在全球暖化日益严重的时刻,零碳城市成为城市规划者的核心目标之一。这一概念能够以不同的方式来定义。在狭义上,零碳城市意味着这座城市所生产的可持续、无碳能源,至少要和其所使用的能源持平;而在更广泛的意义上,零碳城市则是指通过使用可再生能源、提高城市设计的效率以及促进生活方式的转变,来将碳足迹降至最低。
根据普林斯顿大学的高草地环境研究所,零碳城市的定义可以进一步扩展为“拥有净零碳基础设施和粮食供应系统的城市”。
目前,大多数城市的能源来源是煤、油或天然气,这些能源的燃烧会释放二氧化碳,这是一种主要的温室气体。根据2019年的报告,城市消耗全球三分之二的能源并占据能源有关温室气体排放的70%。人类的城市化进程不断加速,世界上超过50%的人口居住在城市,这一比例预计到2050年将增至70%。在这一背景下,专注于降低碳排放的城市发展已成为可持续发展的一个不可逆转的趋势。
自2022年以来,已有超过1000个城市参与了“城市零碳竞赛”行动,作为更大范围的联合国“净零行动”的一部分。其中包括里约热内卢、纽约、巴黎、奥斯陆、墨西哥城等国际大都市。在美国,已有超过100个城市承诺实现碳中和的目标。
一个已建立的现代城市要达到净零碳的状态,需要评估七个关键供应系统,包括能源、交通通讯、食品、建筑材料、水、绿色基础设施和废物管理。对于零碳目标的实现,策略包括利用可再生能源、通过更好的城市设计和生活方式变革来减少能耗和资源使用、缩减废物以及创建绿色空间以吸收二氧化碳。
未来的城市规划越来越强调以本地资源为主的研究,这包括食品、能源和可再生资源的利用。
有些城市规划者选择从零开始设计零碳城市,而不是在已有城市中进行改造。这样的设计使规划者能够更好地控制城市的每个方面,确保每个城市的设计均能将碳排放降至最小。在这种模式下,城市可以实现规模经济和节能的最佳效果,并在消除环境影响的同时保持最佳的生活条件和经济发展。
净零是一种科学概念,应该以可衡量的目标来定义。这一框架为理解和评估应对气候变化的行动影响提供了参考依据。净零的实现必须是长期的计划,这些计划需要在多个十年中持续维持。科学家正在测量全球大气的变化并估算碳预算,而在全球范围内识别和实施干预措施则发生在多个层次上。
一个有效的净零框架要求长期目标转化为可实行的近期行动,并就基准、成果和影响进行详细计划。
在这个背景下,城市在应对气候问题方面处于关键位置:它们足够大,可以获得规模经济的好处,并且足够贴近实际问题,能够专注于制定可执行的实际策略。随着对基础设施的需求增长,城市有着强烈的动机去解决问题。
城市涉及到能源、交通、水、食品、住所、建设、公共空间和垃圾管理等基本基础设施。要实现净零可持续性,城市必须重新考虑供应侧问题(如能源和交通),以及需求侧问题(通过更好的城市设计和政策来减少使用)。城市规划中的关键因素包括密度、土地使用混合、连接性和可达性。
例如,成为零碳城市的必要条件是集中减少温室气体的排放,并停止所有排放温室气体的行为。
实现零碳城市的首要任务是可再生能源的发展,这意味着必须确保可再生能源超越非可再生能源,成为唯一的能源来源。此外,太阳能和风能等可再生能源的发展也已经成为最便宜的能源形式之一。随着技术进步,世界各地也在努力发展高效的电池储能技术,以确保稳定的电力供应。
交通运输是全球温室气体排放的主要来源之一,对于低碳城市发展来说,改善公共交通、建设混合用途的社区以及推动非机动交通的发展都是不可或缺的。尤其是电动车的兴起,为减少交通排放提供了可行之道。
食物的生产与运输同样消耗大量的化石能源。因此,减少运输距离和推广本地化的生产方式将有助于降低碳排放。此外,鼓励植物性食品的消费和减少食物浪费,是消费者层面可推动的具体措施。
在建设方面,改进现有建筑的能效并选择低碳建材可显著降低碳排放。而在废物管理上,为支持城市的还原和循环利用,致力于建立零废物城市的策略正变得越来越重要。
全面实现零碳城市的目标绝非易事,但却是迫在眉睫的挑战。未来的城市将会如何在技术与理念的推动下,实现环境的可持续发展?