以城市為主體來實施(30·60)倡議具有五大優(yōu)勢。一是，城市是人為溫室氣體排放的主角(占75%)。二是，我國城市行政區(qū)包括山水林湖田鄉(xiāng)村和城鎮(zhèn)，有利于因地制宜、科學布局可再生能源和碳匯基地。三是，改革開放四十年城市間的GDP競爭可轉向GDP增長與減碳雙軌競爭。四是，以城市為減碳主體可使“從下而上”“生成”碳中和體系，與“從上而下”“構成”行業(yè)碳中和體系進行互補協(xié)同。五是，以城市為主體的(30·60)倡議能演化成最優(yōu)碳中和路徑。“解鈴還須系鈴人”，城市的問題還需要通過城市自身來解決，需要通過目標導向、問題導向和經驗導向這三方面的綜合演化出最佳碳中和線路圖和施工圖。
一、碳匯的“負面清單”
首先，森林的碳匯能力遠沒有人們所想象般巨大。我國曾公布到2020年森林面積比2005年增加4000萬公頃，木材蓄積量增加13億立方米。即每年凈增加不足1億立方米，約等于每年削減幾億噸二氧化碳排放，與我國每年超百億噸的排放量相比，收效甚微。
對各種碳匯進行比較，單位海域生物固碳能力是森林的10倍、草原的200倍。而森林每立方米蓄積量約吸收1.83噸CO2，釋放1.62噸O2。
海洋生物碳匯過程中，大量的貝類如牡蠣能夠將二氧化碳封存后轉化為牡蠣的甲殼，固碳期幾乎無限，可達數千甚至上萬年，屬于自然固碳。大自然中大量的貝殼甲殼化學成分都是碳酸鈣，由此導致海洋的碳匯量巨大。相比之下森林的碳匯量則小得多，但是其對陸地生物多樣性的貢獻達80%。很多人倡導通過在城外農地上種樹來提高碳匯，實際上這一方案碳收益很低，例如對于沿海的深圳市，與其花費大量的人力財力種樹，不如把深圳近海的紅樹林培養(yǎng)好，單位面積的紅樹林(包括海洋生物)的固碳量比森林固碳能力高出數倍甚至數十倍。
其次，光伏發(fā)電綜合減碳效應明顯。除了自然固碳之外，還可以利用光伏進行減碳。一畝地的光伏板所減碳量和固碳量遠高于一畝草原，在一些戈壁灘上建立光伏發(fā)電站，不僅能夠利用光伏發(fā)電，還能挽救和改良生態(tài)，豐富物種多樣性和有效阻止沙漠化蔓延。因為高原地區(qū)(晝夜)溫差大，早晨的霧氣可以凝結在光伏板上，使光伏板下的沙地得到滴灌，有了水后自然就會長草。
內蒙古磴口光伏治沙項目，電站規(guī)模5萬千瓦，占地面積約1700畝，板間種植苜蓿等防沙植物800余畝。自2013年并網以來，電站周圍植被覆蓋率從建站前5%上升到2018年77%，配合外圍防護林實現了沙丘全部固定，有效阻止沙漠化蔓延。項目每年通過生態(tài)治理可實現8556噸二氧化碳的固化。
太陽能光伏板的制造需要單晶硅原料的提煉，提煉后還需進行切割，不論是提煉還是切割都需要耗能，那么從全生命周期來看，是不是太陽能光伏板這種減碳方式并不合理?事實上，在十多年前這種顧慮是成立的，但是隨著光伏技術的發(fā)展，現在的光伏板壽命和光能轉化率比過去明顯提升，而且全生命周期的能耗也因技術創(chuàng)新而成倍下降，根據當前光伏板轉化效率和成本測算，一塊光伏板在安裝后3-5年發(fā)出來的電量就可以填補光伏板在生產過程中產生的全部能耗。
根據測算，北京地區(qū)每畝太陽能板減碳能力相當于15.4畝林地。太陽能光伏電站當前的標桿電價是0.3元每度電，而居民用電約為0.5元/度，工業(yè)用電約為0.7元/度。因此，只要光伏發(fā)電達到一定規(guī)模就有足夠的利潤。
再次，錯誤的植樹造林反而會增加碳排放。不同品種、不同樹齡的樹林，產生的碳匯量都不一樣。碳四類植物由于它的光合作用比一般碳三類植物高約一倍，例如玉米、高粱等，這些植物用同樣的水灌溉，但在成長的過程中吸收的碳遠超其它植物。世界上碳四植物約有50多種，如果將他們中的部分進行轉基因培育，使其干莖生長更快，固碳效能更高，收割后利用余熱碳化，固碳的成本也將大大低于傳統(tǒng)的CCUS法。
此外，樹木碳匯也要注意“碳負面清單”，如果采用負面清單上的方式進行種樹，減碳效果不僅很少甚至會起到反作用。例如現在很多城市還在將深山老林的老樹、大樹移植到城市中來，其實老樹大樹的新增碳匯效果是比較小的，挖、運、植的過程中反而要排放大量二氧化碳。而將樹木通過交通工具遠距離運送，實行異地種樹，也是一種高碳的行為。除此以外，還有一些非專業(yè)的種樹等不僅不是低碳行為，反而會造成高碳排放。最需要注意的是不能在年降雨量小于500mm的地方植樹，樹木成長需要大量水份，北方許多城市用水都只能依靠南水北調，而這南水北調的水是實實在在的高碳水。特別是主張在沙漠種樹種水稻這類事情，絕大多數是荒謬的，即使能種樹，那也是依靠抽取大量地下水灌溉，這無異于飲鴆止渴。大家都知道胡楊的樹根可以深深扎根到數十米深，這些依靠地下水灌溉的樹木或水稻可能在前幾年會長的很好，但是地下水水量非常有限，一旦抽取過度，水位下降，即使有著“沙漠衛(wèi)士”的胡楊也無法幸免于難。
不同種植物在成長過程中所需水量不同，對植物所澆的水，植物只可能吸收0.5%-1%用于固碳，而其它99%的水都蒸發(fā)掉了。針葉樹產生1公斤生物量所需的水分最多，但水份足時，針葉樹的蒸發(fā)量成倍增長、但水分少時也可以存活。而闊葉樹則是水多水少都會蒸發(fā)，水少的話甚至還會死掉，綜合表現來看，桉樹表現的最好，所需水量最少但在北方地區(qū)無法存活。
總結一下，通過推廣光伏治沙項目，可以實現既治沙又發(fā)電，而且通過凝結的水蒸氣還可以進行沙漠綠化。另一方面還可以推廣的項目是發(fā)展風光電-水-土-林-匯模式，通過采取擴大人工造林和增加土壤固碳潛力兩個措施來進行固碳。目前在美國等一些發(fā)達國家正專注于發(fā)展碳捕捉技術，這是固碳的有效辦法，但綜合其收益與成本來看，并不值得廣泛普及，當前我們不能盲目學習推廣美國高成本、高耗能的碳捕捉技術，而是應該促進生物質自然碳捕集與封存發(fā)展。
二、建筑節(jié)能減碳
第一，建筑全生命周期碳排放約占全社會排放量的一半。據《中國建筑能耗研究報告(2020)》，從2005年到2018年，我國建筑全過程碳排放變動趨勢，建筑全生命周期碳排放量達到了49億噸(約占全社會碳排放的48%)，并且碳排放主要集中在建筑運行和建材生產過程，而建筑施工碳排放只占其中的很小一部分。由此可見，計算建筑碳排放，判斷一個建筑是否為高耗能，或低碳建筑，不能只考慮運行階段的碳排放，而是應該從全生命周期來衡量碳的排放。
從當前建筑運行相關的二氧化碳排放狀況來看，我國公共建筑的面積最小，但是耗能強度最大;北方采暖建筑總面積不大，但碳排放約為5.5億噸。現在還有很多南方城市都在計劃實行集中供暖，如不謹慎考慮，這將會明顯增加這些城市的碳排放。我們的思想觀念不能仍停留在工業(yè)文明搞大投資的傳統(tǒng)理念上，也要更多考慮能耗和碳排放的問題。
第二，基于三個原因，我國住宅運行耗能明顯低于發(fā)達國家。我國每平方建筑平均能耗強度遠遠不及美國、英國、加拿大等資本主義國家。美國的人口不到我國的1/4，但是所消耗的建筑能耗遠比我們要高，一個美國人的建筑能耗相當于5個中國人。為什么這么高呢?主要有三個原因：一是中國人人均面積約為40平方米，而平均每個美國人則擁有住宅達85平方米;二是我國住宅主要用的是分體空調，而美國住宅主要用集中空調;三是我國家庭不用烘干機，而烘干機在美國基本屬于必需品，正是由于這幾個因素，使得中國人均建筑能耗要比美國低的多。對我國建筑尤其是住宅實行每個房間安裝一個空調是最節(jié)約的模式，分布式的能源供應和設施是最節(jié)能的，而“三聯(lián)供”的集中供熱模式從實踐來看其實只適用于我國北方城市。
第三，綠色建筑能為城市碳中和提供基礎性貢獻。綠色建筑有一個重要的特征，即能夠在建筑全生命周期體現節(jié)能、節(jié)水和節(jié)材。例如建筑材料如果是本地生產的，沒有長距離的交通成本基本屬于低碳，但是如果是從意大利進口的建筑材料，那就得加上運輸過程中的碳排放，這顯然屬于高碳項目。
綠色建筑第一次顛覆了我國傳統(tǒng)的建筑碳排放計算標準，這也使技術人員掌握了國際通用的能耗計算標準。綠色建筑還有個別名為“氣候適應性建筑”，即建筑的能源系統(tǒng)和圍護結構能夠隨著氣候的變化而自行調節(jié)，使建筑的用能模式發(fā)生適應性變化。例如夏天的時候可以把多余的熱量儲存在地底下，使土壤成為一個熱儲存器，到冬天的時候又把這些熱量取出來用于取暖。春天、秋天為什么能耗很低?因為這時候只需要開開窗戶就行了。這套系統(tǒng)比較適用于冬冷夏熱的廣大長江流域。
值得注意的是，玻璃幕墻建筑雖被視為城市建筑現代化的標志，但是在南方地區(qū)卻要謹慎大面積推廣。玻璃本身的導熱性能好，而隔熱效果差，在夏天，太陽輻射熱大，導致建筑內溫度很高。但是如果這類全玻璃幕墻建筑建在哈爾濱等北方地區(qū)，由于北方城市一年中夏季時間短，常年的平均氣溫較低，則可以充分利用太陽光照射所能吸收的熱量來調節(jié)室內溫度，這時候的玻璃幕墻建筑則是節(jié)能的綠色建筑。
第四，建筑碳中和的關鍵在于社區(qū)級能源微電網。需要強調的是，建筑脫碳潛力在于社區(qū)“微能源”系統(tǒng)。將風能、太陽能光伏與建筑進行一體化設計，同時利用電梯的下降勢能和城市生物質發(fā)電，利用社區(qū)的分布式能源微電網以及電動車儲能組成微能源系統(tǒng)。
借助這個微能源系統(tǒng)，可以有效調節(jié)電網波動，例如在峰谷的時候，用電動汽車進行充電;當峰頂時，可以借用電動車所儲電能反饋電網一部分電力，對電網用能進行調節(jié)。如果外部突發(fā)停電，社區(qū)也可以借助各家各戶的電動車電能作為臨時能源供應。但是這種模式面臨的問題在于需要各地電網公司積極參與和推廣這種做法。
第五，建筑內部的“魚菜共生”系統(tǒng)有可能在將來發(fā)揮重要脫碳作用。國外已經開展了大量研究，綠色建筑的高級階段可以發(fā)展為“魚菜共生”系統(tǒng)，使日常食物能夠在建筑內實現并就近供應。魚菜共生是一種新型的復合生態(tài)體系，它把水產養(yǎng)殖與水耕栽培兩種原本完全不同的農耕技術，通過巧妙的生態(tài)系統(tǒng)設計，達到在建筑內科學的協(xié)同共生，從而實現養(yǎng)魚不換水而無水質憂患，種菜不施肥而正常成長的生態(tài)共生效應。
對于建筑節(jié)能減碳還需要建立一個負面清單：一是防止城市低密度發(fā)展，即防止美國式的過度郊區(qū)化;二是在南方地區(qū)或長江流域謹慎推行按建筑平方米計價的“集中供熱”，以及“三聯(lián)供”或“四聯(lián)供”系統(tǒng)供能;三是在夏熱冬暖或夏熱冬涼地區(qū)謹慎使用大面積的玻璃幕墻;四是限制盲目建設超高層建筑，超高層建筑人均能耗要比普通建筑至少高15%;五是防止過度推行中央空調;六是農村謹慎消滅土坯房，實際上，夯土建筑每立方米比熱容量約為混凝土的一倍，改良后的抗震夯土建筑不僅成本低廉也是最節(jié)能的，凝聚了過去老百姓的歷史生活經驗和古老的中華智慧。
三、交通領域如何控制碳排放
首先，城市之間的不同交通選擇對碳排放強度影響顯著。2018年，在交通部門的總排放量中，道路運輸、鐵路運輸、水路運輸和民航運輸分別占73.5%、6.1%、8.9%和11.6%，道路運輸占比最高，增長也明顯高于其它運輸模式。我國道路交通的碳排放在逐年升高，這一定程度上是由于私家車的使用比例在提高。日本在上世紀六十年代就做過研究，同樣一噸貨物，如果用小車公路運輸產生的碳排放比大車運輸要高出20倍，占地面積還大30倍，這一研究成果促使了后來日本大力推行新干線的建設。
當使用不同燃料時，即使是同樣的車輛交通，其產生的碳排放也有明顯差別。如果以氫氣作為燃料，灰氫與綠氫產生的碳排放相差數十倍，不同來源的甲烷產生的碳排放也完全不一樣。
其次，城市內部不同燃料和交通工具將決定交通碳中和的難易程度。對各類交通工具的碳排放與其占地面積進行比較后發(fā)現，單人出行的私家車人均占地面積和碳排放最大，其次是插電式電動車、拼車式私家車、摩托車等。摩托車的碳排放比地鐵、巴士的碳排放還要高，而且摩托車乘用兩沖程內燃機，燃燒不充分產生的污染比四沖程的一般燃油汽車更大。由此可見，自行車、電動自行車，以及共享單車顯然是綠色低碳的交通方式。現在世界各國都已經陸續(xù)公布了燃油車的禁售時間。
推薦閱讀：碳中和論文投稿哪些期刊
