仇保兴:城市如何实现碳达峰碳中和(4)
北欧一些国家在金属储存方面设置了一条警戒线,该警戒线是以第二次世界大战武器使用的钢材量为标准建立的,当金属储存量到达这一条线时即说明该国的钢材储备达到了国防安全,可以不依赖进口。对国家而言需要有一定的钢铁储备,而钢铁和其它金属材料的储备都可以以“城市矿山”的方式进行。比如,不锈钢或耐候钢建材建造的建筑,其建材在60年甚至百年以后,由于其自身特性,受腐蚀的程度很小,可以有效回收利用,从而大幅度减少钢铁行业碳排放并增强国民经济体系的韧性。
废物处理方式中,传统的垃圾填埋方式不需要消耗能源,但是这一处理方式的占地面积很大,对地下水生态系统干扰也极大;稍好的主流办法是采取“废弃物能源化”,即燃烧处理,这一方式获得的能源是所有方式中最高的,但产生的污染和次生废弃物量也很大。最绿色的技术是垃圾就地循环使用,既不占用太大的占地面积,也不需要太高的能源产出,关键在于废物循环利用与减量减碳化。
第二,中水多级、多次回收再利用是减少供排水碳排放的重要途径。城镇住宅和生产单位污水,目前都是通过污水管网收集长距离输送到污水处理厂进行集中处理,这是一种工业化处理的方式,碳排放强度很高。值得推广的新模式是用分散式的集装箱式再生水处理器,这种方式不仅能够实现水的“微循环”,而且更节能、节地、节省投资。事实上,水只要不蒸发就能就地实现N次循环利用。并且这类设施将单位体积的污水处理成纯净水比海水淡化成本降低一倍。
第二个节水的办法是户内“中水回用”。利用户内中水集成系统可以将洗脸盆、洗衣机、淋浴产生的废水集中储存在一个装置内自动进行过滤消毒,消毒后就成为抽水马桶、拖布池的用水。这套系统可以杜绝部分居民由于不放心其它楼层居民的健康状况,导致不愿意使用中水的顾虑,因为这类户内中水回用设施用的是自己一家人的废水。
高级别的海绵城市与低级别的海绵城市工程产生的减碳效益完全是不一样的,城市网络每一个节点采用不同的技术和措施,产生的节水、节能和碳减排的效益也都有差别。有时越是开发强度高的大拆大建项目的综合节能降碳效益反而越不好。
低碳城市设计建设是否成功,有时取决于细节上是否科学合理。著名生态城市瑞典马尔默生态城的马路上,一般的降雨可以由地砖缝隙下排吸收,稍微大点的雨量可以流经路旁的小型湿地园由植被土壤吸收下渗,大雨时则借助该湿地园植物下渗净化作用,使污染物较高的初期污水进入河流前被小型湿地净化。由于马尔默市街道边这道利用小型湿地园下渗的细节,使其雨洪中杂质得到缓冲吸收,降低了对自然水系的干扰。这种投资很少、见效很快、景观宜人,可灵活性安排的小项目很值得在我国推广。
第三,煤氨混烧可能是保障城市电力供给韧性和脱碳的优先选择。据日本媒体报道,日本政府2050年实现二氧化碳净零排放,燃料氨产业是重点领域之一。日本经济产业省(METI)已经制定计划,到2050年日本燃料结构中使用3000万吨可再生氨,以减少传统发电厂和航运船只的排放。日本经济产业省还计划到2030年用氨与煤炭混烧,替代日本燃煤发电站20%的煤炭供应,随着时间的推移,这一比例将上升到50%以上。最终目标是建设氨气发电厂,作为新的低碳电力结构的一部分,再加上海上风能和核能达到净零排放。
值得指出的是:在诸多类型的燃料中,煤炭的贮存成本和安全性最好。如果我国在碳达峰、碳中和进程中采用“氨煤混烧”工艺路线,不仅能利用我国全球数量最多的燃煤电厂来脱碳供电,而且一旦出现危急状态,这些电厂或锅炉又可重新恢复燃煤发电,从而确保我国应急能源供应。
第四,城市内部的绿化具有显著的综合减碳效应。城市内部绿化对于碳汇的作用其实很少,但这类绿化一旦合理布局就会产生间接而且巨大的综合减碳作用。行道树木和小型园林中的乔木能够通过水蒸发和遮阳效应达到明显的环境降温作用,能够促使民众减少使用空调,从而间接地实现了节能减碳。
基于这个原理,同样一片区域内的40公顷绿地,如何布局才能使其效益最大化?绿地系统设计首先需要网格化的布局;第二,需要结合社区空间结构见缝插针,多种植占地小遮阳效果好的高大乔木;第三,社区微园林要设计成花草灌乔多层合理搭配的布局。这样减碳和美化环境效果才能达到最大化。城市内部的绿化具备减碳效应,但80%以上是通过减缓热岛效应而产生的间接减碳,通过植物作用进行直接碳汇的量很少。
文章来源:《电站系统工程》 网址: http://www.dzxtgczz.cn/zonghexinwen/2021/0707/524.html