2014年11月，在中美双方发布的《中美气候变化联合声明》中，我国首次正式提出2030年左右中国碳排放争取达到峰值， 并计划到2030年非化石能源在一次能源中的比重提高到20%左右。2030年的峰值，应该是多少？目前还在探讨。
对中国而言，低碳城市的发展战略，已迫在眉睫。特别是欲打造全球城市的上海，碳排放峰值肯定不能等到2030年，因此，上海市城市总体规划（2040）战略，就要思考2025-2030年的峰值，算一算，只有10年时间了。
碳排放的配额与指标
放在世界上看，关于到2050年的碳排放规模，联合国有三个相关说法。
首先是温度目标：温度上升不要超过摄氏2度。
其二，温度目标对应的是二氧化碳浓度目标，即浓度上升不要超过450ppm。
其三，世界排放目标是，碳排放总量比1990年的360亿吨减少50%，相当于180亿吨；世界人口现在是70亿，到2050年，有90亿人口，即人均排放2吨；以发达国家减少80%计，欧洲正好达到人均2吨，而美国仍高达人均4吨，远超过2吨；发展中国家届时也要比现在减少20%。
世界减排目标，是以1990年为基准，规划到2050年。在这60年中，每年人均多少，至2015年，已累计用了多少份额？2015-2050年还剩多少？各国家在动脑筋想方案，怎么分配才体现公平。
1997年《京都议定书》建立了旨在减排温室气体的三个灵活合作机制：国际排放贸易机制、清洁发展机制和联合履行机制。以清洁发展机制为例，它允许工业化国家的投资者从其在发展中国家实施的、有利于发展中国家可持续发展的减排项目中获取“经证明的减少排放量”。
在碳交易市场中，现在国际倡导降低碳排放量，各个国家有各自的碳排放量，就是允许排放碳的数量，相当于配额。比如，设定到2050年的总量，如果在2050年之前配额用完了，还想发展，就得到碳交易市场以市场价购买。如果通过紧凑城市发展把余额省下来，就可以把额度拿出来出售，买卖价格随着供求关系而跌涨。这是世界正在谈论的低碳经济。低碳不只是环保，还是经济，是可以赚钱的，曼谷等城市已经在做低碳金融。
低碳指标，是低碳城市规划、建设、管理、评估要做的基本问题。而遗憾的是，我国之前有那么多低碳城市规划、低碳城市指标，从没有谈过峰值。上海2040城市总体规划战略，提出了上海碳排放的峰值和实现年限问题，这是好的。我比较关注的是，上海碳排放不能到2030年才变峰值，而是要提前。上海要当全球城市，就要做示范。
看看其他全球城市怎么做的，纽约2030年规划目标是“a greener and greater New York”。它主要内容就是低碳。伦敦更是想做低碳世界的首都，计划到2025年要相对1990年减少60%。
之前我国拿出来的都是强度指标，但强度指标已不够用了。2014年我国政府表态，2030年碳排放达到峰值，这有积极意义。但在2030年到来之前，我认为，应该有三个不同的碳排放指标，并逐步出现三个峰值，实现三个方面的脱钩。
中国低碳城市发展的三个脱钩
第一个指标，是碳排放强度，指单位GDP的碳强度与产业、技术的效率挂钩。目前，我国的重化工业强度仍非常高，即每单位工业产值的能源消耗带来高度的二氧化碳排放。换句话说，重化工业的产能应控制总量，到峰值后，产业结构转型过来，强度就变轻了。不过，要注意，控制总量才是全世界城市减排的目标。强度往下走，只是一个变量。单位GDP的碳排放强度是初级阶段的，尽管强度在降低，但GDP总量在上升，两个因子一相乘，碳排放总量还在增加。
第二个指标，是人均碳排，主要包括吃穿用住行的消耗情况。发达国家的城市大部分碳排用来改善生活，而我国消费性碳排放没有满足基本需求，还正在增长，因此，中国城市还需要让生产性碳排放给消费性碳排放腾出比重。
第三个指标是碳排总量，与人均碳排放、人口总数挂钩。现在中国总人口还在增加，如果2030年中国人口还没有到峰值，那么届时把人口数与人均碳排放相乘，碳排总量还会增长。因此，到2030年，仅靠技术改进是不够的，很大程度上需要调节我国GDP的增长速度。这也是为什么新常态把增长控制在6.5-7.2%左右的道理。
按照汇率而不是购买力平价，中国经济到2020年才能超过美国，但中国的碳排总量早在2007年就超过美国，跃居世界第一。在过去十年，我国GDP大幅增长，产业结构调整严重不足，经济仍是粗放型增长，能耗和二氧化碳是高斜率上升的。
上海二氧化碳排放的三个指标（2010）
2010年，上海二氧化碳强度指标，是伦敦的15.6倍，东京的22.8倍，甚至高于北京。北京略低，是因为在2008年举办奥运会前，首钢搬迁出去了。而上海驻有宝钢等一拨重化工业央企。
2010年，上海人均二氧化碳12.56吨，是全国的2.6倍，是世界人均的2.7倍，可见上海减排的任务很艰巨。在上海未来建设全球城市和创新城市的过程中，上海的碳减排大小对中国其他城市有着重要的典范作用。
来看其他全球城市。伦敦到2025年减排目标是比1990年减60%。纽约到2030年的目标是比2005年减少30%，经济增加27%，两者相加净减少57%，分布在年度目标中，分25年减完，平均每年减少两个多百分点。而上海到2020或2030年，是否基本实现人均碳排放零增长，尚无目标。
低碳与增长：相对减排
目前我国搞低碳尚没有总目标，各城市也没有具体的峰值目标和年度目标，之前做的是项目示范，比如楼顶上安装太阳能，上海世博会三平方公里做低碳区，推新能源汽车上路等等。这些都是微观的单点项目。而低碳城市是指整个城市总体的、宏观的战略。理念不纠正，低碳成效是出不来的。
现状是，世界人均碳排放不到5吨，中国现在人均6吨，上海更高达人均10吨。如果我们还不以为然，某种程度上，是对中国和世界其他地区的不公平。
对此，低碳城市的目标应该是：城市的碳排放零增长。去年消耗的碳，今年同比排放增值为零，但GDP增加了。碳排放的时间曲线表现为水平线，就是触到峰值了。
过去三十年，包括上海在内，中国城市都是高增长的。今后要达到的峰值不是一个点，而是一个阶段，五年、十年之间平缓下来，后面就要负增长，碳排放和能耗减少。在GDP增长的同时，人口素质提高。这就是低碳城市所要求的：经济社会发展与能源、二氧化碳脱钩。
中国城市低碳发展的脱钩要求
2001年开始，我国的计划是，用翻一番的能源消耗换翻两番的经济增长。实际上，到2010年，中国的GDP是2000年的4-5倍，而能源消费飙升得厉害，大大超过预期目标。由此，在“十一五”时，政府就提出目标，要控制万元GDP的能耗。到现在，单位GDP的能源强度或碳强度已下降。这为建设低碳城市打下了基础条件，但要充分向低碳城市转型，仍面临重大挑战。
2000年来的能源消费与经济增长
前面提到，到2050年，世界碳排放总量是180吨，人均2吨。联合国对发达国家的要求是减少80%。欧洲从人均10吨减80%正好是2吨，欧洲对此接受，欧盟按此制定减排战略和计划。但是，美国现状人均20吨减80%，到时人均4吨仍是世界水平的2倍，因此有人提出，美国应该减少90%。
虽然这个标准在发展中国家有争议，但今后我国也必须承担减排义务。现在中国也已达成协议，峰值年定在2030年，但人均水平要争取不按当年人均而按累计人均计算。
世界上对发展中国家的峰值年本来是在2020年。对中国而言，考虑到现代化、城市化的实现还有一段距离，定在2030年。但时间也已经非常迫切。为此，我对经济增长与人均碳排放的关系进行了三种情景分析。
中国人均意义上的脱钩
情景一（惯性情景），中国根本不理睬世界减排目标，延续当前发展趋势，任其能耗冲到顶峰，这种高碳式的发展，不利于提升城市竞争力和生活质量，也会遭遇世界的指责。而且，到峰值后，受三大门槛的制约，GDP发展肯定要降下来：一是生态门槛，在地球极限情况下，无止境增长是不可能的；二是福利门槛，经济增长达到阈值，福利贡献递减，持续高增长是无意义的；三是治理门槛，单一的政府与市场，都是无助的，可持续发展需要合作治理。
情景二（绝对减排情景），向低碳世界人均目标靠齐，假设从现在起，碳排放年均增长为零，而在保持经济增速的条件下，能源效率每年还得提高。这种目标设定，将导致有低碳、无经济的结果，它不适合中国当前发展阶段，目前正是中国工业发展和城市发展最重要的时候。
平衡下来，我们主张情景三（相对减排情景），即一种跳跃式的发展。要求相对经济增长，碳排放有增量强度的控制与减少，即先爬高后下降，但每时每刻我国总量都比发达国家的低。
从外推扩张到回溯倒逼
2030年中国峰值应该是多少？我的看法是，要控制在人均不超过10吨的水平，不要超过美国人均水平。然后争取不超过欧洲，例如在人均8吨以下或人均低于6吨。在此基础上，再拿以人均8吨或6吨乘上人口总量，分布到发电、工业、交通、建筑等各行业中。
定了峰值以后，低碳城市发展由外推扩张（Forecasting）向回溯倒逼(Backcasting)转变。 Forecasting，以现在为自变量，未来是因变量，从现在的发展趋向推向未来的需求；Backcasting，则以未来为自变量，现在是因变量。
从2030峰值年回溯倒逼，碳的总量应该可以守住。影响碳总量的因素，有四个自变量，即依据卡亚等式，一个城市的碳排放量取决于人口数量、人均GDP、单位GDP能源强度、单位能源的二氧化碳强度的变化。依据这四个影响因子，分析哪个因子对碳排贡献最大，哪个因子现在减不了碳，就知道现在政策怎么做。
依此，可以用城市每年的经济规模对未来城市碳排放量进行测算，总体明确城市发展低碳城市的目标。以上海为例，对上海市低碳城市发展做回溯性规划，可用可持续发展经济学家Daly的规模•分配•效率三原则：先设定上海可以有的二氧化碳排放总量规模，然后分配到电力、产业、交通、建筑四个部门，再依据各部门规模，确定需要的碳强度或者碳生产率。
能源结构上，不要希望新能源在2030年以前，能替代传统能源，成为低碳发展的主力。无论中国还是世界，在相当长时间内，可再生能源难以决定性地替代传统能源的比重，这被称为当前的能源转换鸿沟。
根据世界化石能源的产出统计，至2030年，70-80%仍然是化石能源，新能源要到2050年以后，占比才可能接近50%。欧盟现在比较积极推进新能源，计划2020年比重达到20%，2050年到50%左右。
现在，让中国痛苦的就是，煤的消费占了中国能源的70%，这与中国的能源禀赋相关。中国经济发展主要使用煤、油、天然气，其中煤的占比很高，远高于发达国家，比印度也多。一吨煤的燃烧，就排出2.5吨二氧化碳。
煤在中国能源结构中占主要部分
当前我国低碳城市发展的重点，是提高传统能源利用效率，强调高碳能源的低碳化使用。如果能提高碳基能源的使用效率或碳生产率，就等于减少二氧化碳排放。但到现在为止，我国GDP依然靠70%的煤支撑。按照计划，如果到2030年煤的消费量能控制在60%左右，就很好了。
目前我国一次能源有效利用率不足40%，超过60%的比例，被浪费掉，变成二氧化碳排放出来。这就是我们的效率问题，中国许多城市，在能源和物质方面非常低效。其中有经济过程的低效率、空间过程的低效率，空间低效率遭批评最多。城市摊大饼发展，就是极端低效率的表现。摊大饼可以说是城市发展的自变量，换句话说，城市碳排放量的高低是空间形态的函数。
能源利用效率需要依赖技术提高。技术层面，分高生态技术和低生态技术，而且高技术多是高成本。中国搞低碳城市建设，需要把减排成本的梯级结构搞清楚。但我们的政策在这方面非常不够。
正视反弹效应
最后要注意的是，以为只要技术改进就能够达到减排目标，这是一种很大的误解。这要引入一个重要的概念，反弹效应。目前还没有人研究中国的反弹效应，但这个概念在国际上很热。一个明显的例子是，小汽车效率提高之后，价格便宜了，购买量多了，更多人买得起小排量汽车；因此，虽然大家用的都是低排放的小汽车，结果车辆规模有了反弹，碳排总量反而上去了。
在发达国家，物质上的基本需求已经满足，如果加大技术改进，反弹效应影响较小。而在中国，基本需要还没有满足，效率改进时常赶不上总量扩张，反弹效应更大。“用”方面，节省材料以及减少污染的每一小步努力，都被尾随而来的数量扩展所淹没：“行”方面，汽车效率的改进被汽车的消费扩展所抵消；“住”方面，住房效率的改进被住房的消费扩张所抵消；“家电”方面，家电效率的改进被家电数量的扩张所抵消。
城市低碳发展的根本问题就是：控制城市二氧化碳总排放。技术进步没有带来能耗的降低，反而能耗更多，尤其要防止技术崇拜主义。技术进步，其实是微观的效率改进，跟宏观的总量经济背道而驰，我把它叫做低碳发展的X悖论。
