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慕尼黑——*城市
在城市地區(qū)采取有效的減排舉措能夠?qū)Νh(huán)境產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。最近,一項以慕尼黑市為對象的研究表明:一個特大都市可以在短短二三十年內(nèi),實現(xiàn)幾乎為零的碳排放。其所需的大多數(shù)技術(shù)已經(jīng)問世,若將這些技術(shù)付諸實施可以節(jié)省許多金錢。
許多人都愿意在城市居住。城市里有就業(yè)機(jī)會、多姿多彩的文化生活以及各式各樣的休閑娛樂活動。巴伐利亞州州府慕尼黑正是這樣一座城市。生活在這里的人們只要一趟短途旅行就能去阿爾卑斯山登山或滑雪,享受迷人的湖光山色,或者驅(qū)車前往意大利和地中海游玩。無怪乎慕尼黑是德國為數(shù)不多的幾座將在今后幾十年保持經(jīng)濟(jì)增長的城市之一。但是,盡管能在德國經(jīng)濟(jì)不景氣的大形勢下獨善其身,慕尼黑仍未擺脫朝著日益膨脹的大都會區(qū)發(fā)展的命運。
在新興工業(yè)化國家和發(fā)展中國家,人們紛紛涌向城市,尋求工作和受教育機(jī)會,希望過上更加美好的生活。去年,這個趨勢到達(dá)了一個分水嶺。2008年,有史以來*次,全球一半的人口居住在城市。預(yù)計到2050年,這個數(shù)字將增至70%。這將導(dǎo)致城市大幅擴(kuò)張,消耗資源,污染環(huán)境。
盡管大都會區(qū)的面積僅占地球表面的百分之一,但其消耗的能源占全球能源消耗總量的75%,所排放的以二氧化碳為主的溫室氣體占全球總排放量的80%。照這樣下去,這些城市將自釀苦果。專家預(yù)計,氣候變化將對城市造成嚴(yán)重影響。例如,上海很有可能遭受強(qiáng)烈的暴風(fēng)雨。而德國聯(lián)邦環(huán)境署預(yù)測,到本世紀(jì)末,慕尼黑每年的高溫天氣以及如熱帶般酷熱的夜晚的數(shù)量將大幅增加。
有沒有關(guān)于城市的好消息?當(dāng)然有。城市雖然是造成氣候變化的最大元兇,但同時,人口集中的大城市也為解決其造成的問題提供了很好的機(jī)會,因為在這里,氣候保護(hù)的關(guān)鍵措施將產(chǎn)生最大的影響。因而,世界各地的大都會區(qū)具有*的有利條件,可以*實現(xiàn)更加環(huán)保的生活方式和商業(yè)模式。
一座現(xiàn)代化城市怎樣才能在人口不斷增長的情況下減少碳排放,而不會降低人們的生活水平或使經(jīng)濟(jì)增長減速?德國伍珀塔爾(Wuppertal)氣候、環(huán)境、能源研究所在西門子的支持下探索了這個問題的答案。研究報告《慕尼黑——通往無碳未來之路》細(xì)致深入地審視了從現(xiàn)在到2058年,這座城市可以通過哪些舉措,最大限度地降低其對環(huán)境的影響。這項研究的結(jié)論是,一座像慕尼黑這樣的城市可以轉(zhuǎn)變?yōu)閹缀趿闾寂欧诺牡貐^(qū)。這份報告指出,這樣的結(jié)果需要市政當(dāng)局、電力企業(yè)和城市居民之間的密切合作——明確承諾應(yīng)用從節(jié)能冰箱到發(fā)電廠的高能效技術(shù),以及投資如風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能和地?zé)崮苓@樣的可再生能源的更廣泛應(yīng)用的普遍意愿。
將二氧化碳排放減少80%至90%。這份研究報告描繪了慕尼黑兩個可能的遠(yuǎn)景。“理想遠(yuǎn)景”對無碳未來充滿信心,認(rèn)為按報告中考慮的因素,這一目標(biāo)將在在50年內(nèi)或多或少的實現(xiàn)。
另一個遠(yuǎn)景,即“過渡遠(yuǎn)景”,則在一定程度上更為保守。例如,研究認(rèn)為,在這一遠(yuǎn)景下,需求增長將抵消發(fā)電效率的提高,個人交通方式也將基本保持當(dāng)前的狀況。不過,不論在哪個遠(yuǎn)景下,結(jié)果都將是顯著的。在樂觀的理想遠(yuǎn)景下,研究認(rèn)為,通過實施全面的高能效措施,到本世紀(jì)中葉,每位居民的平均二氧化碳排放量將減少90%左右,減至750公斤/年。
另一方面,在較為保守的過渡遠(yuǎn)景下,平均二氧化碳排放量將減少將近80%,減至1.3公噸。相比之下,根據(jù)政府間氣候變化專門委員會(IPCC)2007年發(fā)布的《世界氣候報告》,歐盟各國的環(huán)境部部長設(shè)立的全球溫室氣體減排目標(biāo)僅為50%以上,平均每人不到2公噸。慕尼黑的兩個未來遠(yuǎn)景都令這個目標(biāo)相形見絀。
這項以慕尼黑為對象的研究細(xì)致深入地分析了哪些措施能夠最大限度地實現(xiàn)二氧化碳減排,以及這些措施的經(jīng)濟(jì)可行性。在慕尼黑,將近一半的二氧化碳排放是來自為住宅和建筑物供暖所消耗的能源。因此,改善屋頂、幕墻和地下室的隔熱性能可以大大減少排放,我們也沒有必要在這方面精打細(xì)算。實際上,這項研究假定將對慕尼黑現(xiàn)有的房屋進(jìn)行改造,使之符合被動式節(jié)能房屋標(biāo)準(zhǔn),并且未來修建的所有房屋也將符合這個標(biāo)準(zhǔn)。包括采用 的隔熱材料和真空隔熱窗,以及在將廢氣排出屋外之前,回收至可以利用其殘余熱量的通風(fēng)系統(tǒng)。
這項研究發(fā)現(xiàn),通過采取上述措施,可以將現(xiàn)有建筑物的供暖需求從當(dāng)前的每年每平方米200度(kWh/m2a)左右降至25到35 kWh/m2之間,而新建房屋的供暖需求將僅為10到20 kWh/m2a。
與此同時,新建樓宇將配備太陽能系統(tǒng),其中大部分都能自主滿足其余的電力需求,甚至還能將多余的電力輸送至電網(wǎng)。為確保在今后50年內(nèi)將大多數(shù)建筑物的能效提高至必需的水平,此類改造的實施速度必須從當(dāng)前的每年改造0.5%提高至2.0%。這就意味著,每年實施此類能效改進(jìn)措施的房屋數(shù)量必須是當(dāng)前的四倍。
在50年的時間內(nèi)對一座像慕尼黑這樣的城市實施提高能效的全盤改造似乎困難重重。但這樣做是值得的。盡管相比于執(zhí)行2007年頒布的《節(jié)能法》的要求,建設(shè)符合被動式節(jié)能房屋標(biāo)準(zhǔn)的房屋的成本更高,在整個慕尼黑市實施此類改造和新建房屋所需的額外成本約為130億歐元,相當(dāng)于每位居民每年多花200歐元左右——差不多是年均燃?xì)赓M的三分之一。然而,到2058年,這些舉措每年將節(jié)省16億至26億歐元的能源成本,相當(dāng)于每年每位居民節(jié)省1,200至2,000歐元,足以抵消這筆額外的投資。這份研究報告稱,到2058年,按照被動式節(jié)能房屋標(biāo)準(zhǔn)改造現(xiàn)有房屋和新建房屋,將節(jié)省300多億歐元的能源費用。此外,其他節(jié)能領(lǐng)域也是這種情況。這項研究得出的結(jié)論是,一般而言,旨在提高能效的舉措將在其整個使用壽命期間收回成本。
家庭用電。當(dāng)然,僅僅隔熱是不夠的。要實現(xiàn)二氧化碳*,還必須采取更多措施。熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)系統(tǒng)也有助于削減溫室氣體排放。這種供暖系統(tǒng)的能效特別高,因為其所用初級燃料中所蘊(yùn)含能量的90%都能被利用。慕尼黑未來可能出現(xiàn)的兩種遠(yuǎn)景都假定,集中供暖的使用率將從20%增至60%。這并非不切實際的建議。例如,在哥本哈根,大約70%的家庭采用集中供暖。
旨在削減二氧化碳排放的其他措施包括使用節(jié)能家電和照明器具,以及使用可再生能源和低碳能源,如光伏系統(tǒng)、太陽能熱水器和地?zé)嵯到y(tǒng)等。這項研究假定將越來越多地采用分布式發(fā)電。例如,由熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電廠為城市的各個區(qū)域提供電力和供暖,或由微型熱電聯(lián)產(chǎn)裝置為獨立建筑物中的住戶提供電力和供暖。
這份研究報告指出,如果能夠嚴(yán)格采取一切節(jié)電措施,從停車信號燈到滾筒烘干機(jī),可再生能源將能滿足一座像慕尼黑這樣的城市的大部分用電需求。這項研究假定,慕尼黑將繼續(xù)采用當(dāng)?shù)匾约暗聡渌貐^(qū)和國外的大型發(fā)電廠提供的電力。這些電力主要來自北歐的海上和陸上風(fēng)力發(fā)電場,或者歐洲南部或北非的太陽能發(fā)電廠,通過低損耗的HVDC傳輸線路輸送至歐洲中部城市。還有一部分電力來自配備了碳捕集和封存系統(tǒng)的低碳發(fā)電廠。
汽車也是節(jié)能高手。這項研究探討的一個最令人注目的變化是大量改用電動汽車。到本世紀(jì)中葉,很有可能慕尼黑地區(qū)內(nèi)的交通大部分都是采用電動汽車。長途旅行則可能仍然采用混合動力汽車,或高能效柴油或汽油汽車。在慕尼黑地區(qū)行駛的這些為數(shù)眾多的電動汽車,有助于調(diào)節(jié)發(fā)電量隨天氣情況和時間而變化的太陽能或風(fēng)電的波動。電力充足(因而十分便宜)時,電動汽車的電池將充當(dāng)中間存儲系統(tǒng)。而當(dāng)用電需求很高(并且是峰時電價)時,電動汽車可以將存儲的部分電力饋回電網(wǎng)。
與此同時,更好的城市規(guī)劃有助于減少慕尼黑地區(qū)的交通流量,從而減少交通產(chǎn)生的二氧化碳排放。慕尼黑的兩種遠(yuǎn)景都假定交通需求將會減少。比起在只有坐汽車才能到的新開發(fā)地段修建大型購物中心,這項研究更傾向于建設(shè)住宅、工作場所和商店彼此鄰近的城市社區(qū)。這樣,許多時候,出行只需要走路或騎自行車。同樣地,研究人員認(rèn)為應(yīng)該使公共交通變得更加舒適,以吸引更多人選擇這種出行方式。
除將慕尼黑作為一個整體進(jìn)行分析之外,這項研究還提出了一個詳細(xì)計劃,在慕尼黑周邊的一個既有舊住宅又有新建住宅的實際社區(qū)內(nèi)提高能效。研究人員得出的結(jié)論是,可以在30年期限內(nèi),創(chuàng)建一個低碳社區(qū)。此外,研究人員稱,因供熱需求減少而節(jié)省的能源費用,將抵消按照被動式節(jié)能房屋標(biāo)準(zhǔn)改造現(xiàn)有建筑物和新建住宅所需的費用。這筆節(jié)省下來的費用足以建設(shè)一個采用地?zé)崮茉吹臒o碳社區(qū)供暖系統(tǒng)。換句話說,投資建設(shè)無碳供暖系統(tǒng)不僅能大幅降低排放,而且每年可以為這個社區(qū)平均節(jié)省400萬至650萬歐元。
必須牢記的是,個人和企業(yè)也有能力對提高能效做出貢獻(xiàn),因為許多時候,正是他們必須在傳統(tǒng)技術(shù)與能效更高但初始投資更加昂貴的替代技術(shù)之間做出選擇。修建房屋、家用電器和工業(yè)電機(jī)都是這樣。不過,這項研究強(qiáng)調(diào),這往往只涉及行為轉(zhuǎn)變,而不會降低生活質(zhì)量。常常是高昂的成本讓大眾遲遲不肯轉(zhuǎn)度,使低能耗技術(shù)難以普及。通常這又是因為消費者未能認(rèn)識到節(jié)能產(chǎn)品在其整個使用壽命期間所能節(jié)省的能源費用。然而,經(jīng)驗清楚地表明,通過適當(dāng)?shù)娜谫Y支持和激勵措施以及針對性的信息宣傳活動,可以將人們的行為向正確的方向引導(dǎo)。因此,這項研究得出的結(jié)論是,只有在經(jīng)濟(jì)上可取的高能效技術(shù)才具有吸引力。大多數(shù)時候都是這種情況。