一项针对274座城市能源使用情况的新研究显示，不同城市需要采取不同策略来降低能源消耗。研究还指出，若特别着力于减少亚洲快速城市化地区的能源消耗，全球城市能源使用总量有望降低25%以上。
这项分析由德国和美国的科学家完成，刊载于 《美国国家科学院院刊》12月刊，尽管论文于2013年8月提交。
这项分析考察了全球各地区、各种规模的城市，发现城市交通能源使用量的88%以及城市直接能源使用总量的37%，可归因于经济活动、交通成本、地理因素和城市形态。
报告称，如果完全不采取任何减缓措施，城市能源使用量将增加逾三倍，从2005年的240 EJ升至2050年的730 EJ。
根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）的数据，目前城市地区消耗全球能源的67%至76%，产生约四分之三的全球碳排放。
但作者的模型显示，通过适当的城市规划和交通政策，2050年城市能源使用量的未来增幅可限制在540 EJ，从而有助于减缓气候变化。
不过，要有效减少城市温室气体排放，不同类型的城市需要采取不同政策。
富裕且成熟的城市需要提高燃料价格，并采取紧凑型城市形态，以减少住宅和交通能源使用。
基础设施尚不成熟的新兴或发展中国家城市，需要采取紧凑型城市形态并进行交通规划，以促进人口密度提高，避免出行模式固化为高碳排放模式。
研究发现，在快速城市化的亚洲、非洲和中东，这一做法具有最大的能源使用削减潜力。
分析显示，燃料价格和人口密度与交通能源使用和温室气体排放的相关性最强，其次是经济活动。
相比之下，“经济活动对最终能源消耗的影响占主导地位，其后依重要性依次为气候变量（采暖度日）、家庭规模和城市化率”。
研究发现，令人意外的是，随着制冷度日增加，能源使用量会下降；但这可能是采暖度日同时减少所产生的间接影响，之后这一影响得到抵消。
总体而言，经济因素与能源使用的相关性高于人口密度；地理变量虽具有显著影响，但对能源使用造成的边际变化较小。
这与其他研究结果一致。那些量化城市和国家生态足迹的研究发现，经济活动水平最能决定生态足迹的大小。
换言之，国内生产总值是环境影响和温室气体排放的良好替代指标；但随着经济活动与化石燃料使用脱钩，这种关系将逐渐减弱。
八类城市
分析根据人均GDP、人口密度、汽油价格和采暖度日的组合，将城市划分为八种类型。在最高层级，富裕程度是最重要的划分变量；第二层级依据人口密度和汽油价格；较低层级则依据采暖度日和人口密度。
人均GDP低于10,000美元的城市（占所有受分析城市的19%），能源使用量几乎比高于这一门槛的城市低3倍。在这些城市中，人口密度最高的城市能源使用量最低。
在富裕城市中，汽油价格最高且采暖度日最低的城市能源使用量最少。
但人口密度超过每平方公里450人的城市，能够通过提高人口密度，弥补较低汽油价格在降低能源使用量方面的不足。
气候的影响十分显著：在较不富裕的城市中，凉爽气候下的能源消耗是较温暖气候下的三倍。在较富裕的城市中，这一差距缩小至1.5倍。
只有发达国家中人均GDP高于13,500美元且人口少于200万的城市，才同时呈现出交通相关温室气体排放下降和GDP水平较高的情况。其他所有城市的交通能源使用量均随人均GDP一同大幅增长。
这表明，随着收入水平提高，城市交通使用与人均GDP逐渐脱钩。在经合组织（经济合作与发展组织）国家层面也观察到了这一现象。
城市化减排空间
作者称，他们发现，良好的城市规划和燃油税最能减少新兴经济体城市的能源消耗；其中亚洲占57%，非洲和中东合计近三分之一（29%）。
这一结论基于这样一个模型：人口密度的增长速度设定为人口增长速度的一半。例如，某地区总人口增加10%时，城市规划允许其10座城市的人口各增加5%。不过作者提醒，这些情景存在相当大的不确定性。
尽管如此，他们表示，以下结论毋庸置疑：“未来数十年，明日城市的空间发展方式，尤其是城市形态，将锁定能源消费模式。”
他们援引近期预测指出，全球城市建成区面积将在2020年至2030年间扩大至原来的三倍，增加的面积为1,200,000 km²，相当于南非的面积。
需求侧政策，例如提高汽油价格或征税、鼓励紧凑且便捷的城市形态，以及因地制宜的城市设计方案，都能减少发达城市的能源使用。这可能使全球城市能源使用量降低26%，即190 EJ。
但要实现这一城市化减排空间，不同城市需要采取不同的减缓策略。
目前，全球数千座城市正在制定地方气候行动计划，但作者表示，这些计划对排放的整体影响尚不确定。
部分原因是问责机制薄弱、缺少基线数据；此外，各项策略对于特定类型的城市而言，未必是最有效的减排措施。
他们表示，必须针对主要排放源采取措施。他们指出，如果燃料价格低于每升1.2美元的国家将价格提高至每升1.6美元，就能推动基于市场的转型，迈向能源效率更高的城市。
同样，混合用途设计以及高度互联互通和便捷可达，也有助于实现长期节能。
采暖度日高的城市类型，也就是气候较凉爽的城市，可通过对建筑实施更严格的规范和改造策略来减少排放。
对于未来，研究倡导为全球各城市生成基于生产端的物质流数据。这是因为，不同城市的能源使用量可能仍存在很大差异，具体取决于当地产业类型或占主导地位的企业，而这些因素可能显著增加能源使用。
本文由 可持续城市联盟合作发布。发布本文并不意味着世界经济论坛认可其中的观点。
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作者：David Thorpe是可持续城市联盟的特约顾问。
图片：长曝光照片呈现季节性雾气，被开普敦港口的灯光照亮。路透社/Mike Hutchings。
