城市能源消耗碳足迹研究述评

刘柄麟， 张 超

(1. 上海师范大学 城市生态与环境研究中心,上海 200234；2.上海师范大学 生命与环境科学学院,上海 200234)



城市能源消耗碳足迹研究述评

刘柄麟1， 张 超2

(1. 上海师范大学 城市生态与环境研究中心,上海 200234；2.上海师范大学 生命与环境科学学院,上海 200234)

摘要：指出了城市的碳排放主要来源于城市的能源消耗，对城市能源消耗碳足迹及其影响因素的研究有助于促进城市的低碳发展，加快生态城市的建设。参考了国内外较为有说服力的文献和相关论文，归纳总结了相关研究进展，认为国内外学者的研究有助于认识现阶段城市的能源消耗碳足迹的生态压力大小及产生压力的原因，也可以作为测度区域碳汇的视角，并为城市未来的低碳发展提出了相应的对策。

关键词：城市；能源消耗；碳足迹

1引言

随着社会经济的快速发展，城市化与工业化建设不断加快，大量的能源消耗产生了大量的温室气体，这些温室气体的排放加快了全球气候变暖的进程，引发了诸多环境问题，海平面上升、冰川面积减小、极端天气等，对人类的生产生活构成严重威胁。CO2等温室气体的产生主要源于城市的能源消耗，大量的化石能源消耗碳排放成为了温室效应的主要贡献者。因此，城市能源消耗对温室效应的贡献引发了学术界的广泛关注[1,2]。

当前，中央和地方对生态环境提出了新要求，旨在实现绿色发展，建设美丽中国。要想实现城市的可持续发展，就必须走一条低碳发展的道路，也就是碳足迹要小，衡量其低碳发展的重要指标就是城市碳足迹。而城市碳足迹主要来自能源消耗碳排放，通过对能源消耗碳排放的测算便可得到该城市的能源消耗碳足迹。因此，城市能源消耗碳足迹的相关问题成了时下研究的热点[3,4]。

2碳足迹的定义与解释

碳足迹[4]一词最早源于生态足迹，是由哥伦比亚大学的Rees 和 Wackernagel[5]提出。很快碳足迹这一概念在学界、政界和新闻界得到了广泛关注。对碳足迹的概念而言，国外的学者看法就不一样。Energetics[6]认为碳足迹是人们日常活动产生的全部直接或间接的CO2排放量；ETAP[7]把碳足迹视为人类活动对环境影响的度量；Druckman[8]则把碳足迹定义为由某种活动直接或间接产生的 CO2排放量；Post[9]认为碳足迹是指产品从生产到消亡整个生命周期内排放的 CO2及其他温室气体的总量。综合国外学者对碳足迹的定义，不难看出他们都把最终的研究焦点落在了 CO2等温室气体上，通过对产生的 CO2排放量进行分析测算得出相应的碳足迹。

3研究进展与文献综述

2007 年，联合国环境规划署/国际环境毒理学与化学学会召开了主题为“生命周期倡议”的大会，大会设立了碳足迹专项研究小组,旨在讨论碳足迹的具体计算方法 (生命周期法、投入产出法、IPCC 法等)与研究应用[10-11]。就碳足迹的研究程度来看，欧美地区较为深入。美国自然保护协会通过对各州居民平均碳排量的计算，开发出了测算个人碳足迹的计算器。英国爱丁堡大学的巴斯敏和莫里斯对社区的碳足迹计量开展了研究，基于对日常生活圈频繁使用的产品生产与分解过程中碳排放量的分析，建立了评估社区碳排放量大小和主要组成部分的碳足迹模型，指出交通出行方面的碳排放是社区碳足迹的主要组成部分。所以，国外对碳足迹的研究逐步从宏观走向微观，从整体走向局部，测算碳足迹的方法也越来越多样化，应用的领域也越来越广泛，研究的程度也在不断的深入。

我国碳足迹研究始于20世纪90 年代，且研究的理论与方法多借鉴国外的碳足迹研究。就目前国内碳足迹的研究现状来看，彭俊铭、朱婵璎、张约翰等人[12-14]对区域能源消耗碳足迹做了相关研究，构建了碳足迹的计算模型，引入了能源消耗碳足迹产值(VCF值)，阐述了能源消耗碳足迹发生动态变化并提出了建议，为区域的低碳发展提供了科学依据；宋宇辰[15]等人对内蒙古自治区做了能源消耗碳足迹的实证研究，运用 IPCC 法计算了该自治区的能源消耗碳足迹，新引入了能源消耗碳足迹强度指数等相关指标，并基于环境库兹涅茨曲线探究了能源消耗碳足迹与经济发展水平之间的关系，据此得出相关结论；赵涛、郑丹[16，17]等人对中国能源消耗碳足迹的生态压力做了相关研究，借鉴了IPCC 法[18]测算了中国能源消耗碳排放量、碳足迹、碳足迹生态压力指数等，又引入经济学中的脱钩理论来研究能源消耗碳足迹与人均GDP二者的关系，据此得出相关结论。卢俊宇、黄贤金[19～24]等人对一些行政区能源消费碳足迹、碳足迹产值、碳足迹强度进行了分析;然后在此基础上,采用岭回归函数对STIRPAT模型进行拟合,研究了人口与人均GDP与能源消费碳足迹的关系及其驱动因素分析。郑丹[25]引入能源碳足迹生态压力(EPICF)的概念,并对区域能源碳足迹生态压力的时空变化进行了定量分析，以测度现有森林和草地的面积是否能够满足区域日益增加的能源碳足迹。纵观我国碳足迹的研究进展，理论与方法正在不断丰富与完善，研究的指标也不断的多样化，多学科的交叉也日益明显，但有关区域差异的相关研究显得有些不足,今后有待加强。

4结语

城市的能源消耗已不再是单纯的能源利用问题，它还关系到整个城市的社会、经济、环境的发展，能源的利用效率反应该地区的科技发展水平，能源的利用结构关系到该地区产业结构的优化及从事不同产业的人口调整，能源的消耗更是对该地区的生态环境造成巨大的压力，危及到城市的生态安全，不利于城市的低碳发展。为了实现城市的低碳发展，走一条低能耗、低污染、高增长的生态城市道路，势必要弄清城市的能源消费状况，测算出城市的能源消耗碳排放量及碳足迹，分析城市的能源碳足迹强度、能源碳足迹产值、能源碳足迹生态压力指数，找出产生能源碳足迹生态压力的原因并提出合理化建议，为城市的生态文明建设提供科学的依据与方法。研究能源消耗碳足迹及其影响因素，计算碳排放指标，总体和人均碳足迹，通过脱钩分析以及灰色关联法等数学模型摸清区域现阶段的能源消费状况及能源利用效率，看清城市能源消耗碳排放、碳足迹的动态变化趋势，有助于我们对城市碳汇的生态压力大小及产生压力的原因有比较清醒地认识，为此我们可以提出相应的对策为城市未来的低碳发展创造有利条件。本文综述了国内外最新的研究成果，可以作为其他城市研究相关问题的借鉴。

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中图分类号：X703

文献标识码：A

文章编号：1674-9944(2016)12-0068-02