城市道路交通碳中和措施系統(tǒng)的概念與架構(gòu)

卜政滔

（成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院，四川 成都 611130）

0 引言

據(jù)UNESCO（聯(lián)合國(guó)教科文組織）于2022 年11月發(fā)布的《World Heritage Glacier Report》指出“無(wú)論采用何種氣候情景，到2050 年，有1/3 的世界遺產(chǎn)地冰川將消失，而在既有的排放情景中，到2100年，大約有1/2 的遺產(chǎn)地冰川將幾乎完全消失。”根據(jù)IPCC 在第六個(gè)評(píng)估周期內(nèi)發(fā)布的第三工作組報(bào)告《Climate Change 2022》指出：“過(guò)去十年的溫室氣體排放量處于人類歷史的最高水平。除非所有部門(mén)立即大幅減排，否則將全球變暖限制在1.5℃的目標(biāo)將遙不可及，同時(shí)使得將全球變暖限制在2℃以下也變得更加困難?！爆F(xiàn)實(shí)情況已經(jīng)表明，降碳減排的緊迫感從未像現(xiàn)在這樣明晰而深刻，各國(guó)政府應(yīng)對(duì)氣候問(wèn)題給予高度關(guān)注，如果人類對(duì)于氣候變化的應(yīng)對(duì)措施仍然不夠積極和主動(dòng)，那么由氣候?qū)е碌淖匀晃C(jī)（干旱、洪災(zāi)、酷熱以及冰川消融等）將會(huì)持續(xù)加劇。減少溫室氣體排放，減緩全球升溫速度是應(yīng)對(duì)全球冰川大量消融的最有效途徑，各國(guó)政府必須信守承諾、落實(shí)行動(dòng)，才有可能實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》預(yù)定的溫控目標(biāo)。2022 年11 月6 日《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》第27 次締約方大會(huì)（COP27）在埃及沙姆沙伊赫召開(kāi)，會(huì)議中達(dá)成了“沙姆沙伊赫行動(dòng)計(jì)劃”，旨在幫助發(fā)展中國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候?yàn)?zāi)難，同時(shí)也重申了將全球變暖幅度控制在比工業(yè)化前水平高1.5℃的溫控目標(biāo)。從2015 年通過(guò)的《巴黎協(xié)定》到2030 年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)，預(yù)定的時(shí)間期限已經(jīng)過(guò)半。根據(jù)當(dāng)前的形勢(shì)來(lái)看，要實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》所設(shè)定的溫度控制目標(biāo)，全球氣候治理工作還面臨著漫長(zhǎng)而艱巨的挑戰(zhàn)。根據(jù)IEA（International Energy Agency）公開(kāi)的數(shù)據(jù)表明，我國(guó)碳排放結(jié)構(gòu)中最主要的三大碳排放來(lái)源分別為電力、工業(yè)和交通運(yùn)輸，其中交通運(yùn)輸行業(yè)CO2排放量在全國(guó)總排放量中的占比超過(guò)9%。因此，交通運(yùn)輸行業(yè)已成為我國(guó)三大高消耗、高排放的碳源之一，而城市道路交通系統(tǒng)作為交通運(yùn)輸大系統(tǒng)的子系統(tǒng)之一，也是應(yīng)對(duì)全球溫室效應(yīng)、實(shí)施降碳行動(dòng)的重要領(lǐng)域之一。在當(dāng)前這種緊迫的形勢(shì)下，與“碳”相關(guān)的研究課題持續(xù)保持較高的研究熱度，與此同時(shí)，一系列全新的與“碳”相關(guān)的新概念、新路徑、新措施、新策略等不斷涌現(xiàn)。在這些眾多的碳治理舉措、路徑或方法中，明確各種碳相關(guān)概念的內(nèi)涵與外延，理清各種措施、路徑或方法之間的關(guān)系，構(gòu)建一個(gè)清晰的研究框架，將有助于更有效的進(jìn)行碳中和行動(dòng)，推動(dòng)碳中和目標(biāo)按期或提前實(shí)現(xiàn)。

1 城市道路交通碳中和措施體系的研究對(duì)象與研究現(xiàn)狀

1.1 城市道路交通碳中和措施體系的研究對(duì)象

由于城市對(duì)航空、水運(yùn)、公路、鐵路交通運(yùn)輸不具備管理權(quán)限，因此，研究中所指的交通其實(shí)是指市域道路交通，而不包括上述交通類型。凡行駛在我國(guó)道路上的汽車可以分為乘用車和商用車兩大類，其中商用汽車包括客車、載貨汽車和專用汽車[1]。因此，城市道路交通的主要構(gòu)成見(jiàn)圖1。據(jù)生態(tài)環(huán)境部公開(kāi)數(shù)據(jù)可知，交通運(yùn)輸行業(yè)中，汽車的四項(xiàng)污染物（CO、HC、NOx、PM）的排放量所占比例占機(jī)動(dòng)車總排放量的90%以上，見(jiàn)圖2。很明顯，在機(jī)動(dòng)車的四項(xiàng)污染物排放總量中，汽車是污染物排放的主要來(lái)源。因此，城市道路交通碳中和措施系統(tǒng)的研究重點(diǎn)在于針對(duì)運(yùn)行中的汽車所產(chǎn)生的直接能耗和排放，以及圍繞汽車產(chǎn)業(yè)為核心的全產(chǎn)業(yè)鏈所產(chǎn)生的間接能耗和排放進(jìn)行研究。

圖1 城市交通碳排放研究對(duì)象圖

圖2 汽車四大污染物排放量（2021）圖

1.2 城市道路交通碳中和技術(shù)體系的研究現(xiàn)狀

通過(guò)使用包括CNKI 和WOS 等具有代表性的國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，并從中篩選出與主題高度相關(guān)的文獻(xiàn)以供進(jìn)一步研究。經(jīng)過(guò)文獻(xiàn)分析發(fā)現(xiàn)，在碳中和背景下，近十年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在城市交通低碳領(lǐng)域進(jìn)行了廣泛而深入的研究。其研究?jī)?nèi)容主要可以概括為以下四個(gè)方面，一是城市交通碳排放預(yù)測(cè)與建模[2]，這是碳中和研究的重要基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)城市交通碳排放的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，有助于制定有效的碳減排策略或措施；二是城市低碳交通體系的構(gòu)建研究[3]，該方向主要針對(duì)雙碳目標(biāo)，研究城市交通運(yùn)輸?shù)臏p排治理策略，包括政策、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面的措施，是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的重要研究方向之一；三是國(guó)際大城市交通碳排放的經(jīng)驗(yàn)與啟示[4]，通過(guò)研究發(fā)達(dá)國(guó)家的大城市的交通減碳策略，為國(guó)內(nèi)城市交通碳治理提供借鑒；四是城市客運(yùn)交通各情景碳減排研究，以預(yù)測(cè)各情節(jié)下城市客運(yùn)交通的減碳效果，關(guān)于CCUS 技術(shù)的研究文獻(xiàn)，在研究中針對(duì)的捕集源主要集中在能源和材料生成等上游行業(yè)，而直接以城市道路交通為捕集源的研究文獻(xiàn)相對(duì)很少，這種現(xiàn)象可能歸因于多種因素，例如隨車捕集的難度較大、研究成本相對(duì)較高或者碳源處于移動(dòng)且分散狀態(tài)難以集中處理等，這些因素在一定程度上限制了以城市道路交通為捕集源的CCUS 技術(shù)的發(fā)展。近些年，關(guān)于生態(tài)碳匯的研究熱度一直較高，研究的方向主要集中在森林或林業(yè)碳匯、海洋碳匯、草地或濕地碳匯、農(nóng)業(yè)碳匯以及廣義的金融碳匯等方面，而關(guān)于城市綠地碳匯方面的研究文獻(xiàn)相對(duì)較少，且研究?jī)?nèi)容與方法比較分散。經(jīng)過(guò)對(duì)檢索到的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，關(guān)于城市綠地碳匯方面的文獻(xiàn)，其研究?jī)?nèi)容主要集中在以下幾個(gè)方面，首先是綠地碳匯的計(jì)算方法研究[5]，這一領(lǐng)域的研究在碳匯固碳能力的量化與評(píng)價(jià)中起著關(guān)鍵作用；其次是綠地碳儲(chǔ)量的影響因素研究[6]，這些因素涵蓋了氣候、土壤、植被等多個(gè)方面，它們的相互作用對(duì)綠地碳儲(chǔ)量的形成和變化有著重要影響；再者是對(duì)不同類型綠地的碳匯量估算研究[7]；最后是評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究，該體系在評(píng)價(jià)和提升城市綠地碳匯功能方面具有重要的指導(dǎo)意義。

2 城市道路交通碳中和措施系統(tǒng)的概念與架構(gòu)

為了如期實(shí)現(xiàn)習(xí)近平總書(shū)記在2020 年9 月的聯(lián)合國(guó)大會(huì)上提出的雙碳自主貢獻(xiàn)目標(biāo)，即“力爭(zhēng)在2030 年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，并努力爭(zhēng)取在2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和”，這不僅需要汽車上游的能源供應(yīng)端和汽車工業(yè)相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)近零排放，還需要依賴于負(fù)排放技術(shù)措施和負(fù)排放生態(tài)措施來(lái)抵消短期內(nèi)難以完全削減的溫室氣體。這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)不僅需要能源供應(yīng)端作出變革，也需要汽車工業(yè)及相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)的積極響應(yīng)。若城市道路交通領(lǐng)域要能不逾期實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，就必須構(gòu)建一個(gè)有效的、可行的系統(tǒng)性解決方案，這一方案至少應(yīng)由兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的分系統(tǒng)組成：首先是碳中和措施分系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由負(fù)排放措施子系統(tǒng)（包括CCUS 組件和生態(tài)碳匯組件）和降碳排措施子系統(tǒng)（包括降碳措施組件和減排措施組件）構(gòu)成；其次是保障輔助措施分系統(tǒng)，該系統(tǒng)的主要功能是為碳中和措施分系統(tǒng)的高效運(yùn)行提供保障和服務(wù)，內(nèi)容涉及法律、政策、管理、標(biāo)準(zhǔn)、碳交易及碳稅等眾多維度。這兩個(gè)分系統(tǒng)相互作用、相互支持，為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)提供系統(tǒng)性保障。因此，可以將城市道路交通碳中和系統(tǒng)性解決方案理解為通過(guò)構(gòu)建兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的分系統(tǒng)，包括由負(fù)排放措施子系統(tǒng)和降碳排措施子系統(tǒng)構(gòu)成的碳中和措施分系統(tǒng)，以及為碳中和措施分系統(tǒng)的高效運(yùn)行提供保障及服務(wù)的保障輔助措施分系統(tǒng)構(gòu)成。該系統(tǒng)性解決方案與各分系統(tǒng)之間的關(guān)系見(jiàn)圖3，采用這種架構(gòu)方式利于更好地理解和實(shí)施碳中和措施。因此，在研究與實(shí)踐中應(yīng)把握其主要方向，在各種措施、路徑和策略中，圍繞以“負(fù)排放和降碳排”為主軸，以碳中和措施分系統(tǒng)為基石的碳治理理念進(jìn)行不斷優(yōu)化與改進(jìn)，從而推動(dòng)城市道路交通達(dá)成碳中和目標(biāo)。

圖3 城市交通碳中和系統(tǒng)性解決方案框架圖

由于目前國(guó)內(nèi)碳相關(guān)學(xué)科體系尚未健全和完善，因此許多與碳相關(guān)的概念，仍存在不同的理解和分歧。中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)發(fā)布的《二氧化碳捕集利用與封存術(shù)語(yǔ)》（T/CSE 41—2021）標(biāo)準(zhǔn)中將碳中和定義為“國(guó)家、企業(yè)、團(tuán)體在一定時(shí)間內(nèi)，通過(guò)植樹(shù)造林等增加碳匯的方式或CCUS 等碳移除技術(shù)的使用，抵消自身直接或間接產(chǎn)生的CO2排放量，達(dá)到邊界范圍內(nèi)CO2零排放的狀態(tài)”[8]?；凇抖趸疾都门c封存術(shù)語(yǔ)》（T/CSE 41—2021）中碳中和的概念，研究中將碳中和措施分系統(tǒng)定義為一種通過(guò)技術(shù)措施（如CCUS、DACCS、BECCS）和生態(tài)措施（如綠碳和藍(lán)碳等），以達(dá)到固碳或除碳目的的負(fù)排放措施子系統(tǒng)與以降碳減排為目的的降碳排措施子系統(tǒng)所構(gòu)成的分系統(tǒng)，該系統(tǒng)的合理使用可以幫助國(guó)家、企業(yè)、團(tuán)體在一定時(shí)間內(nèi)抵消自身直接或間接產(chǎn)生的CO2排放量，從而達(dá)到邊界范圍內(nèi)CO2零排放的狀態(tài)。需要注意的是，諸如城市交通能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)調(diào)整、城市出行結(jié)構(gòu)優(yōu)化、客運(yùn)裝備共享化與智能化等舉措雖然在降碳減排方面也具有顯著的正向作用，但是這些措施的核心功能在于降碳排，而非固碳或除碳。因此，與此性質(zhì)相同或相似的一系列措施、策略或途徑均可劃歸于降碳排措施子系統(tǒng)的范疇。根據(jù)圖3 可知，負(fù)排放子系統(tǒng)和降碳排子系統(tǒng)構(gòu)成了整個(gè)系統(tǒng)性解決方案的內(nèi)核，即碳中和措施分系統(tǒng)，該分系統(tǒng)與各子系統(tǒng)的關(guān)系可以用圖4進(jìn)行描述。對(duì)于城市道路交通領(lǐng)域而言，除非位于行業(yè)上游的能源行業(yè)和汽車工業(yè)相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)深度脫碳，否則要實(shí)現(xiàn)零碳排狀態(tài)，就必須依賴具有負(fù)排放功能的子系統(tǒng)的支持，因此，城市道路交通領(lǐng)域?qū)㈦y以達(dá)成碳中和目標(biāo)。基于這一事實(shí)，在構(gòu)成碳中和措施分系統(tǒng)的兩個(gè)子系統(tǒng)中，負(fù)排放子系統(tǒng)對(duì)實(shí)現(xiàn)零排放起著決定性作用，而減碳排子系統(tǒng)則起著輔助性作用。其中，負(fù)排放子系統(tǒng)主要由基于技術(shù)的CCUS 組件和基于生態(tài)的碳匯組件構(gòu)成。綜上所述，由圖3 和圖4 共同構(gòu)成了城市道路交通碳中和系統(tǒng)性解決方案的基本架構(gòu)，在該架構(gòu)中碳中和措施分系統(tǒng)是內(nèi)核，負(fù)排放措施子系統(tǒng)（圖4 中的藍(lán)軸）和降碳排措施子系統(tǒng)（圖4 中的紅軸）是主軸，在碳中和措施分系統(tǒng)中起決定作用的是藍(lán)軸，即基于技術(shù)的CCUS 負(fù)排放組件和基于生態(tài)的碳匯組件的負(fù)排放子系統(tǒng)。

圖4 城市交通碳中和措施系統(tǒng)架構(gòu)圖

2.1 基于技術(shù)的負(fù)排放措施——CCUS 組件

隨著電動(dòng)汽車保有量的持續(xù)增長(zhǎng)，道路交通的部分碳排放將逐步轉(zhuǎn)移到上游的電能供應(yīng)端。因此，在中后期實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的過(guò)程中，汽車電能供應(yīng)端可能會(huì)成為城市交通的主要碳源之一。電能供應(yīng)端的碳排放量占總排放量的比例將取決于能源的清潔程度。因此，在雙碳時(shí)限的中后期，積極構(gòu)建零碳能源供應(yīng)系統(tǒng)將成為一種必然選擇。在推動(dòng)能源行業(yè)實(shí)現(xiàn)化石能源低碳利用方面，CCUS（Carbon dioxide capture，utilization and storage）技術(shù)具有不可替代的優(yōu)勢(shì)，并且CCUS 技術(shù)還包含了負(fù)排放技術(shù)DACCS（Direct air carbon capture and storage） 和BECCS（Bio-energy with carbon capture and storage）。CCUS技術(shù)是指“將CO2從大氣、工業(yè)或能源相關(guān)的排放源中分離或直接加以利用或封存，以實(shí)現(xiàn)CO2減排或消除的工業(yè)過(guò)程”[8]。CCUS 概念是在CCS 基礎(chǔ)上增加了“Utilization”部分，因此在概念內(nèi)涵上CCUS 已包含了CCS。DACCS 是指直接從大氣中進(jìn)行CO2 捕獲、利用和儲(chǔ)存的技術(shù)，從CCUS 的定義來(lái)看，廣義的CCUS 概念也包含了DACCS 的內(nèi)容。BECCS 是指將CCUS 應(yīng)用于生物質(zhì)燃燒或轉(zhuǎn)化過(guò)程的技術(shù)，故BECCS 技術(shù)仍可以劃歸于廣義的CCUS 技術(shù)的范疇。因此，廣義的CCUS 組件包括DACCS、BECCS和傳統(tǒng)CCS 技術(shù)。IEA 研究報(bào)告指出，若要實(shí)現(xiàn)2℃和1.75℃的溫升目標(biāo)，CCUS 的累計(jì)減排貢獻(xiàn)分別可達(dá)到14%和32%[9]。IPCC 與IRENA 等研究機(jī)構(gòu)也發(fā)布了關(guān)于CCUS 貢獻(xiàn)度的研究數(shù)據(jù)，雖然各機(jī)構(gòu)對(duì)不同情景中CCUS 的貢獻(xiàn)度預(yù)測(cè)存在一定差異，但其研究結(jié)論總體趨勢(shì)具有一致性，即在2050 年實(shí)現(xiàn)凈零排放的情景下，CCUS 將是一不可或缺的技術(shù)途徑。據(jù)現(xiàn)有技術(shù)預(yù)測(cè)，中國(guó)若在2060 年實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，需CCUS 組件貢獻(xiàn)減排量10～18 億t[10]。其中，CCUS 組件中各技術(shù)措施的CO2減排量及平均占比如圖5 所示。

圖5 中國(guó)2060 年碳中和CCUS 系各措施貢獻(xiàn)度預(yù)測(cè)

近十年來(lái)，國(guó)內(nèi)在CCUS 技術(shù)領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但技術(shù)代差問(wèn)題也比較突出。目前，燃燒前物理吸附技術(shù)相對(duì)比較成熟，已處于商業(yè)運(yùn)用階段；燃燒后化學(xué)吸附技術(shù)目前處于中試階段，相對(duì)于國(guó)際水平稍顯滯后；燃燒類技術(shù)整體發(fā)展相對(duì)遲緩[11]。根據(jù)工程實(shí)踐，CCUS 技術(shù)的各個(gè)環(huán)節(jié)（收集、運(yùn)輸、利用和封存）的成本投入相對(duì)較高，其中收集環(huán)節(jié)的成本投入最大。盡管隨著技術(shù)水平的不斷提高，CCUS技術(shù)的成本會(huì)逐漸降低，但目前來(lái)說(shuō)，其成本仍然偏高。CCUS 技術(shù)的規(guī)?；⑸虡I(yè)化受到了高成本問(wèn)題的嚴(yán)重制約，這已經(jīng)成為了一個(gè)主要瓶頸。為了解決這一問(wèn)題，針對(duì)CCUS 技術(shù)提出了明確的發(fā)展目標(biāo)，如圖6 所示，充分體現(xiàn)了我國(guó)對(duì)CCUS 技術(shù)的重視程度。CCUS 技術(shù)不僅是上游電能供應(yīng)端和汽車工業(yè)相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)深度降碳的關(guān)鍵技術(shù)手段，對(duì)于運(yùn)行中的傳統(tǒng)燃油汽車來(lái)說(shuō)，進(jìn)行隨車集成的CCUS技術(shù)同樣至關(guān)重要。盡管當(dāng)前隨車尾氣捕集技術(shù)尚未成熟，且遠(yuǎn)未達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用階段，但是隨車CCUS 技術(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)交通領(lǐng)域的凈零排放仍具有重要意義，并具有顯著的市場(chǎng)前景。因此，加速研發(fā)與燃油汽車尾氣成分（CO、HC、NOx、PM）相適配的新型吸附劑、新型過(guò)濾膜以及尾氣復(fù)合捕集等隨車捕集材料與技術(shù)，對(duì)整個(gè)汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈形成全面碳捕集具有重要的影響。

圖6 中國(guó)政府設(shè)定的CCUS 技術(shù)發(fā)展目標(biāo)

2.2 基于生態(tài)的負(fù)排放措施——碳匯組件

生態(tài)碳匯通常涉及森林碳匯、農(nóng)田碳匯、濕地碳匯、城市綠地碳匯以及海洋碳匯等多種形式。從空間分布的角度來(lái)看，這些生態(tài)碳匯可以被概括為綠碳（陸地碳匯）和藍(lán)碳（海洋碳匯）?；谘芯恐黝}，研究中僅關(guān)注城市綠地。城市綠地不僅具備美化城市環(huán)境、提供休閑游憩場(chǎng)所和防災(zāi)避險(xiǎn)等多種功能，而且還擁有良好的碳匯能力。根據(jù)《城市綠地分類標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ/T 85—2017）可知，城市用地范圍內(nèi)的城市綠地包括公園綠地、防護(hù)綠地、廣場(chǎng)綠地和附屬綠地四類，其中城市道路與交通綠地、市政公用設(shè)施綠地均屬于附屬綠地的范疇。在城市綠地空間中，地被、土壤和微生物群落都具有從大氣環(huán)境中吸收并完成碳固定的能力，當(dāng)綠地系統(tǒng)的固碳量大于其排碳量時(shí)，該系統(tǒng)則呈現(xiàn)碳匯特征。碳匯這個(gè)概念源自于《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》的締約國(guó)簽訂的《京都議定書(shū)》，它被定義為一種過(guò)程、活動(dòng)或機(jī)制，即從大氣中清除二氧化碳的過(guò)程、活動(dòng)或機(jī)制。值得注意的是，在研究中所指的碳匯是一種生態(tài)措施，并不包含廣義碳匯概念中與碳交易相關(guān)的內(nèi)容。從碳中和目標(biāo)的中后期階段來(lái)看，城市道路交通行業(yè)在碳達(dá)峰之后，若要實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)將面臨更大的挑戰(zhàn)。此時(shí)，除了主要依賴技術(shù)組件CCUS 的貢獻(xiàn)，也需要借助生態(tài)組件（如綠地碳匯）來(lái)完成對(duì)剩余碳的抵消。作為自然資源的城市綠地，就固碳成本而言，是一種相對(duì)經(jīng)濟(jì)且可行的方案。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局公開(kāi)數(shù)據(jù)可知，從2015 至2021 年中國(guó)城市綠地面積同比增長(zhǎng)率保持在4.5%左右，截止2021 年全國(guó)城市綠地面積達(dá)到了345.8 萬(wàn)hm2，如圖7 所示。根據(jù)文獻(xiàn)[12]研究結(jié)論，可假設(shè)城市綠地的平均碳足跡為0.15 kgC/m2·a。據(jù)此，可粗略估算出2021 年全國(guó)城市綠地新增的碳匯量約為520 萬(wàn)t。如果城市綠地的面積保持年增長(zhǎng)率為4.5%，那么每年城市綠地的碳匯量遞增約24 萬(wàn)t。雖然該碳匯量相當(dāng)可觀，但這僅是基于傳統(tǒng)城市綠地的碳匯估算。由于傳統(tǒng)城市綠地在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造及后期管養(yǎng)過(guò)程中并未充分考慮碳匯方法學(xué)的相關(guān)內(nèi)容，因此城市綠地的碳匯能力仍有巨大的提升空間。文獻(xiàn)[13]研究表明，通過(guò)對(duì)既有綠地喬、灌、草覆蓋率的優(yōu)化調(diào)整，使得綠地的碳密度得以大幅提升（如圖8 所示），從而實(shí)現(xiàn)了在有限用地面積內(nèi)獲得更大碳匯量的可能。因此，在后續(xù)城市綠地的新建和改造過(guò)程中，應(yīng)適度弱化城市綠地景觀要求，增強(qiáng)城市綠地的碳匯意識(shí)，著重考慮如何在有限的綠地空間內(nèi)獲得更好的碳匯能力。對(duì)城市綠地的新建和改造項(xiàng)目，如何提升綠地碳匯能力給出以下幾點(diǎn)建議：其一，持續(xù)提高城市綠地率或人均綠地面積，這是擴(kuò)大城市綠地碳匯能力的基本手段。并根據(jù)不同的綠地類型采用不同的綠地率并適度提高喬木占比，例如道路防護(hù)林地，由于不考慮景觀及休閑游憩功能，因而可以采用較高的綠地率；相反，對(duì)于廣場(chǎng)綠地則應(yīng)該采用相對(duì)更低的綠地率，這是由其功能所決定的。其二，由于喬木的固碳能力大于灌木而地被及草本植物的固碳能力最小[14]，因此在城市綠地設(shè)計(jì)階段應(yīng)在保障生長(zhǎng)需要的前提下應(yīng)盡量提高喬木的種植密度，并優(yōu)先選擇碳匯量較高的喬木（如黃連木、香樟等）。其三，在綠地地形設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量減少土石方工程量，同時(shí)應(yīng)優(yōu)先選擇本土植物，不僅易于種植，還可減少運(yùn)輸過(guò)程中的碳排放。其四，城市綠地規(guī)劃與設(shè)計(jì)階段，應(yīng)注重綠地土壤固碳能能力的設(shè)計(jì)。研究認(rèn)為，城市綠地碳總儲(chǔ)量由植被固碳量和土壤固碳量?jī)刹糠纸M成，且土壤的有機(jī)碳密度高于植被碳密度[15]。因此，在進(jìn)行城市地面鋪裝設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能確保地表的透氣性，這意味著更加注重將地面鋪裝設(shè)計(jì)與海綿城市理念、土壤碳匯理念進(jìn)行融合。

圖7 全國(guó)城市綠地面積及同比增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)圖

圖8 城市綠地結(jié)構(gòu)及覆蓋率優(yōu)化前后碳密度對(duì)比

3 結(jié) 論

為了理清碳治理活動(dòng)中各種措施、路徑或方法之間的關(guān)系，構(gòu)建一個(gè)明晰的治理框架，并把握研究與實(shí)踐的關(guān)鍵路徑，以便于更有效的碳中和行動(dòng)。研究中搭建了城市道路交通系統(tǒng)性解決方案和碳中和措施分系統(tǒng)的基本架構(gòu)，明確了從系統(tǒng)、分系統(tǒng)、子系統(tǒng)到關(guān)鍵組件的關(guān)鍵線路，強(qiáng)調(diào)了碳中和措施分系統(tǒng)以及負(fù)排放措施子系統(tǒng)在整個(gè)碳治理路線中的核心作用。并分別對(duì)具有負(fù)排放能效的技術(shù)措施和生態(tài)措施進(jìn)行了深入分析。研究主要側(cè)重于碳中和措施分系統(tǒng)的構(gòu)建以及負(fù)排放措施子系統(tǒng)的研究，而未對(duì)保障輔助措施分系統(tǒng)和碳減排措施子系統(tǒng)開(kāi)展同步研究，這可能使得城市道路交通碳中和措施分系統(tǒng)在實(shí)踐過(guò)程中被過(guò)于樂(lè)觀地估計(jì)。因此，后續(xù)應(yīng)持續(xù)開(kāi)展針對(duì)保障輔助措施分系統(tǒng)和碳減排措施子系統(tǒng)的相關(guān)研究。綜上所述，要實(shí)現(xiàn)城市交通領(lǐng)域的零碳排狀態(tài)，需要強(qiáng)化碳中和措施分系統(tǒng)的基石作用，堅(jiān)持以負(fù)排放和降碳排為碳治理主軸，并持續(xù)優(yōu)化與改進(jìn)碳中和措施分系統(tǒng)，從而推動(dòng)城市道路交通達(dá)成預(yù)定碳中和目標(biāo)。