Kennedy实证分析了10个典型城市的温室气体排放，发现气候、资源可获取能力、电力、城市设计和垃圾处理等对城市温室气体排放有显著影响，而城市地理位置对其温室气体的排放有关键性影响[2]。Dhakal考虑外调电力和采暖因素，研究了东京、首尔、北京、上海的温室气体排放，发现这4个城市1990—1998年的人均能源利用有趋同表现[3]。国内相关研究多侧重于国际城市间低碳经济的比较，赵书华等对伦敦和北京的产业结构和发展低碳经济的政策进行了比较，并利用人均碳排放、碳生产率两个指标分析了城市低碳发展水平及发展潜力[4]；刘新宇经过碳排放行业分布和就业结构的国际城市比较发现，我国在产业结构低碳化方面大大落后于世界先进水平[5]。综上所述，国外集中于碳排放量的比较，而国内则偏重于低碳经济实现水平的比较，而对于世界城市低碳发展状况进行定量与定性相结合的专题比较，开展较为全面、系统而深入的研究还较为少见。基于此，本文尝试采集北京与伦敦、纽约和东京等世界城市的碳排放强度、人均碳排放、单位面积碳排放量、碳排放结构、能源结构、大气污染和就业结构等定量指标，以及低碳发展政策、低碳发展行动等定性指标，通过北京与其他世界城市的比较分析，为北京缩小低碳发展差距，建设低碳城市提供科学基础和参考依据。
低碳发展指标的比较分析
1碳排放强度的比较
碳排放强度是指单位GDP的CO2排放当量，也即CO2排放当量与GDP的比值，主要用来衡量区域经济同碳排放量增长之间的关系。如图1所示：北京碳排放强度远远高于伦敦、纽约和东京等世界城市水平。以北京为例，该指标分别是伦敦、纽约、东京、巴黎、新加坡、香港、洛杉矶的6.83、6.40、7.58、9.88、6.67、10.85、4.45和4.81倍，这一方面原因在于从经济总量看，北京经济规模较小[6]；另一方面是由城市所处的发展阶段不同，从而导致能源结构、技术水平、产业结构、工业化和城市化进程与规模等存在差距。
2人均碳排放的比较
如图2所示，从人均二氧化碳排放量来看，北京达到10.1吨，已进入全球最高行列，仅低于洛杉矶（13.2吨）、芝加哥（12.7吨）两市水平；北京的人均碳排放比伦敦、纽约、东京、巴黎、新加坡、香港分别高出3.9吨、3.7吨、5吨、4.9吨、1.4吨和3.4吨。这并非是北京市民个人生活的平均排放水平较其他世界城市高，与之相反的是北京目前人均生活碳排放水平与世界城市还有一定的差距，将来随着居民生活水平的提高，还会进一步上升。造成上述态势的原因一是因为北京工业、发电排放比例较大；二是交通、建筑等排放水平较高；再就是北京部分工业产品出口造成较多的“隐含碳”，也使得本地碳排放随之增加。具体而言，据世界银行测算，纽约、洛杉矶、东京60%以上，伦敦50%以上的人均碳排放主要由建筑、交通和垃圾处理导致，而工业和电力所占的比重较小[7]；与之不同的是北京的温室气体排放约35%与用电有关，45%左右与城市边界内的工业活动有关，此外交通、建筑和垃圾处理各约占20%的排放。
3单位面积碳排放的比较
如图3所示，从单位城市面积的平均CO2排放量来看，北京达到80.1kt/km2，该指标仅低于纽约（98.3kt/km2）、东京（82.8kt/km2）的水平。拿北京来说，其单位面积碳排放水平分别为伦敦、巴黎、新加坡、香港、洛杉矶、芝加哥的2.68、4.24、1.46、1.81、2.15和3.94倍。造成上述差距的主要影响因素之一是北京市区集聚了大量的工业和电力生产活动，特别是能耗巨大的重化工业贡献了大量碳排放；另外北京市交通、建筑等基础设施不完善、不便捷造成自行车和公交的出行比例低于世界城市水平，从而造成了单位面积的交通、建筑碳排放较大。据测算，从一个公交站点步行10-20分钟到达商业设施的面积和工作数量，纽约是北京的10倍以上[7]。因此北京今后应加强发挥城市级差地租作用，实现城区产业的“退二进三”，将重化工业逐步外迁。另外就是在建筑节能，低碳交通和城市规划等方面采取行之有效的措施，其单位面积的碳排放水平才会逐渐下降。
4碳排放的行业结构比较
在碳排放的行业结构方面，北京的工业碳排放所占比重远远超过伦敦、纽约和东京等主要世界城市，而服务业、居住碳排放所占的比重则刚好相反（表1）。这主要由于北京还处于工业化的中后期阶段，因而工业耗能比例大而导致碳排放比重较高。具体而言，北京工业碳排放比重为47.27%，分别是伦敦、纽约和东京的6.75、3.94、5.08倍；北京服务业碳排放比重为36.09%，分别只相当于伦敦、纽约和东京的65.62%、65.62%、57.10%；其中北京交通碳排放比重为8.55%，分别只相当于伦敦、纽约和东京的38.86%、38.86%、32.51%，而交通以外服务业的碳排放比重为27.54%，分别低于伦敦、纽约和东京5.46、5.46和9.36个百分点；北京居住碳排放比重为14.75%，分别只相当于伦敦、纽约和东京的38.82%、46.08%、57.17%。由此说明由于发展阶段不同，发达国家与发展中国家城市发展低碳的内容有所不同[8]，北京要缩小与世界城市的低碳发展差距，首要任务是工业低碳化，其次是在快速城市化过程中应大力发展低碳交通和低碳建筑，提倡低碳生活方式，避免重蹈发达国家城市化过程中基础设施“高碳锁定”效应的覆辙。
5能源结构的.比较
从终端能源消费结构来看（表2），其他世界城市的煤炭消耗比重最小甚至接近于零，而煤炭占到北京能源耗费的47.1%，石油占15.5%，天然气占12.8%，外调电力占13.8%，其它10.8%。而纽约能源品种的排序为石油占50.3%，天然气占25.2%，外调电力占15.2%，煤炭只占2.8%；伦敦以天然气为主要品种，占能源的45.2%，其次是石油（27.5%）和电力（25.5%）；东京则是石油占能源的38.5%，电力、天然气分别占33.3%、28.2%，基本上排除直接的煤炭消耗。由此可见北京煤炭消耗比重占到半壁江山的能源结构状况，也会造成碳排放强度相对较大。
6大气污染的比较
再来比较大气污染方面的指标（表3）。首先，北京大气污染年平均浓度高于三个公认的世界城市。以可获得的2006年数据为例，东京大气污染年平均浓度为0.005mg/m3，伦敦为0.0125mg/m3，纽约为0.027mg/m3，而北京2007年是0.047mg/m3，分别是东京、伦敦和纽约的9.40、3.76和1.74倍。其次就可吸入颗粒物而言，伦敦为0.027mg/m3，纽约为0.082mg/m3，北京是0.148mg/m3，北京分别是上述世界城市的5.48、1.80倍。再次就PM10指标来说，2008年北京的指标分别约是伦敦和纽约的6倍、东京的3倍。最后就SO2排放而论，北京2008年该指标分别是伦敦、纽约和东京的1.44、1.38、2倍。由此可见上述三大世界城市环境质量明显好于北京。其根本原因在于这些大气污染主要是由煤炭燃烧引起的，而前文提到北京恰好是以煤炭为主（约占50%）的能源消费结构。至于NO2指标方面，北京却明显好于其他三大世界城市，究其原因在于该排放主要是由机动车燃烧石油、排放尾气所引起的，而北京目前机动车保有量（2011年末498.3万）还少于这三大世界城市（伦敦约500万辆、纽约约800万辆、东京约800万辆）。上述分析表明北京在环境低碳化方面与世界城市水平还存在很大的差距。
7就业结构的比较
因为伦敦、纽约和东京近年三次产业的产值数据难以获得，在此收集这些城市的就业比重数据来代替。根据反映产业结构经济变动规律的配第—克拉克定理，再结合产业结构轻型化的节能减碳效应，第二产业比重降低和第三产业比重上升有利于降低区域的碳排放强度，即：第二产业特别是工业的就业比重越高，则碳排放强度越大；第三产业就业比重越高，碳排放强度却越小。如表4所示，北京的第二产业和工业的就业人口比重远高于伦敦、纽约和东京的，而第三产业则反之。具体来说，北京第二产业就业比重高出伦敦、纽约和东京分别达13.6、17.7、7.9个百分点；工业就业比重分别高出伦敦、纽约和东京达14.77、17.32、9.53个百分点；而第三产业就业比重却分别低了19.59、24.16、13.36个百分点。因此基于北京与其他世界城市产业结构和就业结构的优化程度差距分析，说明通过产业结构正向演进来实现节能减碳还存在较大潜力，但同时任务也较为艰巨。
低碳发展政策的比较分析
目前伦敦、纽约和东京等世界城市为应对气候变化、建设低碳城市，一般基于自愿减排和自我需要减排的认识，纷纷提出明确的量化减排目标，设定低碳发展愿景，并制定合适的低碳发展政策（表5）。相比而言，一方面北京面临着我国总体减排目标的强制分配，可能出于完成约束性目标的基线考虑，尚未提出比国家目标更高的意愿，因而可说在一定程度上受到国家目标束缚而不敢冒进；另一方面专门针对减少碳排放、发展低碳城市的政策还为数不多，主要是从节能减排、建设“科技北京”和“人文北京”等角度来展开，重“硬件”建设而轻“软件”建设，并严重依赖于政府政策的支持性，城市结构和城市活动相结合、市场与政府相结合的政策引导性不够；另外在建立时间序列的温室气体排放清单、制定量化的城市减排目标等方面工作还未迈开实质性步伐，这使得北京的低碳发展行动缺乏基础数据、战略规划、基准情景和行动指南。3低碳发展行动的比较分析在低碳发展目标的指引下，世界城市为落实减排目标都因城而异地采取行之有效的低碳发展行动（表6）。三大世界城市在能源、建筑、交通、产业等领域都寻求最优的低碳解决方案，城市之间的差异性决定了他们采取的行动规模和形式各有不同，从而形成不同的低碳发展模式。比较而言，北京在探索低碳城市发展行动中，还只简单停留在推动节能减排的层面上，仅仅关注重点减排项目和工程，还未将减碳任务分解到各个部门和行业，也没出台北京低碳城市发展规划，并像主要世界城市一样，制定低碳发展路线图，整合低碳科技资源，建立低碳标准体系，完善政策体制机制，加强低碳宣传教育培训，发动利益相关者力量，促进政府示范、合作分享，寻求有效融资战略，这样在最终低碳发展绩效上可能存在较大的不确定性，很难达到显著的碳减排效果，并获得经济社会发展、能源资源节约、生活条件改善和环境质量提升等在内的协同效益。
结论与建议
综上所述，无论碳排放强度、人均碳排放、单位面积碳排放量、碳排放行业结构、能源结构、大气污染和就业结构等定量指标方面，还是低碳发展政策、低碳发展行动等定性层面，目前北京的低碳发展状况与伦敦、纽约和东京等世界城市相比还存在不小的差距。在世界城市纷纷开展温室气体减排行动、创造低碳就业、规划绿色高效产业的低碳发展新格局面前，北京建设低碳城市就显得更为任重道远。为此，北京要积极而广泛地借鉴世界城市低碳发展的经验和教训，统筹考虑世界城市与低碳城市的目标协调，将低碳城市建设作为世界城市建设的示范工程之一，结合自身的资源禀赋、所处阶段和经济社会发展水平，探索适合北京市情的低碳发展道路。通过前文研究世界城市应对气候变化、建设低碳城市的行动规划，对北京走向低碳发展的进程、行动和关键环节给出如下政策建议：
（1）注重政府引导，强调规划先行
首先，北京各级政府应树立城市低碳发展的理念，通过各种媒体传播、宣传、教育和普及低碳理念和绿色意识，大力推广市科委开展的低碳城市发展路径及试点建设活动，从低碳城区、低碳园区、低碳社区及北京市可持续发展实验区等各层面展开，将低碳城市建设和低碳产业布局作为首要的示范性工程，促进和引导社会形成资源节约、环境友好、低碳发展的生产方式和消费模式。其次，抽调相关职能部门组建北京低碳城市建设领导小组，制定清晰的低碳城市发展路线图，并分阶段落实低碳城市规划后严格执行。
（2）优化产业结构，改善能源结构
北京三次产业结构还需进一步提高产业发展质量，调整、优化产业内部结构。第一产业要向生态农业、都市农业、节水农业发展；第二产业要实现低碳转型，在将重化工业搬离外迁的基础上，向低碳产业、战略性新兴产业发展；第三产业在更提高整体比重的基础上，向高端服务业、生产性服务业、文化创意产业、旅游休闲业发展。在提倡全方位节能的基础上，还应大力改善北京以煤为主的能源结构，逐步降低化石能源的比重，积极发展新能源和可再生能源。
（3）提高能源效率，研发低碳技术
以提高能效为中心，开发能源和能效项目，着力在工业、建筑和交通等领域研发、推广和应用节能技术，具体包括规范工业和建筑节能，实行公交优先、管理和优化交通系统，提倡可持续的土地规划利用模式等。北京还应以其科教和研发优势，在电力、交通、建筑、冶金、化工、可再生能源和新能源等领域开发适用的低碳技术。市科委应制定中长期低碳技术发展规划和低碳技术路线图，加大低碳技术创新的投入力度，建立和形成有利于低碳技术发展的长效机制。
（4）加强国际合作，争取项目支持
应就低碳技术的推广，能效提高、可再生能源、低碳建筑等领域的技术联合研发，及在低碳技术转让、低碳创新资金援助、低碳技术市场开发开放等方面，加强与世界城市的低碳项目交流与合作。进一步从世界城市在城市功能配置与低碳城市建设、管理模式创新与低碳城市发展、城市能源系统规划与低碳产业促进等方面，根据自身基础合理引进低碳项目，争取国际资金、技术援助，为解决北京建设低碳城市过程中所面临的战略规划、技术选择、资金瓶颈、示范建设和评价指标体系等问题提供借鉴和参考。
（5）创新制度体系，规范低碳行为
北京要以加快经济发展方式转型和调整产业结构、能源结构、人口结构为切入点，进行低碳发展的顶层设计和管治变革，创新低碳发展的体制机制，编制系列低碳标准，建立监测、跟踪减排进展体系，组合运用法律、经济和行政等措施，确保低碳发展目标的完成。另外还要积极落实《“绿色北京”行动计划》，以绿色采购、能效标志、阶梯能源价格、税费减免与补贴、推广智能电表、合同能源管理等手段，规范、监督政府和广大市民的低碳消费行为。
（6）完善碳交易机制，构建碳市场体系
以北京被确定为首批碳排放交易7个试点省市之一为契机，从政策和制度两个层面来挖掘和分析碳交易市场发育不完整的内在机理，从而完善碳交易制度。逐步建立与国际接轨的碳排放交易系统，确立自愿减排交易机制的基本管理框架、交易流程和监管办法，建立交易登记注册系统和信息发布制度，运用碳审计、碳金融等手段开展谈市场的自愿减排交易活动。
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