特别策划
科技成果纵横
低碳：国家可持续发展实验区建设的
重要方向
中国科学院沈阳应用生态研究所循环经济与产业生态研究组组长、研究员、博士生导师
国家可持续发展实验区专家委员会委员
中国科学院沈阳应用生态研究所中国科学院沈阳应用生态研究所
耿涌刘竹薛冰
经过20多年的建设与发展，国家可持续发展实验区依靠科技进步、机制创新，在协调社会经济发展与环境资源关系、促进经济发展、提高居民生活质量、探索新型工业化道路等诸多方面进行了积极的探索和实践，极大地推动了区域经济社会的协调发展，已成为实施国家可持续发展战略的重要实验示范基地。为了扩大国家可持续发展实
验区的示范和带动作用，《国家可持续发展实验区“十一五”建设与发展规划纲要》将清洁发展、安全发展、和谐发展作为国家可持续发展实验区的建设主题。
虽然我国各地区间的发展条件和发展水平存在着较大差异，可持续发展的制约因素和战略需求呈现多样性，但在当前世界应对气候变化和能
182009/05
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源危机，大力推动节能减排、技术创新和产业升级的形式下，“低碳”应当而且必须成为国家可持续发展实验区建设的共同方向。
一、低碳的发展背景
工业革命以来，化石燃料燃烧、水泥生产、森林砍伐、土地利用变化等带来的碳排放活动，造成大气中含碳温室气体浓度持续增长，导致了全球变暖。根据2006—2008年陆续发布的全球温室气体公报，大气中主要温室气体二氧化碳、甲烷和氧化亚氮的浓度达到历史最高水平。IPCC在2007年发布的评估报告则进一步指出，在温室气体总增温效应中，二氧化碳约占63％，甲烷约占18％，氧化亚氮约占6％，六氟化硫、氢氟碳化物和全氟碳化物合计约占13％。由于温室气体浓度持续增长导致气候变暖等一系列全球及区域性问题，二氧化碳、甲烷温室气体等都被列入《京都议定书》减排清单。遏制全球气候暖化，把以二氧化碳为主的温室气体排放量控制在大气环境可承受的范围之内，是各国政府的共同责任。
城市作为人类社会经济活动的中心，聚集了世界一半以上的人口，温室气体排放占全球总量的75%左右。虽然依据“共同但有区别的责任”原则，只有发达国家需要承担具体的减排义务，但随着发展中国家经济的迅猛发展、温室气体排放量快速增长，温室气体减排承诺的压力与日俱增。我国正处于工业化与城市化快速发展的阶段，温室气体排放量也日益受到国际社会的关注。
国家可持续发展实验区作为在解决人口、能源、资源与环境问题上的示范区域，其示范作用应具有应对全球气候变化的前瞻性。因此，在全球大力发展低碳产业的背景下，以国家可持续发展实验区的形式进行低碳产业的示范，将为国家的可持续发展提供重要的理论依据和实践动力。基于不同尺度的国家可持续发展实验区的低碳建设，可以帮助探索研究城市面对气候变化的人文响应过程，推动区域关于低碳的能力建设，协调区域社
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会经济发展与资源环境的矛盾，进一步发挥实验区的可持续发展示范作用。
二、低碳的概念内涵
在应对全球变暖问题的背景下，低碳概念孕育而生。目前，关于低碳的研究和实践主要有两个潜在方向，即低碳经济和低碳区域（园区和城市）。低碳经济是指在追求经济增长的同时，降低二氧化碳排放量的经济增长方式；低碳区域则是在满足可持续发展的前提下，对区域内部的经济活动和社会活动进行低碳方向的改造、完善和提升。低碳经济和低碳区域的核心是能源技术和节能减排技术创新、产业结构和制度创新及人类生存发展观念的根本性转变。因此，低碳的主要理念是通过重组和完善人类活动过程、通过技术手段提升和行为理念改变，促进以二氧化碳为主要代表的温室气体的减排，实现单位碳排放的经济产出的提升或人均生活消费碳排放水平的降低。
2003年，英国在其能源白皮书《我们能源的
未来:创建低碳经济》中首次提出了“低碳经济”的概念，随后，世界各国都对“低碳经济”投入了空前的热情。从发展的角度看，低碳经济是人类社会继农业文明、工业文明之后关于生态文明建设的一次重大进步。在一系列的环境、能源、区域安全及经济增长问题的联合作用下，世界各国已经开始了对经济发展模式的反思。
目前，我国的碳排放总量为世界第二位，并且未来一段时间内仍然会持续增高。在降低碳排放的浪潮中，作为全球最大的发展中国家、经济增长最快的国家和温室气体排放大国，低碳经济是我国实现跨越式发展的必然选择。由于正确的政策引导和技术支持，我国正在快速成长为低碳产品和服务领域的世界领跑者，低碳的巨大市场潜力还有待激发。
三、低碳的实现路径
在我国区域进行低碳技术的集成，实现产业复合生态系统的建立，
并构造区域循环经济体系
2009/05
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四、实践案例：建设低碳的沈阳铁西国家可持续发展实验区
沈阳市铁西区作为我国著名的老工业基地，有着悠久的工业历史，在我国近现代工业史上占有极其重要的地位。经过国家“一五”“二五”时期的重点建设，铁西区逐步形成了以装备制造业为基础的新中国工业基地，发展了一批全国甚至世界领先的代表性企业。进入上个世纪80年代中后期至90年代末，铁西区工业与现代国际、国内先进水平相比已呈老化状态，很多大型国有企业由于技术、设备落后处于被动局面。2003年，党中央国务院做出了振兴东北老工业基地的重大战略决策，翻开了铁西区老工业基地改造振兴的新篇章。经过7年的调整改造，铁西区经济实力大幅提升、城市面貌变化巨大、人均环境显著改善，于2007年被批准为辽宁省可持续发展实验区，被国务院振兴东北办和国家发改委命名为“老工业基地调整改造暨装备制造业发展示范区”，2008年获得了“改革开放30年全国十八个典型地区之一”“联合国全球宜居城区示范奖”等多个荣誉称号。
是实现低碳经济的有效措施，在国家可持续发展实验区进行低碳建设示范更具有广泛的带动作用。
低碳经济的实现，主要从以下几方面着手：一是开发利用可再生能源。目前，人类排放的二氧化碳主要是工业生产中对化石能源的消耗，因此，开发使用水电、风电、生物质能等可再生能源是发展低碳经济的最直接路径。而目前在可再生能源方面，仍具有很大的提升潜力与市场，技术投入将进一步降低相关设备材料的成本，促成可再生能源的产业化。二是研发低碳产品。将生命周期评价以及生态设计等理念引入并贯穿到产品的设计生产流通等全过程中，实现单位产品碳附加值的降低。三是基于共生原理，实现园区和城市区域内物质的循环利用或持续梯级利用，延长碳在人类活动过程中的传递过程，延长虚拟碳（所谓虚拟碳是指将产品制造过程中产生的二氧化碳排放量转化为单位产品的碳携带量）的携带周期，从而达到降低碳排放的目的。四是开发碳捕捉、中和与封存技术，防止二氧化碳扩散到大气中。
铁西低碳型现代工业发展基本框架图
202009/05
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为了加快铁西区经济社会的可持续发展，铁西区政府委托中国科学院沈阳应用生态研究所编制完成了《铁西国家可持续发展实验区总体发展规划》。在铁西国家可持续发展实验区建设规划中，以低碳建设为主题，围绕建设“以装备制造业为特色的健康型城区”这一核心目标，以“创新发展模式，开拓有效路径，率先行动示范，提升可持续发展能力”为导向，有效推进“各个文明形态协调提升，经济社会协调发展，工业、服务业、农业协调互动，内力外力协调联动，城乡建设协调并进，各种利益关系协调统筹，普惠共享机制协调构建，人与自然协调和谐”，建立具有铁西区特色的经济、社会和环境协调发展、互相促进的新机制和新模式，探索一条低碳型的可持续发展新道路。
在工业方面，结合铁西区建设“具有国际竞争力的世界级先进装备制造业基地”和“国内一流现代建筑产业基地”的战略目标，以产业集聚和区域共生为手段，重点对装备制造业和现代建筑业进行跨越式发展规划，努力推进铁西区各产业向“资源利用效率高，三废减排管理有效，废物综合利用好”的低碳型产业发展，促进铁西现代工业的可持续发展（见上图）。
在现代物流业方面，开展清洁生产行动，实施绿色物流策略，使物流资源得到最充分地利用，减少物流过程中的碳排放。在车辆的有效利用上，合理调度，消除交错运输、迂回运输，减少车辆运行，提高配送效率；在产品包装上，改进包装设计，采用新材料、新技术简化包装，推广使用可降解包装材料，减少一次性包装，提高包装废弃物的回收和再利用；在物流行业，开展ISO14000国际环境管理体系认证。物流企业须着眼于供应链的整体范围，与供应链体系的其他节点协同配套，组织物流业运行过程，最终建立起包括生产商、制造商、批发零售商和消费者在内的生产→流通→消费→再利用的循环物流系统。
在农业方面，依托“三个发展区域”，即经济发
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展预留区、常规农业发展区和现代农业发展区，在铁西区努力推进“七化”，即农产品经营的工厂化和层次化、农业资源投入的减量化、农业废物的资源化、农村生态环境的无害化、农业配套体系的完善化和综合效益的最大化，建设低碳农业。
在静脉产业方面，以禽畜粪便、农作物秸秆等农业有机废弃物为原料，以循环经济技术为依托，实现各农业产业间副产品的交换和废弃物的循环再利用，实现有机废弃物的资源化。在有机废弃物比较集中、收集较便利的地区，试点实施以有机废弃物资源化为特点的有机肥生产、沼气规模化热电联产等项目。
通过贯彻“减量化、多元化、清洁化”的原则，采用煤炭替代和削减方案，加强企业能源技术改造，在农村地区重点推行秸秆气化站等措施，直接降低因化石能源消耗而导致的碳排放；通过开展雨水的收集利用，加大工业、农业及生活用水的节约力度，间接降低碳排放。发展废物循环利用和区域内外企业间的副产品交换，引入推广环境管理系统、生态设计与管理、清洁生产、绿色采购和材料替代等方法，降低产品的碳附加量，延长碳生命周期。
在社会事业规划中，通过加快城乡基础设施建设提供硬件支撑，打造面向低碳的教育体系和培训系统，全面推进铁西低碳社会建设，实现可持续发展的建设目标。
在我国区域进行低碳经济的实践，不仅是适应气候变化的历史趋势，更是我国可持续发展、实现经济又好又快增长的必然选择。加强节能减排工作、大力发展清洁能源、增加森林碳汇、积极发展低碳经济和循环经济，对我国经济社会可持续发展具有重要的意义。
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2009/0521
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中国科学院沈阳应用生态研究所循环经济与产业生态研究组组长、研究员、博士生导师
国家可持续发展实验区专家委员会委员
中国科学院沈阳应用生态研究所中国科学院沈阳应用生态研究所
耿涌刘竹薛冰
经过20多年的建设与发展，国家可持续发展实验区依靠科技进步、机制创新，在协调社会经济发展与环境资源关系、促进经济发展、提高居民生活质量、探索新型工业化道路等诸多方面进行了积极的探索和实践，极大地推动了区域经济社会的协调发展，已成为实施国家可持续发展战略的重要实验示范基地。为了扩大国家可持续发展实
验区的示范和带动作用，《国家可持续发展实验区“十一五”建设与发展规划纲要》将清洁发展、安全发展、和谐发展作为国家可持续发展实验区的建设主题。
虽然我国各地区间的发展条件和发展水平存在着较大差异，可持续发展的制约因素和战略需求呈现多样性，但在当前世界应对气候变化和能
182009/05
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源危机，大力推动节能减排、技术创新和产业升级的形式下，“低碳”应当而且必须成为国家可持续发展实验区建设的共同方向。
一、低碳的发展背景
工业革命以来，化石燃料燃烧、水泥生产、森林砍伐、土地利用变化等带来的碳排放活动，造成大气中含碳温室气体浓度持续增长，导致了全球变暖。根据2006—2008年陆续发布的全球温室气体公报，大气中主要温室气体二氧化碳、甲烷和氧化亚氮的浓度达到历史最高水平。IPCC在2007年发布的评估报告则进一步指出，在温室气体总增温效应中，二氧化碳约占63％，甲烷约占18％，氧化亚氮约占6％，六氟化硫、氢氟碳化物和全氟碳化物合计约占13％。由于温室气体浓度持续增长导致气候变暖等一系列全球及区域性问题，二氧化碳、甲烷温室气体等都被列入《京都议定书》减排清单。遏制全球气候暖化，把以二氧化碳为主的温室气体排放量控制在大气环境可承受的范围之内，是各国政府的共同责任。
城市作为人类社会经济活动的中心，聚集了世界一半以上的人口，温室气体排放占全球总量的75%左右。虽然依据“共同但有区别的责任”原则，只有发达国家需要承担具体的减排义务，但随着发展中国家经济的迅猛发展、温室气体排放量快速增长，温室气体减排承诺的压力与日俱增。我国正处于工业化与城市化快速发展的阶段，温室气体排放量也日益受到国际社会的关注。
国家可持续发展实验区作为在解决人口、能源、资源与环境问题上的示范区域，其示范作用应具有应对全球气候变化的前瞻性。因此，在全球大力发展低碳产业的背景下，以国家可持续发展实验区的形式进行低碳产业的示范，将为国家的可持续发展提供重要的理论依据和实践动力。基于不同尺度的国家可持续发展实验区的低碳建设，可以帮助探索研究城市面对气候变化的人文响应过程，推动区域关于低碳的能力建设，协调区域社
特别策划
会经济发展与资源环境的矛盾，进一步发挥实验区的可持续发展示范作用。
二、低碳的概念内涵
在应对全球变暖问题的背景下，低碳概念孕育而生。目前，关于低碳的研究和实践主要有两个潜在方向，即低碳经济和低碳区域（园区和城市）。低碳经济是指在追求经济增长的同时，降低二氧化碳排放量的经济增长方式；低碳区域则是在满足可持续发展的前提下，对区域内部的经济活动和社会活动进行低碳方向的改造、完善和提升。低碳经济和低碳区域的核心是能源技术和节能减排技术创新、产业结构和制度创新及人类生存发展观念的根本性转变。因此，低碳的主要理念是通过重组和完善人类活动过程、通过技术手段提升和行为理念改变，促进以二氧化碳为主要代表的温室气体的减排，实现单位碳排放的经济产出的提升或人均生活消费碳排放水平的降低。
2003年，英国在其能源白皮书《我们能源的
未来:创建低碳经济》中首次提出了“低碳经济”的概念，随后，世界各国都对“低碳经济”投入了空前的热情。从发展的角度看，低碳经济是人类社会继农业文明、工业文明之后关于生态文明建设的一次重大进步。在一系列的环境、能源、区域安全及经济增长问题的联合作用下，世界各国已经开始了对经济发展模式的反思。
目前，我国的碳排放总量为世界第二位，并且未来一段时间内仍然会持续增高。在降低碳排放的浪潮中，作为全球最大的发展中国家、经济增长最快的国家和温室气体排放大国，低碳经济是我国实现跨越式发展的必然选择。由于正确的政策引导和技术支持，我国正在快速成长为低碳产品和服务领域的世界领跑者，低碳的巨大市场潜力还有待激发。
三、低碳的实现路径
在我国区域进行低碳技术的集成，实现产业复合生态系统的建立，
并构造区域循环经济体系
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特别策划
科技成果纵横
四、实践案例：建设低碳的沈阳铁西国家可持续发展实验区
沈阳市铁西区作为我国著名的老工业基地，有着悠久的工业历史，在我国近现代工业史上占有极其重要的地位。经过国家“一五”“二五”时期的重点建设，铁西区逐步形成了以装备制造业为基础的新中国工业基地，发展了一批全国甚至世界领先的代表性企业。进入上个世纪80年代中后期至90年代末，铁西区工业与现代国际、国内先进水平相比已呈老化状态，很多大型国有企业由于技术、设备落后处于被动局面。2003年，党中央国务院做出了振兴东北老工业基地的重大战略决策，翻开了铁西区老工业基地改造振兴的新篇章。经过7年的调整改造，铁西区经济实力大幅提升、城市面貌变化巨大、人均环境显著改善，于2007年被批准为辽宁省可持续发展实验区，被国务院振兴东北办和国家发改委命名为“老工业基地调整改造暨装备制造业发展示范区”，2008年获得了“改革开放30年全国十八个典型地区之一”“联合国全球宜居城区示范奖”等多个荣誉称号。
是实现低碳经济的有效措施，在国家可持续发展实验区进行低碳建设示范更具有广泛的带动作用。
低碳经济的实现，主要从以下几方面着手：一是开发利用可再生能源。目前，人类排放的二氧化碳主要是工业生产中对化石能源的消耗，因此，开发使用水电、风电、生物质能等可再生能源是发展低碳经济的最直接路径。而目前在可再生能源方面，仍具有很大的提升潜力与市场，技术投入将进一步降低相关设备材料的成本，促成可再生能源的产业化。二是研发低碳产品。将生命周期评价以及生态设计等理念引入并贯穿到产品的设计生产流通等全过程中，实现单位产品碳附加值的降低。三是基于共生原理，实现园区和城市区域内物质的循环利用或持续梯级利用，延长碳在人类活动过程中的传递过程，延长虚拟碳（所谓虚拟碳是指将产品制造过程中产生的二氧化碳排放量转化为单位产品的碳携带量）的携带周期，从而达到降低碳排放的目的。四是开发碳捕捉、中和与封存技术，防止二氧化碳扩散到大气中。
铁西低碳型现代工业发展基本框架图
202009/05
科技成果纵横
为了加快铁西区经济社会的可持续发展，铁西区政府委托中国科学院沈阳应用生态研究所编制完成了《铁西国家可持续发展实验区总体发展规划》。在铁西国家可持续发展实验区建设规划中，以低碳建设为主题，围绕建设“以装备制造业为特色的健康型城区”这一核心目标，以“创新发展模式，开拓有效路径，率先行动示范，提升可持续发展能力”为导向，有效推进“各个文明形态协调提升，经济社会协调发展，工业、服务业、农业协调互动，内力外力协调联动，城乡建设协调并进，各种利益关系协调统筹，普惠共享机制协调构建，人与自然协调和谐”，建立具有铁西区特色的经济、社会和环境协调发展、互相促进的新机制和新模式，探索一条低碳型的可持续发展新道路。
在工业方面，结合铁西区建设“具有国际竞争力的世界级先进装备制造业基地”和“国内一流现代建筑产业基地”的战略目标，以产业集聚和区域共生为手段，重点对装备制造业和现代建筑业进行跨越式发展规划，努力推进铁西区各产业向“资源利用效率高，三废减排管理有效，废物综合利用好”的低碳型产业发展，促进铁西现代工业的可持续发展（见上图）。
在现代物流业方面，开展清洁生产行动，实施绿色物流策略，使物流资源得到最充分地利用，减少物流过程中的碳排放。在车辆的有效利用上，合理调度，消除交错运输、迂回运输，减少车辆运行，提高配送效率；在产品包装上，改进包装设计，采用新材料、新技术简化包装，推广使用可降解包装材料，减少一次性包装，提高包装废弃物的回收和再利用；在物流行业，开展ISO14000国际环境管理体系认证。物流企业须着眼于供应链的整体范围，与供应链体系的其他节点协同配套，组织物流业运行过程，最终建立起包括生产商、制造商、批发零售商和消费者在内的生产→流通→消费→再利用的循环物流系统。
在农业方面，依托“三个发展区域”，即经济发
特别策划
展预留区、常规农业发展区和现代农业发展区，在铁西区努力推进“七化”，即农产品经营的工厂化和层次化、农业资源投入的减量化、农业废物的资源化、农村生态环境的无害化、农业配套体系的完善化和综合效益的最大化，建设低碳农业。
在静脉产业方面，以禽畜粪便、农作物秸秆等农业有机废弃物为原料，以循环经济技术为依托，实现各农业产业间副产品的交换和废弃物的循环再利用，实现有机废弃物的资源化。在有机废弃物比较集中、收集较便利的地区，试点实施以有机废弃物资源化为特点的有机肥生产、沼气规模化热电联产等项目。
通过贯彻“减量化、多元化、清洁化”的原则，采用煤炭替代和削减方案，加强企业能源技术改造，在农村地区重点推行秸秆气化站等措施，直接降低因化石能源消耗而导致的碳排放；通过开展雨水的收集利用，加大工业、农业及生活用水的节约力度，间接降低碳排放。发展废物循环利用和区域内外企业间的副产品交换，引入推广环境管理系统、生态设计与管理、清洁生产、绿色采购和材料替代等方法，降低产品的碳附加量，延长碳生命周期。
在社会事业规划中，通过加快城乡基础设施建设提供硬件支撑，打造面向低碳的教育体系和培训系统，全面推进铁西低碳社会建设，实现可持续发展的建设目标。
在我国区域进行低碳经济的实践，不仅是适应气候变化的历史趋势，更是我国可持续发展、实现经济又好又快增长的必然选择。加强节能减排工作、大力发展清洁能源、增加森林碳汇、积极发展低碳经济和循环经济，对我国经济社会可持续发展具有重要的意义。
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