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双碳破题:中国冶金地质总局给出城市地下空间

发布时间:2021-08-09   来源:网络    
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  日前,中央碳达峰碳中和工作领导小组第一次全体会议在北京召开。这是碳达峰碳中和工作领导小组的首次亮相,标志着中国双碳工作又迈出“重要一步”。所谓碳达峰,是指二氧化碳排放量达到历史最高值,然后经历平台期进入持续下降的过程;碳中和指一定时期内通过植树造林、节能减排等形式,达到二氧化碳排放量与消除量的平衡,实现二氧化碳“净零排放”。

  “双碳”目标的实现,不仅需要国家层面精心组织谋划,更需要社会层面各行各业的深度参与。中国冶金地质总局认为:实现“双碳”除了能源消费结构变革,能源技术革新,产业结构调整,碳捕捉、碳封存等路径外,更需要自然资源与国土空间治理深度参与。

  (图为中国冶金地质总局一局与中国工程院开展学术交流现场。2021年5月,中国冶金地质总局一局与中国工程院就“‘双碳’背景下的地下空间产业发展策略”进行了学术交流,分析了城市地下空间对增碳汇、降能耗、减碳排的重要作用。)

  地下空间开发综合治理是实现“双碳”目标新招

  随着经济社会的发展,城市化进程加快,由此引发的交通拥堵、环境污染、土地稀缺和城市内涝等问题日益突出。针对这些症疾,中国冶金地质总局很早就意识到到城市地下空间开发利用是缓解城市资源匮乏、改善环境状况及提升居民生活品质的重要途径,其所属的中国冶金地质总局一局早在2018年以来,一直在从事这个领域的研究。

  通过研究,中国冶金地质总局一局认为当前城市地下空间存在总体利用率低,单点化、碎片化、无序化开发建设的普遍现象,也存在着深层地下空间利用不足、利用功能单一等现状。

  (图为易荣代表中国冶金地质总局一局在会上作报告。2021年4月,中国冶金地质总局一局于郑州参加了中国工程院组织的“城市地下空间开发综合治理体系战略研究”学术交流,在会上,局长易荣作了题为“城市地下空间开发利用存在的主要问题及营造地下空间开发建设生态体系”学术报告。报告提出了营造地下空间开发建设生态体系的建议,以及以地质调查研究为主导的地下空间系统规划理念。)

  要实现城市地下空间合理有序开发和节约集约利用,就亟需推进以地质调查研究为主导的地下空间系统规划,在此基础上,逐步构建统一协调的管理机制,健全完善法律法规体系,推动技术标准整合以及构建地下空间信息综合管理平台,从而营造良好的地下空间开发建设生态体系。

  双碳破题的三个有利:

  首先,有利于增加城市生态绿地,提升城市碳汇

  该局在大量的调查研究与实践,认为“双碳”破题至少能带来三个方面的好处。

  相关研究表明,每1立方米林木的蓄积量,大约可吸收1.83吨CO2。通过地下空间开发利用,将适宜于地下环境的交通、商业、污水处理、垃圾处理及转运站、变电站等地下化,实现城市由二维向三维拓展,有利于实现土地的多重利用,腾出地面空间,营造绿地生态环境,加强吸收碳排放。

  以北京市为例,目前有主要垃圾处理场14处,如果将其全部转入地下,可置换出大约3.5平方公里的绿地面积,如用于营造城市园林,可获得约44000立方米的树木蓄积量,可吸收约8万吨CO2。

  其次,有利于降低能耗,减少城市碳排放量

  中国冶金地质总局一局局长易荣表示,地下空间以岩土体介质为外部环境,在地下一定深度范围内地温恒定不变,特别是在冬夏温差较大、气候相对恶劣的城市,地下空间在使用过程中比地上空间要节省大量的温度调节能耗。充分利用地下空间恒温特性,开发建设地下商业、地下工业、地下物流仓储等可节省大量温度调节能耗。

  以天津市为例,截止2020年,天津市地下空间建筑面积约1500万平方米,据测算,地下空间的温度调节作用而节省能耗约折合标准煤136万吨,可减少CO2排放340万吨。

  第三,有利于能源消费结构的转变,提供清洁能源

  我国地热资源禀赋良好,主要有浅层地热能、水热型地热(地下热水)和干热岩三种类型。其中浅层地热能资源在全国范围内普遍分布;水热型地热资源年可采量折合标准煤19亿吨;我国陆区地下3~10km范围内干热岩资源量折合标准煤856万亿吨。

  可以预见,在“双碳”战略目标的40年周期内,地热能源的开发利用将在我国能源结构转型中扮演重要角色。

  唯有四个结合,“双碳”战略导向才会真正落地

  前景看起来如此美好,在“双碳”战略导向及生态文明建设的大时代背景下,中国冶金地质总局一局通过研究发现:如果真正要实现这些目标,未来地下空间开发利用需要进一步转变发展理念,遵循“生态优先、节约优先、高质量发展”的国土空间规划主旋律,聚焦“增加碳汇、降低能耗、减少排放”为目标的开发利用策略,科学规划和开发地下空间资源,这就一定要有四个结合保驾护航。

  第一,必须开发与保护相结合

  应坚持生态优先,开发与保护相结合原则,以生态安全评价、资源承载能力评价、工程建设适宜性评价等为前提,结合功能设置需求,合理规划和利用不同深度的地下空间,并对有利于节能减排层位空间和深层战略发展空间的弹性预留,实现系统、联动和前瞻性规划和开发建设。

  第二,功能协调与提升碳汇相结合

  统筹地下空间的平面、竖向功能与地面空间的有机融合,倡导立体化、层次化、网络化、系统化的地下空间开发模式,优先安排市政基础设施、地下交通、人防工程、应急防灾设施,并对占地面积大的垃圾处理和转运站、变电站、污水处理厂、仓储、雨水调蓄等市政功能设施地下化,美化城市地面绿色生态环境,提升城市碳汇。

  第三,技术创新与低碳节能相结合

  加强清洁能源、水资源循环利用、固废回收和资源化利用、绿色建筑技术在地下空间开发建设中的推广应用,以及太阳能、地源热泵、中水处理等节能减耗技术在地下空间使用,并从空间布局、交通组织、能源利用和建筑设计等方面开展地下空间低碳化规划和建造技术研究,改善地下空间建设、运行过程中的环境友好性,提升地下空间的品质和节能减排效果。

  第四,资源开发与统筹利用相结合

  统筹考虑地下水、地热能等资源的综合价值和可持续性,注重地下空间与共生资源的协同开发利用,引导其适时、适度、有序开发。

  唯有如此,中国冶金地质总局一局提供的解决方案才会在全国变成美丽的现实。

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  据了解,中国冶金地质总局隶属于国务院国资委,是中央管理的地质勘查单位,肩负着提高资源保障能力的公益性央企,主要从事固体矿产地质勘查、研究、开发、服务,超硬材料生产及机械装备制造。其所辖的中国冶金地质总局一局是集地质勘查与矿业开发、工程建设、环境治理、地下空间开发利用、智慧城市建设等产业为一体的大中型地勘企业。先后荣获全国地质勘查功勋单位、国家科技进步奖、全国地质勘查行业先进集体等荣誉。

  改革开放尤其是党的十九大以来,中国冶金地质总局一局继续发挥矿山地下空间开发与地下基础设施建设的技术优势,2018年,与中国地震局防灾科技学院联合组建了“城市安全与地下空间研究院”,旨在为各级政府在城市地下空间开发利用方面提供完整解决方案和智库支持。

  在刚刚过去的2020年完成了自然资源部委托的《地下空间确权登记关键技术及相关制度研究》课题。

  同样在2020年,中国冶金地质总局一局于《中国自然资源报》发表了《打造高品质的地质空间,哪些难题待解?》一文。文中全面分析总结了我国城市地下空间存在的突出问题,建议尽快开展国家层面的顶层设计,加快基于城市地质调查研究的系统科学规划。

  通过多年努力,中国冶金地质总局一局在城市地下空间开发领域已成为国内理念和技术领先的、集地下空间科技创新、成果转化应用、人才聚集、产学研结合的专业研究型、技术服务型的大型中央地勘企业。

  (图为易荣代表中国冶金地质总局一局在中南大学作学术报告。2021年5月,中国冶金地质总局一局参加中南大学地下空间学术交流会议,易荣局长作了题为“中国城市地下空间开发战略分析及营造开发建设生态体系研究”的学术报告。)

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