建筑标准，2015年建成累积4.72亿平方米绿色建筑（保尔森基金会，2016）。2015年开始，城镇新建建筑执行节能65%标准，北京等4个直辖市和有条件的地区率先实施节能75%的标准。为了推动绿色建筑规模化发展，财政部2012年公布了对二星级以上绿色建筑的奖励标准，其中二星级绿色建筑45元/平方米，三星级绿色建筑80元/平方米，还对二星级绿色建筑达到30%以上，两年内绿色建筑开工规模不少于200万平方米的绿色生态城区提供5000万元财政补贴。（4）依然存在的挑战中央和省市三级政府财政先后投入1000亿元对既有建筑进行节能改造（保尔森基金会，2016），改造面积大约为7亿平方米，折算三级财政补贴平均达到150元/平方米。但不达标的存量建筑仍然巨大，满足节能标准的建筑仅占20%，北方寒冷地区不节能住宅就有30多亿平方米。由于市场机制没有建立起来，社专栏3.1我国建筑能耗和绿色发展主要趋势结合当下热点问题，我国建筑能耗和绿色建筑发展呈现两个主要趋势：1）从“有房住”向“有好房住”发展。虽然我国人均居住面积已经超过40平方米，但居住品质远远落后于发达国家。所以未来改造或新建房屋质量和居住舒适度一定会有较大幅度提高，满足居民持续性改善需求。但也意味住宅能耗将持续升高，尤其是南方地区和夏热冬冷地区。2）“房子是用来住的不是用来炒的”推动保障房发展。随着城镇化加速发展，每年超过2000万农村人口搬进城市居住，按人均40平米的居住水平，每年城市有8亿平方米住宅开发任务。早在2011年，中央就提出5年新建保障性住房3600万套，政府主导的保障房将超过商品房成为市场主力。这也意味着政府规划的50%绿色建筑标准达标率一定能实现。113会资本介入很少，城市建筑节能改造基本依靠政府公共财政支持。一旦公共财政补贴停止，建筑节能改造就停滞不前（保尔森基金会，2016）。如何提高新增建筑的节能效率，加快既有建筑的节能改造是中国目前面临的两大挑战（美国能效经济理事会和全球建筑最佳实践联盟，2012）。“十三五”期间建筑节能与绿色建筑的投资需求,主要集中在以下四个领域：1）高星级绿色建筑、2）北方采暖地区居住建筑节能改造、3）夏热冬冷地区居住建筑节能改造和4）公共建筑节能改造。据推算，“十三五”期间，我国新建公共建筑面积约为21.16亿平方米，新建住宅约为66.89亿平方米（保尔森基金会，2016），公共建筑和住宅比例大约为1:3关系。按照“十三五”规划，新建建筑占比达到50%。假设一星级绿色建筑（以保障房和一般公共建筑为主）占绿色建筑50%，增量成本几乎忽略不计，不需要额外投资。二星级绿色建筑占绿色建筑和三星级绿色建筑分别占30%和20%，其所产生的相应增量成本需要进行额外市场化投融资。以长沙为例，“十三五”期间绿色建筑增量成本可以根据表3.3计算，可以计算得到长沙市增量投资约19.467亿元。表3.3长沙绿色建筑增量成本“十三五”绿色竣工面积（万平米）绿色二星单位增量成本(元/平米)绿色二星增量成本（亿元）绿色三星单位增量成本（元/平米）绿色三星增量成本（亿元）公共建筑1333136.425.455163.234.352居住建筑400035.184.22267.985.438小计5333--9.677--9.79总计19.467注：1、绿色建筑单位增量成本数据来源：保尔森基金会，20162、长沙市以2017年上半年住宅成交量800万平米按50%比例往外推导出“十三五”5年绿色建筑竣工面积，公共建筑再按居住建筑面积的1/3比例折算。3.二星占绿建总量比例30%，三星占绿建总量比例20%对于北方采暖地区居住建筑节能改造成本的估算，可以按照过往老小区改114造经验来估算单位成本，一般中央、省、市三级政府补贴，基本覆盖了既有建筑改造成本的70-80%。根据地区不同和改造标准不同，取200元/平米（基础型改造）-400元/平米（达到65%节能目标）作为节能改造单位成本。改造后同步实行按用热量计量收费，平均节省采暖费用10%以上。按北京居民24元/平方米采暖费计算，改造以后一年采暖季可节省2.4元/平方米以上。如果仅从采暖费节省上计算投资回报，可能达到100年。但是居民楼改造后，物业普遍每平米升值300元-1000元，这样节能改造的投资价值就通过物业升值显现出来了。同样在夏热冬冷地区的住宅节能改造，通过物业升值将节能改造的投资价值体现出来，而不仅在能源费的节省上。通常该地区住宅改造成本在350元/平方米达到65%的节能目标，700元/平方米达到绿色建筑二星以上标准。而公共建筑的改造成本更高，投入1000元/平米可以达到65%节能标准，投入1300元/平米达到绿色建筑二星以上标准（保尔森基金会，2016）。世邦魏理仕（2015）报告指出，绿色认证的甲级写字楼项目与未认证的同等级楼宇对比，绿建溢价比例在1.5%-25.7%之间。对比新建和改造建筑的增量成本可以发现，两者成本基本上相差一个数量级（如表3.4所示）。加大新建绿色建筑强制标准力度，是取得全社会成本最小化和收益最大化的最佳措施。表3.4建筑节能和绿色建筑增量成本收益参数一览表建筑类型改造建筑单位成本新建建筑单位成本收益基础型节能改造(元/平米)65%节能标准改造(元/平米)绿色二星以上标准改造(元/平米)绿色二星单位增量成本(元/平米)绿色三星单位增量成本（元/平米）改造补贴：严寒地区55元/平方米,寒冷地区45元/平方米，夏热冬冷地区20元/平方米绿建补贴：二星45元/平方米，三星80元/平方米公共建筑--10001300136.42163.23能效提升15%物业租金较同类地区高1.5%-25.7%居住建筑--35070035.1867.98能效提升10%115（夏热冬冷地区）居住建筑（北方采暖地区）200400------能效提升10%以上物业升值300-1000元/平方米3.1.4产业结构调整：用最少碳排放实现最高经济增长产业结构调整是一个城市立足未来发展的战略布局。发展势头良好的中国城市都在大力淘汰“低效高污染高能耗”产业，发展“低碳高附加值”产业。《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》指出，2020年战略性新兴产业增加值占国内生产总值比重从2015年的8%提升到15%，形成新能源汽车、新能源和节能环保为发展主体的的绿色低碳产业，市场规模达到10万亿元级（见表3.5）。在信息技术和高端制造产业中，轨道交通装备、住宅产业化、特色资源新材料产业等，和绿色低碳产业也密切相关。表3.5绿色低碳战略性新兴产业市场规模战略性新兴产业主要产业2020预测市场产值新能源汽车电动汽车整车、动力电池、充电基础设施5000亿新能源风能、光伏、生物质燃料、生物质发电15000亿节能环保高效节能装备、节能技术系统集成、天然气分布式、节能服务产业、先进环保产业、资源循环利用30000亿（节能）+20000亿（环保）+30000亿（资源循环利用）=80000亿轨道交通基础设施、轨交车辆装备4791亿（预测2018年）住宅产业化装配式住宅、装配式工商业建筑7500亿（新建建筑15%）合计112500亿数据来源：国务院（2016）、德勤（2015）、住建部（2017）各地也在国家战略性新兴产业基础上定义具有地方特色的产业集群。在达峰116行动方案中，通常可见城市大力发展战略性新兴产业培育经济新增长点，“退二进三”给现代服务业发展腾挪空间，一二三产融合发展打造“第六产业”推动农村农业现代化。这些举措都贡献于低碳经济发展战略目标：用最少碳排放实现最高经济增长。城市在产业结构调整领域形成的行动方案通常有以下措施：老工业基地“退二进三”改造新能源、新光源、环保产业园区建设新能源车产业基地建设轨道交通高端制造产业园建设循环经济产业园（循环化园区改造、城市矿产和静脉产业园）住宅化产业基地建设节能服务产业平台建设产业投资引导基金以上措施可以总结归纳为“城市新旧动能转换工程”（湘潭温室气体达峰研究，2018）。新园区建设和老园区改造平均投资成本30-100亿元每平方公里新园区建设各地遍地开花，有新能源、新能源车、新光源、轨道交通装备、节能环保、循环经济等等，通常产业投资包括工业园区一级开发成本和企业固定资产投资成本。根据《上海产业用地指南》（2016）规定，工业用地产业项目类固定资产投资强度标准在30亿-70亿/平方公里。根据湖南长株潭城市群的低碳规划重点项目测算产业项目平均投资强度约400万元/亩，相当于60亿元/平方公里。杭州市对于创新型产业用地要求投资强度不低于450万元/亩、单位用地产值（营业收入）不低于850万元/亩、单位用地达产税收不低于35万元/亩、万元增加值综合能耗不高于0.05吨标准煤/万元（杭州市人民政府办公厅，2014）。117老工业基地改造案例有北京石景山区、株洲清水塘老工业区、上海桃浦工业区等。投资成本包括老产业安置费用、场地修复和新产业投资。株洲市清水塘老工业区占地15平方公里，172家企业绿色搬迁成本160亿元，折合搬迁安置成本70万/亩。上海市工业用地减量化补偿款也在80万-120万元之间。综合来看，老工业基地改造成本要大大超过新建园区，综合投资成本可能达到100亿/平方公里。再以湘潭为例（湘潭温室气体排放达峰研究，2018），湘潭坚持用新发展理念追求高质量发展，坚持以投资和项目建设来调优结构、促进转型，产业投资占固定资产投资一半，2018年计划完成1200亿元。为形成低碳产业生态集群，推动“多园互补体系”建设，重点发展以新能源、新能源车、住宅产业化和节能循环再制造等四大产业为主的低碳产业集群。同时配套生产性服务业和产城融合大消费产业，形成“4+2”的低碳产业生态集群，共同组合低碳新动能，推动湘潭转型升级发展。专栏3.2长沙案例长沙市为推进经济结构调整和产业转型升级，出台产业投资基金，力争到2020年投资基金市本级财政出资达到50亿元，撬动300-400亿元社会资本（长沙市政府，2015）。通过大力发展绿色金融，争取长株潭绿色金融改革试点，鼓励发展绿色债券、绿色证券、绿色保险、环保基金等创新型金融产品支持绿色低碳产业发展（湖南省发改委，2017）。在低碳城市建设重点项目中，撬动社会资本投入新能源车产业基地投资73亿元，住宅产业化基地投资60亿元，循环经济生态产业园区300亿元。规划2020年，打造新能源和环保产业、新能源车等千亿产业集群产业（长沙市政研室，2016），按年销售额10%核算税收，通过税收可增加地方财力100亿元，占“十三五”期间增量财政的15%左右，投资效益显著。资料来源：长沙市政府，2015；长沙市政研室，2016；湖南省发改委，2017；长沙市低碳城市实施方案，2017118根据湘潭市产业规划和招商项目清单，课题组对2018-2028年符合“4+2”低碳特色产业项目进行了梳理，共计产业项目22个，总投资1826.37亿元，预计2028年可产生增量税收127.3亿元/年，预计将占全市增量税收的半壁江山。相对传统产业，在相同经济产出为比较基准，湘潭低碳产业生态系统可避免排放量预计达到1300万吨二氧化碳。3.1.5低碳交通：占达峰投资的半壁江山国家交通运输部关于印发《加快推进绿色循环低碳交通运输发展指导意见》提出到2020年，在保障实现国务院确定的单位GDP碳排放目标的前提下，全行业绿色循环低碳发展意识明显增强，基本建成绿色循环低碳交通运输体系。2016年由保尔森基金会、能源基金会（中国）和中国循环经济协会可再生能源专业委员会共同撰写的《绿色金融与低碳城市投融资》报告指出，“十三五”规划就中国城市的绿色交通提出了宏伟的发展目标，对城市铁路、公交、电动汽车、自行车和城市道路等基础设施的投资约需要4.45万亿元人民币。（1）电动车快速发展和燃油车能效改进是未来15年的可持续交通主线。城市层面的低碳低碳交通投资包括低碳交通基础设施、低碳交通装备产业、低碳交通运营平台等3个板块。其中基础设施包括快速公交道、轨道交通线路、慢行系统专用道（绿道）、充电配套设施、清洁能源充气站、电动车和共享自行车专用停车位以及智慧交通系统等；装备产业包括轨交车辆、电动汽车、电动巴士、混合动力货车和巴士、电动助力自行车、单车、个人电动脚踏板等（见图3.1）。119图3.1城市低碳交通装备组合随着环保技术和能源效率的快速发展，全球可持续交通也会以年均9.6%的速度增长。世界范围内可持续交通的市场在2013年为3150亿欧元，到2025年将上升到9440亿欧元。到目前为止，增长最快的是替代驱动技术。该市场将在2013年至2025年期间实现26.6%的平均年增长率，将2025年的全球市场总额为3,100亿欧元，比2013年增长了16倍。这一快速增长的动力将主要来自于电动车电力驱动系统，将达到大规模生产阶段。平均年增长率接近37.8%，该市场的总量中所占的份额将从2013年的28%上升到2025年的78%（FederalMinistryfortheEnvironment,NatureConservation,BuildingandNuclearSafety，2014）。彭博新能源经济资讯（BNEF）（2017）的最新研究报告显示，到2040年全世界电动车保有量将达5.3亿台，目前全世界只有200万台电动车。新车销售上，电动车也将超过燃油车，占比将达到54%。尽管德国等多个国家宣布2030年以后不再销售燃油汽车，但全球多数汽车将在未来10-15年仍然继续使用内燃机。内燃机的效率提升依然是可持续发展的主导市场的重要组成部分。无论是提升燃料效率还是延长电动车续航里程，减轻车辆重量和燃料消耗的轻型工程技术可以显著提高汽车的能源效率。该技术路线120的全球市场数量在2013年为608亿欧元，到2025年将达到1505亿欧元（年平均增长率为7.9％）（FederalMinistryfortheEnvironment,NatureConservation,BuildingandNuclearSafety，2014）。（2）地铁轻轨、快速公交、有轨电车定位不同成本各异城市公共交通通常包括公交、快速公交（BRT）、有轨电车和地铁。截至2016年底，中国获准建设城市轨道交通的城市由2012年的35个增加到43个，规划总里程约8600公里。到2020年，我国城市轨道交通运营里程或将达到6000公里，约有6万亿投资将逐步落地（华夏时报，2017）。相对地铁交通投资成本昂贵，快速公交（BRT）投资成本仅为地铁的十分之一左右，建设成本约3000万元/公里。城市有轨电车的建设成本比BRT系统要高，造价约为地铁的六分之一（1亿元/公里）。据不完全统计，国内已有21个城市开通运营快速公交线路197条，线路长度达2753公里（澎湃新闻，2017）。目前南京、大连、长春、上海、青岛、淮安、珠海等10个城市开通有轨电车，到2020年，全国计划建设的有轨电车线路总里程将达到2000公里（中国经营报，2015）。（3）电动公交仍需要大量政府补贴低碳公共交通工具和私家车出行对比有明显成本优势，但是根据现状技术水平，传统柴油巴士转换成电动巴士，综合年化成本有30%的上升。REPIC（2015年）报告显示，考虑车辆的初始购置成本和运行过程中的燃料费用，电动公交车的公里行驶成本7.3元/公里，较传统燃油公交车5.3元/公里高30-40%。预计随着技术进步，未来十年电动车成本将大幅下降。《自然·能源》杂志上发表的最新分析报告说，电动车成本价格最早可能在2022年降至与传统汽车相当的水平（新华网，2017）。（4）电动车充电设施市场蓬勃兴起。国家和地方正在跨越式发展新能源车市场，经测算，到2020年全国电动汽车保有量将超过500万辆，其中电动公交车超过20万辆，电动出租车超过30万辆，电动环卫、物流等专用车超过20万辆，电动公务与私人乘用车超过430121万辆（国家能源局，2015）。但是充电设施匮乏和新能源车价格高企是新能源车普及使用的最大障碍。国务院《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》（2015）明确，原则上新建住宅配建停车位应100%建设充电设施或预留建设安装条件，大型公共建筑物配建停车场、社会公共停车场建设充电设施或预留建设安装条件的车位比例不低于10%，每2000辆电动汽车至少配套建设一座公共充电站。根据国家能源局《电动汽车充电基础设施发展指南2015-2020》，“十三五”期间，全国需要新建公交车充换电站3848座，出租车充换电站2462座，环卫、物流等专用车充电站2438座，公务车与私家车用户专用充电桩430万个，城市公共充电站2397座，分散式公共充电桩50万个，城际快充站842座。据相关资料表明（洛基山研究所，2015），私家充电桩平均成本约6000-7000元/个，公共充电桩平均成本4万-10万元/个。根据需安装数量简单估算，“十三五”全国充电基础设施需要千亿级别投资。德国柏林Ubitricity公司正在把半个柏林的路灯改造成充电桩，500欧元/个的改装成本将是目前家用充电桩的一半左右，而整个德国而言，有约20万个电线杆可供使用（半导体照明网，2016）。这给中国城市领导者和企业家提供了新专栏3.3安庆新能源汽车充电设施PPP项目落地全国首个地市级全区域特许经营的新能源电动汽车充电基础设施PPP项目在安庆签约。项目计划总投资8.18亿元，到2020年，将建设各类充电场站及公共充电桩近2万个，其中，2016年建成1800个公共充电桩。该项目严格按财政部有关政策规定规范推进，在经过充分的市场测试后，以竞争性磋商方式确定青岛特锐德电气股份有限公司（联合体）为中选社会资本，负责项目资金筹集、工程建设和运营，通过“使用者付费（充电服务费）+可行性缺口补贴”方式获取项目投资及运营回报。资料来源：人民日报，2016122的产业创意。（5）低碳交通收益经济核算以长沙市为例，“十三五”期间，规划轨道交通投资（包括长株潭城际）共1186亿元，公共交通投资（包括慢行道、公交专用道、电动公交车辆等）共123.7亿元，新能源车基础设施投资共26.2亿元，新能源车产业基地投资共50亿元（长沙市达峰研究报告，2017），新能源车购置投资150亿元，智慧交通平台及共享单车等其他投资约1亿元，可持续低碳交通领域总投资达到1537亿元，平均每年投资307亿元，超过长沙市低碳实施方案重点项目总投资的一半，相当于2016年长沙市全社会固定资产投入的4.6%。低碳交通的直接收益包括新能源车销售增长、新能源车燃料费降低、公交替代机动车出行节省社会成本等。通过上述案例分析，预测到2020年，长沙市发展低碳交通的全社会年直接收益达到105.5亿元，相比“十三五”总投资额1537亿元的静态投资收益率为6.86%。所以低碳交通不仅极大提高城市效率，改善空气质量，而且在经济上长期有稳定回报。123如有详细数据支撑的情况下，低碳交通经济性分析还应考虑间接收益，包括缩短平均乘客公里通勤时间提升城市效率、共享单车减少“最后一公里”机动车专栏3.4如何计算低碳交通投资收益以长沙为例，未考虑间接收益：参数1：2020年长沙市城镇人口780万人参数2：2020年新能源车年销售量达到5万辆，保有量10万辆，平均售价15万元/辆，平均税前利润率10%参数3：私家车年均行驶里程1.5万公里，新能源车百公里耗电量10度，相对燃油车成本降低约5/6，节省成本约0.5元/公里。参数4：2020年日均机动车出行次数为2.31次;单次平均出行里程6公里;公交分担率从22%提升至43%，其中轨交占公交的40%，单次公交出行票价2元/次（公交车）-4元/次（轨交），平均2.8元/次;单次私人汽车出行成本6元/次，暂时不考虑共享单车对机动车出行次数的影响。①收益1：新能源车销售收益=年销售量售价利润率=5万辆15万/辆10%=7.5亿元②收益2：新能源车燃料费节省=新能源车保有量年行驶里程公里节省成本=10万辆1.5万公里0.5=7.5亿元③收益3：公交（轨交）出行节省社会成本=城镇人口365天日均机动车出行次数公交分担率（私家车出行成本-公交车出行成本）=780万人3652.310.43（6元-2.8元）=90.5亿元全社会总年收益①+②+③=105.5亿元静态投资收益率：总收益/总投资=105.5亿元/1537亿元=6.86%数据来源：长沙市达峰研究报告，2017；高德地图：2016年度中国主要城市公共交通大数据分析报告124燃油排放、空气污染减排健康收益等，本指南由于篇幅有限，暂不加以讨论。3.1.6气候变化适应及城市碳汇提升城市绿色基础设施适应气候变化，增加绿色空间碳汇生态服务功能是21世纪城市化进程中的新课题。绿色基础设施是指：城市用生态化、成本低、有弹性的自然模拟方式减低极端气候和雨洪内涝影响，并给城市带来多重服务价值（US-EPA，2017）。城市绿色基础设施是生态资产保值增值的重要组成部分。绿色基础设施最佳实现途径就是综合性措施通过土地管理和战略空间规划落地实现（EuropeanComission，2013）。城市总体规划和低碳城市规划应当从生态系统角度提出气候变化适应战略，通盘整合城市绿地规划、碳汇城市和海绵城市规划。城市绿色基础设施中，绿地的碳汇生态服务功能非常显著。过去几十年，世界森林每年吸收了全球30%的人造二氧化碳（20亿吨碳/年），和海洋吸收量相当（NASA，2014）。城市绿地也具有相当森林碳汇的功能（见表3.6）。每公顷公园绿地相当于吸收了3.6吨二氧化碳。表3.6城市绿地和森林碳汇估算量土地类型固碳量（吨碳/公顷）碳汇转化量（吨二氧化碳/公顷）绿地13.6阔叶树林3.412.5针叶树林9.635.2森林土壤70257数据来源：何英，2005；Dupouey等，1991.城市绿地还消减城市热岛效应。住建部《国家生态园林城市标准》对大城市热岛效应程度要求小于2.5℃。研究表明，中心城区热岛效应强度每增大1℃,办公类建筑空调能耗平均增加16.73%,而住宅类建筑空调能耗平均增加了13.82%（黄勇波等，2005），这相当于建筑总能耗增加10%，通常建筑排放占城市总排125放量的20%，估算热岛效应强度每增大1℃将提高城市碳排放总量2%。曼切斯特大学的欧盟专项研究（2010）研究表明，通过城市绿廊、小型公共绿地、道路绿化、屋顶绿化以及立体绿化空间的蒸发降温效果，2080年前增加10%的绿化面积将维持温度稳定或下降，反之如果降低10%的绿化面积，城市地表温度将上升8.2ºC。以长沙市为例，“十三五”期间，计划投资320亿元建设3000公里城乡绿道，新建600个公园，新增城区绿地1500公顷。纯粹从碳汇角度上来计算经济收益是无法平衡的，更多需要从城市提质升值和自然生态资产服务价值上平衡投资成本。“海绵城市”也是绿色基础设施中重要部分，是中国版城市适应气候变化的重要举措。国家从2015年启动海绵城市试点，先后30个城市获批。根据《关于推进海绵城市建设的指导意见》，城市70%的降雨就地消纳和利用，到2020年，城市建成区20%以上的面积达到目标要求，2030年80%以上的面积达到目标要求。住建部部长陈政高曾公开透露，预计海绵城市建设投资将达到每平方公里1亿元至1.5亿元。首批16座试点城市计划3年内投资865亿元，建设面积450多平方公里。至2020年，全国658个城市建成区的20%以上面积需要达到设计标准，全国每年投资总额预计将超过4000亿元。到2030年，城市建成区80%以上的面积达到目标要求，需要资金约16000亿元（中国经济周刊，2016）。案例：PPP助力海绵城市《关于开展中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》专门规定，试点城市对采用PPP模式达到一定比例的，将按补助基数奖励10%。这激发了社会资本参与海绵城市建设的积极性。目前各地也将PPP作为资金筹集的重要渠道。鹤壁市海绵城市试点建设总投资32.87亿元，其中政府财政投资27.24亿元，剩余5.63亿元资金需靠政府与社会资本合作（PPP）模式来解决，PPP模式所占比例约17.1%。南宁市那考河流域治理PPP项目是南宁市政府向国家申报海绵城市示范区范围内的重点项目，也是广西首个采用PPP的建设项目。该项目于2015年开工,总投资约10亿元，项目建设期为2年。案例：常德海绵城市成为生态宜居城市建设抓手126湖南省常德共有河湖面积78万亩，年均径流总量1356亿立米，占洞庭湖年均入湖径流总量的48%。常德已经有了10年的探索与实践，早年常德编制了《水城常德——江北城区水敏性城市发展和可持续性水资源利用整体规划》，在此基础上高标准编制了相关的20多个总体规划和专业规划。到2014年底，常德市城区启动的110多个项目中已完成36个，完成投资80亿元。2015年2月，常德正式启动海绵城市建设工作，同年获得三部委联合的海绵城市试点。计划3年内在近42平方公里的中心城区范围内实施海绵城市建设试点示范，每年可获得中央财政资金4亿元，加速打造生态宜居常德。常德市三年来海绵城市建设有效降解热岛效应，2016年比2013年热岛效应强度下降0.92摄氏度（人民网，2017）。案例：哥本哈根海绵城市有长期回报丹麦首都哥本哈根中心区域在最新一轮的雨洪（排涝）规划中应用了海绵城市的理念。在哥本哈根遭受过一系列洪涝灾害后，城市对于极端气候自身的弹性适应能力愈发显得重要。多学科的设计团队除了为规划提供水文分析和风景园林规划设计外，还运用了成本效益分析的方法研究，综合考虑50年评估周期的社会经济环境效益，得出了规划实施后经济回报（6.31亿欧元）超过投资（4.89亿欧元）的利好结论（见表3.7），净收益达到1.42亿欧元。由于灾害保险减少损失和房地产升值占总收益的75%，所以房地产公司和保险公司均参与到规划建设，给中国海绵城市投融资市场化操作提供借鉴意义。表3.7哥本哈根海绵城市规划方案的社会经济成本效益分析（百万欧元）规划方案1规划方案2空气污染收益2221房地产税收益4242保险止损收益320349房产价格收益151150设施更新节约收益9696127政府建设成本-75-71水务公司建设成本-260-368政府运营成本-96-72水务公司运营成本-58-68合计14278资料来源：城市设计公众号，20173.1.7达峰投资经济性考量3.1.1到3.1.6节重点分析了能源结构调整、“工农建”能效提升、产业结构调整、低碳交通、气候变化适应和城市碳汇等达峰重点领域的投资成本收益。目的是为了回答城市管理者最关心的达峰投资经济性问题。为了系统性回答开篇的问题，我们可以把达峰投资行动分为三类，即A类产业投资型、B类基础设施投资型和C类公益投资型。每个类型项目的投资强度、投资回报、资金来源和操作模式都可以分类列出（见表3.7）。A类产业投资型项目举例12项，基本上都是政府规划招商，引导社会资本投资；B类基础设施投资型项目举例10项，则多数可以采取PPP模式进行操作；C类公益投资型项目举例8项，则主要依靠政府财政投入，尤其是农村扶贫工程、城市绿地、电动公交等项目需要政府大量补贴。从项目级别的投资回报收益来看，A类和B类大多数达峰投资都中长期具有良好稳定的经济回报，C类公益性投资项目需要政府补贴，短期经济效益不明显。A类产业投资和B类基础设施投资适合通过长期绿债融资，以及政府和社会资本合作（PPP）方式市场化运作，C类公益性投资归口到政府各条线和地区财政资金使用。国际经验表明，公共财政每投入1元钱用在政策研究、规划和项目前期准备，可以撬动20元~50元社会资本投入项目落地和运营。城市政府应该做好财政资金做好公众宣传、项目规划和政策引导，以能源结构调整、低碳产业发展和低碳基础设施建设为动力，抓重点项目落地。128表3.6达峰措施投资成本收益分析一览表投资类型达峰领域投资项目投资强度投资年化收益率/收益来源资金来源政府社会PPPA类产业投资产业调整A1老工业基地改造100亿元/平方公里土地增值、税收增长√√√新兴产业清洁能源A2新能源产业基地30-70亿元/平方公里企业利润、税收增长√√√新兴产业低碳交通A3新能源车产业基地30-70亿元/平方公里企业利润、税收增长√√√新兴产业能效A4环保节能产业基地30-70亿元/平方公里企业利润、税收增长√√√新兴产业能效A5住宅产业化基地30-70亿元/平方公里企业利润、税收增长√√√能效A6工业节能800元-4000元/吨标煤减排年收益率15%√能效A8新建绿色建筑（二星以上）35元（住宅）-165元（公建）/平方米物业升值√√清洁能源废弃物管理A9填埋场沼气综合利用1000万元/MW年收益率8%√√新兴产业废弃物管理A10循环经济园区5-60亿/平方公里废弃物处理、企业利润、税收增长√√√低碳交通A11共享汽车和共享单车--使用者付费√低碳交通A12城市电动物流15万/辆车年收益率10%，企业利润√B类基础设施投资低碳交通B1公共充电设施4-10万元/个年收益率8%-15%使用者付费√√低碳交通B2轨道交通4-8亿元/公里沿线土地升值、城市效率提升√√低碳交通B3BRT3000万-5000万/公里沿线土地升值、城市效率提升√√清洁能源能效B4天然气分布式650万元/MW8%√清洁能源B5光伏700-900万元/MW10%√清洁能源B6风能650万元/MW-1300万元/MW10%√清洁能源B7抽水蓄能发电1000万元/MW6-8%√清洁能源B8燃气管网500万元/公里-1000万元/公里8%√√废弃物管理B9垃圾焚烧发电2400万元/MW或48万元/日处理规模吨垃圾8-10%政府补贴√√碳汇与气候变化适应B10海绵城市1亿-1.5亿元/平方公里城市提质减灾损失√√√C类公益投资能效C1既有建筑节能改造200元（住宅）-1300元（公建）/平方米能效提高物业升值政府补贴√√129投资类型达峰领域投资项目投资强度投资年化收益率/收益来源资金来源政府社会PPP能效C2小型农田水利1000元/亩政府补贴√清洁能源C3农村整村沼气综合利用工程0.4-2万元/户政府补贴√√清洁能源C4农村光伏3-5万元/户10%政府补贴√清洁能源C5北方农村清洁取暖工程0.2万元/户政府补贴√低碳交通C6电动公交运营里程增加成本2元/公里使用者付费政府补贴√低碳交通C7慢行绿道系统城市提质政府补贴√碳汇与适应气候变化C8公共绿地2-4万元/亩城市提质物业升值政府补贴√以长沙为例（见表3.9），根据达峰分项指标和行业投资强度计算得到，到2025年达峰，累计投资将达到3261.7亿元，相对基准情景减排1968万吨二氧化碳。长沙市达峰目标实现带来的社会成本节省和直接经济效益将每年达到220亿元，届时将相当于财政总收入的10%左右。整体达峰投资回报期接近15年，具有稳定的经济回报并长期可持续。建议长沙市每年设立10亿元生态文明专项资金，做好低碳城市、循环经济、生态城市、海绵城市、公交都市、新能源示范等国家品牌项目落地的政策研究、项目规划、引导资金，撬动每年300亿-500亿元社会资本投入生态文明和低碳城市建设。表3.72025长沙达峰措施的成本收益一览表序号7大行动领域类型达峰贡献率累计投资（亿元）年平均收益（亿元）静态投资回报年数相对基准情景碳减排（万吨）1本地能源结构调整和清洁能源替代能源相关28%16513.2512.55432能效提升36%199.536.265.46983产业结构调整11%8231008.232054适度经济增长减缓16%------318130能源消费压力5交通低碳9%133669.219.31756废弃物资源化利用其他--32.82.5912.7257气候变化适应及碳汇--493.9----4合计100%3261.7221.314.71968数据来源：ISC，ISEE和HILCC.2017.长沙市温室气体排放达峰研究.3.2重点项目碳经济性分析通过达峰目标成本效益分析可以看出，绝大部分绿色低碳项目是在经济上有盈利回报的，无外乎是投资回报年数长短问题。如果需要调动社会资本大举投入低碳事业，政府应牵头作出一些创新性的金融政策安排，辅之以一定的财政支持，就可能通过降低融资成本和投资风险，提高资金的可获得性，使得大量民间资本愿意投资于绿色低碳项目。项目可行性前期评估通常需要综合研究其碳经济性，即如何在碳减排和投资经济性两者之间找到最佳平衡点。在本指南中，我们采用两种方法判定项目碳经济性。第一种方法是以碳经济度为指标，即以城市项目总投资和总减排量作为框架条件，分别计算项目减排占总减排量比例以及项目投资占总投资量比例，两个比例的比值称之为碳经济度。可见，碳经济度越高，说明碳经济性越强，在城市达峰项目群中优先实施；第二种方法是以碳投资强度为指标，即以项目单位减排量（吨二氧化碳）的投资量作为衡量指标，碳投资强度越低，说明碳经济性越强。这两种方法均适用于城市达峰项目库项目筛选排名。第一种方法强调项目在整体城市达峰项目中的贡献度，第二种方法分别计算单个项目（集群）的碳经济性，根据强度高低进行筛选排名，而且单位碳减排投资额（元/吨二氧化碳）指标容易理解操作，所以在实际达峰方案中推荐使用。1313.2.1碳经济度分析—以长沙为例本指南根据国家发改委《绿色债券指引》（2015）对于长沙市低碳试点方案中的8项类别80项重点项目进行梳理，并部分结合长沙市循环经济项目表、生态建设规划项目表和海绵城市项目表，共梳理出6大类别50个符合绿色融资要求的项目，总投资3148.92亿元。这些重点项目跨度从2016年到2025年。重点项目类型和7大达峰行动领域高度吻合，包括：产业低碳转型、优化能源结构和能效提升、发展低碳交通、推进绿色低碳建筑、推广应用清洁低碳技术、绿化碳汇和气候变化适应。50个重点项目直接减排（碳汇）量为680.2万吨，占2015年现状碳排放总量的9.45%，占达峰情景减排量的30%。其中单项最大减碳项目是保利协鑫分布式能源项目，每年减二氧化碳167万吨，加上其他分布式能源项目，共减碳达到267万吨，占总减排量的39.2%，而投资占比仅1.2%，投入产出比极高，属于最佳低碳项目。公交出行优先项目由轨道交通、公交车清洁能源化等组合项目构成，减排贡献很大，达到170.6万吨，占总减排量的25%,投资占比为40%。其他类型项目，如光伏项目减排贡献超过100万吨，占总减排量的14.7%，投资占比仅3%；风能项目减排贡献超过56万吨，占总减排量的8.2%，投资占比为1%；小水电项目减排贡献超过8.9万吨，占总减排量的1.3%，投资占比0.1%，乡镇管道天然气工程减排贡献超过6万吨，占总减排量的0.88%，投资占比0.09%；生物质和沼气项目减排贡献超过2.12万吨，占减排量0.3%，投资占比0.08%，碳汇项目固碳贡献超过5.8万吨，占总减排量的0.8%，投资占比为10.8%。垃圾发电项目减排贡献34万吨，占总减排量的5%，投资占比为1%。住宅产业化项目贡献24万吨，占总减排量的3.5%，投资占比为25.7%。各分类别项目碳经济度是项目减排量占总减排比例除以项目投资量占总项目投资比例的比值（见公式3.6）。碳经济度计算公式为：132碳经济度=（同类项目总减排量/城市总减排量）÷（同类项目总投资量/城市总投资量）公式3.6当碳经济度大于1时，显示项目碳经济性超过平均值，反之小于1时，显示项目碳经济性低于平均值。比值越高说明碳经济性越强，花钱少且减排多。表3.10和图3.2根据碳经济度进行项目优先序排列，天然气分布式能源项目碳经济度为32.6、小水电项目（13）、乡镇天然气管道项目（9.7）、风能项目（8.6）、垃圾发电（5.1）、光伏项目（5.1）、均显示强碳经济产出。虽然公交优先、住宅产业化项目和碳汇项目的碳经济度分别为0.63、0.14和0.07，显示弱碳经济产出，但这三类项目对拉动经济，提升城市效率和生态环保效益贡献极大，所以也是低碳城市试点的重点领域。其他项目，如产业低碳化和气候变化适应等项目，或者由于项目量比较小，或者由于间接减排难以核算，或者缺乏气候风险数据，故暂不根据碳经济度排名。表3.8长沙市达峰重点项目（集群）碳经济性排序表优先度项目分类别直接减碳量(万吨/年)占总减排量比例（%）项目投资额（亿元）占总投资额比例（%）碳经济度1天然气分布式能源26739.236.71.232.62小水电项目8.91.33.30.1133乡镇天然气管道项目60.8830.099.74风能项目568.2300.958.65垃圾发电项目34530.860.985.16光伏项目10014.7922.95.17公交优先项目170.6251249.639.70.638住宅产业化项目243.581025.70.14133优先度项目分类别直接减碳量(万吨/年)占总减排量比例（%）项目投资额（亿元）占总投资额比例（%）碳经济度9碳汇项目5.80.8340.210.80.0710其他项目7.91.42553.4617.60.08总计680.21003148.921001数据来源：ISC，ISEE和HILCC.2017.长沙市温室气体排放达峰研究.图3.2重点项目（集群）碳经济图（以长沙为例）数据来源：ISC，ISEE和HILCC.2017.长沙市温室气体排放达峰研究.根据碳经济性排序，建议长沙市在低碳试点实施中，重点推进天然气分布式能源、小水电项目、乡镇天然气管道项目、风能项目、垃圾发电项目和光伏项目，以取得碳排放减排最佳经济效益。根据重点项目清单，从2016年到2020年间，长沙市每年用于城市低碳发展的社会投资需求量都在500亿元左右，约占全市年固定资产投资量的8%左右。即使低碳项目具有明显经济环境效益和公益属性，财政资金最多只能覆盖低碳投资需求的5-10%。考虑未来五年综合减税和土地收入减少等诸多因素影响，134财政资金可能投入可能更小，所以绝大部分投资需要来自社会资本投入。在缺乏强大财政支持的环境下，长沙市创建低碳试点必须依靠市场化为主要手段。探索如何大规模利用绿色债券、PPP和政策性金融贷款等形式支持低碳试点示范可以成为湖南低碳试点的亮点和驱动力。3.2.2碳投资强度分析—以湘潭为例碳减排投资经济强度（简称“碳投资强度”）是指单位项目减排量的投资成本。碳投资强度数值越低说明碳经济性越强。表3.11和图3.3显示重点工程碳投资强度、减排量以及投资规模。结果显示，重点企业节能降耗攻坚工程碳经济性最强，为1600元/吨二氧化碳减排。综合8大重点工程的碳投资强度的加权平均，得出湘潭市重点工程碳投资强度平均为8696元/吨二氧化碳减排。表3.11湘潭市达峰重点项目（集群）碳经济性排序表工程项目集群碳投资强度（元/吨）减排量（万吨二氧化碳）减排占比（%）投资规模（亿元）投资占比（%）重点企业节能减排攻坚工程1600100038.51607.1新旧动能转换工程140491300501826.3780.8气化湘潭工程100841365.2137.156.1无废城市工程408428.51.111.660.5零碳能源工程5693953.754.092.4绿色低碳建筑大规模推广工程2774515.30.642.451.9住宅产业化工程295699.30.3----低碳交通工程18714140.526.21.2总计8696（加权平均）25981002257.92100135图3.3重点项目（集群）碳经济图（以湘潭市为例）注：纵坐标表示项目碳经济强度（元/吨二氧化碳减排），越低说明碳减排投资经济性越强，气泡大小表示投资规模1364.落实达峰路线图4.1城市达峰是一个价值实现的过程落实达峰路线图的进程就是一个城市实现经济繁荣、低碳转型的过程。达峰目标的实现不仅是外部压力驱动，更多的是由内在动力驱动，因为转型过程确实有淘汰落后产能的阵痛，更多的是新生产生活方式转变带来的巨大经济、社会和环境价值收益，具体体现在以下几个方面：（1）降低工商业成本，创新发展低碳产业，逐步实现碳排放与经济增长脱钩长沙市达峰研究表明，到2025年，低碳达峰情景与基准情景（既有政策情况下）相比，节省的全社会成本和创造的直接年收益总共可超过220亿元，相当于财政总收入的10%以上。重点发展的战略新兴性产业中，清洁能源环保、新能源车和创意文化产业，到2025年都有望发展成千亿级规模产业，将占整个城市GDP的20%，成为经济繁荣的重要驱动力之一。（2）提高当代人健康生活品质，协同环境保护效益2015年，中国城镇常住人口达到了7.7亿，超过欧洲全部人口或者比美国人口的两倍还要多，且每年城镇人口还增加2000万人。城市居民对生活品质的追求将逐渐成为城市品质提升和消费结构转型的主要驱动力。Brookings的最新研究报告表明（HomiKharas，2017），全球平均每个中产年消费1.1万美元（合约7万元人民币），消费方向都是保证其生活品质相关产品和服务，占全球经济总量的三分之一。如果中国城镇人口逐步达到世界平均中产消费水平，中国城镇人口生活方式提质转变将每年创造超过50万亿人民币的经济需求。碳排放达峰目标的实现和城市生活品质提升是一致的，涉及多个领域，从清洁能源到能源效率，从清洁生产到垃圾利用，从低碳交通到绿色建筑，从森林碳汇到海绵城市，每一项成就贡献于生态宜居城市建设。实现达峰目标，可以协同减少空气污染的80%。（3）提高城市抗灾害免疫力，降低下代人气候灾难的风险137问题1：气候变化将增加自然灾害发生的频率，特别是极端天气事件。北京2012年7月21日的特大暴雨事件受灾人口达到160万人，导致77人遇难，直接经济损失达到116.4亿元（财新网，2012）。问题2：气候变化导致的海平面上升将极大影响入海口城市饮用水供应。上海几乎每年都遭遇咸潮入侵，严重时影响自来水供应。2014年春季长江枯水期，上海长江口咸潮入侵影响历时23天，远远超过了水源地水库承受10天咸潮的设计能力，导致自来水氯化物浓度持续超过250毫克/升的国家地表水标准，最高超过3000毫克/升，影响供水人口约200万人（人民网，2014）。未来随着海平面上升和流域水流减缓的多重不利影响，渤海湾、长三角和珠三角等城市群潜在的饮用水安全问题亟待解决。采取气候变化适应措施，保护海岸带、河湖湿地滩涂、建设海绵城市、增加城市碳汇等绿色基础设施投资可以提高城市抗灾害免疫力。国际权威研究报告表明，当代减排成本仅仅相当于下代气候灾难成本的1/15（EPA，2014）。在未来15年内，60亿美元的减灾投资能够减免3600亿美元的气候灾难损失（UN-SDG，2015）。4.2落实达峰路线图的保障措施保障达峰路线图的落实就是保障城市低碳增值的最佳途径。根据我国现阶段发展特点，以及城市资源禀赋和发展定位及方向，设计从路线图指标管理、社会资本引导和低碳民生投入等三个方面的具体保障措施。4.2.1路线图指标管理路线图的核心是达峰倒逼机制，是一个从上到下的压力-响应调控机制。（1）达峰目标确定和指标分配试点城市实施方案报国家发改委审批通过后，即官方确立了达峰年和达峰总量目标，应当在年度政府工作报告中进行官方确认。在工作执行过程中，政府应138牢牢抓住达峰路径目标管理体系的“牛鼻子”，从7大关键领域和细分领域分别落实行动，明确关键指标和负责部门。达峰研究建议的各部门指标还需要征求各部门意见，最后指标分配结果在政府部门联席会议予以确认。（2）达峰路线图指标管理和政策配套分为清单管理、指标分配、信息公示、绩效评估等关键步骤。建立国家低碳试点部门联席会议制度，发挥协同效益。协同空气治理、智慧城市、海绵城市、都市公交、循环经济和生态城市等条线，低碳牵头部门（发改委）负责落实管理工作经费，会同职能部门一起进一步深化补短板政策，条件成熟今早陆续出台。保持低碳规划与空间规划的衔接，“多规合一”有利于推进低碳城市建设。（3）指标绩效奖励指标完成的绩效应当和负责人员职位晋升和公开评选奖励机制挂钩。未完成指标的部门应当进行内部原因分析和联席会议汇报。如有必要，建议聘请第三方机构进行绩效评估。4.2.2基于科学规划、公平开放的原则引导社会资本投入通过多种市场化融资手段支持低碳城市试点是一种必要且可行的策略。通过产业基金、政策贷款、PPP以及绿色债券的组合，可以大规模加快引导市场资金推动城市低碳转型发展。（1）顶层设计绿色金融促进低碳城市发展的政策。省级发改委和试点城市从顶层设计出发，研究出台针对加快绿色金融（债券）融资的相关试点政策。譬如说，通过减免税收来激励绿色债券融资以及通过对绿色贷款贴息，增强投资人信心，进一步降低绿色债券的融资成本，可以使一元钱的财政资金撬动几十乃至上百元的民间资本，其杠杆效果远远大于对政府对低碳项目的直接投资。每年安排财政资金做好项目前期规划。出台绿色债券评估指南和严格信息披露制度，对于财政贴息和减免税收的绿色低碳项目必须通过第三方机构验证。着力培育本地的独立第三方验证机构。139（2）建设项目库平台，聘请专业机构开展项目前期辅导准备。省、市发改委组织多种形式的论坛、推进会，动员各部门和企业积极开发绿色债券项目。和国家发改委保持密切项目沟通，参照PPP项目库模式，建立低碳绿色金融项目库，和国内外知名专业机构合作，通过各种形式的项目辅导和预可研报告，提升项目质量。待条件成熟与国家投资项目库进行对接。（3）开放市场，加快项目开发和储备。城市可以根据路线图达峰路径，重点调研市场发展瓶颈，制定策略开放低碳经济市场，每年谋划百亿级重点项目推进计划，吸引创新企业和人才落地发展。建议将碳经济度高的天然气分布式能源等优质项目作为重中之重，积极协调证券公司、银行与企业对接，促进绿债项目和主权贷款项目尽快落地，早日产生减排和经济效益。（4）低碳园区试点发行中小企业绿色集合债。低碳试点项目覆盖面广，有些项目资金不大。中小企业也由于规模较小难以独立发债。可以探索由地方园区牵头，整合中小企业以低碳环保为主题发行集合债，可以明显降低融资成本，提高绿色企业资金的可获得性。（5）加强务实国际合作，引进亚行、世行、金砖银行等国际主权金融贷款，利用低碳试点城市打造新一轮对外开放高地。联合国内外赤道原则银行、政策性开发银行、责任投资人和咨询机构等利益相关方，努力吸引国际投资和国际金融在地服务，为低碳城市转型发展添加源源不断动力。4.2.3保证财政资金投入到低碳民生领域既有住宅节能改造、都市公交、慢行绿道系统、公共绿地、农村整村沼气综合利用工程、农村光伏扶贫、北方农村清洁取暖工程、废弃物分类处置等多项达峰公益性投资均需要政府财政专项资金投入。低碳民生工程既减少碳排放，又让老百姓有获得感，实现低碳普惠行动目标。140（1）老小区改造增加保温节能功能和棚户区拆旧盖新不同的是，老小区改造基本保持建筑主体结构不变，对屋顶、外墙、门窗、公共设施和小区绿化等部位进行改造，项目实施提高老小区居住品质。北方地区住宅改造案例表明，节能改造后的住房平均二手房交易价格提升了300-1000元，居民得到了最大的实惠。以每平米200元改造投入来预算，政府投入均在改造费用的70%-80%。（2）公交和慢行系统补贴减少交通出行排放并降低居民出行费用第三章3.1.5举例说明，长沙市发展低碳交通的全社会年直接收益达到105.5亿元，公交出行单次成本相比自驾车出行减少50%以上。公交系统的财政投资促进“贫民公交”转变为“市民公交”，既提高城市效率又提高出行舒适度。绿道慢行系统既方便居民休闲又解决“最后一公里”的接驳问题，降低机动车出行比例，提高居民慢行交通安全。（3）建设公共绿地增加碳汇提升城市宜居水平每公顷公园绿地相当于吸收了3.6吨二氧化碳，同时有效消减热岛效应。以上海地区为例测算，城区热岛效应强度降低1℃，可节约夏季居民住宅空调能耗10%以上，约节省空调用电150度，相当于平均每户节省电费开支60元。从宜居上考量，中国大多数城市能够满足世界卫生组织（WHO）推荐人均公共绿地面积9平方米以上的最低标准，但远远落后于新加坡人均公共绿地面积66平方米的水平。上海2040年目标是人均公园绿地面积翻一番，达到15平方米（上海总体规划2016-2040）。（4）农村能源清洁化转型传统中国农村以柴火等生物质作为主要炉灶燃料。北方农村取暖基本燃料为散烧煤，户均每年烧煤取暖用量达到3吨以上。河北保定地区农村3/4能源消耗来自于散烧煤（支国瑞等，2015），整个河北省农村年耗煤约4000万吨，燃煤排放二氧化碳7440万吨，成为京津冀地区空气污染的重要源头之一。据相关资料估计，在环保措施完全缺失的状态下，农村散烧煤用量达到2亿吨，相当于碳排放5亿吨，占中国碳排放总量的5%左右。政府应加大投入，推广农村整村141沼气综合利用工程、农村光伏扶贫、北方农村清洁取暖工程、乡镇天然气工程等能源清洁化项目。在不增加农民经济负担的前提下，减少二氧化碳排放将达到亿吨级别，同时大量消减雾霾源头污染。在本指南附录五中，收录了60项低碳措施清单。这些措施均可以贡献于城市达峰，建议读者深入研究各项措施本地化实施的可行性，尽早实现碳排放与经济增长脱钩，将城市打造成既是“金山银山”，又是“绿水青山”的国家级低碳城市。142附录附录1缩略词汇对照表APPC：AllianceofPeakingPioneerCitiesofChina，中国达峰先锋城市联盟CH4：Methane，甲烷CO2：Carbondioxide，二氧化碳CO2e：Carbondioxideequivalent二氧化碳当量CGE：ComputableGeneralEquilibrium，一般均衡模型GPC：GlobalProtocolforCommunity-ScaleGreenhouseGasEmissionInventories，城市温室气体核算国际标准GJ：J即焦耳，热量的公制单位，1GJ=109JGWP：GlobalWarmingPotential，全球增温潜势HFCs：Hydrofluorocarbons，氢氟烃HILCC：InovativeLowCarbonCenter,Hunan，湖南联创低碳经济发展中心IPAC：中国能源环境综合政策评价模型IPCC：IntergovernmentalPanelonClimateChange，联合国政府间气候变化专门委员会ISC：InstituteforSustainableCommunities，美国可持续社区协会ISEE：InstituteforSustainableEnvironmentandEnergy，上海环球可持续环境能源咨询研究中心kWh：千瓦时，1kWh=1度电LEAP：Long-rangeEnergyAlternativesPlanning，长期能源替代规划系统m2：面积单位，平方米m3：体积单位，立方米MACRO：由Manne等研发的宏观经济模型MARKAL：MarketAllocationofTechnologiesModel，技术市场分配模型MWh：1MWh=103kWhGHG：GreenhouseGas，温室气体GWh：1GWh=106kWh143N2O：NitrousOxide，氧化亚氮NASA：NationalAeronauticsandSpaceAdministration，美国国家航空航天局NCSC：NationalCenterforClimateChangeStrategyandInternationalCooperation，国家应对气候变化战略研究和国际合作中心NF3：Nitrogentrifluoride，三氟化氮PFCs：Perfluorinatedcompounds，全氟碳化合物PPP：Public-PrivatePartnership，政府和社会资本合作模式UN-SDG：UnitedNations-SustainableDevelopmentGoal，联合国可持续发展目标SF6：Sulphurhexafluorid，六氟化硫SWOT：英文Strengths、Weaknesses、Opportunities和Threats的缩写,即企业本身的竞争优势,竞争劣势,机会和威胁，又称为态势分析法t：重量单位，吨tce：Tonneofcoalequivalent，吨标准煤US-EPA：UnitedStatesEnvironmentalProtectionAgency，美国环境保护署WHO：WorldHealthOrganization，世界卫生组织附录2参考文献半导体照明网.2016.德国的路灯充电桩模式在中国是否适用?http://lights.ofweek.com/2016-05/ART-220001-8440-29097277.html.保尔森基金会.2016.中国城市绿色建筑节能投融资研究.https://max.book118.com/html/2017/0316/95719378.shtm.财新周刊.2016.低价垃圾焚烧厂隐忧.http://weekly.caixin.com/2016-04-01/100927239.html.财新网.2012.近期12个省份遭受洪涝灾害损失过亿元.http://special.caixin.com/2012-07-27/100415567.html蔡博峰，王金南.2013.基于1km网格的天津市二氧化碳排放研究[J].环境科学学报，33（6）:1655-1664.蔡博峰，张力小.2014.上海城市二氧化碳排放空间特征[J].气候变化研究进展，10（6）:417-426.蔡博峰.2014.中国4个城市范围CO2排放比较研究——以重庆市为例中国环境科学，34(9)：1442439~2448.蔡伟光.2013.《省级建筑能计算与节能潜力预测方法研究》.能源基金会资助研究报告.长沙市人民政府.2015.长沙市产业投资基金管理办法.http://www.yuhua.gov.cn/xxgk/A03/A-0337/gzdt/201603/t20160330_776007.htm.城市节能.2017.我国城市生活垃圾处理现状分析.http://www.boyzondarun.com/2/30293.html.城市设计.2017.《蓝色的红利:哥本哈根雨洪管理规划和投资效益》.http://mp.weixin.qq.com/s/LLM-9QQs88pOB5CbZXEHIw德勤.2015.2015清洁能源行业报告:迈向新主流.https://wenku.baidu.com/view/1c28fbc6844769eae109edc.3.html.2050中国能源和碳排放研究课题组.2009.2050中国能源和碳排放报告.北京:科学出版社.风电网.2014.数据说话：世界及各地区风电成本变化趋势（图）.http://windpower.ofweek.com/2014-11/ART-330000-8110-28906639.html.冯超.2014.城市框架内的碳足迹量化方法及影响因素研究[D].广州：华南理工大学.光明网.2016.中国经济新常态的六大特征及理念.http://economy.gmw.cn/2016-01/11/conten-t_18447411.htm.工信部.2010.关于进一步加强中小企业节能减排工作的指导意见.http://www.gov.cn/zwgk/2010-04/26/content_1592469.htm.国家发改委.2015.绿色债券发行指引.http://www.ndrc.gov.cn/zcfb/zcfbtz/201601/W020160108387358036407.pdf.国家发改委.2016.天然气管道运输价格管理办法（试行）.http://www.ndrc.gov.cn/zcfb/gfxwj/201610/W020161012521116104067.pdf.国家发改委.2016.能源发展“十三五”规划.https://wenku.baidu.com/view/13935129a22d7375a417866fb84ae45c3b35c283.html.国家发改委.2016.可再生能源发展“十三五”规划.http://www.ndrc.gov.cn/zcfb/zcfbghwb/201612/W020161216661816762488.pdf.国家能源局.2015.电动汽车充电基础设施发展指南（2015-2020年）.http://www.ndrc.gov.cn/145zcfb/zcfbtz/201511/W020151117576336784393.pdf.国家统计局.2017.居民收入持续较快增长人民生活质量不断提高——党的十八大以来经济社会发展成就系列之七.http://www.stats.gov.cn/tjsj/sjjd/201707/t20170706_1510401.ht-ml.国家统计信息网.2007.彭志龙等：我国能源消费与GDP增长关系研究.http://www.stats.gov.cn/ztjc/ztfx/grdd/200706/t20070601_59021.html.国家质检总局,国家标准委.2015.关于批准发布《工业企业温室气体排放核算和报告通则》等11项国家标准的公告.郭茹，曹晓静和李风亭.2011.上海市能源碳排放2050.上海:同济大学出版社.杭州市人民政府办公厅.2014.市政府办公厅关于规范创新型产业用地管理的实施意见（试行）.http://www.hangzhou.gov.cn/art/2014/1/17/art_964938_285230.html.华夏时报.2017.6万亿投资钱从何来?满眼都是开往二线城市的地铁.http://finance.eastmon-ey.com/news/1355,20170624749881175.html河北新闻网.2014.河北：至2017年清洁能源替代农村1500万吨燃煤.http://hebei.hebnews.cn/2014-08/28/content_4135496.htm.湖南省发改委.2016.湖南省国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要.https://wenku.bai-du.com/view/b1c1d70ff705cc1754270905.html互联网.2016.中国农村用电结构发生深度变化.http://www.cbminfo.com/BMI/zx/_465677/6525713/index.html华泰证券.2013.沼气发电行业前瞻:垃圾填埋气发电市场极具发展潜力.http://finance.qq.com/a/20130715/006743.htm胡启春等.20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