苏州生态新城低碳情景模拟与优化

发布时间：2017-12-30 22:32

本文关键词：苏州生态新城低碳情景模拟与优化　出处：《南京大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：全球气候变化特别是由温室气体排放导致的气候变暖问题,已成为世界各国面临的挑战和关注的热点。国内外学者致力于经济发展和城市扩张对气候变化的影响研究,并寻求以减少二氧化碳为主的温室气体排放的方法。中国作为全球经济发展的主要引擎,其快速城市化为世人所瞩目,如何在经济增长的同时兼顾生态效益,是国内学者研究的热点。科学合理地确定城市碳减排方向、制定低碳政策可以促进城市积极主动适应全球变化,推动生态环境的保护。因此,开展低碳城市的科学研究迫在眉睫。当前对低碳城市的研究正从政策为主的定性研究向以碳排放清单、模型模拟的定量研究转变,利用碳排放时空数据可为低碳城市的空间优化配置提供有效途径。但是,目前对于区域尺度内部碳通量的精细化空间表达、城市低碳目标的合理确定、碳减排空间优化决策等方面研究的不足,限制了城市碳循环研究在低碳城市规划中的应用和决策。论文以苏州生态新城为研究区,基于城市系统碳循环理论和城市代谢理论,以城市碳收支通量空间测算为主要方法,提出了苏州生态新城可能实行的碳减排策略和碳减排潜力。在此基础上,模拟不同减排策略下的低碳情景和碳通量空间分布,并根据碳排放社会成本理论和碳排放综合评估模型,对研究区进行低碳目标决策,确定苏州生态新城的低碳目标最优点。最后,利用空间优化方法,对苏州生态新城低碳目标最优决策的碳减排通量进行空间优化配置,提出研究区空间优化和减排策略方面的建议。研究主要结果如下：(1)基于城市碳循环与城市代谢理论,精细化测算城市碳库与通量的时空分布,可为低碳城市的规划与管理提供空间数据支撑。论文测算规划目标下苏州生态新城总体碳储量为343711.75t,其中,城市人为碳库总储量为113348.30t,城市自然碳库总储量为230363.45t。苏州生态新城规划目标净碳通量为排放218146.80t/a,比现状情景提高76.88%,人均碳通量为碳排放1.45t/a,比现状情景人均2.47t/a的碳排放量降低41.30%。碳通量平衡分析表明规划情景人为碳通量为碳输出通量224598.70t/a,自然生态系统碳固定通量6451.50t/a,自然碳输入通量仅能抵消人为碳输出总量的2.80%,由此可见,控制人为碳排放是低碳城市发展的关键。(2)论文测算了苏州生态新城碳减排的潜力,并模拟了不同情景下的碳排放空间特征,为低碳城市空间决策提供参考策略。根据测算,城市绿化增汇、建筑能源利用、交通优化减排和废弃物再利用四种措施的减排潜力分别为16573.53t/a、71514.61t/、2352.34t/a和1160t/a。根据低碳实现的难易程度,组合碳减排策略,设定的三种低碳情景,论文模拟了不同情景碳排放通量的空间格局。结果表明,研究区在不同低碳情景下的碳排放量可分别降低至196561t/a、 161145.13t/a和126546t/a,人均碳排放量可降低至1.31t/a、1.07t/a和0.84t/a,与规划情景相比,低碳情景Ⅲ人均碳排放降低了42%。(3)论文以碳排放社会成本理论作为苏州生态新城低碳目标决策理论,进行苏州生态新城不同低碳情景的碳排放总社会成本测算和碳减排成本分析。结果表明,三种低碳情景的建设增量成本分别为8.11亿元、28.02亿元和63.57亿元,到2045年,三种低碳情景的碳减排累积社会价值分别为18.39亿元、30.08亿元和48.34亿元。当苏州生态新城碳排放量为151840.16t/a,人均碳排放量为1.01t/a时,苏州生态新城低碳决策目标最优。在此基础上,根据高碳排地区利用高低碳策略的原则,建立低碳决策空间优化算法,对低碳目标最优决策情景下的研究区低碳策略进行空间优化,研究表明结合碳排放的社会成本和空间决策方法可以作为低碳目标决策的有效工具。
[Abstract]:In this paper , based on the theory of urban carbon cycle and urban metabolic theory , the paper puts forward some suggestions on carbon emission reduction strategy and carbon emission reduction strategy in Suzhou eco - city . ( 2 ) The paper calculates the potential of carbon emission reduction in Suzhou eco - city , and simulates the spatial pattern of carbon emission under different scenarios . The results show that the carbon emission of three kinds of low - carbon scenarios can be reduced to 1.31t / a , 1.07t / a and 0.84t / a respectively . The results show that the carbon emission reduction strategy of the three low - carbon scenarios is 1.31t / a , 1.07t / a and 0.84t / a respectively .

【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：F124.5

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