节约能源是中国缓解资源约束的现实选择。1980—2006年,中国能源消费以年均5.6%的增长支撑了国民经济年均9.8%的增长。目前核电占中国装机容量的1.6%,2020年规划目标是占4%。......
2024-05-08
7 哈尔滨低碳转型规划
7.1 哈尔滨低碳城市研究
近年来,低碳经济成为黑龙江省国民经济和社会发展的重要推动力。2011年实施的《黑龙江省新能源和可再生能源产业发展规划》提出,黑龙江省把新能源产业作为全省重点推进的战略性新兴产业,做大做强风力发电产业,加快水电开发,加快发展核、风电装备产业,适时发展光伏产业,开发整体煤气化联合循环(IGCC)装备,发展新能源汽车、智能电网设备、生物质能装备等其他新生新能源装备产业。哈尔滨的饮料制造业,化学原料及化学制品制造、石油加工、炼焦及核燃料加工业,医药制造业,非金属矿物制品业,黑色金属冶炼及压延加工业、交通运输业、电力、热力的生产和供应业处于低产能、高耗能、粗放型经济发展状态,产业优化升级迫在眉睫。近年来,哈尔滨低碳城市研究持续展开。韩露就哈尔滨发展低碳经济及发展对策进行了研究,认识到“自2003年振兴东北老工业基地以来,哈尔滨在致力加速振兴步伐和现代化进程中取得很大进步的同时也面临了环境问题,哈尔滨发展需要走可持续发展的道路”,“低碳经济”成为哈尔滨经济发展的趋势和必由之路,哈尔滨经济发展应逐渐向“高能效,低能耗,低碳排放”的模式发展转变。于亚滨、刘伟认为,在世界建设低碳城市的热潮中,生态敏感度高、气候条件恶劣的城市地区的低碳城市建设面临更加严峻的挑战。哈尔滨市应根据自身条件,在分析其低碳城市建设面临的主要问题的基础上,确立寒地低碳城市建设目标,在城市总体规划层面,提出区域协调、城乡统筹、提升经济实力等对策,以期为寒地城市的低碳城市建设提供借鉴。张卓宁(2010)从国家倡导节能减排,大力发展低碳经济,老工业基地城市哈尔滨应该积极主动地利用和把握自然规律,修复、保护自然环境这个原则出发,提出哈尔滨发展低碳生态城的构想。2011年哈尔滨工业大学与黑龙江省建设集团联合申报成立寒区低碳建筑开发利用国家地方联合工程研究中心,该中心依托哈尔滨工业大学土木工程学院和省建设集团在低碳建筑技术领域的综合科研实力以及两单位长期形成的良好科研合作关系,紧密围绕国家和地方发展低碳建筑产业急需解决的重大科技问题,针对国民经济和资源开发利用对低碳技术的实际需求,开展寒区低碳建筑的全过程低碳材料技术、结构技术、建造技术、运行技术的研发和技术集成,通过绿色施工技术和工厂化生产提高我国建筑业的工业化水平,为我国城乡建设提供安全可靠、资源和能源消耗量更少、舒适度指数更高的成套应用技术,加快我国建筑业向低碳目标发展。中心拟建设寒区低碳建筑材料技术、低碳建筑结构技术、低碳建筑施工技术和低碳建筑运行技术等4个创新研发平台,提升产业创新能力,促进区域经济发展。国家发展与改革委员会也批准在哈尔滨高新区建设科技创新城寒区低碳建筑开发利用国家工程研究中心。
7.1.1 哈尔滨市低碳规划的机遇与挑战
1)发展基础
哈尔滨是黑龙江省省会,是全省政治、经济、文化、科技和交通中心,全市总面积5.31万km2,其中市区面积7 086km2。2010年第六次人口普查总人口989.9万人,其中市区人口475.1万人。2011年GDP达到2 868.2亿元,人均生产总值29 012元,三次产业结构比例为13.6∶37.6∶48.8。第三产业增加值占GDP的比重达到48.8%。哈尔滨市综合能源消费总量为878.14万t。自2006年以来开始实施《哈尔滨市建筑容积率管理暂行规定》,为集约化利用城市土地资源和空间资源,建设节约型城市提供了法律依据。特别是在工业及仓储用地项目规划上,强制性确定了容积率建设标准。
2)机遇
哈尔滨市地处东北亚地区中心位置,是欧亚大陆桥和空中走廊的重要枢纽,是我国东北部沿边开放格局的轴心和沟通南北的连接点,也是和俄罗斯及东欧经贸旅游的窗口城市。
哈尔滨市是我国东北老工业基地,自“八五”以来进行产业调整和优化升级,已进入建设国家的机械制造业、高新技术产业、绿色食品、医药工业基地的重要发展阶段。机械制造业将是全市的基本支撑和重要驱动力量,为建设低碳型城市和循环经济的发展提供了资源深层次开发和循环经济生产的基础产业条件。
哈尔滨市区集中了大量的大专院校和科研机构,具有丰富的科技资源优势。哈工大、哈工程大学、科技大学等几家大学都设有资源、环境工程相关专业,煤炭、有色、建筑等产业技术中心都集中在哈尔滨市区。近年来,在浅层地能利用、新能源技术、城市污泥无害化等循环经济发展领域取得一批科研成果,涌现出一批具有自主知识产权、国内市场领先的技术研发型企业。
哈尔滨市属于中温带大陆型季风气候,为松嫩平原东部温暖半湿润区,具有雨热同季特点。土地资源丰富,人均耕地4.6亩,是全国人均耕地的3倍,有90%以上的农田具有发展有机、绿色、无公害农产品的良好条件和发展潜力,是黑龙江省重要林特产业基地,具有较丰富的林木资源和野生动植物资源,碳汇资源极为丰富。
3)挑战
——土地利用效率低。城市内部用地结构中,第二、第三产业用地比例不协调,工业用地比例偏高,占城市建设用地21.6%,旧城区20%的企业如哈轴、哈烟厂等少数大型企业尽管运营状况较好,但因其厂区空间分散,用地紧张加大了生产成本。住宅、商业服务及交通、市政用地、绿地比例偏低。城市边缘区的工业区相对独立,基本都为综合区,因此容易在招商中形成相互竞争,致使整体规模效益低,限制其城市功能的发挥。旧城区地上空间改造强度过大,地下空间开发不足且过于集中,造成中心区交通压力过大,城市土地总体效益下降(表7-1)。
表7-1 哈尔滨市城市建设用地统计表 单位:km2
——产业结构构成不合理。全市国有及控股企业资产占规模以上工业的60%以上,非国有经济发展较慢,传统产业占主体地位,技术结构总体较为陈旧,工业装备落后。GDP年均增长虽然达到两位数,但是靠“三高”即高投入、高能耗、高污染和“两低”即低质量、低效益换来的。部分高耗能、高排放、污染严重的制药、烟草、化工等企业如哈药总厂、哈烟厂等给城市造成严重的污染,限制了城市环境改善和功能提升。在产业结构中,低能耗的第三产业,特别是服务业明显落后,第三产业增加值占GDP比重世界平均水平为63%,而哈尔滨市仅占到48.8%。
——人均能耗高。2008年能源消费总量达到878.13万t标准煤;工业生产消费为777.18万t标准煤。人均能耗为1.65t标准煤,为全国平均水平的1.5倍。
——固体废弃物综合利用率低。2008年全市工业固体废弃物综合利用率为74.76%。粉煤灰综合利用率仍较低,堆存占地及污染问题仍较严重。市区平均每天大约有3 195t生活垃圾需要处理,但目前的生活垃圾无害化处理能力仅为1 700t/天,这意味着每天都有1 495t生活垃圾不得不采用落后的简易堆填的方式处理,造成了严重的二次污染。生活垃圾围城和占地问题突出,“白色垃圾”污染严重,垃圾资源化尚处于空白。
——清洁能源推广进程缓慢。哈尔滨市城市供热一直以煤为主要采暖燃料,缺少燃气、地热、电力、太阳能等清洁能源作为辅助供热形式的补充,缺少清洁能源对分散锅炉房的取代。虽然近几年哈尔滨市清洁能源得到了适当的应用,但是由于体制和收费机制等原因,使清洁能源的推广进展缓慢,多能源结构并存、互为补充的供热机制没能形成。
7.1.2 哈尔滨低碳城市发展指标体系
2010年5月哈尔滨市城乡规划设计研究院探索以能源节约、新型能源推广应用和二氧化碳排放强度降低为主要标志的低碳发展模式,编制完成哈尔滨市城市总体规划(2010—2020)专题报告《哈尔滨市建设低碳生态城市规划研究》,以中国科学院低碳城市指标体系为蓝本,城市经济以低碳产业为主导、市民以低碳生活为理念和行为特征、政府以低碳社会建设为蓝图、以2020年发展成为循环经济和两型社会的低碳城市为发展目标,提出2020年哈尔滨市低碳城市发展战略目标(表7-2),作为建设“低碳哈尔滨”,实现哈尔滨市经济、社会、文化的可持续发展的评价指标体系。
表7-2 哈尔滨市2020年低碳城市发展战略目标
7.2 哈尔滨城市温室气体排放清单编制
目前城市层面的碳排放清查方法一般基于国际气候框架协议国家(IPCC 2006)[1]和企业(WRI/WBCSD 2009)确定温室气体排放的模型。推进可持续发展的国际非政府组织和地方环境理事会已经开发并广泛使用城市清单法(ICLEI 2009)。哈尔滨市的二氧化碳排放清单编制主要基于2009年哈尔滨市统计局的资料和数据,参考IPCC温室气体清单及ICLEI城市清单方法。
7.2.1 能源
能源系统应用于主要靠化石燃料燃烧驱动的大部分经济体。能源部门通常是温室气体排放清单中的最重要部门,在发达国家,其贡献一般占CO2排放量的90%以上和温室气体总排放量的75%。CO2数量一般占能源部门排放量的95%,其余的为甲烷和氧化亚氮。静止排放源燃烧通常造成能源部门约70%的温室气体排放,这些排放源大约一半与能源工业中的燃烧相关,主要是发电厂和炼油厂;移动排放源燃烧(道路和其他交通)造成能源部门约1/4的排放量。
1)静止排放源
哈尔滨市的静止排放源主要包括产业、能源工业、居民生活等过程中的燃料燃烧和电力消耗。燃料燃烧带来温室气体的排放,主要是CO2的排放,属于直接排放;电力消耗本身并不产生CO2,但是电力生产过程中的碳排放量应计算在相应部门,属于间接排放。同时,由于电力对应的CO2排放已经计算在消耗电力的相应部门,电力部门的燃料燃烧产生的CO2就不再重复计算,而只计算该部门的电力消耗对应的CO2排放。
使用中国以往的各能源品种的平均低位发热量、平均含碳量作为缺省值,并参照IPCC中潜在排放因子、不同设备的氧化率缺省值,最终获得哈尔滨市各能源的CO2排放因子。详见表7-3。
——公式1:
CO2排放因子=平均低位发热量×潜在排放因子×碳氧化率
表7-3 主要燃料及电力生产的CO2排放因子
续表 7-3
①单位为TJ/万m3。
②单位为t/万m3。
③单位为t CO2/(万kW·h)。
——公式2:
CO2排放=燃料消耗×排放因子
CO2排放:按燃料类型给出的CO2排放(万t);燃料消耗:燃料的燃烧量(万t);排放因子根据IPCC给出的参考数据进行确定。
最终计算出静止排放源的碳排放量为5 142万t(表7-4)。
表7-4 主要燃料及电力生产的CO2排放因子
④ 缺少详细的数据,根据农业产量估算。
2)移动排放源
移动排放源主要包括城市内部交通和对外交通。
——公式3:
估算的燃料为根据行驶距离(VKT)数据(L)估算的燃料使用总量;车辆i,j为车辆类型i的数量,使用的燃料类型j;距离i,j为每种车辆类型i每年行驶的公里数(km),使用的燃料类型j;消耗i,j为车辆类型i,j的平均燃料消耗(L/km);i为车辆类型(如轿车、公共汽车);j为燃料类型(如汽油、柴油、天然气、LPG)。
最终计算出移动排放源的碳排放量为661万t(表7-5~表7-8)。
表7-5 城市交通的燃料消耗
① 估算。
② 估算。
表7-6 城市交通的CO2排放量
表7-7 城市交通的CH4、N2O排放量及CO2当量
表7-8 城市交通用电的CO2排放量
3)逃逸排放
逃逸排放主要来源为煤炭开采。对煤炭开采进行分类,并根据特定的煤层深度确定排放因子,核算逃逸排放量。采用IPCC逃逸排放中的方法1来进行核算。
——公式4:
CH4排放量=CH4排放因子×地下煤产量×转换因子
CH4排放量:t/a;CH4排放因子:根据哈尔滨市的煤炭开采深度选取IPCC中的低CH4排放因子,为10m3/t;转换因子:即为CH4密度,在20℃、1个大气压的条件下,此密度取值为0.67×10-3 t/m3。最终计算出哈尔滨市逃逸排放CO2为60万t(表7-9)。
表7-9 煤炭开采中的CH4排放量及CO2当量
7.2.2 工业生产过程
工业生产过程中的碳排放是指除去各企业已在能源部门计算的电力及其他化石燃料外,生产流程本身产生的碳排放,一般包括化学反应中排放的温室气体。哈尔滨市工业生产过程的温室气体排放主要涉及采掘工业、化学工业、金属工业等。最终计算出哈尔滨市工业生产过程排放CO2为582万t。
1)采掘工业排放
哈尔滨市采掘工业排放主要为水泥熟料生产过程中的CO2排放。
——公式5:
CO2排放=Mcl×EFcl×CFckd
CO2排放:来自水泥生产的CO2排放,单位为t。Mcl:生产的熟料重量(质量),单位为t。EFcl:熟料的排放因子,根据IPCC的建议取值为0.52tCO2/t熟料。CFckd:CKD的排放修正因子,由于本次计算数据不足,取值为1(表7-10)。
表7-10 水泥生产中的CO2排放量
2)化学工业排放
化学工业排放主要来自电石生产中的CO2和CH4排放。
——公式6:
ECO2 :CO2的排放量,单位为t。AD:与电石产量有关的活动数据,单位为产生的电石吨数;EF:CO2排放因子,根据IPCC的建议,取值2.62tCO2/t电石,11.6kg CH4/t电石。最终计算出哈尔滨市化学工业排放CO2当量4万t(表7-11)。
表7-11 电石生产中的CO2、CH4排放量及CO2当量
3)金属工业排放
金属工业排放主要来自生铁、钢材、铅、铝等金属生产的CO2排放。
——公式7:
ECO2 :CO2的排放量,单位为t。AD:与金属产量有关的活动数据,单位为产生的金属吨数。EF:CO2排放因子。根据IPCC的建议,生铁生产的排放因子取值1.35tCO2/t生铁,钢生产的排放因子取值1.06tCO2/t钢,铝生产的排放因子取值1.7tCO2/t铝,铅生产的排放因子取值0.52tCO2/t铅。最终计算出哈尔滨市金属工业排放CO2当量342万t(表7-12)。
表7-12 金属生产中的CO2、CH4排放量及CO2当量
7.2.3 农业
1)种植业
种植业的碳排放主要来自水稻田产生的CH4,不同区域不同水分条件下的水稻田有着不同的排放因子,需要对耕地进行水田和旱田的分类,并确定水稻生育天数,根据日排放因子的缺省值1.30kg CH4/(hm2·d)核算排放量。
——公式8:
水稻田碳排放量=水稻种植期×年收获面积×日排放因子
最终计算出哈尔滨市种植业排放的CH4折合为CO2排放量为18.3万t(表7-13)。
表7-13 水稻种植中的CH4排放量及CO2当量
2)畜牧业
畜牧业产生的碳排放主要来自家畜肠道发酵和粪便管理系统产生的CH4,根据IPCC方法1中推荐的排放因子,计算哈尔滨市畜牧业产生的CH4折合为CO2排放量为52万t(表7-14,表7-15)。
——公式9:
源自某一牲畜类别的肠道发酵排放为
排放:肠道发酵中的甲烷排放,Gg CH4/a;EF(T):圈养的牲畜种群的排放因子,kg CH4/(头·a);N(T):国内牲畜种类或类别T的头数;T:牲畜的种类或类别。——公式10:
源自牲畜肠道发酵的总排放为总CH4肠道=∑i
Ei
总CH4肠道:源自肠道发酵的CH4总排放,Gg CH4/a;Ei:牲畜i类别和亚类的排放。
——公式11:
源自某一牲畜类别的肠道发酵排放为
CH4粪便:来自某种限定种群粪便管理中的CH4排放,Gg CH4/a;EF(T):来自某种限定牲畜种群的排放因子,kg CH4/(头·a);N(T):国内牲畜品种/类别T的数量;T:牲畜的品种/类别。
表7-14 牲畜肠道发酵中的CH4排放量及CO2当量
表7-15 牲畜粪便管理系统中的CH4排放量及CO2当量
续表 7-15
7.2.4 土地利用变化与林业
土地利用变化与林业主要关注较长一段时间的变化,根据IPCC的报告,在进行计算的时候,应区分20年内未经过任何土地利用转化的农田与林地和20年内由其他种类土地转化而成的农田与林地。本次计算数据来源为1997年至2009年,1997年的作物和林地面积与2009年相比较小,可推测2009年的农田与林地绝大多数是在20年内由其他种类的土地转化而成的,因此在计算时可选择一种算法进行计算。
根据耕地、草地、林地不同的碳密度,计算碳汇变化量。如果某种地类一年之内固碳高于其碳损失,视为碳汇,反之为碳源。
——公式12:
林业固碳量=林地斑块面积×干物质量×干物质含碳量
干物质量取4.0t/(hm2·a),干物质含碳量取IPCC的推荐值0.47。经济作物的年净储碳量为2.10t/hm2来估算哈尔滨市区经济作物的净储碳量。参考管东生、陈玉娟等计算的平均城市绿地植物的年净储碳量为4.80t/hm2来估算哈尔滨市区绿地的净储碳量。
最终计算出哈尔滨市林业和城镇绿地的碳汇总量在2009年达到239t(表7-16)。
表7-16 土地利用和林业碳汇总量及CO2当量
7.2.5 废弃物
废弃物产生的碳排放主要来自固体废弃物、废水处理、牲畜粪便产生的CH4,其他CO2排放均为生物成因,不计算在内。根据获得的数据情况,主要计算废弃物处理过程中产生的甲烷。
——公式13:
固体废弃物甲烷排放系数=排放因子×(1-含水率)×(1-甲烷捕获率)——公式14:
工业废水甲烷排放系数=排放因子×甲烷修正因子×(1-甲烷捕获率)
固体废弃物的排放因子采用IPCC能源清单指南的缺省值0.167,工业废水的排放因子采用IPCC能源清单指南的缺省值0.2,甲烷修正因子取值0.1。参考上海市废弃物的含碳率45%(干重)和含水率(71.5%)(孙晓杰,2008),计算哈尔滨市区废弃物处理产生的CH4折合为CO2排放量为1 162万t(表7-17)。
表7-17 废弃物的CH4排放量及CO2当量
7.2.6 哈尔滨碳排放量及构成特征
1)哈尔滨碳排放量
从碳排放计算结果可以看到,目前哈尔滨市的CO2排放总量为7 679万t,碳汇总量为239万t。碳排放主要集中在能源部门的静止排放源和废弃物处理过程中(表7-18)。
表7-18 哈尔滨市二氧化碳排放清单(2009年)
续表 7-18
2)哈尔滨碳排放基本构成
从产业、交通、建筑、农业四大领域的碳排放情况来看,产业是哈尔滨市碳排放量的最大来源,包括制造业和建筑业、能源工业、废弃物处理等,占总排放量的76%;非工业类建筑的碳排放量位居其次,主要包括商业建筑与住宅建筑,占总排放量的14%;交通是哈尔滨碳排放量的第三来源,占9%;农业的碳排放量极为微弱,仅占1%(图7-1)。
图7-1 哈尔滨市产业、交通、建筑、农业四大领域的碳排放情况(2009年)
在能源消费中,哈尔滨市的煤炭主要用于发电、工业和建筑业,成品油主要用于工业和建筑业、交通以及商业服务和居民生活,而电力较为均匀地用于工业和建筑业、交通、商业服务和居民生活等多个领域,极少部分用在农林牧副渔。总的来看,工业和建筑业所消耗的能源占能源消费总量的66.5%,但电气化供应率很低;交通、商业服务和居民生活三项的能源消耗分别占14.5%、10.2%和8.1%,相差不大且交通的电气化程度很低;农林牧副渔的能源消耗不足1%(图7-2)。
图7-2 哈尔滨市能源流向图(2009)
3)产业领域碳排放及其特征
哈尔滨市的电力供应几乎100%来源于煤炭。根据已有数据资料来看,哈尔滨的煤炭发电效率约为1 850kW·h/t标准煤,与上海市的3 070kW·h/t标准煤相比,还大有提高的余地(图7-3)。因此清洁煤技术、电厂的提高能效技术将依然保持着举足轻重的地位。
图7-3 哈尔滨、上海的发电效率比较
——能源消费是CO2排放主要来源。从能源、工业生产过程、农业、废弃物、土地利用与林业五大类的碳源碳汇比例来看,能源的CO2排放占了哈尔滨市CO2排放的绝大部分(如图7-4)。因此,分析能源在城市系统中的供应、消费及流向,有着十分重要的意义。
图7-4 哈尔滨分部门碳排放情况(2009年)
图7-5 哈尔滨市能源供应比例(2009年)
——能源结构以化石燃料为主。2009年,在哈尔滨市的能源供应中,化石能源约占能源总量的99%,其中煤炭占能源总量的54%,成品油占44%,仅有很少一部分的能源来自天然气和其他能源(图7-5)。
在能源供应结构层面,与中国的大多数城市以煤炭消耗为主(图7-6)、油气为辅的状况一样,哈尔滨市的化石燃料所占的比例约为99%,超过了北京和上海等特大城市。从根本上改变能源消费结构同样不现实。从潜在碳排放因子数据来看,在化石能源中天然气的单位热量排放相对较低,较多地使用天然气作为过渡性替代能源,可以适当缓解哈尔滨的温室气体排放压力。
图7-6 世界主要国家的能源结构示意图(2007年)
——化石能源利用效率相对较低。与北京、上海等大城市一样,哈尔滨市快速发展的经济动力以高耗能产业为主,这一事实在若干年中难以改变。与此同时,哈尔滨的能源强度在逐年降低,总体趋势与北京基本一致(图7-7)。哈尔滨的能源强度一直以来都高于北京,一方面是由于城市的发展模式造成的,哈尔滨是一座工业城市,第二产业在城市生产总值中所占比例较高,有微弱的上升趋势(图7-8),而工业无疑是能源消耗的重要部门;另一方面也是城市能源利用效率较低造成的,这较为明显地体现在了制造业、能源工业、交通等部门。
图7-7 北京与哈尔滨的能源强度变化图(1997—2009)
图7-8 哈尔滨市三次产业占城市生产总值的比例变化(1990—2008)
4)哈尔滨碳排放强度特征
比较哈尔滨市域主要经济大国能源消费的碳排放量、人均碳排放量、碳排放强度(表7-19,图7-9),其中人均碳排放量主要体现了碳排放与居民生活方式的关系,生活方式越低碳,人均碳排放量越少;反之,则越大。碳排放强度主要反映了碳排放与经济增长模式的关系,经济增长模式越低碳,碳排放强度越低;反之,则越大。
表7-19 哈尔滨市与主要经济大国能源消费碳排放量的比较(2009年)
图7-9 哈尔滨市与主要经济大国能源消费碳排放状况示意图(2009年)
从以上分析可以看到,哈尔滨市的碳排放总量占全国碳排放总量的0.375%,在人均碳排放量和碳排放强度两方面均远高于全国水平和全球平均水平,也高于日本、德国、加拿大、美国等发达国家,具有较大的碳减排潜力。
7.3 城市总体规划方案(2010—2030)
7.3.1 方案简介
1)规划范围
本次规划按两个区域进行控制和规划,分别为都市区和城市规划区。
——都市区。以哈尔滨一小时经济圈为基础,总面积在1.51万km2左右。以区域整体协调和产业、交通设施、重大基础设施的布局作为规划重点。具体范围主要包括哈尔滨市区、双城市域、宾县宾州镇以西、五常市牛家镇以北,同时考虑肇东市以南区域。
——城市规划区。以城乡生态控制框架为基础,控制区总面积5 000km2。以生态控制线、城市空间发展方向、用地功能布局、区域交通组织、基础设施布局、生态绿化系统、历史与文化保护、产业园区布局、农业基地和旅游文化为规划重点。具体范围东至永源镇、巨源镇、宾西镇、料店乡,南至牛家镇、东官镇、双城市,西至太平镇、万宝镇、对青山镇、乐业镇,北至孟家镇、长岭乡、双井镇。
图7-10 人口增长比较
图7-11 用地增长比较
2)城市性质
哈尔滨的城市性质表述为:东北亚地区经贸与物流中心城市、国家战略资源服务基地、国家重要先进制造业基地和国际冰雪旅游名城。
按照这一城市定位,哈尔滨市将在2030年以前全力打造“北国水城、工业大城、科技新城、文化名城、商贸都城”和现代大都市的城市职能。
3)城市规模
2008年城市现状人口为380.8万人。《哈尔滨市城市总体规划(2010—2020年)》预测2020年人口规模为502万人(包括阿城区)。预计2030年的人口在960万人左右,较现状增长499.2万人,较2020年总体规划增长411万人(图7-10)。
根据国家标准对于城市建设用地的规定,用地增加需满足双因子控制的需要,考虑2020年规划人均用地面积为99.6m2,到2030年城市建设用地指标为(115~120)m2/人。规划城市建设用地面积为1 150km2,较2008年现状增加786km2,较2020年规划增加650km2(图7-11)。
4)用地规划
城市“北跃、南拓、中兴”三大组团用地面积比例为40∶22∶38。另外,空港新城和哈东新城大幅度发展,用地规模分别达到45km2和50km2(图7-12)。哈尔滨城市规划方案(2030)见图7-13。周边乡镇组团用地也有较大幅度增加(表7-20)。规划全市建设用地年均增长60km2。
图7-12 哈尔滨城市增长边界
图7-13 哈尔滨城市规划方案(2030)
表7-20 哈尔滨城市规划方案用地平衡表(2030) 单位:km2
续表 7-20
7.3.2 碳排放量估算
根据碳排放现状的分析结果,哈尔滨市的碳排放主要来源于工业、建筑、交通三大领域,对哈尔滨市总体规划方案(2030)进行碳排放量的估算,主要计算工业、建筑、交通三大领域的碳排放量和植被的碳汇量。
工业领域产生的碳排放主要来源于一次能源(化石燃料和天然气等)的直接排放和二次能源(电力)的间接排放。根据2009年的工业领域碳排放数据,以及2009年到2030年间工业用地规模扩大了约260%,估算得到2030年工业领域的年碳排放量为16 678 万t(表7-21)。
表7-21 哈尔滨市工业领域碳排放总量计算(2009,2030)
建筑领域产生的碳排放包括建筑的建设碳排放和使用碳排放。建设碳排放的计算,是假定未来哈尔滨市的建筑采取框架结构,单位建筑面积在施工阶段的碳排放量可取值为27.4kg/m2[2]。使用碳排放主要来源于一次能源(化石燃料和天然气等)的直接排放和二次能源(电力与供热)的间接排放,现状可通过统计数据间接计算得到,而对建筑使用碳排放估算的方法研究很少涉及高纬度地区的建筑,因此估算时依据本地的现有规律。本次计算通过哈尔滨2009年的现状数据得到经验值,即每公顷居住用地的碳排放量约为516万t,每公顷行政商贸用地的碳排放量约为1 338万t。对哈尔滨市的居住建筑和行政商贸建筑的碳排放分别进行估算,得到2030年建筑的总碳排放量为3 831万t(表7-22)。
表7-22 哈尔滨市建筑领域碳排放总量计算(2009,2030)
交通领域产生的碳排放主要来源于机动车消耗能源带来的直接排放。2010年哈尔滨市有65.24万辆机动车,较2008年增加12.7万辆,得到哈尔滨市年机动车保有量平均增长率约为9.72%,由此估算得到2030年机动车数量约为90.6万辆。与此同时,根据2030年的方案中各组团职住平衡情况,对每个组团的职住不平衡程度进行量化,将各组团的量化结果进行平均,可认为由于职住不平衡带来的交通碳排放增长系数为1.51,估算得到2030年交通领域碳排放量为1 386万t(表7-23)。
表7-23 哈尔滨市交通领域碳排放总量计算(2009,2030)
哈尔滨市的植被碳汇主要来源于林地和草地的碳汇,根据林地、草地不同的碳汇能力,计算碳汇变化量。根据IPCC的建议,林地碳汇的计算采用公式Ⅳ:林业固碳量=林地斑块面积×干物质量×干物质含碳量。对于林地,干物质量取4.0t/hm2,干物质含碳量取IPCC的推荐值4.7;对于草地,参考管东生、陈玉娟等计算的平均城市绿地植物的年净储碳量,取4.8t/hm2来估算哈尔滨市绿地的净储碳量(表7-24)。
表7-24 哈尔滨市植被碳汇总量计算(2030)
对工业、建筑、交通、碳汇四大领域的计算进行汇总,计算得到哈尔滨市总体规划方案(2030)在2030年产生碳排放总量21 895万t,其中工业碳排放16 678万t,占碳排放总量的76%,建筑碳排放3 831万t,占碳排放总量的18%,交通碳排放1 386万t,占碳排放总量的6%(图7-14);碳汇量90万t,仅为碳排放量的0.4%(表7-25)。
表7-25 哈尔滨市总体规划方案(2030)碳排放与碳汇量估算
图7-14 哈尔滨市总体规划方案(2030)年碳排放构成示意图
7.4 低碳规划方案指标体系设计
哈尔滨市作为黑龙江省省会城市,在加快推进工业化和城市化进程中,必须把发展和环境保护结合起来,坚持经济、社会、资源、环境和人与自然的和谐、可持续发展,建设成为黑龙江省高效、低碳、生态产业示范区。城市低碳规划方案以构建低碳生态城市、全面实现小康社会为目标,实施“北跃、南拓、中兴、强县”的城市发展战略,按照创建“北国水城、工业大城、科技新城、文化名城、商贸都城”现代大都市的构想,把哈尔滨建设成为功能完备、形象优美、交通顺畅、可持续发展的低碳生态城市和东北亚区域性中心城市,成为能够举办各类国际性冬季运动会的城市和独具魅力的国际名城。
7.4.1 指导思想
着力推进以能源节约、新型能源推广应用和二氧化碳排放强度降低为主要标志的低碳发展模式,以低碳社会建设为蓝图,建设“低碳哈尔滨”,实现哈尔滨市经济、社会、文化的可持续发展。
7.4.2 基本原则
低碳城市是一个多功能、多层次、多目标的大系统,包含的因子很多,影响评价的相关因素也很多,所以必须选择具有代表性的若干因子作为评价指标,而这些指标的确定直接关系到指标体系能否准确全面地反映低碳城市的内涵,选择评价指标须遵循以下原则:
——科学性与实用性。设计指标体系时首先要考虑理论上的完备性,即指标概念明确,具有一定的科学内涵。其次,要考虑科学性和正确性,即指标的选择建立在科学分析的基础上,能够客观反映低碳城市本质特征及质量水平。第三,要考虑资料的可取性、可操作性和统一可比性。
——整体性与层次性。低碳城市是一个社会—经济—自然的复合系统,所以指标体系应该是一个具有综合性的整体,能够比较全面地反映低碳城市的特征,也就是说既要能反映城市社会、经济、资源、环境等各个子系统发展的主要特征,又能够反映以上各子系统相互协调的动态变化和发展趋势。同时,因为这个复合系统具有层次性,所以选择的指标也应具有层次性,即高层次的指标是低层次指标的综合,并指导低层次指标的建设,而低层次指标是高层次指标的分解,是高层次指标建立的基础。
——动态性与静态性。低碳城市是不断发展、变化的,它的建设目标也是随着社会的发展不断升华的,因此指标的选择应该强调动态指标与静态指标相结合,既要有反映低碳城市某一个时段水平的指标,又要有反映低碳城市发展演变趋势的指标。
——重点性与可操作性。低碳城市具有多样性,衡量低碳城市的指标数量很多很广,没有必要一一选取,应该抓住重点,突出共性,选取有代表性的指标和主要指标,力争使指标体系简洁而完备。并且要强调指标的可取性、可比性、可测性、可控性等,使其具有可操作性。
7.4.3 哈尔滨碳排总量(2030)预测
根据哈尔滨市政府2010年8月27日召开的哈尔滨市政府常务会发布的信息,“十二五”期间,GDP总量由3 700亿元增加到7 400亿元,年均增长14.5%以上;人均GDP由5 400美元增加到10 000美元左右。预测哈尔滨2030年GDP平均增长率保持在7%,GDP总量将实现再翻一番的目标,达到15 000亿(折合2 300亿美元),人均GDP超过20 000美元。按照国家主席胡锦涛出席联合国气候变化峰会的承诺,力争2020年二氧化碳排放强度在2005年基础上降低40%~45%,预计哈尔滨碳排放强度将从2009年的0.242kg/美元减少到2030年的0.126kg/美元(美国目前的水平)。综合分析,到2030年哈尔滨二氧化碳总排量应控制在2 898万t,约为2009年的38.95%(表7-26)。
7.4.4 哈尔滨分部门碳排量(2030)规划
要实现2030年GDP总量和二氧化碳排放强度目标,在未来18年内,需要实现全领域的减排和增加碳汇才能基本满足。主要在于:①加强节能、提高能效,在煤炭开采、采掘、化工、金属等部门的工业生产过程大力发展高新技术,减排65%左右;工业废水处理采用先进技术减排65%左右;公路运输采用清洁能源汽车减排50%;改变居民生活方式和实行绿色建筑标准减排25%;大力发展可再生能源和核能,争取到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右,能源工业碳排放量维持现状水平。②大力发展绿色经济,积极发展低碳经济和循环经济,研发和推广气候友好技术,适应全球气候变暖,在农业部门有较大发展的前提下,碳排放总量基本保持现状水平;规划建设四大郊野公园和城市绿色覆盖工程,增加森林碳汇22%;满足建设北美航线航空物流枢纽的需要,空运碳排放量增加一倍(表7-26)。
表7-26 哈尔滨市二氧化碳减排规划(2030)
7.4.5 低碳规划指标体系
总体规划层面的低碳规划指标体系,力求因地制宜,反映地方特色,定量和定性相结合,目标层分为减碳和固碳两部分,由7个制约层和16个指标构成(表7-27)。
表7-27 哈尔滨总规低碳评估指标体系
7.5 低碳情景总体规划方案
在城市总体规划中,通过源头控制、过程减排、末端处理达到系统减排系统性控制碳排放(图7-15),构建低碳高效的产业系统、低碳循环的能源系统、低碳生态的碳汇系统、低碳可达的交通系统、低碳平衡的生活系统等五大城市低碳系统(图7-16)。
7.5.1 城市发展目标调整
1)低碳发展目标
以能源节约、新型能源推广应用和二氧化碳排放强度降低为主要目标,建设“低碳哈尔滨”,实施“北跃、南拓、中兴”发展战略。在“北跃”规划区域,加快原生态万顷松江湿地和松花江至呼兰河区域的“两纵、四横、十八湖”的北国水城水系建设,创建科技创新城和高新技术产业园,形成教育、研发、孵化、服务外包和生物医药、新材料、绿色食品等主导产业;在“南拓”规划区域,建设集产业新城、文化新城、生态新城于一体的工业新城,重点发展航空、汽车及发动机、新材料、电子信息等产业;在中心城区,围绕“中兴”,做好老城区的路网改造,建设现代交通体系,结合棚户区拆迁改造增加绿地碳汇建设。
图7-15 自上而下和自下而上的低碳城市规划方法
图7-16 五大城市低碳系统
2)低碳城市功能拓展
凸显低碳功能,发展低碳产业;构建现代服务体系,建设世界冰雪旅游名城,建设中俄经贸合作中心、东北北部物流中心、商贸流通中心、现代服务产业中心、金融市场中心等,全面提高城市综合竞争力。在“黑龙江省省会、我国东北北部中心城市、国家级历史文化名城、冰雪文化名城”的基础上,进一步拓展城市功能。
——北美航线空港物流中心。哈尔滨处在我国东北三省航线网络的最中心地带,我国至北美航线均从哈尔滨上空经过。哈尔滨市如能抓住机遇发展“临空经济”,将填补我国北美航线航空物流中转的空白,改变航空运输只能在韩国中转的现状,以太平国际机场为基础打造北美航空物流枢纽中心。
——世界疗养中心。哈尔滨是我国最北的省会城市,夏季的哈尔滨温度宜人,是避暑、休闲、疗养的最佳选择。随着服务业的发展和配套设施的建设完善,以及“冰城夏都”影响力的不断提高,哈尔滨市将成为与同纬度的北海道、普罗旺斯等地齐名的世界疗养中心。
——东北科技创新中心。2010年1月哈尔滨市被科技部确定为国家创新型试点城市,依靠其雄厚的科技实力,将使光机电一体化、电子信息等领域为重点的高新技术产业规模不断扩大。以重点高新技术企业为主要群体、以各具特色的孵化器和大学园区为支撑,形成技术创新网络系统框架。随着科技创新城的发展与支持,哈尔滨市将成为国家级创新型城市。
——国家绿色食品中心。黑龙江省是国家主要的粮食产区,哈尔滨市依靠众多的绿色食品生产基地,在食品精深加工、物流转运、战略储备等方面具有极大的地缘优势。规划通过产业引导和提升,抓住倡导绿色生态农业的发展机遇将绿色食品加工产业做大做强,打造国家级绿色食品中心。
——冬奥会和世界园艺博览会的举办地。举办冬季奥林匹克运动会等国际性大型活动将是一个城市综合实力的体现,也是城市各类设施和功能快速发展建设的契机。哈尔滨市的未来城市建设将争取承办冬奥会、世界园艺博览会等大型国际性活动的机遇,以此提高城市知名度与综合实力。
7.5.2 人口规模和用地规模调整
1)城市规模
通过对土地、水和生态环境容量等资源承载力进行评估,科学预测人口规模,确定用地规模,设定城市增长边界,适当提高城市建设密度。
——土地和水资源容量分析。哈尔滨市地势平坦、腹地辽阔,其发展的土地资源容量限制因素较小。从水资源容量来看,哈尔滨紧临松花江,其哈尔滨段年均径流量达441 亿m3,而且地下水资源丰富,对城市的发展也不构成限制因素。
——生态环境容量分析。通过对哈尔滨市整体环境空间和生态基底的宏观分析,确定城市的生态控制区。规划生态控制区即城市规划区范围,提出重点控制用地分为三类:生态及其他自然资源、城市大型交通设施、安全影响及其他控制区域(文化遗产、特殊用地),其中生态控制用地总面积2 800km2,占中心城区用地的58.3%(表7-28)。
表7-28 哈尔滨生态控制区分类表
续表 7-28
——城市规模控制。根据环境容量综合分析,确定哈尔滨市远景城市规模为①用地规模:远景城市用地面积(含11个郊野公园)将达到2 000km2,其中城市建设用地面积为1 800km2。②人口规模:远景人口规模控制在1 500万人以内(图7-17)。
图7-17 哈尔滨远景城市用地
——人口规模预测。2000年至2008年市域总人口由941.3万人增至989.9万人,年均人口综合增长率为5.7‰。考虑到近年来人口增长趋缓,随着社会经济的发展,人口教育水平的提高,人们的生育观念会逐渐发生改变,未来人口增长速度将下降,哈尔滨市域在2010年至2020年,总人口年平均递增率为4.0‰。预测2030年哈尔滨市人口在1 000万人左右。
综上分析,可见哈尔滨城镇用地建设规模可以满足人口规模增长的基本需要。
2)城市密度
城市密度影响城市热岛效应从而影响建筑能耗,高密度可以降低建筑供暖需求。在城市总体规划的引导下构建低碳城市空间结构首要的是城市密度问题,越来越多的研究已证明:通过密度控制可以实现城市的紧凑发展,从而减少出行,达到“低碳发展”的目的。如图7-18所示,世界大多数国家和地区城市人口密度在每平方千米1 000人以内,人均耗电5 000~10 000度之间。城市人口密度越高,人均耗电量也越低。1996年联合国在伊斯坦布尔人居会议上为今后的城市发展明确了方向——综合密集型城市。世界上以小汽车出行为主导的高能耗城市无一不是低密度的,因此需要重新认识和思考城市空间密度。
图7-18 城市人口密度与人均用电量关系
再从城市人口密度与人均CO2排放量看,也表现为城市人口密度越高,人均因交通活动产生的CO2排放量也越低(图7-19)。从城市密度与人均私人交通能源使用量看,也表现为相同的特征(图7-20)。
图7-19 城市人口密度与交通活动产生的人均CO2排放量关系
图7-20 城市密度与小汽车使用及能耗的关系
哈尔滨现状建成区面积557km2(2005),城市人口472万人,平均人口密度每平方千米8 474人。其中最密的街道已经达到每平方千米5万人,在城市建成区范围内人口密度都超过每平方千米1万人(图7-21),与国外城市相比,哈尔滨市已经是高密度人口的紧凑城市。
图7-21 哈尔滨人口密度图(2006)
在二环路围合区域以及二环路与松花江堤防之间的用地(包括南岗区、道里区、道外区、香坊区的部分区域)面积约63km2,2010年人口约188万人,平均人口密度3万人(图7-22)。从城市用地看,居住用地比例过大,高达40.42%,而都市产业及商业预留地过少,公共空间和绿地比例过低,只有3.6%,远远低于国家10%的绿地下限标准(表7-29),致使人口大量集聚,公共活动空间紧张。
表7-29 哈尔滨中心区人口密度状况(2010)
图7-22 哈尔滨中心区人口密度图(2012)
中心区人均公园绿地面积仅1.1m2,大大低于国家园林城市人均5m2的标准和国标人均8m2的标准(表7-30)。处于绿地服务半径500m以外的绿化盲区用地为16.8km2,占中心区用地的26.7%(图7-23)。按照国家园林城市的标准,公园绿地服务半径覆盖率应达到70%以上,哈尔滨市公园绿地服务半径覆盖率仅为53%,盲区主要分布于:①道里区:安字片—铁路沿线区域;道里中心区地段兆麟街西侧透笼街—田地街—一曼街。②道外区:景阳街—北马路区域;南十四道街—太古街—铁路沿线。③南岗区:铁路沿线—教化街—文昌街—黄河路区域。④香坊区:和平路(铁路—中山路)沿线区域。
表7-30 哈尔滨中心区绿地状况(2010)
图7-23 哈尔滨绿地分布图(2012)
按照“增加公共绿地和广场等开敞空间,增加林荫路建设,增强公交发展力度;减少开发强度,减少人口密度,减少建筑密度”的“三增三减”原则,进行中心区城市人口密度调控。①近期(2012—2015):降低中心区开发强度,加快新区开发建设。加大棚改、企业改制力度,在开发、改造过程中,限制原地安置,以新区房屋,补偿或货币补偿等方式鼓励市民向城市新区疏散。利用现有的工业用地发展都市工业经济,增加中心区人口就近就业;逐步搬迁道里和南岗中心区的大型批发市场,取缔空车配货等服务设施,优化中心区功能。突出松花江、马家沟等滨水景观带建设,重点加强城市小型公园绿地、广场建设,保证市民出行300m见绿地,500m见公园,中心区人口密度控制在2.5万人/km2,人均公园绿地面积达到2.5m2。同时,加强林荫大道建设,实施中山路、东大直街、西大直街、哈药路、新阳路、迎宾路等主干道绿化建设(图7-24)。②远期(2015—2030):以创建国家级园林城市为目标,合理配置中心区公园绿地。保证市民出行500m可达一处不小于10 000m2的公园,出行3km可达一处不小于5hm2的公园,人口密度控制在2.3万人/km2,人均公园绿地面积达到5.0m2。
图7-24 哈尔滨中心区绿地建设方案(2012)
7.5.3 城镇体系规划方案调整
根据城市未来发展的合理容量,结合“城市—生态控制绿地—农业生态用地”的城乡整体生态网络模式,确定保持城市可持续发展的合理生态控制区域。重点控制影响城市发展形态和空间管制因素的生态用地,对城市主要发展方向内的用地进行弹性控制。哈尔滨绿地系统与外围区域生态体系的衔接主要依靠水域与各类生态廊道。松花江、肇兰新河、运粮河、阿什河环抱形成哈尔滨的一道天然屏障,既是哈尔滨绿化空间的外围控制带,又是生物多样性的主要源区,同时散布着哈尔滨重要的生态景观节点,是哈尔滨重要的生态安全屏障。围绕“强县”发展战略,以“富民强县”为核心和重点,以城乡一体化为目标,进行城镇体系规划方案调整。
1)交通引导发展
哈尔滨市域以高速公路和产业发展轴为基础,在周围范围内划定城市建设用地,允许增加建筑密度,通过“城镇—产业共生”轴的构建,沿贯通都市圈东南西北的交通轴线将重要城镇—产业连接在一起。按以下6条轴线组织区域经济和城镇发展,这6条轴线是:①重点发展轴。主要指“哈大齐牡”沿线“城镇—产业”共生轴、“京哈—哈绥”沿线“城镇—产业”共生轴。②次要发展轴。主要指“哈五”公路、铁路沿线“城镇—产业”共生轴,“同三”、“哈萝”公路及松花江沿线“城镇—产业”共生轴。
(1)“哈大齐牡”沿线“城镇—产业”共生轴
这两条轴线是从哈尔滨向西经肇东可延伸至安达市、大庆市、齐齐哈尔,最后抵达开放口岸——满洲里市;向东经阿城、尚志可与黑龙江省东南中心城市——牡丹江市相接,最后延至东部口岸——绥芬河市。该轴线上有丰富的石油资源,可以发展为哈尔滨市石化产品精深加工和精细化工生产基地。肇东、阿城以及玉泉、帽儿山、一面坡、亚布力等一批小城镇将形成都市圈外向型经济前沿阵地,逐步建成融建材、机械、森工一体的产业带和旅游区。
(2)“京哈—哈绥”沿线“城镇—产业”共生轴
这两条轴线是从哈尔滨向南经双城,可通长春、沈阳、北京等重要城市,向北经绥化、北安,直通黑河。该轴线是哈尔滨实现“南联北开”战略,落实黑龙江省确定的“点—轴”式产业空间发展模式的基础。该轴线上有绥化、双城等重要地区,对于促进中心城区向江北拓展,密切这些重要地区与哈尔滨中心城区的合作具有重要意义,是都市圈内近期重要的发展轴线。
(3)“哈五”公路、铁路沿线“城镇—产业”共生轴
这条轴线经拉林镇、五常市连通吉林省吉林市以及珲春开放口岸。其发展可以利用连通珲春口岸的区位优势以及图们江开发的有利时机,形成哈尔滨联系吉林省以及其他国家的重要通道,实现哈尔滨市的“内引外联”,促进都市圈经贸活动的发展。该轴线将成为哈尔滨都市圈内重要的绿色农业产业带,发展以医药化工、食品加工、建材生产和机电工业为主的现代化工业体系,建设以旅游业为突破口的田园风光城市。
(4)“同三”、“哈萝”公路及松花江沿线“城镇—产业”共生轴
这条轴线西起哈尔滨的航空港太平镇,向东沿哈同公路至依兰县宏克力镇(暂不属哈尔滨都市圈),全长近300km,是哈尔滨都市圈内最长的发展轴(图7-25)。该轴线上分布有太平镇、哈尔滨市区、东风镇、宾州、方正、通河、依兰等近25个城镇(市),城镇密度大,其跨越都市圈东西两部,是圈内东部与西部各县市开展联系的重要通道。该轴线将利用沿线煤炭、天然气、石英砂、大理石等矿产资源丰富的优势,发展相应的工业门类,大力推进工业化进程。与此同时,加强农业基础建设,发展创汇农业,建设大型的农副产品生产基地,形成生态农业带。
图7-25 哈尔滨地区的交通引导发展图
2)分区分类发展
首先,在哈尔滨市域范围内以20km、100km和300km为半径划定的核心圈、强辐射圈和拓展圈。核心圈是以20km为核心区域,主要由哈尔滨市旧城区及其呼兰区、松北区、平房区和王岗、团结、成高子地区等组成,其边缘为中心城区产业扩散重点接收地。强辐射圈是以100km为半径以内区域,包括双城、宾州、五常、尚志、巴彦等城镇,是哈尔滨市域城镇体系发展的重点区域。拓展圈是指以主城区为中心、以300km为半径的哈尔滨市影响作用可到达的区域,既带动市域圈层内的部分城镇,又可辐射至大庆、佳木斯和吉林省北部地区的城镇,起到市域内外衔接的作用,构建哈尔滨—大庆—齐齐哈尔城市发展带。
其次,按现状发展条件、交通便捷度、联系紧密度、建设适宜性、配套经济性、界线完整性等因子,界定都市发展区与农业生态区,实行分区建设指导。①都市发展区。为城镇建设集中区,将城镇建设活动集中在都市发展区内,调整优化用地功能结构,充分发挥土地资源效益,适当提高开发建设强度,提高土地复合利用水平,实现聚集发展、节约土地。②农业生态区。为城镇建设控制区,在农业生态区内严格控制开发建设活动,引导和鼓励农村居民点的适当外迁和归并,使之向生态承载力大的地带集聚,向交通干线集聚,向自然条件优越的地区集聚,保护自然资源和生态环境。
第三,为优化城乡空间资源配置,有效保护生态环境和历史文化资源,实现城镇建设与资源、环境的统筹协调发展,将全市土地及空间资源划分为禁止建设区、限制建设区和适宜建设区,并制定必要的空间管制措施。①禁止建设区。禁止建设区,包括市域范围内的基本农田保护区、规划的水源保护区、自然保护区和历史文化遗产保护的核心区等。基本农田保护区主要分布在中心城区周边、双城市,宾县北部等地区;水源保护区包括地表水饮用水源一级保护区、河湖湿地等,主要分布在松花江沿线、东南部山区、河湖水库及其周围防护区域;自然保护区及历史文物和古遗址保护区详见专项内容。禁止建设区原则上禁止任何建设活动。基本农田保护区内,严禁进行村镇建设、采矿、挖土、挖沙等一切非农活动,严格控制城镇建设用地范围内占用基本农田和菜田建设各类工程,确需占用的,应当依照《中华人民共和国土地管理法》、国务院《基本农田保护条例》和《哈尔滨市基本菜田保护区管理条例》,履行审批手续;地表水饮用水源一级保护区、河湖湿地内,停止一切农业生产活动,退耕还林,严格禁止与水源保护无关的任何建设活动;自然保护区和历史文化遗产保护的核心区内,除必需的保护设施外,不得增建其他任何工程设施。②限制建设区。包括市域范围的风景名胜区、一般农田、城镇生态廊道和大型公园绿地等。一般农田用地区,主要分布在市域东南部山地丘陵地区及西部平原局部地带。风景名胜区,严格遵循风景区规划的要求进行建设;城市生态廊道应保留原有自然地貌形态,如农田、菜地、林地等,加强植树绿化,调节气候,改善生态环境;一般农田用地区内鼓励各种农业设施的建设,提高其产出、产量和农业经营水平;城镇大型公园绿地应严格按照国家标准进行建设。③适宜建设区。包括城镇规划区内的建设区。作为优先发展的地区,建设必须控制在规划建设用地范围内,必须加强城市规划的执行力度,严格控制用地规模,高效集约利用土地资源,根据资源条件和环境容量,科学合理地确定开发模式和开发强度。
3)不占或少占用耕地
落实最严格的土地管理制度,严格保护耕地特别是基本农田,严格控制城市建设用地增量,盘活土地存量。应结合各地实际,在不占用或少占用耕地的前提下,尽可能充分利用哈尔滨周边的盐碱地等未利用土地,缓解城市用地紧张与城市人居环境、功能提升和各项建设需求的矛盾,较好地利用太平镇的荒草地和呼兰河的河滩地作为城市用地拓展的后备资源,以集约化、紧凑型的开发模式进行规划建设,构建结构紧凑、功能混合的城市用地布局,保证哈尔滨15 580km2基本农田总量不变,基本农田保护率保持在90%以上。
4)城市风道预留和郊野公园建设
一方面,在城市空间布局中考虑预留城市夏季风道,促进夏季的城市通风,从而缓解城市夏季热岛效应,减少夏季空调的使用,降低建筑能耗。另一方面,根据当地的冬季风向,在城市布局时考虑减少冬季的穿城市风,避免城市热量被高速流动的空气带走,也就是说,要加强城市冬季的热岛效应,从而减小冬季供暖的强度,降低建筑能耗。构筑穿插环绕的城市生态网络体系,即城市外围以“三北”防护林、自然山体、农田基底以及城市生态绿带为基础形成环绕的绿化防护生态体系,形成“一网、七楔、十一园”城市自然生态网络系统。
一网:由城市蓝带网络和绿带网络共同组成。以松花江、呼兰河、阿什河三条河流为主脉,由江北“两横、四纵”六条水系构成江北水网体系,江南运粮河、马家沟、何家沟、信义沟、曹家沟构成江南指状水系,共同构成哈尔滨生态网络体系。
七楔:规划控制七处城市楔形绿地,分别为长岭湖楔形绿地、卫星楔形绿地、团结楔形绿地、万家楔形绿地、天恒山楔形绿地、东方红楔形绿地、光明楔形绿地。
十一园:规划十一处大型郊野公园和风景区,分别为太平湖风景区、长岭湖风景区、哈西生态公园、奥林匹克公园、航空及航天博览园、柞树林野战公园、伏尔加庄园、天恒山风景区、天权湖公园、都市农业生态园、松北高尔夫公园。
5)城市外部形态
——从圈层蔓延走向轴向拓展。哈尔滨城市合理的空间发展模式应以三大城区为基础,沿几条主要轴线向外拓展,如松花江沿岸轴线、呼兰河西南岸轴线等。并通过交通组织和快速通道联系,形成更加开放、可持续生长的城市空间发展模式。
——从紧凑团块走向分散组团。根据哈尔滨城市现有的格局,以及城市区域交通网络和城市的空间拓展轴线,哈尔滨城市空间发展模式应从紧凑团块向分散组团发展,各个组团沿轴线呈念珠状分布,并通过对各个组团规模的控制和功能的塑造,实现整体布局和功能的优化,形成适宜的人居环境。
——从大城市模式转向都市区模式。哈尔滨城市规模的大扩展存在着可能,但也面临着诸多限制,尤其是资源、环境等方面的制约。如果不从更大的空间来审视哈尔滨的发展,必将对其未来的产业结构调整和空间格局的构建形成障碍。同时哈尔滨的中心带动作用也只有通过都市区内其他城市的合作和自身经济实力的发展壮大才能够得以实现。
6)城乡统筹发展
结合地方发展实际,有针对性地制定城乡经济统筹战略,明确城镇化的发展模式和重点,制定实现城镇化目标的基本思路或对策。在适宜建设区中按区域经济流向确定重点发展地区,使市域人口和产业向该地区适当集聚。积极推进社会主义新农村建设,加快发展现代生态农业,健全城乡一体化制度建设。在市域范围内合理配置生产要素、基础设施和公共服务设施。
按照哈尔滨市规划区城乡空间关系及各个区域的经济发展特点,划分核心发展区、功能拓展区、外围城镇密集区三个区域。①核心发展区。包括规划主城区及受城市空间与经济辐射影响,与城市空间联系最为紧密的区域。主要包括规划城市发展建设区、王岗镇、朝阳镇、幸福镇、成高子镇、团结镇、平房镇等周边乡镇的部分区域。以城市建设用地的发展为主,强调城乡空间发展结构和功能布局。主要功能布局以城市总体规划确定的各项用地为基础,对周边用地和乡镇发展提出具体的控制要求和规划指引。协调城中村改造、重大基础设施布局等问题,确定主要的生态控制区域,保障城市空间合理有序发展。规划重点形成“一心双轴双带”紧凑发展的空间结构。松北区以及周边地区将建设成为城乡一体区域创新发展的窗口;规划哈南新区和利民开发区作为南北两条重要发展轴,形成两条城市和产业区一体化建设的综合廊道;东向太平国际机场、西向黑龙江省腹地的两条发展带是城镇和产业聚集发展的复合走廊。核心区分为8类功能区布局。包括城市中心区、城镇和新城区的综合功能区、独立的产业园区、CBD地区、重点发展文化教育与科技研发的科教创新区、创新发展的绿心地区、生态敏感的生态保育区,以生态小镇和新型农村社区为特色的高品质乡村地区。②功能拓展区。自核心区向外围空间扩展,主要包括道里、道外、香坊、南岗、平房等五区的其他乡镇以及阿城区的新华镇,舍利街道办事处和松北区的万宝镇、对青山镇,呼兰区呼兰河以南地区。以沿哈尔滨市区主要对外联系道路为空间界定的基础,形成功能拓展区。承担核心区向外的功能扩散和对核心区的功能补充。构建由北、西、东、南四区组成的功能拓展区域。北部促进发展区主要拓展港口物流、循环经济、都市农业、休闲旅游、农产品加工等功能;西部综合发展区主要拓展与核心区联动的能源原材料和旅游等功能;东部优化发展区重点提升新能源、绿色农业等特色产业,推动乡镇企业入园,降低资源消耗和环境污染;南部协调发展区主要拓展联动补充核心区的能源和旅游等功能。③外围城镇密集区。包括阿城区城区东部、南部的乡镇,道外区东部的永源镇、巨源镇,呼兰区呼兰河北部的乡镇。保障市区内农业生产区、生态敏感区、风景区等功能控制区的协调发展。通过规划控制引导村屯合并,以环境综合整治、生活服务设施完善为重点,鼓励村屯向中心镇区和中心村合并。完善重点乡镇的道路、市政设施等基础设施配套建设,通过基础设施投入,带动远郊地区的城乡一体化发展,加强乡镇道路网络体系建设。
7.5.4 中心城区空间结构
1)紧凑多中心结构
通过不同城市形态(如带形城市、组团城市等)各自在减少碳排放方面的特征重新进行评估,可以看出城市布局形态与碳排放具有一定的关系,集中紧凑的城市布局形态可以以最小的交通量、最少的能源消耗来实现最少的碳排放总量。“紧凑城市”的二氧化碳排放量减少来源于:①较短的出行距离。②出行转移到地铁等大容量、低排放的公共交通方式。构筑以公共交通为导向的紧凑型、多中心的城市结构,鼓励大型城市公共设施集中的城市中心区与公共交通枢纽结合。③结构的调整(图7-26)。
图7-26 紧凑城市空间结构的调整
以低碳、生态城市理念为依据,塑造城市整体空间形态,采取组团式的城市空间布局模式。规划形成可持续发展的“一江、两城、九大组团”的主城区空间结构。构筑“一江、两河、三沟、四湖”的生态框架;构建“一主六副”城市公共中心;建设“五大产业基地”。建设集中紧凑、蓝绿廊道楔形相隔、人居环境优美、基础设施完备、低碳交通方式齐备、风貌特色突出的低碳生态型城区(图7-27)。
图7-27 哈尔滨城市规划方案空间结构(2030)
规划通过合理组织不同功能的用地和建筑物布局,控制适当的开发强度,并针对不同情况采用能源集中供给、区域能源再利用、绿化汇碳以及采用绿色建筑技术等手段达到综合降低碳排放的目标。
对于旧区改造,按照增加停车场和停车楼,增加绿地,增加现代服务设施等开放空间,增加历史文化名城的保护力度,减少开发强度,减少人口密度,减少建筑密度,减少环境污染程度的原则,提出改造对策。
2)注重职住平衡布局手法
在城市功能布局中,考虑职住平衡,尽量减少职住分离带来的交通碳排放;大型服务中心尽量均匀分布,避免公共服务中心出行距离过远。倡导“职住平衡”理念,在不影响居住环境质量的前提下,尽可能地实现组团内就业与居住的平衡(图7-28)。在市域范围内统筹安排产业结构和产业布局、就业岗位及人口,引导这些要素在全市范围内平衡分布。在城市近郊居住组团提供充分的产业支撑和就业岗位,提高本地居民的就业率。在城市近郊产业组团提供与就业人口相匹配的住房条件,减少就业人口的通勤时间。
图7-28 职住平衡模式
哈尔滨市总体规划方案(2030)可以划分为13个研究单元,分别为中心城区、新榆组团、新华组团、哈南新城、松北新区、科技新城、利民组团、呼兰组团、民主组团、哈东组团、阿城组团、空港新城、双城组团等(图7-29)。
对2030年哈尔滨市总体规划方案中各组团(区)的居住、工业、行政商贸、绿地、交通等五大主要功能的用地规模进行统计(表7-31),并与哈尔滨市的平均数据进行比较,可以看出:①中心城区、新榆组团和松北新区的居住用地规模偏高,工业、行政商贸等产业用地严重不足;②哈南新城、哈东组团和空港组团的工业、行政商贸等产业用地规模偏高,居住用地严重不足,且绿地规模偏低;③新华组团虽然居住面积与产业用地面积总规模基本平衡,但是产业用地中的工业用地规模偏高,行政商贸用地规模严重不足;④利民组团的居住用地规模偏低;⑤民主组团、科技新城、呼兰组团、阿城组团、双城组团各用地比例较为适中,较好地体现了职住平衡的规划思想。
图7-29 哈尔滨市总体规划方案(2030)研究单元划分示意图
表7-31 哈尔滨总体规划方案(2030)各组团用地比例 单位:%
3)适度混合用地功能
自《雅典宪章》提出“功能分区”的思想以来,“功能主义”大行其道,功能分区成为现代城市规划的重要手段。城市建设中对土地的粗放利用模式是导致土地利用碳排放的重要原因,集约用地可以有效降低单位土地利用的能源消耗和碳排放,节约用地则可以减少对土地资源的消耗,进而减少土地利用变化中的碳排放。因此要注重土地使用的混合性,确保开发密度。节约、集约用地,遵循减量化、再利用、再循环、再开发、再修复的“5R”原则,采取低碳土地利用模式,实施合理的城市开发强度,从用地结构、用地规模、用地方式、用地布局等方面落实低碳型土地利用模式(图7-30)。
图7-30 紧凑混合的城市土地利用规划
自19世纪60年代以来,欧美开始重新审视“功能分区”思想,并开始了土地混合使用的实践。如,美国西雅图国王县三个社区的混合开发、美国旧金山湾区的混合开发、英国伦敦Kings Cross地区混合开发等。美国规划协会(APA)认为,土地的混合使用是理性发展政策的重要组成。欧洲城镇规划师议会(ECTP)指出:混合使用有助于带来更多的多样性,并增强城市活力。美国从19世纪80年代开始,土地混合利用的发展趋向在小型地域发展。而到19世纪90年代,土地混合开发更成为以交通为导向发展、传统邻里发展、宜居社区和精明增长的重要组成部分。美英等国的实践表明土地混合使用有助于增进社区活力,增加住房的选择类型,减少交通出行,减少交通堵塞等。最近我国规划界对土地的混合使用做出了积极的评价。住建部副部长仇保兴倡导土地适度混合使用,有利于减少工薪阶层的通勤时间,缓解交通压力。深圳市作为住建部的第一个低碳生态示范城市,加大了土地混合使用力度,经1年相关研究和规划,于2010年公布土地混合使用指引。
注重各类用地的比例均衡,增加土地功能的混合度,减少因土地利用结构不合理、城市功能不完善而增加的不必要交通出行量。混合用地主要有如下模式(图7-31):①将居住、商业和办公等混合性功能,布置在从住所至轻轨地铁或公交站点的步行范围内,从而减少因日常生活需要而造成的重复交通;②商业区、就业区和使用频率高的区域布置在公交站点周围,便于居民使用公交出行;③以公交枢纽和公交站点为中心展开城市组团和社区布局,将交通、就业与生活设施配套之间的空间布局综合考虑。
图7-31 理想的混合居住模式图
——新区建设。如群力新区、哈西地区、松北新区、哈南工业新城尽量考虑土地的混合使用,使办公、居住、商业、服务、文化、娱乐等各种服务设施尽量布局紧凑。既有利于增强城市各相关产业和服务机构之间的联系,促进多样性的成长,又有利于住宅和就业岗位的均衡分布,减少钟摆式的交通引发的能耗和污染,从而使交通设施的占地面积大大减少,改善生态环境,提高整体人居环境质量。
——低碳社区。以打造可持续发展的人居环境为目标,努力塑造多元化的居住社区,建立完善的住宅体系,满足不同层次的住房需求。提高居住区各项公共服务设施水平,全面提升哈尔滨市人居环境和住宅建设水平。①廉租住房。按照配套建设为主、集中建设和分散收购为辅的原则,主要在哈西、机场路、三大动力、道外中部、松浦、平房老城区等交通便利、服务设施配套齐全的地区进行廉租房建设。2020年,建设建筑面积150万m2的廉租住房。②经济适用住房。按照均匀分布、集配结合、服务便捷、规模适度的原则,主要在群力新区、保健路地区、南岗开发区、道外东部地区、哈南新区、前进片区、平房北厂地区进行经济适用住房建设。2020年,建设建筑面积1 500万m2的经济适用住房。③普通商品住房。主要在群力新区、哈西地区、保健路地区、新香坊地区、前进片区、哈南新区等地区建设普通商品住房。2020年,建设建筑面积5 000万m2的普通商品住房。在这些社区空间层面,强调土地、空间和建筑物的混合使用,打破传统方式上的功能分区,不同的社区组团作为城市最小功能体,依靠公共交通联系,减少小汽车使用。避免大规模居住区的出现,注意控制街区尺度,把握建设规模,配套建设医院、学校、文化娱乐场所等公共设施和无污染产业,平衡人口规模与就业岗位,降低对市中心的交通依赖,减少不必要的出行。以上海的卢湾区为例,位于中心区的卢湾街区的2 000m2范围内土地使用形态呈现明显的混合用地形态。用地的主体是居住用地和公共设施用地,居住用地所占比例达到50.4%,在公共设施中,办公、零售商业、医疗、文教、娱乐等用地都占有较高的比例。
7.5.5 城市快速和公交系统规划
1)低碳交通内涵
所谓低碳交通,则指以适应低碳经济模式为根本前提,以实现交通可持续发展为基本理念,以降低交通运输工具温室气体排放为直接目标的低能耗、低污染、低排放的交通发展模式。陆化普在《城市绿色交通的实现途径》中将低碳交通与绿色交通作了比较与区别。绿色交通是一个理念,是以减少交通拥挤、降低能源消耗、促进环境友好、节省建设维护费用为目标的城市综合交通系统。绿色交通的狭义概念更加强调交通系统的环境友好性,主张在城市交通系统的规划建设和运营管理过程中注重环境保护和生活环境质量(图7-32)。绿色交通具有明确的可持续发展的交通战略目标,能够以最少的社会成本实现最大的交通效率。绿色交通的广义概念包含了推动公交优先发展、促进人们在短距离出行中选择自行车和步行的出行模式,节约能源,保护环境,建立公共交通为主导的城市综合交通系统等。低碳交通则进一步强调了减少温室气体(GHG)排放这一全球性命题和关乎人类社会命运前途的关键问题,重在强调采取各种措施减少交通运输带来的CO2排放量。我国交通运输是石油消费的重点行业,是温室气体和大气污染排放的重要来源之一,据估算,2004年我国交通运输业的二氧化碳排放量约为2.9亿t,预计到2015年和2030年将分别达到5.22亿t和11.08亿t。目前在我国一些大城市中机动车污染物排放占大气污染物的比重在60%左右。因此,低碳交通将成为缓解我国能源环境压力的必然选择之一(图7-33)。
图7-32 绿色交通的主要影响因素及影响关系
图7-33 低碳交通发展实现的途径
图7-34 城市各交通工具的CO2的排放量(g/人·km)
2)低碳交通方式
公共汽车每百公里的人均能耗只是小汽车的8.4%、电车的3.4%~4.0%、地铁的5.0%。全球范围内,每年因道路交通排放的温室气体占排放总量的25%。图7-34显示了城市各交通工具的CO2的排放量,可见尽量使用步行、自行车、BRT、地铁和普通公交有利于CO2减排。因此,城市交通方式应当适当限制私人机动车对城市交通资源的过度使用(图7-35),鼓励自行车出行和步行,保障多种交通方式的顺畅衔接。
图7-35 私人机动车对城市交通资源的过度使用
3)低碳综合交通系统
规划低碳城市综合交通系统与土地利用模式相互配合(TOD),以高质量、高效率满足城市现代化发展和客货运输需求为宗旨,构筑一个与哈尔滨现代大都市发展相适应的快速、高效、安全、低碳的城市综合交通系统(图7-36)。
4)低碳路网规划
——路网走向。哈尔滨地处北方寒冷地区,合理提高建筑密度,以紧凑型发展为主,城市道路走向考虑与主导风向关系,主要道路尽量与其垂直,与其平行的道路可设计一定的弯曲度和转角,沿街布置连续的板式建筑以降低风速。
图7-36 哈尔滨对外交通规划图
——路网密度。从居民出行方式影响交通出行碳排放出发,减少不必要的干道,增加城市中心区和主要生活区的支路,提高路网密度,有利于减少出行距离和减少碳排放(图7-37)。
图7-37 几种不同路网密度的城市
例如单向二分路技术,其思想是用两条宽度约为大尺度道路一半的单向街道来代替大尺度道路的功能。二分路中的每一条单行道以长度100~200m不等的街区来分隔,巨型街区从而也被分解。单向二分路的采用使得由人性尺度街道搭建的细密小路网代替以宽大街道为主的稀疏路网。结合慢性优先的道路断面设计、慢行(加公交)专用走廊的设置和交叉口信号灯的联动管理,新路网不仅能提高公交服务深度,改善慢性出行条件,机动车的运行环境也将更为稳定流畅。
5)公共交通系统
优先发展分层级的公共交通系统,构建以大运量快速公交为主导的交通出行平台(图7-38),并与慢性交通系统相衔接,以快—中—慢速解决长—中—短距离的交通出行。
图7-38 从依赖汽车交通走向可持续交通
——快速公共交通系统。加强轨道交通建设,建立快速公共交通体系。①快速公交:快速公交包括轨道交通和BRT,联系各个城区核心地带。核心地带是城区的核心,安排公交枢纽和大型公共服务设施,并靠近城区绿心。到2020年,轨道基本网络由7条线路组成,线路总里程约227km。共设车站143座,其中换乘站24座。至2020年规划建设大新街、尚志大街、兆麟街、公滨路、新阳路、和平路等6条BRT走廊。同时考虑哈西站的建设,修建连接哈站与哈西站之间的BRT道路。建设总长28.3km。②公交枢纽:在各个城区核心建设公交枢纽,衔接长距离出行的快速公交和城区内部的普通公共交通系统。到2030年建成方便快捷的越江交通,强力推进轨道交通和BRT线路建设,快速公交出行比例达25%(图7-39)。普通公共交通系统联系城区内各个组团中心。普通公交站点联系以公共服务设施为主的组团中心。
——公交引导开发TOD模式。采用公交引导开发(TOD)模式(图7-40),引导市域空间布局和轴向拓展。开展低碳城市道路系统规划研究(包括交通体系与土地利用模式的相互配合、公共交通、轨道交通及多种选择的交通系统等)。
图7-39 哈尔滨轨道交通线网规划图
图7-40 TOD城市发展模式
6)慢速交通系统
——慢行交通系统。建设自行车专用道系统和自然保护区内慢行系统(图7-41)。从各城区核心地带和各组团中心出发,构建用于日常出行交通的慢行系统,延伸至组团内各个功能地块(图7-42)。实现以步行、非机动车为主导,并与公共交通有效衔接的绿色交通方式结构。在各个城区内,建立服务于城区内部交通的自行车/步行系统,通过自行车停车管理、自行车租赁系统的完善,建立与快速公交站点和普通公交站点的衔接,从而延伸至各个功能区和城市社区。并通过慢行系统绿化环境的建设提升环境质量,吸引更多居民使用公共系统解决日常出行。为了整合城市资源,满足慢行者在自然环境下慢行并感受的要求,在城市中选择一些具有良好的自然景观和历史意义的景点将之串联起来,并配备相应的服务设施,打造成一条富有特色的健康生态的慢行网络。
图7-41 慢行城市模式
——非机动交通(NMT)系统。编制绿色交通专项规划,制定配套政策,支持和鼓励绿色出行,控制私人机动车使用。图7-43是根据交通方式出行半径的功能布点图。150m是步行2~3min距离,可布置公共绿地、广场、公交站点、商店等;500m则可以通过自行车方式,可布置中心公园、轻轨站点、街区中心、工作场所、学校等。
到2030年,哈尔滨至少有50%的人骑自行车上下班。为此致力于改善自行车的行车条件,逐步建成了覆盖整个市区的自行车道路网络,市区主要干道上都有明显的自行车道,市内设有很多免费自行车停车场,无缝衔接自行车与公共交通。借助城市水系、绿廊,联系城市内重要的景观点和各个层级的公园绿地,并衔接城市文化体育设施,构建联系全程的完整慢行系统(图7-44~图7-46)。
图7-42 哈尔滨慢行交通与快速公交体系衔接示意图
图7-43 步行和自行车交通距离
图7-44 哈尔滨自行车专用道规划图
图7-45 典型代表有多伦多生态步行
图7-46 步行系统与自行车系统的分离
7.5.6 城市产业及用地规划
从低碳经济入手,培育生态环境友好型的低碳产业体系,发展清洁、有效和尽可能低的温室气体排放的产业,选择最佳的开发模式,在高层次上实现规划区内生态、经济、社会的和谐共生。
1)发展循环经济
——构建循环经济模式。从“自然资源—产品和用品—废物排放”流程组成的开放式线性经济模式向“自然资源—产品和用品—再生资源”的封闭式流程为特征的循环经济模式转变(图7-47)。加大淘汰污染工艺、设备和企业的力度,提高各类企业的排放标准,提高钢铁、有色、建材、化工、电力和轻工等行业的准入条件。同时,在工业生产领域,实现低碳生产,推行生态经济和清洁生产,大力发展循环经济(图7-48)。
图7-47 生产领域的循环经济模式
图7-48 低碳化的经济结构调整
——动脉产业。①做强、做大第一产业。形成以自然资源开发、绿色食品基地为主的第一产业。积极调整农业和农村经济结构,延长农业产业链。②积极发展第二产业。规划对涉及电力、交通、建筑、冶金、化工、石化等高碳行业减排,按照低投入、低消耗、高效率、低排放、可循环和可持续的原则,实行循环经济和清洁生产。深化老工业基地改造与八大经济区建设。构筑以制造业为核心,医药、食品和旅游业为辅助的产业发展格局。在工业化进程中,大力发展农业产业化和城镇化。加快哈尔滨市产业布局调整,产业布局要向西部地区和哈佳、哈牡两个发展主轴集中,通过西部地区和沿路地区的快速起飞,带动县域经济的发展。提高中心城市的产业带动作用,促进城乡产业关联,近、郊区重点打造产业转移承载区、配套产业发展区、食品产业聚集区和都市农业休闲观光区,远郊重点打造农副产品和矿产品加工基地、北药种植开发基地、绿色有机食品生产基地、生态旅游观光基地和煤化工基地。③加快发展第三产业。规划重点应放在如下几个产业:一是生态旅游度假业。按照全省加快发展旅游业的总体要求,以建设旅游名城为总目标,立足哈尔滨市独有的自然资源和人文资源优势,加强开发“冰雪、生态、边境”等独具黑龙江特色的旅游项目,树立大旅游的观念,突出特色,发展精品工程,实施名牌战略。突出冰城雪乡、避暑胜地、欧陆风貌和金源文化的特色,发展大旅游、培育大市场、构筑大产业。二是交通仓储物流业。利用广泛的用地空间和省会优势,借助高等级公路,发展仓储物业。三是借助低碳、生态理念,开发具有寒地特色的住宅区,发展低碳、生态房地产业。
——静脉产业。建立废物资源化加工业体系,逐步形成东北地区强壮的静脉产业链。一是可再生能源体系建设,主要包括碳汇秸秆沼气化工程、垃圾和秸秆发电、太阳能利用、风能发电等。二是可再生废旧物质(如金属、玻璃、塑料、废纸)回收和垃圾无害化处理最终生产有机肥料等。三是积极推进城乡生活垃圾集中处理和资源化利用,推行“收集—转运—集中处理—资源化”的城乡生活垃圾处理模式。
——废弃物处理和利用(图7-49)。生产过程以废物回收利用为依托,努力变废为宝,发展循环经济。
图7-49 垃圾处理和利用
——清洁生产。指将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品中,以期减少对人类和环境的风险。清洁生产从本质上来说,就是对生产过程与产品采取整体预防的环境策略,减少或者消除它们对人类及环境的可能危害,同时充分满足人类需要,使社会经济效益最大化的一种生产模式。
2)低碳产业系统
对涉及电力、交通、建筑、冶金、化工、石化等高碳行业减排,积极发展低碳产业部门(表7-32)。
表7-32 低碳产业领域
3)低碳导向的产业园区
以低碳化为目标,构建低碳经济产业链,推动低碳产业园区建设。例如,能源集中供给、利用园区绿化增加汇碳、集中利用回收装置等。
——低碳产业园区(图7-50)。按照国家实施老工业基地调整改造的总体要求,重点发展装备制造业、绿色食品、制药、高新技术产业研发和对俄出口加工基地,积极调整石化,提升纺织、煤化、冶金、能源等传统工业,扶持新能源、新材料、精细化工和环保产业。把哈尔滨建设成为生态环境优美、产业特色鲜明的国家重要的先进制造业基地。规划重点建设5大产业基地,并整合、拓展8个工业区(表7-33)。
表7-33 哈尔滨重点产业集聚区名单
续表 7-33
续表 7-33
续表 7-33
*1亩=666.67m2
图7-50 哈尔滨低碳产业园区规划
——低碳物流园区。建设龙运、新香坊、哈东和江北4处物流园区。在群力新区、哈南新区、香坊出口加工区、利民开发区等地区整合或新建7处大型现代仓储物流集中区。实现物流系统与供应链的无缝链接。
7.5.7 城市能源系统规划
1)建设清洁节能型城市
坚持开发与节约并举、节能与降耗并重的原则,优化产业结构和能源结构,创建多元化的能源供应体系,确保能源供应安全。2030年全市清洁能源占终端能源消费总量的40%以上。
2)脱碳能源系统
根据各地地理环境、自然资源及气候条件,充分利用太阳能、地热能、水能、风能、生物质能,因地制宜地大力发展绿色清洁能源。通过资源评估分析,判定地区适宜采用的可再生能源种类;再进行可再生能源利用规划,开发利用核能、生物质能、太阳能、风能等新能源,并对其对应的能源基础设施进行规划。例如规划城市大规模开发先进核电系统、可再生能源(风能、太阳能、水电、生物能、地热能、潮汐能和其他)利用以及开发完全不产生碳排放的氢气发电或发展以生物量为基础的能源供应系统(如工业化沼气,生物燃料如玉米、甘蔗、甜菜为原料制造的乙醇燃料,油菜籽、大豆为原料制造的生物柴油)的可行性研究(图7-51)。
图7-51 可再生能源利用
——坚持集中供热为主,多种方式互为补充,鼓励开发和利用地热(图7-52)、太阳能、核供热等可再生能源及清洁能源供热。
——大力引进大庆天然气等优质能源,主城区鼓励以天然气为能源,替代工业、热电联产采暖用煤。
图7-52 地热利用
——推进太阳能、风力发电等能源新技术产业化进程,鼓励利用垃圾、污泥进行发电和制气。利用木兰县地势开阔、风能资源丰富的条件,加快风电厂项目建设,实现哈尔滨市风力发电零的突破,新建设依兰、木兰、尚志、菁菁、五常农户、通河农户风力发电场和风力发电村。
——加强城镇供热系统的节能建设,改造供热设施和管网,改进消烟除尘系统;采用新的建筑节能设计和建造方式,构建新的建筑节能体系。
——可再生能源利用。一是在全市区县(市)发展太阳能温室和太阳能热水器,平均每个区县(市)发展2 000栋或亩太阳能温室。二是浅层地能的利用,规划针对远郊区县生物质能较为丰富的特点,积极推广焚烧发电、秸秆气化、沼气利用等方式的生物质能利用,逐步改变农村燃料结构,改善农村生活环境,实施生物质能开发示范工程。(www.chuimin.cn)
——依托依兰县现有风电资源及依兰县良好的电网条件大力发展风电项目建设,在完成现有装机并网80万kW的基础上,再建设百万级风电场工程,远期实现总装机容量180万kW的目标,年发电量达到40亿度。
——启动低温核供热的可行性研究工作,规划低温核供热,供热厂初步选址在松花江下游呼兰河河口以东10km。
——增加可再生能源的应用比例。2030年,规划全市发电量的20%采用可再生能源。
3)低碳能源系统
改善现有能源供给结构,推广可再生能源和新能源,提升现有能源转化效能,推行节能降耗。
——低碳能源(Decarburization)。城市层面的大能源供应要实现低碳化,需要通过国家的宏观规划和统筹,在城市能源供应结构上降低煤炭比例,加大低碳和无碳能源的比例,如降低煤炭、石油在能源消费中的比例,适当增加天然气比例。
——分散产能(Decentralization)。社区层面的区域能源主要是实现能源供应的分散化。采取分散供能、集中用能的“集散式”系统,使资源利用的效率和效益最大化。
——大力推广天然气的应用,规划至2030年,全市天然气年用气量达到27亿m3。
——积极发展包括超临界发电技术、循环流化床、增压流化床、煤气化联合循环发电、氢能电站等清洁煤发电技术,充分利用上述先进技术对现有哈三电厂、哈热电厂等进行技术改造,实现发电系统的碳减排。
——提高清洁能源采暖的比例,2030年,清洁能源采暖比例达到全市供热面积的50%。
4)减少能源需求
终端层面实现能耗减量化(Demand reduction)。这也是低碳城市能源系统最大的特点,它改变了以增加资源供给来满足日益增长的需求的传统思维定势。终端节能有3条措施:一是在设计、施工、设备采购和系统调试等方面执行更严格的节能标准;二是加强建筑的运行管理,建立科学的管理机制,采用先进的ICT技术,重点降低城市公用建筑、标志性建筑的能耗,在建筑中增加太阳能技术、地热能技术、建筑材料技术的应用;三是行为节能,能源系统的最终用户是人,要在所有人群中倡导科学、理性和负责任的能源消费观念。
5)能源供应和转化
——改善现有能源供给结构。通过能源预测—供需平衡—能源优化,同时考虑经济效益与减排效果,确定传统能源与新型能源的比例。
——提升现有能源转化效能。针对能耗分布不合理的问题,采取以下两种解决方案:一是通过调整土地利用规划,如提高建筑用地功能,利用不同功能建筑用能峰谷时间差来调节各类能源峰谷符合,达到“削峰填谷”的目的;二是通过需求侧管理来控制建筑能源消费,即通过利用本土、低耗、精宜的绿色建筑技术和被动式节能技术,如自然通风、自然采光、外遮阳、绿化屋面等,提高建筑能源利用效率。
——能源总线系统。通过来自可再生能源的热源/热汇水作为基础设施的管网输送到用户。在用户端,总线来的水作为水源热泵的热源/热汇——低品位的能源经热泵提升能级、换热后——再回到源头,或排放,或循环再次换热,或回灌。
——供电工程。新建500kV永源变、500kV松北变、500kV兴福变、500kV五家变,扩建500kV哈南变,总变电容量达到6 051MVA。扩建哈尔滨热电厂、哈岁宝热电厂、哈三电厂,新建滨江热电厂、平南热电厂。新建及扩建220kV变电所15座,总变电容量将达到9 200MVA。新建66kV变电所41座。
——燃气工程。采用大庆天然气,气体输送至哈—京主干管线。来自庆—哈线哈尔滨末站的天然气,经高压管道至平房门站、成高子门站,并且形成高压外环作为哈尔滨市的储气设施。在庆—哈管线哈尔滨末站留口,经高压支线供应双城门站。在高压管道上开口,引出高压支线供应阿城、五常的门站。在幸福镇至依兰之间,规划高压主干管上引出高压支线,分别至宾县、巴彦、木兰、延寿、尚志、方正、通河及依兰的门站。2020年,规划天然气年用气量143 770万m3,主城区设高压门站7座,管网覆盖率80%,燃气综合普及率达到98%。
——供热工程。坚持集中供热为主,多种方式互为补充,鼓励开发和利用地热、太阳能、核供热等可再生能源及清洁能源供热。加强城镇供热系统的节能建设,改造供热设施和管网,改进消烟除尘系统;采用新的建筑节能设计和建造方式,构建新的建筑节能体系。2020年,发展以热电厂为主,集中供热锅炉房为辅,多种方式并存的供热体制。集中供热普及率90%,集中供热面积21 780万m3。热网规划,热网覆盖率达到80%。积极推进清洁能源的利用,清洁能源的利用比例达到25%。
6)固碳能源系统
碳捕获与封存技术(CCS)是一项新兴的具有大规模减排潜力的技术,有望实现化石能源使用的二氧化碳近零排放。二氧化碳捕获和封存技术分为“碳捕获”、“碳输送”、“碳埋存”3个步骤进行。为达到远期哈尔滨市二氧化碳的减排目标,规划结合电厂、水泥厂、化工厂等主要碳产生单位设置碳捕获系统,同时结合城市内盐沼池、衰竭的油气层和不可开采的煤层断裂设置二氧化碳封存设备。
7.5.8 低碳建筑及建筑群设计
作为城市的最基本细胞,高能效的建筑对于降低温室气体排放和能源消耗都有重要意义。建筑节能可以从建筑设计本身、建筑内的设备、建筑材料等方面着手。当然,不同类型建筑提高能效成本迥异,需要分门别类研究各种类型建筑的能源消耗,提出更有针对性的节能措施。在西方发达国家,建筑在CO2排放总量中,几乎占到了50%,这一比例远远高于运输和工业领域。统计数据显示,我国每建成1m2的房屋,约释放出0.8tCO2。我国当前的大量建筑,还存在着因决策生产、设计、施工以及维护管理等领域存在诸多不足之处而产生的高耗能、高排放问题。一切迹象显示:走向低碳发展是我国乃至世界经济发展的必然选择,而与低碳经济同步的低碳建筑将成为建筑界的永恒课题(图7-53~图7-58)。
图7-53 低碳建筑
图7-54 新型技术
图7-55 零碳建筑设计
图7-56 低碳住宅设计
图7-57 地源热泵技术
图7-58 地源热泵应用
1)绿色建筑及其标准
绿色建筑是实现尽可能少的温室气体排放的建筑,在建筑的全生命周期内,以低能耗、低污染、低排放为基础,最大限度地减少温室气体排放,为人们提供具有合理舒适度的使用空间的建筑模式。积极落实新建住宅和公共建筑节能,贯彻落实中央关于发展节能省地型建筑的要求,积极出台相关政策法规,不断完善节能技术标准,建立行之有效的行政监管体系,积极开展建筑节能宣传培训(表7-34)。
表7-34 世界主要国家绿色低碳建筑评估体系
2)低碳建筑设计
低碳建筑设计手段主要包括:①自然采光设计。自然采光主要指白天充分利用阳光来为空间照明的方式。自然采光设计可以分为被动式自然采光设计和主动式自然采光设计。②自然通风设计。建筑物自然通风有四种主要途径:单侧通风、穿堂风、烟囱效应及反烟囱效应。③传统适宜技术。在传统适宜的低能耗低碳围护结构技术方面,有苯板、稻草板、稻草砖等节能技术,竹子建造技术,陶土夹心墙建造技术,木框架填充棉等等。④新型技术。探索新型建筑支撑包括结构选型与结构材料选用。建筑围护结构包括墙体材料与构造技术、屋面材料与构造技术,均以低碳经济与技术为基础进行突破。在机电设备系统方面彻底贯彻节能措施。彻底降低空调的冷热负荷。主要有:逐日——光电与光热直接利用;追风——完全靠自然风的流动调节+无动力屋顶通风设备调节;捉光——玻璃纤维,让自然光照亮地下室;挖地——地源热泵,将地下热量带入房间;垒墙——夹心墙,废物变成环保墙。
——建筑设计与结构创新
传统建筑设计中日照、朝向、通风等原则在今天国际大师们引领的设计时尚面前似乎显得落伍,但这些正是建筑节能最基本的手段。建筑节能设计不仅低成本、高效益,其效果甚至远远超过运用造价昂贵的高科技产品。中国传统上不同地区根据各自的气候条件形成的独特建筑形式也同样是自然朴素的生态建筑传统。应当把建筑创作建立在这些原则的基础上,结合新的科技手段进一步创新,广泛推行节能环保的建筑设计思想。
一些大型办公楼大量采用玻璃幕墙,投入使用后空调能源开支过高,又不得不进行节能改造。在哈尔滨这样的寒冷地区,传统上住宅出于保温的考虑,窗墙面积有一定的合理比例。而北方地区一些新住宅出于立面、景观、视野等的考虑,也出现窗墙比例增大的趋势。建筑设计尤其是一般民用建筑的设计,应当首先立足于自然通风采光,考虑建筑的热吸收和热损失,考虑绿色空间、阳光、通风、反射等因素。
德国《能源节约法》规定,消费者购买或租赁房屋时,建筑商必须出示一份能耗证明,告诉消费者住宅每年的能耗。同时还鼓励企业和个人对老建筑进行节能改造,并实施强制报废措施。
马斯达尔总部大楼
在马斯达尔(Masdar City)造镇的第一阶段兴建的马斯达尔总部大楼具有低耗能、高效率、零碳、零废弃物等特色。在环保设计上,除了强调建筑用水只需同级大楼的30%,还可以自行生产能源,减少外部电力的依赖,多余电力甚至还可以提供周边建筑物使用。
这个兼负重要使命的总部大楼,在既定的办公空间之外,还规划了商场与住宅,整座大楼的主要特色来自顶部的超大遮篷,曲折弯延的遮篷由十一座玻璃结构柱作为支撑,遮篷向阳面则铺设大面积的太阳能板,以提供建筑电力所需,而遮篷底部的曲面散光性结构设计还能减缓日光的直接照射,并将光线散射到室内各个角落。
此外,为了减少兴建过程中能源的消耗,总部大楼的太阳能遮篷及冷却塔都会提早完工使用,如此将可使后续的篷内建筑工程在环保优先的最高指导原则下顺利推进。
奠基仪式所涉及的电力和碳化物排放全部由Masdar光电测试设施提供的太阳能所替代。该设施于2007年12月起投产,为全国电网服务,2年时间即生产超过5 500kW·h电力,减省的二氧化碳超过4t。
——生活设施及生产设备的节能改造
建筑传统的二氧化碳排放主要源自于建筑设备对电力和燃气等化石能源的消耗。生活能源的消耗主要在供暖、空调、热水、照明、电器、给水、废水处理、垃圾处理等方面,而生活耗能最主要的用在空调、暖气和热水上。目前城市中的大量居住建筑有潜力进行技术上的改造,减少能耗,削减生活碳排放。可以考虑的手段包括太阳能技术,清洁低碳能源、可再生能源,能源自足方案,提高能源效率,用水效率和用水标准,雨水回收、水循环利用,建筑材料循环利用。
上海世博会水循环技术
通过人工湿地技术自然净化雨水、空调水、江水,用于植物浇灌和道路清洗。长达17km的水净化系统可将水质从5级提高到3级。
建筑整体节能途径
The whole house approach将整个家庭的能源需求与碳排放作为整体考虑,协调多种节能减排方法,依照一定时序,建立一套综合程序包。并可从节省的能源指标中获得补偿。
资料来源:The UK Low Carbon Transition Plan:National strategy for climate and energy,P85-88
英国贝丁顿生态村的“零耗能”住宅
BedZED生态村位于伦敦南部哈克布里奇伦敦路,有100套公寓和住房。BedZED是“零能耗”开发的缩写,这也说明在该村将尽可能多地节省能源。在这里,每座房屋有将近50cm厚的墙壁,能使室内温度保持四季如春;窗户的玻璃有三层,尽可能多地吸收热量;发电完全靠废旧木材;每个房屋配备有自然通风烟囱,源源不断地将新鲜空气送入每一个房间。
节能环保的技术措施:
■利用太阳能、风能等自然环保能源
BedZED生态村从能源利用到房屋供暖方法,无一例外都融入了设计者先进的理念。项目采用漏斗形状的以风为动力的自然通风烟囱,一个烟囱将房屋内的废气排出,而其他的烟囱则将新鲜空气吸进来。再结合其他高科技设备,这便会保证房屋无论春夏秋冬哪个季节都能保持舒适的温度。
生态村每一间朝阳温室都安装有太阳能电池板。由于风轮机有噪音,再加上对整体环境有影响,生态村没有使用风轮机。另外,考虑到当地的气候条件,使用太阳能发电极不可靠,因此设计者并没有使用太阳能电池板发电,而是让它们为生态村的电车和滑行车提供电力。
■利用木材等废物发电
BedZED生态村的组合热力发电站不使用英国高压输电线网的天然气和电力,而是使用木材废物发电,这样对环境不会造成污染。首先,碎木材片从储藏区自动流入干燥机,然后再从干燥机进入气体发生器,在受限空气流里加热后,通过气化过程转化为含有氢、一氧化碳和甲烷的可燃气体。气体在净化、冷却以及与空气混合后,通过火花点火引擎进入一台能发电的发生器,产生电能。
■使用节能材料
BedZED生态村的房屋都安装了三层玻璃,墙体加入了绝缘材料,防止热量流失,保证室内四季如春。
BedZED没有任何天然气中央暖气系统,因此,所有房屋都采用高质量的绝缘材料,保证冬天住房的舒适温度。为了尽可能多地吸收热量,温室全部朝阳且都安装了三层玻璃。此外,BedZED生态村所有的墙全部用巨大的水泥块砌成。另外,为了保证高度的绝缘性,墙里面还加入了大量矿毛绝缘纤维,保证吸收的热量在5天内不会消散。
如果在房屋空置期温度急剧下降,那么自动恒温装置将激活备用的滴流式热源,这对保证房屋内的舒适温暖至关重要。
另外,整个生态村全部使用耗能低的电灯泡,其他一些环保措施还包括能将用水量减至最低的低压淋浴设备。
■种植保温绿色植物
设计者另一个保持室内温度的方案是大量种植一种称为“景天”的覆盖在屋顶的半肉质植物。“景天”不仅有助于防止冬天室内的热量散失,而且还能改善整个生态村的形象,尤其是在“景天”夏天开花时,整个生态村就成了一个美丽的大花园。
■雨水回收技术
同时,该地区降雨丰富,每次降雨结束时,生态村的大储水池里便蓄满了雨水。而在进入储水池之前,雨水还要经过自动净化过滤器的过滤。需要时,居民用潜水泵把雨水从储水池抽出来,就可以直接清洗卫生间、灌溉树木以及公园水景。
■安装环保设备
BedZED生态村内的建设同样注重材料的可持续性。所有房屋安装的都是那些对环境危害程度最低的电冰箱、制冷设备和炊具。
——新建筑材料和新技术的研究应用
新材料和新技术给建筑设计带来更多的可能性,也为建筑节能减排创造了更好的条件。一些技术尚在研究中,采取措施鼓励新技术的发展和应用,倡导低碳建筑技术导向,对于未来建筑节能具有不可估量的潜力。
伦敦零碳馆案例效果图
上海世博会伦敦零碳馆
使用太阳能、风能和地源热能联动空调
上海世博会伦敦零碳馆原型取自世界上第一个零二氧化碳排放的社区贝丁顿(BedZED)零碳社区。零碳馆结合上海的气候特征,采用本土化的产品,通过节能设置减少对能耗的需求,同时采用可再生能源实现建筑的零二氧化碳排放。零碳馆使用的是太阳能、风能和地源热能联动空调。该系统包括安置在屋顶上的22个五颜六色的风帽。风帽可以随着风向灵活转动,利用温压和风压将新鲜的空气源源不断地输入每个房间,并将室内空气排出。同时利用太阳能和江水源给进入室内的新风降温除湿。
电力和热能由剩饭、剩菜和废弃餐具转换而成
零碳馆所需的电力和热能,是由餐厅里剩下的剩饭、剩菜和废弃餐具转换而成的。生物能热电联将餐厅的食品废弃物和有机质等产生的生物垃圾混合,通过特殊降解,产生电和热以实现生物能的释放。该系统处理后的产品还能够用于农田作为生物肥使用,做到变废为宝。
伦敦零碳馆案例效果图
伦敦零碳馆案例内部效果图
此外,阳光和水的利用在零碳馆中也有所体现。通过透明的玻璃阳光房保存从阳光中吸收的热量,转化为室内热能;屋顶上的太阳能板将太阳能转化为电能;建筑的北面通过漫射太阳光培育绿色屋顶植被,同时为室内提供自然采光照明。众所周知,水资源对人类来说相当重要和宝贵,零碳馆通过屋顶收集雨水,用来冲洗马桶或灌溉植物等,减少了零碳馆对自来水的需求。同时,零碳馆采用整体外保温策略,用导热材料建造的墙壁,不仅能减少室外热渗透,还能吸收室内多余热量,稳定室内气温波动。
——制定低碳建筑标准
对新建筑制定低碳建筑设计标准;对已有建筑相应设立建筑节能方面的改造标准;研究建筑能耗评价指标体系来核定建筑能耗;同时,还要根据低碳生活的要求重新核定建筑使用标准,如室内外温差标准、人均居住/办公面积标准等。
3)低碳建筑群设计
充分利用太阳能,采用节能的建筑围护结构以及采暖和空调,减少采暖和空调的使用。要减少资源的使用,力求使资源可再生利用。节约水资源,包括绿化的节约用水。积极开展绿色建筑标志的评定工作。选用隔热保温的建筑材料、合理设计通风和采光系统;倡导居住空间的低碳装饰,推广节能电器,从各个环节做到“节能减排”。从图7-59可见,不同街道组合形式分别有着不同的温度,随着建筑断面与绿化的不同组合,社区温度从71°到50°再到41°变化。
图7-59 节能建筑设计A
根据自然通风的原理设置风冷系统,使建筑能够有效地利用夏季的主导风向(图7-60)。
建筑采用适应当地气候条件的平面形式及总体布局。在建筑设计、建造和建筑材料的选择中,均考虑资源的合理使用和处置(图7-61)。
图7-61 节能建筑设计C
7.5.9 碳汇及城市绿地规划
自然生态系统组成了自然界的碳汇系统,其中森林、草地和湿地系统是我国城市碳汇的主体。哈尔滨市低碳城市建设一方面需要重视节能减排,另一方面也需要培育碳汇系统,增加碳汇总量。
1)“生态足迹”分析
“生态足迹”是指生产这些人口所消费的所有资源和吸纳这些人口所产生的所有废弃物所需要的生物生产总面积(包括陆地和水域)。生态足迹分析法将地球表面的生物生产性土地分为化石能源用地、耕地、牧草地、林地、建筑用地、水域等6大类进行核算。运用“生态足迹”分析方法,结合城市经济社会发展状况及人口变化情况,预测城市人口规模。
生态足迹的核算方法
(1)人均生态足迹分量的计算为:;其中,i为消费项目的类型,Ai为第i种消费项目折算的人均生态足迹分量(hm2/人),Ci为第i种消费项目的人均消费量,Yi为生物生产土地生产第i种消费项目的世界年均产量(kg/hm2),Pi、Ii、Ei分别为第i种消费项目的年生产量、年进口量和年出口量,N为人口数。
(2)人均生态足迹的计算为:其中,Ef为人均生态足迹(hm2/人),ei为人均生态足迹分量,rj为均衡因子。
(3)人均生态承载力的计算为:; 其中,Ec为人均生态承载力(hm2/人),cj为人均生态承载力分量,aj为人均生物生产面积,rj为均衡因子,yj为产量因子。
(汪勰.低碳视角下城市总体规划编制技术应用探讨——以武汉市总体规划为例.规划师,2010(5):16-20)
生态损失分析
有关研究表明,不同地表覆盖类型的生态价值是不一样的,依据新增规划建设用地的现状地表覆盖类型及其相应面积,可以计算出不同发展方向的生态价值损失量,经过量化比选并优化后,即可合理确定城市建设用地的发展方向。
不同地表覆盖类型的生态价值指数表
(王召森,孔彦鸿.生态城市总体规划编制概要初探.江苏城市规划,2009(7):11-13)
2)碳汇系统
城市碳汇(Carbon Sink)系统由碳库、碳汇、碳源和碳流构成。碳汇指由绿色植物通过光合作用吸收、固定大气中的二氧化碳,通过土地利用调整和林业措施将大气中的温室气体储存于生物碳库,城市系统中包括“自然碳汇”和“物理碳汇”。碳源即向大气排放温室气体的任何过程。包括工业、建筑、交通运输及森林砍伐等。碳流即城市系统中包括水平方向的能源流、废物流、材料流,垂直方向的温室气体流动等。当生态系统固定(清除)的碳量大于排放的碳量,该系统就成为大气二氧化碳的碳汇,留在系统中的碳含量会累积储存,成为不同的碳库。在一个城镇体系空间系统内,生态绿地空间每年能够吸收固定的碳量代表了这空间系统的碳汇功能(Cf),而这碳汇功能水平就代表了一种定量的生态承载力。森林、草地和湿地系统是中国城市碳汇的主体。同时,在同一城乡空间内建设用地和活动的规模会产生一定的碳排放量(Ce)。碳汇功能与碳排放量的比例关系是承载力临界系数K:
碳汇功能即生态系统内含的碳贮存和碳清除能力,指某一特定时期内(通常为一年)可以从大气中吸取而固定净碳量能力(碳清除量减去碳排放量)。不同种类的植被的碳汇能力不同(表7-35),湿地系统的二氧化碳排放量大于吸收量,应尽量避免规划大面积的城市湿地空间。
表7-35 陆地生态系统植被碳汇估算 [单位:tC/(ha·a)]
3)斑—廊—基景观生态安全格局
生态景观网络中的基质、斑块、廊道是城市的碳汇系统,森林、草地和湿地系统是我国城市碳汇的主体。出于对城市蔓延的忧虑及在中国城市发展应走紧凑型道路的共识,规划方面希望通过城市增长方式的调整来控制城市的无序扩张,其中最典型的就是绿环或绿带边界的控制。规划根据不同森林类型的不同的固碳潜力,按照生态效益、经济效益、固碳效益配置郊野生态系统、城镇生态公园和道路林网系统,建设斑—廊—基景观生态安全格局。
——斑块。哈尔滨市生态系统斑块主要包括村镇斑块、河湖水体斑块。从生态保护角度出发,重视113个城镇及河湖水体斑块与周边基质、楔型廊道的相互关联,加强各类边界的缓冲区建设。
——廊道。生态廊道碳汇的保护与修复。在道路防护绿地两侧,配合生物活动要求,拓展生态廊道宽度,对于河道生态廊道,保护现有河岸湿地,实现湿地的自然修复,从气候和水文条件出发,重塑河岸景观,营造多层次生态群落系统。哈尔滨市绿色廊道包括高等级公路防护绿带、自然保护区防护绿带,蓝色廊道包括松花江、呼兰河、阿什河等自然水体。
——基质。基质碳汇系统改善与修复。对于滩涂、林地、草地和耕地基质,应充分考虑其与周围灌渠、林地、草地的衔接。一方面在完善灌溉水渠功能的基础上,提高其生态功能和景观价值;另一方面建设耕地、农地等防护林体系。哈尔滨市生态系统以滩涂基质、林地与草地基质和耕地基质为主。主要包括五方面绿地系统:建立城市内部的绿色开敞空间系统;建立城市的外围及其内部各功能分区外围的环状绿地隔离系统;建立沿各轴线的楔状绿地系统;建立城际之间的主要交通干线的带状绿化带;建立松花江沿线滩涂,使之成为城乡交融的缓冲地带。
4)低碳绿地系统规划
2030年,哈尔滨形成“‘三北’防护林—郊野公园—城市绿地”相结合的绿地网络系统(图7-62)。
图7-62 哈尔滨地区城市自然生态网络系统图
规划根据不同的地理环境和使用需求,主要规划以下三类绿地(图7-63)。①滨水绿化空间。充分利用基地内丰富的大尺度滨水开敞空间,沿池塘水域边岸布置绿地,塑造以天然为主的人工结合自然的绿化景观。②景观绿化空间。发掘基地内河渠众多、水路结合的天然优势,沿河岸布置宜人尺度的景观绿地系统,塑造亲水亲绿的景观绿化空间。③防护绿化空间。在主要交通道路沿线、易产生相互干扰的组团之间布置防护绿地,隔离污染,优化市民生活环境。
根据绿地生态效益、服务能力最优以及城市主导风频的关系,绿地系统规划构建形成“一心、两带、三环、三纵、十四园、七片、多核心”的绿地布局结构体系。“一心”:即太阳岛风景名胜区。“两带”:即松花江滨水景观带、呼兰河滨水景观带。“三环”:即铁路内环
图7-63 哈尔滨城市绿地系统结构规划图
线、三环路、外围四环快速路三条环形交通线沿线两侧绿带。“三纵”:即城区内信义沟绿廊、马家沟绿廊、何家沟绿廊。“十四园”:即在本规划期内要重点建设的十四处市级大型公园。“七片”:即规划在郊区现有林地、风景区(自然保护区)的基础上,在城区外围辟建的大面积生态林地,作为城市的氧气库,并从多个角度楔入城区,将含氧量高的清新空气输入建成区内。它们是松北新区光明楔形绿地、东方红楔形绿地、天恒山风景区、万家楔形绿地、团结楔形绿地、卫星楔形绿地、长岭湖风景区。
参照国际上的分类标准,结合哈尔滨市实际情况,到2020年,主城区规划市级公园14处,面积为402.5万m2(表7-36);在中心城区结合城市危房改造、环境综合整治、工业企业搬迁,留出公园绿地;在新区按照生态城市标准留出绿化用地;保证市民出行500m可以到达一块1 000m2以上公共绿地。
表7-36 哈尔滨市主城区公园绿地规划一览表
续表 7-36
5)绿地规划
——自然系统修复。形成连续的散布道和自行车道,网络形成的休闲区域成为公共开放空间,连续的自然网络成为城市天然汇碳屏障。以绿楔间隔的公共交通走廊型的城市空间扩张方式,并且结合城市发展的实际需要在走廊方向进行分段分时序的开发。通过可渗透硬质铺装和屋顶绿化共同达到雨水有效渗透功能(图7-64)。
图7-64 通过渗透雨水和间歇流将水流汇集到自然流域
——严把绿线关,确保城市绿化用地。结合城市的生态本底,科学系统地划定城市基本生态控制线,增强城市生态系统功能与抗风险能力,把城市生态系统有机地纳入周边自然生态系统之中,从而真正起到净化城市空气、调节城市气候的作用,进而降低城市热岛效应。
——着手立体绿化规划,提高城市绿化覆盖率。通过立体绿化最大限度地增大城市的绿化量。立体绿化所营造的城市绿色环境更能起到防风滞尘、净化空气,降低噪音、吸收二氧化碳、减弱太阳辐射以及调节建筑物室内温度的作用,特别适用于人口稠密、建筑物拥挤的城市闹市区(图7-65)。
图7-65 垂直绿化
7.6 低碳情景总体规划方案及碳排放量估算
7.6.1 现有城市总体规划指标体系
按照哈尔滨城市总体规划2030年预规划方案(表7-37),到2030年碳排放与碳汇平衡21 805万t,是哈尔滨市二氧化碳减排规划(2030)2 898万t的7.5倍,因此,预规划方案必须作很大的调整才能满足国家提出的碳减排目标。按照美国2002年城市碳排放状况电力生产(35%)、道路交通(29%)和工业(15%)为主要领域,居民生活和商业仅占13%,哈尔滨市2030年城市碳排放结构调整为:工业(含电力生产)50%、道路交通30%和居民生活和商业20%(表7-38)。
表7-37 哈尔滨市总体规划方案(2030)碳排放与碳汇量估算 单位:万t
从表7-37可以看出,工业部门碳排放超过预想6 890万t,建筑部门超过预想279.6万t,交通部门可以增加碳排放302.4万t。要实现GDP总量增加和碳减排目标需增加碳汇6 777.2万t,是现状碳汇的75倍。在2030年再造75倍的城市公园和郊野公园肯定是不现实的。据此,首先,必须大力调整城市产业结构,工业部门的碳排放量比预规划方案减少50%;其次,适当减少建筑碳排放量149万t,增加交通部门碳排放量123万t。大力发展碳汇,增加2 567万t用于碳中和。低碳规划用地调整见表7-38。
表7-38 哈尔滨市低碳总体规划方案(2030)用地调整估算
7.6.2 低碳情景总体规划方案
对城市居住用地、行政商贸用地、工业用地、城市绿地等城市主要的碳排放/碳汇用地进行调整,得到低碳情景总体规划方案,规划用地980km2(图7-66)。
7.6.3 碳排放量估算
如表7-39可见,工业部门用地130.7km2,碳排放1 533万t,占总排放量52%;建筑部门用地428.7km2,碳排放822万t,占总排放量28%;交通部门碳排放587万t,占总排放量20%。绿地碳汇130万t。
图7-66 低碳情景总体规划方案图
表7-39 哈尔滨市总体规划方案(2030)碳排放与碳汇量估算
7.7 规划管理行动计划
7.7.1 行动计划
根据以上评估建议与实施建议,本次规划确定了实现城市空间与功能建设低碳产业、低碳社会、低碳交通、低碳能源、低碳技术、城市碳汇6项行动纲领。
1)城市空间与功能建设
(1)行动目标
以建设现代大都市为目标,将哈尔滨建设成为国家副中心城市、东北亚地区经贸与物流中心城市、国家战略资源服务基地、国家重要先进制造业基地和国际冰雪文化名城。
(2)行动策略
行动策略一:提升城市功能定位,建设现代化大都市。
按照哈尔滨市“北国水城、工业大城、科技新城、文化名城、商贸都城”的总体定位。重点建设国家战略资源服务基地、国家重要的先进制造业基地、冬奥会和世界园艺博览会举办地、北美航空物流枢纽中心、北方寒地疗养中心、东北科技创新中心、国家绿色食品中心。
行动策略二:建设卫星组团,形成网络城市。
按照其演进的基本规律,依托城镇发展基础,以市区为中心,以铁路、公路等交通通道为拓展组织轴线,以50km左右为半径进行构筑,远期形成“一主四副”的“星座式”布局结构,即哈尔滨中心城区进一步整合发展形成“都市核”,阿城、双城、哈东、呼兰则进一步拓展形成四个外围卫星城。各卫星城之间通过公路环路相连接,并以绿色生态廊道相隔离,逐步形成联系紧密的“网络化组合城市”。
行动策略三:改造老城区,增加绿化、公共空间。
老城区建设的重点放在打开老城区绿色空间,进一步凸显大气、洋气、神气的城市风格,再现欧陆风情风貌。重点实施“四增四减”的策略:增加绿化空间,增加停车的设施,增加高品位的现代服务设施,增强历史文化名城功能和功效;减少人口密度,减少建筑密度,减少环境污染和污染的工业企业。全面盘活城市中心区域空间,实现老城复兴。
(3)行动项目
①冬奥体育中心
在江北三家湾地区建设冬奥体育中心,为哈尔滨举办国际冬奥会奠定基础。
②园艺博览中心
在江北三家湾地区建设世界园艺博览会,为哈尔滨举办国际园艺博览会奠定基础。
③世界疗养中心
在道外民主地区,建设以“避暑、休闲、疗养”为主的世界疗养中心。
④松江避暑城
按照“北国特色水乡、欧陆园艺博览、国际人居荟萃、世界风情之窗、公共艺术之都”的定位,在30km2的三江汇流地区,形成“赏万顷松江风光,居世界避暑圣地”的国际高端旅游度假区。
⑤呼兰组团
以建材、绿色食品研发生产为核心,建设化工产业区、旅游文化区、生活居住区。
⑥阿城组团
以金源文化城区为核心,建设装配制造产业区、金源文化旅游区、生活服务区。
⑦双城组团
以环境优美的工业城区为核心,建设食品产业区、旅游文化区、生活居住区。
⑧棚户区改造
改造四环以内老城区(含平房区)现存集中连片棚户区99片、边角地零散棚户房614处,征拆建筑面积869.65万m2。
⑨中心区绿地建设
贯彻“见缝插绿”的建设原则,在城市三环内新增绿地80处,用地面积1 867.66万m2,增加绿地637.36万m2,消除老城区绿化全覆盖盲区。
2)低碳产业
(1)行动目标
面对国内外产业转移的契机,优化全市产业布局,转变经济发展方式,以建设科技新城、工业大城、商贸都城为目标,以园区建设和发展为重点,发展战略新兴产业,提升传统制造业,培育现代服务业。
通过加快中心城区产业搬迁改造和新型产业园区建设,整合开发区和工业园区,明确各产业园区的主导产业,实现产业园区的错位发展。加大产业结构调整和产业升级的力度,走新型工业化道路,积极支持民用航空、生物、新材料、新能源装备、电子信息、绿色食品等战略性新兴产业发展。
(2)行动策略
行动策略一:重点发展六个战略性新兴产业。
提出把培育战略性新兴产业作为优化产业结构、提升产业竞争力的重要抓手。加强政策支持和规划引导,强化核心关键技术研发,重点培育壮大民用航空、生物、新材料、新能源装备、电子信息、绿色食品等6大战略性新兴产业。
民用航空产业。力争建成我国最大、国际知名的民用直升机、通用飞机研发制造和营销维修基地。重点发展直升机和通用飞机的研制、营销服务,直升机传动系统和小型航空发动机、支线飞机总装和大部件生产,航空复合材料构件制造,航空零部件生产加工基地建设等。
生物产业。大力发展生物医药、生物农业、生物制造、生物能源和生物环保等5大产业。依托龙头企业,初步建立生物产业的技术创新体系、产业组织体系、政策法规体系、行业管理体系和创新服务体系。逐步形成以基因工程药物、疫苗、诊断试剂、中药开发为主的生物医药产业基地,以农业良种培育为主的国内生物农业基地,将哈尔滨市建设成国家重要的生物产业基地。
新材料产业。重点发展新型金属材料、新型复合材料、新型能源材料、新型建筑材料、新型焊接材料、高分子和精细化工材料等6个新材料产业,开发应用新型陶瓷材料、纳米材料和生物材料等3个新材料产业。扩大产业整体规模,实现优势新材料领域的重点跨越,形成产业结构更加合理、产业结构优化升级步伐加快的新材料产业集群,建成具有一定规模的国内重要新材料产业基地。
新能源装备产业。重点培育和发展以核电装备、新型水电装备、风电装备和光伏产业为代表的新能源装备产业。推进一批重点项目,打造一批特色载体,培育一批优势企业,促进新能源装备产业逐步向产业链条延伸和产业集聚、规模发展的方向迈进。
电子信息产业。电子信息制造业重点发展汽车电子、电力电子、航空电子、敏感元器件、RFID射频电子标签、数字集群通信、LED等产业;软件业重点发展行业应用软件、嵌入式软件、信息安全软件、系统集成、云计算和服务外包产业。完善产业链条,扩大产业规模,优化产业布局,形成产业集群。
绿色食品产业。发挥绿色食品和有机食品资源优势,大力培育和发展一批绿色食品深加工企业,提升绿色食品品牌的认知度和公信度、竞争力和影响力,推进绿色食品产业化经营。重点推动乳制品、饮料、啤酒、粮食深加工、林业特色山产品等传统食品产业向绿色、有机、高附加值转化。
行动策略二:完善城市公共活动中心及商业设施的建设,打造东北亚商贸中心。
加大力度,建设重要的城市公共活动中心。未来的哈尔滨作为东北亚地区的经贸中心城市,应该建设功能综合的重要城市公共中心。除按照总体规划确定的“一主、六副”城市公共中心继续完善其功能外,规划再打造呼兰河南部、科技新城两处公共活动中心,形成“一主、八副”的公共活动中心体系。
完善商业设施级配,建立商业服务设施体系。规划商业用地的布局,突出哈尔滨作为区域性经贸中心的城市职能和旅游、文化名城的职能。全面实现商贸流通现代化,形成具有“商贸都城”鲜明特色的国际化城市、现代宜居城市的商贸流通规模、格局和模式,总体上达到与东北亚经贸中心相匹配的商贸流通服务水平。
行动策略三:大力发展高新技术产业、现代装备制造业和物流产业,打造国家先进制造业基地和国家战略资源服务基地。
主城区产业结构调整以行业挖潜改造为主,加强工业及仓储业调整优化,重点建设哈南工业新城、松北科技创新城、空港新城、哈东新城等产业空间。发展适应“工业大城”城市职能的现代产业及物流产业。
打造产业集聚基地,推动产业集团化发展。以哈南工业新城和松北科技创新城为主体,分别承载现代装备制造业和高新技术产业发展功能。以呼兰利民工业区、香坊工业新区、空港新区、阿城经济技术开发区、哈东新区作为功能补充,针对不同的产业类型关联发展,形成互补。
进一步深化工业结构及布局的调整优化。重点改造哈尔滨炼油厂、水泥厂等有碍于城市主导功能、污染扰民、有安全隐患的工业企业,发展高新技术产业和城市综合服务业。对于搬迁企业的用地功能,尽可能利用原址增加城市就业岗位、服务城市居民生活、美化城市环境。对于主城区内部占地规模较大、有一定污染、耗能耗水量大的工业企业,如三大动力企业等,与主城区整体环境要求不符,逐步对其实施调整改造。完善中心城综合服务配套而新增的城市综合服务设施,以及适应现代城市经济发展的高新技术产业。
建设规模仓储用地,打造世界级的现代物流体系。建立以外地辐射型物流园区为主的辐射体系。规划重点建设江北、哈东、新香坊、哈南、空港等5个大型物流园区,形成环绕城区的物流终端体系。
行动策略四:推进科技创新城及教育科研集中区建设,构筑东北创新研发中心。
构建“一城、三区”的教育科研设施空间,即以科技创新城为教育科研事业发展核心,以现有哈西学府区、江北大学城和规划的哈南高教研发集聚区为主体,打造城市高等教育与科技研发空间载体。以知识创新为主导,重点推进高等教育水平的提高和科技创新能力,打造与“科技新城”相适应的城市科技创新与高等教育体系。
(3)行动项目
①东北亚商贸中心
发展以商业金融、科研开发、房地产为主的生产性服务业,积极培育以现代物流、信息咨询服务、教育、旅游、会展为主的现代服务业。
②科技新城
加快科技创新,促进产业升级,形成以科技新城为主体的高新技术产业基地和空间发展极核。同时积极对接哈大齐工业走廊的其他产业园区,拓展产业链、打造产业集群。规划总用地面积130km2,规划建设用地面积100km2。
③哈南工业新城
以国家重点扶持的航空产业为基础,继续做大汽车、新材料等配套产业。以工业为先导打造哈尔滨南部新城,将哈南工业新城建设成工业特色鲜明、新兴产业集聚、城市功能完备、城市设计现代、区域协调发展的国际现代生态工业新城区,成为哈尔滨实现跨越发展的动力引擎,成为拉动全市乃至全省经济发展的新的增长极。规划用地面积达到140km2。
④哈尔滨空港新区
规划从建设哈尔滨市全球航空货运枢纽港入手,充分发挥哈尔滨太平国际机场作为国内机场体系中的干线机场的作用,以建设“自由贸易区”为目标,突出体现“空港经济”的概念,重点构建工业聚集度高、应用科技实力强、服务设施配套全、生产生活商务相结合的现代化空港新区。规划用地面积达到40km2。
⑤工业区
利民工业区主要以生物医药、绿色食品、环保、信息技术产业为主。
香坊工业新区主要以食品、环保、机电加工、精细化工产业为主。
阿城经济技术开发区主要以机电、装备制造业及配件加工产业为主。
哈东新区主要以新材料、装备制造、绿色食品产业为主。
新榆工业园区主要以高新技术、绿色食品产业为主。
团结工业园区主要以机械制造、农产品加工产业为主。
对青山工业区主要以绿色食品、医药、精细化工产业为主。
⑥物流园区
江北物流园区重点为江北科技创新产业服务,同时为江北地区提供城市配送和分拨服务。
哈东物流园区为市场提供仓储服务和分拨配送服务。
新香坊物流园区建设东北亚地区陆路多式联运中心和一站式服务的国际内陆港。
哈南物流园区为哈南工业新城提供原材料和产成品的仓储和配送服务。
空港物流园区为国家中转、分拨和配送,黑龙江省物流枢纽。
3)低碳交通
(1)行动目标
构建以步行和自行车为主的慢速城市交通系统、公共交通系统;以快速轨道(轻轨和地铁)为主的高效高速交通系统;规定私人汽车碳排放标准,限制城市私家车作为交通工具。
在城市交通方面保留和扩展自行车道和步行道,启动大范围的绿色环保自行车免费租赁项目。大力发展包括地铁、快速交通、公交专用道、普通公交等,以“快、准、廉、优”为目标来优化公交出行方式,减少交通的碳排放和城市空气污染。
发展减排物流路线,提高物流效率;规划网络式的无缝物流系统;构建物流系统与供应链的无缝管理。
(2)行动策略
行动策略一:完善南向主通道建设,提升对外交通通达能力。
重点加强东西向的交通联系,在提高区域内主要服务中心和重要交通枢纽的交通可达性的同时,形成网络状的快速交通网络。
行动策略二:完善主城区与卫星组团的通道建设。
形成一环、八放射、纵横交错的高速公路网络,两北、三南的铁路网络,四纵、两横的城际快速轨道网络,将哈尔滨内部的中心城区和将来有发展潜力的新区、产业区、服务中心地区联系起来。
行动策略三:建立快速交通体系。
大力发展地铁、快速交通、公交专用道、普通公交等,以“快、准、廉、优”为目标来优化公交出行方式,减少交通的碳排放和城市空气污染。
结合城市空间形态的调整及客流走廊的变化,确立轨道线网总体构架为“环线+放射”的网络形态,以穿越城市核心区的线路作为基本骨架层线路,以引导和服务城市外围新区,呼兰、阿城、机场等组团在都市区发展渐起的状况下可考虑通过轻轨与主城相连,因此可考虑在上述三个方向预留轻轨通道。
结合城市干道系统和轨道交通线网的布局,建立快速公交系统,沟通各区域。
行动策略四:鼓励发展节能环保型交通工具。
鼓励发展节能环保型交通工具。实施南昌路快速公交线改造,积极发展清洁能源的新型汽车,启动能源交通替代战略,大力推广技术成熟、配套设施完备的液化石油气(LPG)和压缩天然气(GNG)公交车。
推进“低碳城市”、“慢行城市”建设。提倡绿色出行,建立自行车专用道网络。建立中心区连廊系统。通过对商业区过街连廊规划,将有效解决商厦之间的连接问题,进一步改善商业区的地面交通组织,缓解地面交通压力。
(3)行动项目
①对外交通网络
规划形成7条对外放射高速公路、5条对外铁路,联系关内、沿边地区;形成1个机场(太平国际机场)和3个枢纽港口(三棵树港区、阿什河港区、呼兰河港区)组成的港口枢纽实现江海联运。
建设哈齐、哈佳、哈牡铁路客运专线。
将哈尔滨市铁路客运南站设置在现王岗镇,作为高速、低速铁路和轻轨换乘中心。在松北区设置客运北站,将原客运东站改造升级,建成铁路、轻轨换乘中心。
②快速路
将四环路改造为城市快速路,在哈尔滨至肇东、呼兰、双城、阿城、五常、宾县、机场等方向建设LRT线路,形成区域公共交通的主干线路。
③轨道交通
主城区规划轨道线路共计8条,总长约277km,轻轨2条,总长约50km,合计总长约327km。
④BRT
规划快速公交网络由13条快速公交廊道构成,总长约338km。
⑤自行车系统
以河流岸线、绿化廊道、高压走廊为依托,建立自行车专用通道。
⑥步行连廊系统
建立以道里中央大街和南岗秋林地区为主,纬街广场、医大一院、军工、太平桥、动力广场人流吸引较高的五片中心区域为辅助的连廊系统。
4)低碳能源
(1)行动目标
作为低碳经济的核心,低碳能源技术涵盖了可再生能源利用、新能源技术、化石能源高效洁净利用、温室气体控制和处理以及节能等领域。能源的稳定供给对于经济社会的发展至关重要,然而全球化石燃料的大量燃烧,带来了日益严重的环境污染和能源短缺。面对严酷的现实,人们提出了低碳经济的概念。它一方面是要利用现代科技等手段实现节能、增效,另一方面是要开发新能源,最终目的是实现经济社会发展的低能耗、高能效、少污染和能源供给多元化的可持续发展之路。
(2)行动策略
行动策略一:提升现有能源转化效能。
限制高耗能企业和产品的发展,关停并转一批小型高耗能工业企业;加强对建材、石化、化工和电力等高耗能行业的节能监管,对用能超限额的企业限期治理,并执行超限额加价收费,将节能审计纳入清洁生产审核,完善专家库,建立项目预备库,加大推动力度;严格执行产品单位能耗指标和主要耗能设备能效指标,加快淘汰落后设备和技术升级改造步伐,推进燃煤工业锅炉(窑炉)改造和工业电机系统节能,注重余热余压利用和能量系统优化,提高工业的能源利用效率。
行动策略二:推广可再生能源。
优先发展太阳能。太阳能是人类拥有的最丰富的可再生能源,是未来最清洁、安全和可靠的能源。发达国家正在把太阳能的开发利用作为能源革命主要内容长期规划。对太阳能的利用主要包括两个方面:一是太阳能发电,通过转换装置把太阳辐射能转换成电能加以利用,由于通常是利用硅材料的光伏效应原理进行光电转换,所以又称为太阳能光伏发电;二是太阳能热利用,通过转换装置把太阳辐射能转换为热能加以利用,再利用热能进行发电的称为太阳能热发电。
大力发展风能。在自然界中,风是一种可再生、无污染而储存巨大的能源。风能的利用主要是以风能作动力和风力发电两种形式。以风能作动力,就是利用风来直接带动各种机械装置,如带动水泵提水等。风力发电,就是把风的动能转变为机械能,再把机械能转化为电能。风能,作为一种无污染、可再生且运行成本低廉的新能源,有着巨大的发展潜力和广阔的市场前景。
积极发展水能。水能是世界能源的重要组成部分,水电更是提供着五分之一的电力需求。在可再生能源中,水能的利用完全是物理过程,它既是清洁能源,又是可再生能源,虽然出力有限,但是能量无限。
积极发展生物质能。所谓生物质能源,是指以生物质为来源的各种形式的可再生能源。生物质是由生物体所产生的有机物质,包括植物、动物及其排泄物、垃圾与有机废水等。迄今,国内外采用不同技术手段、利用不同生物质材料加工生产出不同形态的生物质能源,其战略性产品是生物燃料,主要包括生物燃料乙醇、生物柴油和沼气等。
行动策略三:改善现有能源供给结构。
实现能源优质化战略。以天然气替代煤炭作为主要能源不断拓宽天然气应用领域,从传统的城市燃气逐步拓展到天然气厂、化工、燃气空调以及分布式功能系统等领域。
改进城市供热方式。改变现有小锅炉供热的方式,发展低温核供热,推进热电联产。
改进能源应用。推进垃圾焚烧发电、副产煤气及蒸汽余热发电、沼气发电等清洁能源发电及风能、太阳能等可再生能源发电项目,不断提高清洁能源的消费比重,使煤炭在能源消费结构中的比重下降。
行动策略四:推行节能降耗。
淘汰改造工艺落后、效率低、能耗高、污染严重的用能设备;建立房屋建筑工地节能试点;推进民用建筑节能;建立工业区节能示范园区建设。
(3)行动项目
①风能
以依兰、方正、通河为核心,建立哈尔滨西部风力厂,总装机200万kW·h。
②水电
利用松花江水能,实现松花江梯级开发,在大顶子山水利枢纽的基础上,建立依兰航电枢纽。
③供热厂
继续推进城市集中供热,重点建设哈南工业新城供热厂、新华工业区供热厂、新榆工业区供热厂、哈东新区供热厂、松北新区供热厂等热电联产项目。
④低温核供热
在哈尔滨与宾县结合部建设低温核供热站。
⑤蓄能电站
以大顶子山水利枢纽和依兰航电枢纽为依托,建立蓄能电站。
⑥固碳
CO2地质封存处理。在哈尔滨南部双城市,结合石油、天然气开采,建立CO2地质封存处理基地。
⑦垃圾发电
结合城市垃圾处理,在松北区建设垃圾发电厂。
5)碳汇系统
(1)行动目标
努力建设成国家森林城市,提升生态碳汇保护能力、碳汇监测和评价技术。建立以林地、防护林、湿地、公园、绿带为主体的城市绿地系统。促进城市绿地与森林植被碳汇更好地有机配合,增强城市绿地的碳汇效应。构筑以自然保护区、水源保育区、基本农田保护区、水土流失保护区、主干河流、大型湖泊及沼泽、大中型水库等湿地系统,森林公园、动植物园、风景名胜区、旅游度假区、城市郊野公园、环城绿带、基础设施隔离带、防护绿地的绿地系统,形成城乡生态格局。
(2)行动策略
行动策略一:构建多样的生态体系。
哈尔滨市具有丰富的自然资源,东部山区通过对林地的种植保护,建立绿色山体屏障,从而达到涵养水源、保持水土的作用;北部“三北”防护林、松花江具备防风固沙、滨水游览等多重功能的绿色生态水域;城市中心区内有两河、三沟贯穿,沿河畔建立了多个生态休闲开敞空间。充分利用交通资源与水系资源的优势,依托铁路、公路、水系建设嵌入城市内部的绿色生态走廊,通过绿楔将城市外围的绿色生态因子引入城市内部,从而构成层次性的绿地系统。
行动策略二:构筑城市碳汇系统。
以“万顷松江湿地、百里生态长廊”为核心,建立湿地、公园、绿带、街头绿地、立体绿地为主体的城市碳汇系统。以城市公园,街头绿地相互拓展形成绿网。提高城市公园建设的绿地指标,重视提高绿地对于城市的生态功能效益,而非景观效果。居住社区绿化上要大力提高居住区用地中绿地所占比率,旧居住区通过挖潜、改造,恢复宅间绿地,开辟各种小型绿地,努力发展墙体、阳台、屋顶等特殊空间绿化,以绿色社区理念引导社区居民的生态意识和绿化水准向更好的方向发展。
(3)行动项目
①城市生态网络
由城市蓝带网络和绿带网络共同组成主城区生态网络,以松花江、呼兰河、阿什河三条河流为主脉,由江北“两横、四纵”六条水系构成江北水网体系,江南运粮河、马家沟、何家沟、信义沟、曹家沟构成江南指状水系。
②城市大型公园
建立12处大型城市公园。
③城市通风廊道
规划控制7处城市楔形绿地,分别为长岭湖楔形绿地、卫星楔形绿地、团结楔形绿地、万家楔形绿地、天恒山楔形绿地、东方红楔形绿地、光明楔形绿地。
④城市生态屏障
规划九处郊野公园,分别为哈西生态公园、双榆树生态园、阎家岗遗址公园、天恒山风景区、长岭湖风景区、金河生态园、滨江生态园、中心生态园、冬奥生态园。
6)低碳节能技术
(1)行动目标
低碳技术是一门正在发展中的新兴技术,政府通过提供公共政策和制度安排,为各类创新主体创造一个引导、促进和保护创新的制度环境,推动低碳技术创新、引进、扩散和应用。政府运用公共政策引导科研机构和企业进行低碳技术创新,通过中介组织促进低碳技术应用与改进,加强与国外企业、与研发机构的低碳技术交流与合作,培育居民的低碳消费意识和消费模式,居民的低碳消费需求和国外低碳技术进步反过来又会推动国内科研机构与企业进行更大的低碳技术创新,形成一个往复循环的低碳技术创新网络系统。
(2)行动策略
行动策略一:重点突破建筑节能。
政府机构,特别是市级政府机关率先垂范,大力加强节能管理工作力度,推行有效的节能措施,鼓励新建建筑全部采用65%的节能设计标准,从源头对新建重点用能项目进行合理用能评价。现有大型公共建筑,全面开展节能诊断,逐步实施节能技术改造,实行用能分类计量和用能定额管理,推行能耗统计制度和能耗审计制度。大力推广节能材料、技术和产品的使用,鼓励建筑的生态设计和生态改造。实施“绿色照明”工程,在全市推广高效节电照明系统和稀土三基色荧光灯,基本消灭白炽灯。已安装节能灯的部门推广使用照明节电器或节电系统。在小区道路和房屋楼道推行绿色照明工程。
行动策略二:加大绿色产品推广。
以产品的销售和消费环节为重点,以政府采购为切入点,大力推广绿色标志产品,规范和鼓励产品的再利用,倡导公众绿色消费,形成有利于节约资源、保护环境的新型消费方式。
政府带头实行绿色采购。发挥政府的导向作用与示范作用,实施政府绿色采购制度。在国家有关政府采购目录基础上,制定本市政府采购目录,明确采购标准,发布采购清单,逐步细化采购品种。政府部门应优先采购再生材料生产的产品、可循环使用的产品、通过环保认证的产品,以及节能、节水和节材的产品。
积极推广绿色标志产品。细化绿色认证产品种类,大力推广能效标志产品、节能节水认证产品、环保标志产品、绿色和有机标志食品,完善绿色产品标志制度,建立严格的市场准入制度。
行动策略三:发展能源高效利用技术。
开发能源的低碳应用(如热泵技术、热电联产技术、区域能源技术、分布式能源技术以及最新的Qxy-fuel技术等)和无碳应用(如燃料电池技术、可再生能源的规模化应用等)等技术。
开展太阳能功能材料(包括光伏陶瓷、太阳能辐照调节玻璃等)、高温热泵技术、热电冷联供技术等研发,为哈尔滨市大幅度降低建筑能耗提供支撑。
实施输配电和电网安全技术改造,改进电力配送效率,重点开发大容量远距离直流输电技术和特高压交流输电技术与装备、开发间歇式电源并网及输配技术、电能质量监测与控制技术、大规模互联电网的安全保障技术、电网调度自动化技术、高效配电和供电管理信息技术和系统,改进电力配送效率。
开发太阳能光热发电和光伏发电系统,薄膜太阳能电池和其他新型太阳能电池,太阳能综合建筑,低成本、低污染太阳能高纯硅材料生产技术,太阳能热利用技术工业应用等。
积极参与国家电网公司智能电网技术和管理标准制定,关注和跟踪国内外关键技术研发和设备研制,争取国家电网公司的相关试点工作;全面完成电网老旧设备改造、关键技术和装备广泛应用,初步形成智能电网运行控制和互动服务体系。
半导体照明业重点发展具有自主知识产权的硅衬底氮化镓基LED材料与器件技术在大功率芯片上的优势,推进半导体照明(LED)作为第三代照明技术的产业化应用。以南昌大学教育部发光材料与器件工程研究中心为基础,将其建设为国家级发光材料与器件工程研究中心。发挥南昌LED产业上游产品研发优势,巩固中游芯片研发及产业化的领先地位,支持下游封装及应用产业的发展,完善上中下游产业链。
(3)行动项目
推进低碳社区建设,在新城区建设56处低碳社区示范区。
7.7.2 规划实施政策
1)低碳城市管理体制
低碳城市规划由一个部门牵头组织和管理,其他相关部门通力配合,形成权责明晰的高效协调和管理机制。制定相关法律法规,对低碳生态城规划建设成果进行有效的监督和保障。充分发挥地方政府在节能减排工作中的关键作用,落实有法律约束力的减排任务,通过制定行业规范和标准,明确各行业减排目标、任务和标准。政绩考核体制从以GDP为核心转向引入资源、能源节约等综合指标的体制。
2)强制性机制和政策
根据行动计划的相关要求,已有政策文件中需要进行调整的,尽快予以修订;主动向企业提供涉及低碳产业的经济形势和国家、省、市政策的解读,充分听取企业呼声,研究进一步提升产业发展的新政策、新措施。
成立包括政策制定、技术研发、低碳产业和市场拓展等在内的专门机构,建立既符合国际社会的公认标准,又能体现我市实际的碳排放评估体系,对我市主要经济活动、土地利用、能源利用等提出具体的标准范围与区域标准,并积极开展碳排放交易工作。
建立和完善以目标责任制为主要形式的低碳经济统计、监测、评价和考核体系。建立更完善的能源消费和碳减排统计数据库,将目前统计考评体系之外的大量中小企业及农村地区纳入进来;健全低碳化政策目标与评价指标体系,将地区生产总值能耗降低率和污染物减排作为指标,纳入到地方党政领导班子和领导干部业绩分析评价和提拔任用的考核体系中,并建立责任制和问责制,加大正向激励的力度,调动基层政府和企业的积极性。
设立节能监察。建立节能监察机构,对用能单位和节能服务机构的用能行为进行监察。
结合当前节能减排的重大战略措施,针对工业生产和终端用能效率整体水平较低的局面,以及不断发展的交通和建筑领域在未来大幅增长的能源需求,开展高耗能行业的能效对标管理,抓住其他重点用能单位和部门,淘汰落后产能并强化新建项目的能效监管。
建立区域内资源节约和环境治理的市场机制以及生态建设与环境保护的补偿机制和投融资机制。
政府采取法律法规、总量控制制度、许可制度、排放控制标准、准入制度和碳排放强度考核制度的强制性机制和政策,推动哈尔滨低碳城市转型发展。首先,对汽车以及大多数家用能源设施实施最低能源效率标准,对建筑和空调、冰箱等高耗能家用电器,不断提高节能标准。其次,适时出台可持续住房标准,分等级限定能源效率和水效率的最小消费标准,对所有租赁和出售的建筑物将实行能源绩效证书管理制度。对所有新建筑实行每年在暖气和热水消费方面不超过每平方米50kW·h的标准,需要整修的旧房的标准为80kW·h。第三,汽车行驶每公里二氧化碳的排放量限制在130g水平。推动新型可再生能源的发展,对可再生能源的应用比例进行强制性规定。对重排放的工业和产品进行强制性征税。
3)激励性机制和政策
运用税收、补贴、价格和贷款经济激励政策建立碳权与碳市场、碳交易和碳补贴政策,激励地方政府、企业、社会组织和个人积极参与哈尔滨低碳转型发展。例如:节能环保汽车——根据燃油效率和环保性能制定车辆税费,对清洁和高能效汽车给予税收减免;对购买柴油轿车和混合动力汽车的消费者给予税收返还;对使用清洁环保汽车实行直接补贴;征收燃油税使得节能环保汽车的使用者因减少燃油消耗而节省开支。节能建筑——对新建节能建筑实施减税政策;制定地方节能产品税收减免政策。清洁能源——对开发可再生能源的企业给予补助;减免使用可再生能源或热泵的能源设备的税收;对风力发电进行投资补贴,对风电项目和光伏发电项目实施低利率贷款。
为获得低碳技术,一方面通过清洁发展机制(CDM)引进发达国家的成熟技术;另一方面,通过原始创新和集成创新,重点攻关中短期内可以获得较大效益的低碳技术,尤其针对降低重化工行业能耗的新技术。
采用区域污染物的联合减排技术,深入研究由土地利用、土地利用变化和林业活动等所产生的农田、草地、森林生态系统的固碳作用,通过建设良好生态环境来减缓气候变化。
刻画哈尔滨低碳技术发展的路线图,采取综合措施,为企业发展创造宽松的政策环境,为技术创新提供完善的制度保障,不断促进生产和消费各个领域高能效、低排放技术的研发和推广,逐步建立节能和提高能效,以及洁净煤和清洁能源、可再生能源和新能源、自然碳汇等领域的多元化低碳技术体系,提高产业化发展水平,为低碳转型和增长方式转变提供强有力的技术支撑。
4)自愿性的机制和政策
推进低碳产品标志认证,制定低碳消费政策,加强低碳经济和低碳城市建设的相关信息公开。
5)财税机制和政策
(1)安排市级财政专项资金。市财政每年安排低碳发展的专项资金用于支持低碳工程建设和技术研究工作。专项资金实行专项管理、滚动使用。从市级扶持企业发展资金中切块安排适当的低碳发展专项资金,主要用于支持优先项目建设、贷款担保贴息、关键技术攻关、人才引进和培训、新产品开发等,具体办法另行制定。
(2)争取国家扶持。支持太阳能电池及组件向国家申报节约和替代石油专项,争取国家节能改造财政奖励资金支持。支持太阳能发电、LED项目向国家申报自主创新和结构调整专项。对符合条件的光伏企业优先给予高新技术企业待遇,积极申报国家级高新技术企业。
(3)落实税收减免政策。对低碳产业企业引进生产和研发所需的设备,按国家规定减免关税。3~5年内,市、县区(开发区)财政将低碳产业企业上缴的增值税、所得税地方留成部分奖励给企业用于发展。对国家需要重点扶持的高新技术企业,经认定可减征收企业所得税。对企业高管人员和核心技术人才工资薪金个人所得税地方留成部分作为奖励返还。
(4)实行收费减免。对低碳产业行政事业服务性收费,包括环保监测专业服务费、压力容器管道安装检验费、土地交易服务费、房产登记测量费、建设部门上级管理费等统一按不超过最低收费标准收取。
7.7.3 规划实施管理
1)坚持低碳理念,统筹城市发展规划
进一步确立城市规划的法律地位,完善城市规划管理政策体系,实现城市规划管理的科学化和城乡总体发展效益的最优化。按照低碳城市评价指标体系,以低碳理念进行城市规划编制和管理。
2)加强低碳规划的公众参与
在加强立法的基础上,完善机制,健全程序,积极培育市民社会,加强社区自治,这样才能从根本上落实和完善规划中的公众参与,推动公众积极参与低碳生态城市建设的具体创建行动。同时调动包括政府、科学家、设计师、建造师、物业管理、房地产商、材料供应商、业主、普通市民等各方参与者的积极性,注重“自下而上”的创新途径,尊重民意,汇集民智,调动一切可以调动的积极力量,推进低碳生态城市规划朝着更加科学、合理的方向发展。
7.7.4 规划实施项目库
为支撑本次规划实施,特编制配套的低碳转型发展项目库,共6领域75项目(表7-40)。
表7-40 哈尔滨低碳转型发展项目库
续表 7-40
续表 7-40
续表 7-40
(编制组成员:俞滨洋、顾朝林、于亚滨、杨保军、谭纵波、吴涛、杜立柱、刘宛、袁晓辉、郭婧、潘玮、刘伟、侯晓、白仕砚、汪海滨、张克军、张毅、崔海玉(韩)、邵园)
【注释】
[1]2006IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories:Volume2[EB/OL].Japan:the Institute for Global Environmental Strategies[2008-07-20].http://www.ipcc./ipccreports/Methodology-reports.htm.
[2]蔡向荣,王敏权,傅柏权.住宅建筑的碳排放量分析与节能减排措施[J].防灾减灾工程学报,2010(S1).
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