中国城市碳排放清单核心问题研究

城市在应对全球气候变化和低碳发展方面发挥着决定性作用。城市碳排放清单是城市低碳发展的基石和参考标尺。中国城市碳排放清单研究存在着两个核心问题尚待解决。其一是尚未有较为体系的碳排放清单方法体系。其二是无法核算真正城市意义的碳排放。这种不足严重制约了我国低碳城市发展，甚至可能误导城市低碳发展方向。本研究试图建立我国城市碳排放清单的方法体系，使其符合国际规范和适用中国城市需求，侧重解决城市清单边界、范围、清单方法等不足和排放因子和活动水平的获取困难。同时研究狭义城市(以建成区为主)碳排放模型。利用全国污染源普查点源数据库、统计数据、遥感数据及DMSP/OLS夜光数据等，在空间网格基础上，利用GIS空间分析，建立狭义城市碳排放和市域碳排放及各类空间要素之间的数理模型，并利用典型案例城市的碳排放清单结果检验和验证模型，进而改进和完善模型，分析模型结果的不确定性。解决中国无法核算狭义城市碳排放的困难。

本研究基本按照项目申请书的计划执行，完成了预期的研究内容和研究目标。取得的主要成果为：系统综述、归纳和分析了国际城市二氧化碳排放清单方法和研究进展，及国际组织机构建立的城市清单标准和协议。认为在准确性、公平性和效率性原则下，直接-间接排放混合法将成为城市清单的主流方法，当前排放主要包括范围1+范围2，但未来范围1+范围2+范围3（重点产品和服务）会成为主流趋势。分析了中国城市清单研究的体系问题和困难，结合中国城市的特点和国际城市清单研究进展，提出中国城市温室气体排放清单方法体系。讨论中国城市清单编制过程中所遇到的难点、热点问题和解决途径。重点推荐城市清单编制实践过程中的排放因子，同时分析和归纳当前可以支持城市活动水平数据的统计渠道和主要数据源，并且提出在活动数据缺失时的替代数据选择。结合作者研究工作，针对城市清单中研究相对较少的垃圾填埋、废水处理等领域，较为详细地分析了研究方法，并提出不同区域、不同规模处理设施的排放因子矩阵。针对中国城市地理边界和行政管理权限相对特殊，明确提出中国城市“城区”（狭义城市）的定量界定方法。以城区为城市边界，可以凸显人口和经济聚集区的城市功能，符合国际对城市的认识，同时有利于国内外城市清单比较和政策措施的制定和实施。选择4 个典型城市（北京、上海、天津和重庆），基于第一次全国污染源普查数据库及其他辅助数据，开展城市市域（UB1）、城市市辖区（UB2）、城市建成区（UB3）和城区（UB4）4个城市空间范围的碳排放清单，分析比较不同城市范围的排放特征。UB4的排放结构和特征与UB1/UB2有较大差异，UB4是城市碳排放清单的最佳空间边界，提出在进行中国城市二氧化碳排放研究时，尤其是与国际城市进行对比分析时，明确所选择的空间边界是基本前提，以UB1作为中国城市边界与发达国家城市进行排放对比，可能会误导国际社会对中国城市二氧化碳排放水平的认识和理解。构建城市碳排放模型，重点考虑城市面积、城市地表温度、建成区面积、城市人口、DMSP/OLS 夜光数据及遥感监测的二氧化碳浓度（SCIAMACHY）等数据，同时利用城市市域碳排放清单，基于GIS 空间分析平台，建立城市的碳排放模型。模型侧重挖掘城市空间网格（GRID）中的碳排放水平与城市夜光遥感数据、地表温度等数据的空间关联关系。有利于研究者和决策者基于市域碳排放和模型估算不同城市范围排放。