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能源

energy Icons-07 无论来自哪里,能源都是发展的一个主要因素。交通、工商业活动、建筑和基础设施、水源分配和食品生产都离不开能源。这些活动大多发生在城市之中或其周边地区,平均约占一个国家国内生产总值(GDP)的75%以上,因此是全球经济增长的主要引擎。 要运行这些活动,各城市需要源源不断的能源供应。这些活动消耗约75%的全球一次能源,排放量占全球温室气体总量的50%至60%,如果算上城市居民所产生的间接排放量,那么,这一数字将升至约80%。建筑物也会在其存在的各个阶段消耗大量的能源。 原材料、施工过程、维护及日常操作需求(如照明、空调和清洁)也都需要能源。此外,城市扩张、目的地之间距离的增加及低效率的公共交通系统,导致对于私家机动车交通(如汽车)的整体依赖,从而造成能源的大量消耗,多数为石油产品。 2012年,全球能源供应由81.3%的矿物燃料(石油、煤和天然气)、9.7%的核电和仅仅9%的可再生能源(如水力、风能、生物质能和太阳能)构成。不幸的是,矿物燃料的广泛使用带来了很多挑战。碳基发电拥有较大的生态足迹,不仅由于不断增加的温室气体排放量和燃料燃烧所造成的污染,还源于污染环境的提取技术以及生产或输送事故的频繁发生。 此外,由于目前对矿物燃料单一依赖,其供应下降和价格上涨都很容易会对经济体造成破坏。矿物燃料也常常成为地区冲突的根源,并作为政治施压的一种手段而遭到滥用。而且,矿物燃料并非取之不竭的资源,其消耗殆尽或将为时不远。

改善城市能源形势的策略
可持续的城市能源系统将需要供应方的低碳技术以及终端用户的高效配置性基础设施和降低能耗。因此,各城市需要改变目前不可持续的矿物燃料发电,转而使用可再生能源,原因不仅仅在于资源枯竭迫在眉睫,还在于遏制一些负面外部因素的需要,如污染和温室气体排放。同时,降低能耗必须通过改变消费模式和采用节能技术来实现。最后,由于能源对创造收入来说至关重要,其分配需要更具包容性和公平性,从而促进全面发展,特别是对于城市贫困人口来说。 虽然可再生能源技术(RET),如风能、水力、太阳能和地热,正变得越来越容易获取—— 并且已满足某些区域居民区的能源需求,不过还未覆盖到所有城市——间歇供应和高昂的前期成本是实现更广泛应用的主要障碍。尽管如此,无论从环境视角还是经济视角来看,长远的效益都将超越最初的挑战。例如,一旦一个可再生能源发电系统到位,能源来源廉价而充足,那么该系统未来的运行成本常常会很低。城市也需要对其气象及地域特点进行评估,从而最有效地将其周围的自然资源转化为能量。 为了应对间歇现象,应将几种可再生能源结合起来,以克服特定资源短缺,如夜间太阳能、无风带风能。解决方案也可来自废弃物和热回收技术,这些技术可以用来填补供应缺口。智能电网——协调供需的电网——为间歇性能源供应提供了另一个解决方案,即帮助实现变量发电与终端用户需求之间的平衡。这些输电网在输电和配电方面更高效,从而减少了能量损失。在电力足以满足需求的情况下,机器可在白天自动运行(例如,洗衣机不需要在特定的时间运行,而可在客户睡觉或工作时实现自动启动)。
降低能源消耗
然而,主要的变化来自终端用户——居民、企业、产业——他们必须控制其消耗。所使用的能源越少,产生的需求就越少。技术也可协助能源使用的优化。智能电网可与智能家电、甚至整个智能家居或建筑相匹配,以应对不同的电力供应和价格水平。家庭、办公室和工厂可对智能电表进行编程,实现某些电器在电源充足情况下的运行。 例如,一台洗衣机可通过这样一种方式进行设置,即仅在电网电量充足或价格达到某一水平时才开始运行。如果实行绿色或低能耗的建筑理念和被动式设计原则,那么建筑本身则具有巨大的节能潜力。通过整合可增加能量存留的新建筑或修复建筑的有效供热、制冷、隔热、照明和供水系统,便可实现节能。同样,现场替代能源,如屋顶上的太阳能板,可对电网中的电量进行补充。通过使用回收、再利用或低能耗的建材,也将有助于实现更有效的能量平衡。 要减少交通运输需求方面的矿物燃料使用,各城市需要发展有吸引力的公共交通系统,而且在开发特定的基础设施时必须增加非机动化交通的份额(如自行车道和人行道),并优化货物的配送(如通过推广铁路货物运输的使用)。 食品生产和水源分配会消耗大量的能源。因此,抑制食物和水的浪费也将有助于降低整体能源使用量。除在生产和配送方面减少能耗,各城市还需要促进城市农业的发展,如屋顶农场(据估计可覆盖30%的城市空间)。消耗习惯需改变,应鼓励居民使用更多的本地产品,实行产消合一,即为自己生产食品。 同样的道理可沿用于一般的消费习惯,即居民们采取更为可持续的消费习惯和再循环理念。各城市需要确保各产业集中各自的资源,以创建协同效应。可通过建立生态工业园区实现此目标,园区中某一产业的废物和副产品可成为另一产业的原料,由此提高了材料和能源的效率,并减少环境排污。从经济的角度来看,这也将使公司变得更具竞争力,因为更有效的废弃物管理可实现成本的节约和更高的环境及经营业绩。
政府成为变革的监管者和驱动者
各城市需要制定强有力的政策和标准,以发展可持续的城市能源系统,并减少不可持续技术的使用和实践。各国政府不仅要实行立法来规范能源的使用和消费,而且还必须建立一些激励措施,以促进科研和创新,且最重要的是,要促进更环保、更高效技术的采用。 因此,私营部门——运行着世界上的大多数能源系统——与监督机构之间的良好合作与相互理解至关重要,使短期商业利益不会阻碍长期的环境问题和可持续发展机遇。各国政府还应寻求本地及国际合作伙伴之间的协作,以使本地企业能够强化其知识、专业技能,扩大市场覆盖面。发展中国家的政府应考虑公私合作伙伴关系,以发展其能源系统,因为目前的成本无法由一个国家单独承担。 要使每个城市能够适应其地方特殊性,有关部门需要设计分散式的能源系统和基础设施,并允许制定具体的立法和税收制度,以推广可持续能源的使用,或遏制和劝阻污染、低效率技术的使用与消费习惯。
联合国人居署与城市能源
联合国人居署协助国家及地方政府制定可持续的能源和气候行动计划,实施与这些主题相关的计划。该计划研究不同的能源资源和需求,并为其应用制定规划方法和策略。 联合国人居署在城市能源方面具有丰富的经验,并汲取了一些其它城市可借鉴的经验教训,用于规划可持续能源和气候变化缓解与适应的行动计划。重要的干预领域包括制定可持续城市能源规划、战略、政策和立法,以实现向具备环保的城市基础设施和服务的低碳经济的逐渐过渡。 其它输出包括,培养城市可持续能源规划的意识并开发相应的能力建设工具。例如,联合国人居署与联合国环境规划署(UNEP)、肯尼亚、乌干达、坦桑尼亚、卢旺达和布隆迪等国家政府于2011年联合发起了一个项目,以在东非推广节能建筑。该项目将直接影响至少60万套住宅单元、100座大型写字楼,以及众多酒店和公共机构。通过这种方式,该项目(据估算为期超过20年)将因能耗降低而减少超过700万吨的二氧化碳排放量。该项目专注于三个层面上的干预:区域级(东非共同体的标准化和知识共享);国家级(修改建筑规范、规章和标准);以及地方级(在执行城镇和城市建筑标准和细则方面提高意识,并提供培训和支持)。该项目采用一种整合的方法,考虑的不仅仅是建筑规范和规章。