随着城市不断发展，能源消费日益增长，由能源消费带来的环境和气候影响日趋严重。低碳发展作为一种低能耗、低污染、低排放的可持续发展模式，是缓解能源和环境问题的重要途径。深入开展低碳发展建设研究，明确实现碳排放峰值路线图，并在此基础上探索零碳排放目标，已成为当下中国应对气候变化和生态文明建设的重要任务。
国务院印发的《“十三五”控制温室气体排放工作方案》明确提出：到 2020 年，单位国内生产总值二氧化碳排放比2015 年下降 18%；支持优化开发区域在 2020 年前实现碳排放率先达峰；鼓励其他区域提出峰值目标，明确达峰路线图；要求在部分发达省市研究探索开展碳排放总量控制，鼓励“中国达峰先锋城市联盟”城市和其他具备条件的城市加大减排力度，力争提前完成达峰目标。
张家口市位于河北省西北部和我国“三北”地区交汇处，既是京津冀地区重要的生态涵养区和国家规划的新能源基地之一，也是“一带一路”中蒙俄经济走廊重要节点城市。随着京津冀协同发展战略的全面实施、北京携手张家口申办冬奥会的成功和可再生能源示范区规划的获批，张家口迎来了千载难逢的发展机遇，同时也面临着严峻的低碳转型工作所带来的压力和挑战。张家口市提出了“到 2020 年实现可再生能源消费量占终端能源消费量的比重达到 30%”的目标；到 2020 年 40% 的工业企业实现零碳排放，并在张家口市崇礼县建设国际领先的“低碳奥运专区”，打造低碳奥运场馆，实现体育场馆的供热及用电 100% 采用可再生能源；“十三五”期间，张家口碳排放强度比 2015 年下降 22%。面对城市发展、申办冬奥会和碳减排的多目标要求，如何有效协调各目标，实现低碳发展，是张家口市目前面临的主要问题。探索张家口市碳排放总量控制方法和政策研究，明确张家口市未来中长期的转型
发展路径，将有力推动其碳减排目标、可再生能源示范区以及冬奥建设等目标的实现。
本研究在世界自然基金会的支持下，由深圳建筑科学研究院股份有限公司承担本课题研究。现阶段，张家口市的城市特征为高耗能高排放产业比重大，建筑部门和交通部门能耗占比较低。研究团队采用自上而下和自下而上的预测模型对张家口市 2016-2030 年能源消费总量和碳排放进行预测，共分为三个情景，分别为参考、低碳和示范区情景，研究发现在三个情景下，张家口市能源消费总量均将呈现不断上升的趋势，但由于张家口市非化石能源消费比重的不断增加，其碳排放总量虽在参考情景下不断增加，但在低碳和示范区情景下，其碳排放总量将分别于 2025 年和 2020 年左右达到峰值。在总量预测基础上，对张家口市碳排放进行部门分解，自下而上的建立了张家口市分部门碳排放预测方法，对工业、交通和建筑三部门 2030 年前碳排放量进行了情景预测。通过预测发现，三部门在参考情景下，其碳排放均将呈现快速增长的趋势。工业部门在低碳情景和示范区情景下将分别于 2020 年和 2016 年达到峰值，为实现工业部门尽快达峰，应严格控制火电和钢铁行业碳排放。交通部门由于受冬奥会影响较大，参考情景下其排放将在 2022 年之后呈现略微下降之后快速上升。但低碳情景和示范区情景下，交通部门碳排放将分别在2022 年和 2020 年达到峰值，若实现交通部门碳排放尽快达峰，减排贡献主要在公路货运和私家车。建筑部门由于数据中心的建立和发展，将大量消耗电力，从而导致其在三情景下能耗均快速增长，且数据中心的建立将逐渐成为建筑部门的主要能耗组成，但随着张家口市非化石能源电力替代程度增加，数据中心能耗虽大但碳排放量快速下降，建筑部门碳排放在示范区情景下将在 2023 年左右达到峰值。
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