杭州市科技情.docx

杭州市科技情.docx

《杭州市科技情.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《杭州市科技情.docx（112页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

杭州市科技情

2010年杭州市科技情报调研项目

项目编号：

20100434M14

《低碳技术推动杭州低碳城市建设的现状及对策研究》

研究报告

课题主持人：

王宇华

课题组成员：

张勇、罗坚毅、栾信杰、

李细满、刘林

中国计量学院

目录

1引言…………………………………………………………………………………1

1.1研究背景和研究意义……………………………………………………………1

1.1.1研究背景………………………………………………………………………1

1.1.2研究意义………………………………………………………………………4

1.2相关低碳概念的界定……………………………………………………………5

1.2.1低碳经济………………………………………………………………………5

1.2.2低碳城市………………………………………………………………………6

1.2.3低碳技术………………………………………………………………………7

1.3EKC理论和STIRPAT模型………………………………………………………8

1.3.1EKC理论………………………………………………………………………8

1.3.2STIRPAT模型…………………………………………………………………9

2低碳技术推动杭州市低碳城市建设分析………………………………………10

2.1低碳技术推动杭州市建设低碳城市的现状…………………………………10

2.1.1杭州整体煤气化联合循环发电系统技术开发应用现状…………………10

2.1.2杭州新能源和可再生能源技术研发应用现状……………………………11

2.1.3杭州能源的效率化技术开发应用现状……………………………………22

2.1.4杭州低碳化消费技术研发应用现状………………………………………26

2.1.5杭州碳汇技术开发应用现状………………………………………………40

2.1.6杭州低碳管理技术应用现状………………………………………………43

2.2杭州市环境污染与经济增长的EKC检验……………………………………47

2.2.1杭州市环境污染与经济增长的时序分析…………………………………47

2.2.2杭州市环境污染与经济增长的EKC检验…………………………………51

2.3技术进步对杭州碳减排的STIRPAT模型分析………………………………57

2.3.1变量和数据的选取…………………………………………………………57

2.3.2STIRPAT模型分析……………………………………………………………57

3国内外建设低碳城市的实践……………………………………………………59

3.1国外建设低碳城市的实践……………………………………………………59

3.1.1弗莱堡建设低碳城市的实践………………………………………………59

3.1.2哥本哈根建设低碳城市的实践……………………………………………60

3.1.3伦敦建设低碳城市的实践…………………………………………………61

3.1.4西雅图建设低碳城市的实践………………………………………………63

3.1.5东京建设低碳城市的实践…………………………………………………64

3.1.6国外建设低碳城市的实践经验……………………………………………65

3.2国内建设低碳城市的实践……………………………………………………66

3.2.1保定市建设低碳城市的实践………………………………………………66

3.2.2上海市建设低碳城市的实践………………………………………………67

3.2.3天津市建设低碳城市的实践………………………………………………68

3.2.4厦门市建设低碳城市的实践………………………………………………68

3.2.5南昌市建设低碳城市的实践………………………………………………68

3.2.6吉林市建设低碳城市的实践………………………………………………68

4杭州低碳城市的发展模式………………………………………………………70

5低碳技术推动低碳杭州建设制约因素及政策建议……………………………71

5.1低碳技术推动低碳杭州建设制约因素………………………………………71

5.1.1低碳技术创新动力不足……………………………………………………71

5.1.2低碳技术人才不多…………………………………………………………71

5.1.3低碳技术投入不高…………………………………………………………71

5.1.4低碳技术创新能力不强……………………………………………………72

5.2加快低碳技术创新促进杭州市发展低碳城市的政策建议…………………72

5．2.1发挥政府作用，综合运用相关政策…………………………………………72

5.2.2加强低碳人才队伍建设……………………………………………………72

5.2.3增加资本投入，建立多层次投入体系……………………………………72

5.2.4注重低碳自主创新与引进相结合…………………………………………72

参考文献……………………………………………………………………………74

1引言

1.1研究背景和研究意义

1.1.1研究背景

早在1896年，瑞典物理化学家、1903年获诺贝尔化学奖主阿累尼乌斯（SvanteAugustArrhenius）发表了“大气中的二氧化碳对地球温度的影响”的论文，他估算了二氧化碳的温室效应，指出人类消费煤炭产生的CO2长期积累会对气温产生显著的影响，若CO2浓度增加一倍，则全球气温将上升4℃[1]。

1907年，美国地理学家亨丁顿（E.Huntington）在《亚洲的脉动》中首次提出“气候变化”概念，阐述气候变化对人类文明的影响[2]。

至今，有关环境变化对人类社会发展影响的科学研究已有百余年的历史。

根据全球地表温度的器测资料，1906～2005年的100年中温度线性趋势为0.74°C，全球温度普遍升高，在北半球高纬度地区温度升幅较大。

陆地区域的变暖速率比海洋快。

海平面的逐渐上升与变暖相一致。

自1961年以来，全球平均海平面上升的平均速率为每年1.8毫米，而从1993年以来平均速率为每年3.1毫米，热膨胀、冰川、冰帽和极地冰盖的融化为海平面上升做出了贡献[3]。

全球变暖导致干旱、飓风、洪涝、沙漠化及森林火灾等极端事件日益频繁发生；海平面的上升将导致人口稠密的沿海地区以及岛屿国家的的人们无家可归；非洲等不发达地区的贫困人口可能遭遇农作物严重歉收、农业生产力下降以及饥饿、营养不良和疾病增多等困境；生态体系恶化。

气候异常变化严重地威胁着全人类的安全。

气候变化是人类在21世纪面临的最为复杂的挑战之一。

没有哪个国家能够独善其身，也没有哪个国家能够独力应对。

迫于日益严峻的气候变化的事实，国际社会一直在努力寻求解决良策。

从20世纪70年代以来，国际上应对气候变化的会议、机构、政策不断召开、成立、颁布。

如1972年6月联合国在瑞典首都斯德哥尔摩举行首次人类环境会议，通过《人类环境宣言》；1983年12月成立世界环境与发展委员会（WCED），对世界面临的问题及应采取的战略进行研究；1988年11月联合国环境规划署（UNEP）和世界气象组织（WMO）成立政府间气候变化专门委员会（IPCC），对与气候变化有关的各种问题展开定期的科学、技术和社会经济评估，提供科学和技术咨询意见；1988年12月联合国43届大会通过《为人类当代和后代保护全球气候》的43/53号决议；1992年5月9日在联合国总部通过了《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）；1992年6月在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会期间，《公约》正式签署；1994年3月21日，《公约》正式生效，192个国家和欧共体成为《公约》缔约方，这是迄今为止在国际环境与发展领域影响最大、涉及面最广、意义最为深远的国际法律文书。

公约确定的最终目标是“将大气中温室气体的浓度稳定在防止气候系统受到危险的人为干扰的水平上。

这一水平应当在足以使生态系统能够自然地适应气候变化、确保粮食生产免受威胁并使经济能够可持续的进行的时间范围内实现”；1997年12月，《公约》第3次缔约方会议（COP3）在日本京都召开，149个国家和地区的代表通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的《京都议定书》（KyotoProtocol），中国于1998年5月签署并于2002年8月核准了该议定书；2005年2月16日，《京都议定书》正式生效，这是人类历史上首次以法规的形式限制温室气体排放；2007年12月史上规模最大的一次联合国气候变化大会——《公约》第13次缔约方会议暨《京都议定书》第3次缔约方会议（COP13/MOP3）在印度尼西亚巴厘岛举行，会议通过了《巴厘岛行动计划》；2008年12月《公约》第14次缔约方会议暨《京都议定书》第4次缔约方会议（COP14/MOP4）在波兰波兹南召开，中国提出“人均累计排放”的概念；2009年12月《公约》第15次缔约方会议暨《京都议定书》第5次缔约方会议（COP15/MOP5）在丹麦哥本哈根召开，主要缔约方通过小范围磋商达成了《哥本哈根协议》。

协议将发展中国家的减缓行动分成两类，一类是得到发达国家资金、技术和能力建设支持的国内适当减缓行动（NAMAs），另外一类是由发展中国家采用自身资源的国内自主减缓行动；2010年11-12月《公约》第16次缔约方会议暨《京都议定书》第6次缔约方会议（COP16/MOP6）在墨西哥坎昆举行，坎昆气候大会坚持了《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》和“巴厘路线图”，坚持了“共同但有区别的责任”原则，并就适应、技术转让、资金和能力建设等发展中国家关心问题的谈判取得了不同程度的进展，推动气候谈判进程继续向前，向国际社会发出了比较积极的信号。

世界各国都已着手进行温室气体减排、低碳发展战略等研究和实践工作，兴起了低碳区域、低碳城市建设的热潮。

中国是《联合国气候变化框架公约》和《东京议定书》的缔约国，具有保护全球气候的义务，在发展过程中高度重视气候变化问题，为节能减排、应对气候变化作出了巨大努力。

1994年7月4日国务院发出贯彻实施《中国21世纪议程—中国21世纪人口、环境与发展白皮书》通知；在“十一五”规划中提出：

单位国内生产总值能源消耗比“十五”期末降低20％左右目标；2007年6月4日中国政府对外发布了《中国应对气候变化国家方案》，实施了积极应对气候变化的强有力的政策、措施和行动；在“十二五”规划中提出：

“坚持把建设资源节约型、环境友好型社会作为加快转变经济发展方式的重要着力点。

深入贯彻节约资源和保护环境基本国策，节约能源，降低温室气体排放强度，发展循环经济，推广低碳技术，积极应对气候变化，促进经济社会发展与人口资源环境相协调，走可持续发展之路”。

并把提高经济增长的科技含量、大幅下降单位国内生产总值能源消耗和二氧化碳排放、显著减少主要污染物排放总量、明显改善生态环境质量作为经济社会发展的目标之一。

同时中国又是发展中国家，正处在快速工业化和城市化进程之中，能源结构以煤为主，需要较大温室气体排放空间。

国际能源机构（IEA）在《世界能源展望2010》报告中预测：

在各国政府实施对能源需求和二氧化碳排放有实际影响的新政策情景下，2008年到2035年期间，全球一次能源需求将增长36%，从123亿吨标油到超过167亿吨标油，年均增长1.2%。

与此相比，在过去的27年，全球一次能源需求年均增长2%。

在新政策情景下，非OECD国家一次能源需求增长量将占全球的93%。

到2035年，中国能源需求将占全球的22%（现在这一比例为17%）[4]。

但国际社会要求中国承诺减排或限排的压力与日俱增。

美国退出《京都议定书》的理由之一就是主要发展中国家没有“有意义”地参与减排承诺。

国际上的流行观点认为，要实现公约的最终目标，要以中国实施大量减排为先决条件[5]。

中国是能源消费和碳排放大国，碳减排不仅是外在的压力，也是我国的内在需求。

党的十七大报告提出了“建设生态文明，基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费方式”，2009年11月26日中国政府向国际社会宣布了控制温室气体排放行动目标：

到2020年中国单位GDP的CO2排放比2005年下降40%-45%。

为了协调好我国经济、社会发展与碳减排、减缓气候变化之间关系，走低碳经济发展道路是唯一的选择。

2006年10月，由英国政府推出、世界银行前首席经济学家尼古拉斯·斯特恩（NicholasStern）牵头的《斯特恩报告》指出：

全球以每年GDP1%的投入，可以避免将来每年GDP5%～20%的损失，呼吁全球向低碳经济转型[6]。

中国向低碳经济转型迫在眉睫。

城市作为物质空间，容纳了各种生产、生活等活动，消耗着大量的能源，城市节能减排对全球气候变化的影响重大，发展低碳城市成为发展低碳经济的重点。

2008年1月28日，国家建设部与世界自然基金会（WWF）以上海和保定两市为试点推出“低碳城市”发展示范项目，低碳城市建设在中国正式起步。

同年7月25日杭州市委十届四次全会通过《关于开展新一轮解放思想大行动，共建共享与世界名城相媲美的生活品质之城的决定》中提出实施“环境立市”战略，打造低碳产业、低碳城市、低碳生活。

2009年10月17日举行的“中国城市论坛2009年北京峰会”上发布的《中国城市“十二五”核心问题研究报告》指出：

低碳城市建设将成为“十二五”时期城市发展的重要导向。

同年12月29日杭州市委十届七次全会通过《关于建设低碳城市的决定》。

2010年7月19日国家发改委出台了《关于开展低碳省区和低碳城市试点工作的通知》，2010年8月18日国家发改委在北京启动国家低碳省和低碳城市试点工作，确定首先在广东、辽宁、湖北、陕西、云南五省和天津、重庆、深圳、厦门、杭州、南昌、贵阳、保定八市开展试点工作。

建设低碳城市的实践已在全国各地竞相开展。

如何建设低碳城市，正在成为研究的热点问题。

1.1.2研究意义

2008年，杭州市的户籍人均GDP首次突破1万美元，2010年，杭州市的常住人口人均GDP也突破1万美元，杭州市的经济社会发展已进入了人均GDP从1万美元向2万美元跨越的新阶段，处于全面提升城市化、工业化、信息化、市场化、国际化水平的关键时期。

研究依靠低碳技术，建设低碳杭州具有重要意义。

一、对促进经济发展方式转变具有重要的推动作用

杭州市是资源小市，环境承载容量有限，随着工业化、城市化的加速发展和经济总量的不断增大，经济社会发展受资源环境的瓶颈制约更加凸现，以高能耗、高污染、高排放为主要特征的粗放型发展模式难以为继。

杭州市要在2015年实现人均GDP超过2万美元目标；在2020年实现人均GDP达到4万美元左右和万元生产总值二氧化碳排放比2005年下降50%左右的目标，转变经济发展方式刻不容缓。

依靠低碳技术节能减排、提高碳生产力是杭州践行科学发展观、转变高碳发展为低碳发展方式、实现可持续发展的重要推动力量。

二、对提升杭州的国际竞争力具有重要的指导意义

建设低碳城市首先是一个技术问题，没有低碳技术作保障，就无法降低碳排放。

只有拥有先进的低碳技术，才能在未来的“低碳世界”中获得“话语权”。

杭州市未来的城市地位、产业发展空间、企业竞争和盈利能力，越来越取决于低碳技术创新能力、低碳产业产值比重、低碳产品出口额等。

以杭州市被国家列为低碳试点城市为契机，加速提高低碳技术自主创新能力，抢占低碳技术创新的制高点，大力发展低碳产业，变低碳技术优势为竞争优势和经济优势，不断增强杭州的国际竞争力。

三、对改善能源结构、提升能源安全具有重要意义

杭州市能源消费总量的98%以上依靠外部调入，能源资源供应外向依存度逐年扩大。

随着杭州经济社会的快速发展，能源安全和稳定供应问题更加凸现。

只有依靠低碳技术，提高能源利用效率，开发低碳或无碳能源替代化石能源，不断优化能源供给和消费结构、提高能源安全和保障能力，才能逐步摆脱对化石能源的过度依赖。

从世界能源储量看，在现有技术经济水平和开采强度下，煤炭可以用200多年,石油可以用40多年，而无碳或低碳能源是取之不尽用之不竭的，能源的可持续供给才能保证经济社会的可持续发展。

四、对缓解气候变化、保护生态环境具有促进作用

全球气候变化所引发的生态危机威胁着人类的生存和发展,是各国共同面临的重大挑战。

建设低碳城市、发展低碳经济是减缓气候变化与实现可持续发展的必由之路。

杭州作为低碳试点城市，积极研发应用低碳技术，最大限度地减少二氧化碳等温室气体的排放,有利于改善生态环境，环境立市。

1.2相关低碳概念的界定

1.2.1低碳经济

“低碳”概念是在应对全球气候变化、提倡减少人类活动产生的温室气体排

放的大背景下提出的。

低碳经济最早见诸于政府文件是在2003年2月24日英国首相布莱尔发表的能源白皮书《我们未来的能源：

创建低碳经济》，报告中提出总体目标：

到2050年将英国二氧化碳的排放量消减60%，从根本上把英国变成一个低碳经济的国家；着力于发展、应用和输出先进技术，创造新的商机和就业机会；同时在支持世界各国经济朝着有益环境、可持续的、可靠的和有竞争性的能源市场发展方面英国将成为欧洲，乃至世界的先导[7]。

但是该白皮书并没有界定低碳经济的概念，也没有给出低碳经济的评价指标。

此后，国内外许多学者对低碳经济进行了研究。

英国环境专家鲁宾斯德认为：

低碳经济是一种正在兴起的经济模式，其核心是在市场机制基础上，通过制度框架和政策措施的制定和创新，推动提高能效技术、节约能源技术、可再生能源技术和温室气体减排技术的开发和运用，促进整个社会经济向高能效、低能耗和低碳排放的模式转型。

国内较早研究低碳经济的学者庄贵阳[8]认为：

低碳经济实质是高能源效率和清洁能源结构问题，核心是能源技术创新和制度创新。

中国环境与发展国际合作委员会2009年发布的《中国发展低碳经济途径研究》研究报告，将“低碳经济”界定为：

一个新的经济、技术和社会体系，与传统经济体系相比在生产和消费中能够节省能源、减少温室气体排放，同时还能保持经济和社会发展的势头。

邢继俊等（2007）、夏堃堡（2008）、付允等（2008）、鲍健强等（2008）、姜克隽（2008）、周生贤（2008）、何建坤（2009）、冯之浚等（2009）、齐晔（2009）、杨志（2010）、潘家华[9]等学者，也对低碳经济的内涵作了探讨与阐述。

综观国内外的研究，对低碳经济目前并没有形成一个统一的描述。

笔者博采众长进行归纳：

低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础，以新能源和可再生能源技术、温室气体减排技术、能效技术的开发和应用及低碳产品的生产和消费为核心，以市场机制、制度框架和政策措施为先导，以减少化石燃料消耗和温室气体排放为标志，以经济社会与资源环境相互和谐为目标的新型发展模式，与可持续发展的理念和资源节约型、环境友好型社会的要求是一致的，是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步，是规制世界经济社会发展的新规则；它的实质是高能源利用效率和清洁能源结构问题，核心是能源技术创新、制度创新和人类生存发展观念的根本性转变。

1.2.2低碳城市

低碳城市的概念，学者们从各自的研究领域进行了阐述。

夏堃堡[10]认为:

低碳城市就是在城市实行低碳经济，包括低碳生产和低碳消费，建立资源节约型、环境友好型社会，建设一个良性的可持续的能源生态体系。

金石[11]认为:

低碳城市发展是指城市在经济高速发展的前提下，保持能源消耗和C02排放处于较低水平。

付允等[12]提出低碳城市就是通过在城市发展低碳经济，创新低碳技术，改变生活方式，最大限度减少城市的温室气体排放，彻底摆脱以往大量生产、大量消费和大量废弃的社会经济运行模式，形成结构优化、循环利用、节能高效的经济体系，形成健康、节约、低碳的生活方式和消费模式，最终实现城市的清洁发展、高效发展、低碳发展和可持续发展。

刘志林[13]认为，低碳城市应当被理解为通过经济发展模式、消费理念和生活方式的转变，在保证生活质量不断提高的前提下,实现有助于减少碳排放的城市建设模式和社会发展方式。

低碳城市强调以低碳理念为指导，在一定的规划、政策和制度建设的推动下，推广低碳理念，以低碳技术和低碳产品为基础，以低碳能源生产和应用为主要对象，由公众广泛参与，通过发展当地经济和提高人们生活质量而为全球碳排放减少做出贡献的城市发展活动。

诸大建、陈飞[14]认为：

低碳城市内涵包括两方面的含义，从宏观层面讲指的是经济增长与能源消耗增长及碳排放相脱钩，如果化石燃料使用及C02排放量的增长相对于经济增长或城市发展是非常小的正增长，就属于相对脱钩；如果是零增长或负增长，就属于绝对脱钩。

从微观上的物质流过程来看，低碳经济包括下列三个方面的经济活动，在经济过程的进口环节，要用太阳能、风能、生物能等可再生能源替代化石能源等高碳性的能源；在经济过程的转化环节，要大幅度提高化石能源的利用效率，包括提高工业能效、建筑能效和交通能效等；在经济过程的出口环节，要通过植树造林、保护湿地等增加地球的绿色面积，吸收经济活动所排放的二氧化碳，即所谓碳汇。

低碳城市的内涵相应比低碳经济内涵更广泛，意义更深刻，低碳城市包含了技术改进、空间紧凑等物质空间层面，低碳政策、法规、治理及生活消费的社会层面以及减少C02排放造成气候变暖等环境层面的内容。

世界自然基金会下的定义：

低碳城市应在经济高速发展的前提下，保持能源消耗和二氧化碳排放处于较低的水平。

2010年3月19日，中国社科院公布了评估低碳城市的新标准体系，该标准具体分为低碳生产力、低碳消费、低碳资源和低碳政策等四大类共12个相对指标。

其中低碳生产力大类包括碳生产力以及单位产值能耗2个相对指标；低碳消费大类包括人均碳排放和家庭人均碳排放2个指标；低碳资源大类包括零碳能源在一次能源中所占比例、森林覆盖率和单位能源消耗的CO2排放系数3个指标；低碳政策大类包括低碳经济发展规划，建立碳排放监测、统计和监管机制，公众对低碳经济的认知度，符合建筑物能效标准和非商业性能源的激励措施5个指标。

若一个城市的低碳生产力指标超过全国平均水平的20％，可被认定为“低碳城市”。

综合已有的观点，笔者认为：

低碳城市是指通过零碳和低碳技术的研发及其推广应用来节约和集约利用能源、减少碳排放；家户以低碳生活为行为习惯、厂商以节能减排为战略目标、政府以低碳社会为建设宏图；低碳生产力、低碳消费、低碳资源和低碳政策等相对指标优于全国（球）平均水平，绝对指标所取得的进展与气候变化相一致的城市。

1.2.3低碳技术

已有很多学者对低碳技术的概念进行阐述。

如吴晓青[15]认为：

低碳技术涉及电力、交通、建筑、冶金、化工、石化等部门以及在可再生能源及新能源、煤的

清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发、二氧化碳捕获与埋存等领域开发的有效控制温室气体排放的新技术。

邢俐[16]从广义和狭义两方面来阐述低碳技术，从广义上来讲，就是为了发展低碳经济而采用的技术，它是随着低碳经济的兴起而兴起的；从狭义上说是为了减少二氧化碳等温室气体的排放而采用的技术。

石敏俊等人[17]认为：

低碳技术既包括能源技术进步，促进能源利用效率提高，也包括发展低碳能源，促进能源结构转换。

肖莹[18]认为：

所有能够获取低碳经济的技术手段，统称为低碳技术，包括节能减排方面的低碳技术、可再生能源和新能源技术、碳捕获和封存技术。

综上所述，笔者认为：

低碳技术可分为两种：

一种是低碳硬技术，它是指有效控制CO2等温室气体排放的机器、设备、基础设施等生产条件和工作条件的物质形态的技术；另一种是低碳软技术，它是指有效控制CO2等温室气体排放的工艺、方法、配方、程序、信息、诀窍、管理方法等非物质形态的技术。

低碳技术有广义和狭义之分，狭义