我院王少剑课题组发表珠江三角洲城市碳达峰预测研究成果
城市产生了全球碳排放量71%~76%,备受巴黎协定、国家2030年前碳达峰行动方案、“十四五”规划等重大政策的关注,城市何时实现碳达峰和发掘其碳减排潜力已成为减缓气候变化的关键议题。“十四五”规划指出要支持有条件的地方率先碳达峰,尽快制定2030年前碳排放达峰行动方案,我国各市城市碳达峰行动方案正加紧编制,亟需相关研究提供城市碳排放预测、碳达峰评估、碳减排潜力估算等科学依据。
中山大学地理科学与规划学院王少剑副教授课题组与中国科学院地理科学与资源研究所方创琳研究员合作的论文《珠江三角洲城市群城市碳排放动态模拟与碳达峰》于2022年3月在国内自然科学领域顶级期刊《科学通报》上发表,以珠三角城市群为案例进行了城市碳排放动态预测与碳达峰评估。
1 变概率动态模拟方法设定
文章基于Kaya恒等式将城市碳排放分解为人口规模、人均地区生产总值、能源强度和能源消费碳强度4大参数,参照RCP-SSP情景设定极高、高碳、基准、低碳和极低5种碳排放情景,并基于蒙特卡罗法对不同时间段和不同参数设定了差异化的概率,以变概率方式动态模拟强度渐增的城市碳减排工作。
2 碳排放演化与碳达峰评估
碳排放动态预测结果显示,珠三角城市群整体大概率实现广东省有条件地区2025年碳达峰目标,2035年碳排放量将降低到24885万~27006万t。9个城市呈现2种碳排放演化特征,深圳、珠海、惠州和东莞属于倒“U”型演化的碳达峰类城市,均不晚于2020年碳达峰,2006~2035年特别是碳达峰后碳排放量显著下降。广州、佛山、中山、江门和肇庆属多情景发散型演化的潜在碳达峰类城市,部分情景存在未达峰风险。江门和肇庆碳达峰进程明显落后,仅18.92%和20.08%不晚于2025年碳达峰。
在碳减排任务方面,2035年珠三角城市群碳强度将降低到0.11~0.12 t/万元(图1),较2006年下降84.18%~85.21%,大概率完成十四五规划提出的十四五期间下降18%任务和2030年较2005年下降65%以上的中国国家自主贡献目标。

图1 动态模拟下珠三角城市群9个城市碳强度
3 珠三角城市群碳减排潜力
珠三角城市群累计碳减排潜力为−8168万~12825万t(图2c),66.79%的概率实现进一步碳减排且2744万t碳减排量的概率最高。对于城市而言,早实现碳达峰的城市潜力较小,曲线相对集中(图2d),碳减排边际潜力随时间推移不断增大,因此尽早实现城市碳达峰将更大程度提高碳减排量。

图2 相较于基准情景,2021~2035年动态预测下珠三角城市群累计碳减排潜力
(a) 低碳情景; (b) 极低情景; (c) 动态模拟下珠三角城市群; (d) 动态模拟下珠三角9市
该研究工作得到国家自然科学基金创新研究群体项目和教育部人文社会科学研究规划基金的资助。我校地理科学与规划学院王少剑副教授为研究论文的第一作者,硕士研究生莫惠斌为第二作者,中国科学院地理科学与资源研究所方创琳研究员为通讯作者。
论文信息:王少剑,莫惠斌,方创琳.珠江三角洲城市群城市碳排放动态模拟与碳达峰[J].科学通报,2022,67(7):670-684.
论文链接:https://www.sciengine.com/CSB/article?doi=10.1360/TB-2021-0681&scroll=
初审:邓毅梅
审核:辛秦川
审核发布:岳辉