202307 丹佛斯白皮书 - 城市脱碳路线图

1书全球总裁广厦摩天、交通拥堵、商贸云集、空调成组...城市之所以占到全球能耗三分之二、全球年度碳排放七成，原因显而易见1。今天，全球城市人口占比过半，到2050年预计将近七成2。如果城市不能深度脱碳，巴全球各地很多城市提出了雄心勃勃的气候目标，并采取措施降低排放。但是，联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)近期报告揭示，1.5℃温升目标已经渐行渐远，如果我们“亦步亦趋而非大幅跃进”，很快就会突破这个目标3。气候变化已经对城市民生和关例如，热浪和空气污染在城市中不断加剧4。为了守住气候危机底线，需要快速深刻持续地做出改变。联合国秘书长古特雷斯指出：“我们的世界需要在各个地方对所有事项同时采取全方位的气候行动5”本文意在展示，在城市中，如何随时随地全面发力，从而优化城区规划、加速绿色转型，城市的机遇得天独厚，兼有可得性和经济性的技术已经具备，足以实现全球气候变化目标所需的减排幅度6。通过擘画城市绿色转型路线图，可以展现城市如何奋勇当先，启迪思维，示范绿色科技，打造宜居宜业的环境。接下22书来，我们将深入剖析城市生活各项主要活动的碳足迹，包括楼宇居所的供热制冷、建筑路桥的施工工地、上班通勤的交通运输、送货排污的基础设施、城市数字化依托的数据中心。未来几年，对抗气候变化，成败将取决于城市。解决方案已经具备，但还需3书丹佛斯《影响力系列白皮书》依托可靠信源，展现能效技术能够如何降低脱碳成本，加速各国电本期白皮书篇幅略长，将为城市领导者、决策者和规划者提供具体的路线图，帮助他们消除城市的主要排放源。本文将会探讨现有技术怎样既改善城市民生，又提升经济韧性、创造更多就业，全面但是，本文既不能穷尽所有解决方案，也不着重探讨可再生能源的供应和建设。可再生能源固然重要，研究分析已经非常充分。至于打造步行城市、营建公园和开放空间、开拓湿地和城市农业等城不在本文范围之内，也应贯彻实施7。在城市里，交通和建筑是最大的碳排放源。因此，本文将着重于这两个行业脱碳的各项重要抓手，adSrensensarasorensendanfosscom书本白皮书能源效率。如果中国、美国和欧洲所有城市区域建筑物的供暖和制冷系统都进城市交通电气化需要大幅提速。与此类似，在政治层面，近期关注包括海运和控目标所需要的脱碳总量的28%9。我们将看到，不论是小汽车、巴士和卡车，推进行业耦合，赋能能效提升和电气化，可以借助可再生能源，共同实现城区供电脱碳。在城市里，建筑、基础设施、服务业分布密集，可以对接能源供需双方，实现能源的转化和存储。无论是超市、数据中心、污水处理厂，都可以推动现有的建筑、交通和行业耦合技术的实施，将助力加速减排，幅度可达45书1226书第一章将围绕供人民生活工作休闲的建筑，探讨供热第二章将围绕各类运输车辆，探讨减排机会，既包括重型建筑车辆，也包括通勤所需的小汽车和巴士，乃第三章将围绕城市碳足迹中常被忽视的方面，例如污水处理厂、供应食品日杂的超级市场、支撑城市数字基础设施的数据中心。三者的共同点在于，都能运用全球存量最大的待开发能源⃞余热。7书城市脱碳路线图的起点是工作生活休闲所在的建筑。不论是家居、写字楼、医院，还是学校和工厂，都需要能源提供电力、供热和制冷。建筑是全球能源相关碳排放的第二大来源。在全球能源相关碳排放中，有28%来自建筑的日常能耗11。在城市中，建筑往往占以上12。随着气候不断变化，温度必然升高。建筑要维持适宜温度，能耗将会进一步增加。高温酷暑、热浪袭来，都会增加空调用能13。世界人口不断增长，需要更多建筑，才能安居乐业。若要达到巴黎协定的温升目建筑脱碳要想有效，须从能源供需两侧发力。务必确国际能源署测算，若在2050年前实现净零排放，近85%的建筑必须做好零碳准备，既要达到高能效，又要适配脱碳能源14。为此，多数现有建筑需在2050年前进行改造，且所有新建建筑必须在2030年前做到零碳就绪。但是，现在已经偏离了正轨：截止2022年9现有建筑的改造率仅为1%左右，需要翻一番；仅有5%的新建建筑做到零碳就绪15。但是，达到建筑能降低建筑能源强度，需要统筹主动和被动措施，涵盖采取建筑设计或改善维护等被动措施，也可以显著降低供热制冷、通风采光等高耗能流程的能耗。不过本8书主动措施通过计量、监测和控制建筑能耗，实现建筑节能。尽管安装节能照明或供热装置对于降低总体能耗意义重大，但也必须实施主动措施，确保照明和供不论是旧房改造还是新房建造，主动措施的节能效果都是立竿见影，相比当前水平具有更强的经济性，而这些还尚未被充分认识到。下文将会介绍多项节能潜力巨大的技术。哪种(供热或制冷)主动措施效果更好，往往因地而异。下述实例对于建筑供热意义尤其建筑99书用温控阀自动调节室温是最简单的节能方式之一。虽然貌似简单，但是暖气加装温控阀之后，可让公寓楼节能多达7%，一年就可回收成本16。但是，就是这么简单的措适度的情况下，每年节能1300亿千瓦时17。依据住户行为习惯(例如室内无人时降低室温)，采用数控电子温控阀，节能效果甚至更佳。很多供热制冷装置使用水力系统，通过管路和散热器输水，调节楼宇温度。如无控制，系统内的流动阻力上下波动，导致散热器近泵端温度偏高，远泵端温度偏低。由于缺乏效率，往往水温过高，或者为保障远泵住户超配水泵。除了温控阀，安装具有在公寓楼中配置水力平衡系统，可以节约终端用能多达10%，一年收回成本18。书模型预测控制模型预测控制依托人工智能，利用建筑、天气和用户数据，预测供热和通风需求。通过模型预测控制，建筑可在需求峰值到来之前预热，或在即将日晒时调低供热，从而节约能源。对在芬兰等地十万套应用这项技术的公寓的观测显示，供热和通风能耗分别平均降低7%和10%以上。同时，通过将能源消耗移至最经济的时段，可以节约建筑的能源成本多达20%19。2021热泵将储存在空气、基岩、地表或地下水中的低温热能升至可用温度水平，通过为家居办公场所供热、制备热水，让这些热能为建筑所用。热泵聚热而非生热，平均只需热泵既能供热，又可制冷。到2050年，将有26亿人生活在既需供暖又需制冷的地区。有了热泵，他们就不需要单独购置空调。国际能源署预计，到2030年，热泵有望助力实现减碳至少五亿吨，这相当于今天全欧洲所有小汽车的全年排放20。近年来，热泵不断普及，但在2021年仍然只占全球供热设备销售总额不到10%，而化石燃料设备占比则为45%21，而实际上使用热泵的家庭或企业的能源成本低于使用燃气锅炉的成本22。11书无论是客运、货运还是非公路用车，交通运输业都耗能巨大，占到终端碳排放37%，化石能源占比高于其在大城市里，交通运输业占到排放总量的33%24，其噪声和空气污染也危害人民健康，并排放了全球约一。每年会有七百万人死于空气污染26。12书分析城市交通减排的挑战和机遇，具体而言，用车辆、重型车辆27以及公路运输占到交通运输排放总量的77%28，其中多数来自乘用车辆29，全球占比超过一半30。所幸的是，电动汽车销售近年来呈现指数级增长。随着充电速度、成本愈发亲民、性能不断提升，在全球范围，%，提升到2022年的到2030年，电动汽车在新车销售中的占比可达三分之一左右，可实现的减排量约等于德国排放总量。在中美欧这三大经济体，电动汽车在汽车销售总量中的比要实现可持续的城市交通运输，有成本优势的电动乘用车以及方便可及的充电基础设施就必不可少。的确，政府已经开始推动汽车电气化转型。例如，挪威政府的目标是，到2025年，销售的新车要么是纯电插电，要么是混合动力33。美国加州政府的目标日期则展固然可喜，汽车电气化转型仍需爬坡过坎，尤其是动力电池使用的关键矿产。现代电池由镍钴锰等多种矿物构成，但这些元素储量有限，可能威胁电动汽车的全球普及35。一项针对中国(这个全球最大的电动汽车市场)电动汽车普及率的分析表明，关键材料价格高企，可能阻碍中国普及电动汽车，导致2020-2060年公路运输的碳排放量增加28%。此外，如从此前预测的49%降至35%，到2060年则从67%降至然而，从汽车电气化案例中可以看出，要加快电动车书用于电动汽车的电力电子设备对汽车能效影响很大。具体而言，在电力从电池输往电机时，节电模组可以左右电力损耗38。在电动汽车中，电力存储于电池，然后经过传动系统，同时功率模组控制电池和电机之间的电流。与传统模组相比，由碳化硅制成的新一代模组(SiC功率模组)减少了热耗功率，降低了能量损失60-，从节能电源模组可以根据汽车的技术规格和应用，将电池尺寸缩小5-10%。或者通过降低功率损耗，甚至无需改变电池尺寸，就可延长续航14书尽管电动乘用车销售迅猛加速，重型汽车却并非如此。卡车以及长途和市内客运巴士占到欧盟温室气体，在道路交通行业排放中的占比超过到机动车排放总量的一半左右44。约占巴士总市内巴士电气化是交通行业减排、改善城市空气质量的独特机遇45。而且，如要达到巴黎协定的目标，需巴士加倍投资46。建筑机械等重型车辆电气化的进度也远不及电动乘用车(见表1)。为了达到全球气候目标，急需关注重型车辆减排。对于立竿见影实现减排、为重型运输电气化铺平道路而言，提高能效都是关键所在。下面看80%70%60%50%40%30%20%电动汽车在新车销售中的占比 (重型车辆*)201520202025203020352040用车。15书到四亿吨47，与国际航去，沿袭乘用车减排之路简便易行：采用纯电动挖掘机，并用可再生能源所发电力充电就行了。但是，此首先，与客车相比，挖掘机负载大得多，充电间隔长得多。这意味着，要让生产效率匹敌柴油型，电池就要做得极大。因此，纯电动挖掘机所用电池需要耗费大量资源，购买价格高昂，全生命周期总持有成本远第二，在挖掘机的作业场地，未必有足以服务大量电动挖掘机的充电能源。采石场等电力充沛的工地往往体量巨大。每班始末，需要在现场换电、后端库房充电。考虑到电池重以吨计，这个过程对运营构成挑第三，电网可供的绿能并非无限。而且，大量挖掘机要实现电气化，所需的电量也不容小觑：根据粗略估计，全球挖掘机如果都实现电气化，所需要的绿能差风电发电量的总和50。纵然挑战重重，业界已在推进电气化。今天，三吨级轻型电气化机械已经问世，在城市中心区屡见不鲜。但是，要助力行业大幅度减排，还需要开发十吨级的大型电气化机械，因为后者虽然台数占比仅为56%，达92%51。工程机械脱碳的关键在于运用能效技术，快速降低挖掘机油耗，同时克服电气化带来的挑战。能效提高了，需要的电池就可以更小，充电需求会更低，等量仍以建筑工地为例，通过研究挖掘机，就能了解今天可以如何降低重型机械的能源浪费和柴油消耗，为其电气化铺平道路(见图2)。直到最近，低排放建筑工地还貌似遥不可及。但是，市场创新正在加速，改变着建筑行业的面貌。全球很多城市正在多措并举，促使建筑工地减污降碳。但是，要想达到全球气候目书未来数十年，建筑施工将在全球加速铺开。城市要想减排，挖掘机等重型机械脱碳就至当前，挖掘机系统能效仅为30%。这意味着，在发动机产生的能量里，多达70%被浪费，没有推动挖斗搬运土方。要想判明重型车辆能量损失原因，不能只看发动机。在建筑机械采用的液压系统中，包含泵的液压系统为流体(油)加压，输送发动机产生的能量，完成挖掘托举等工作任务。无论采用电动机还是内燃机，都能借助能效措施，大幅节约能源。例如，当车辆待机时，可以运用可变排量泵、数字排量泵、变转速泵、分布式变频器等解决方案，显著降此外，使用现有技术，可以大大减少越野车辆液压系统的能量损耗，并通过能量回收系统回有了这样的能效措施，挖掘机可以采用更小的发动机、更少的燃料，从事更多的工作，降低技术发展迅速，有些措施能为15吨以上级别挖掘机节油15-30%，并同时增加载荷。不久以后，该项技术将可普及到各级别挖掘机，节油115-30%17液压系统柴油机柴油输入液压系统柴油机柴油输入8.3能量损失3.3能量损失1书有效做功综合采用电气化和节能方案，只需25%有效做功升和电气化措施之后的节能潜力挖机能量输入和有效做功之比装备常规液压系统的电动挖机能量输入和有效做功有效做功液压系统电机驱动电力输入3.7能量损失3.3能量损失1电动高能效挖机能量输入和有效做功液压系统电机驱动电力输入1.91.71能量损失能量损失能量损失18书港口是城市客货水运的枢纽。在全球贸易中，八成运。航运业占到全球温室气体排放总量2.9%左右55。其比约为五分之一56。航运减排，大有潜力可挖，时机已经成熟。船舶寿命通常为25-30年，常用柴油机驱动57。可以通过技术改造，打破现有船队的碳锁定，促进全行业节能减排。而且，全电船舶和港口技术已经具备，通过岸基绿能值得指出，虽然港口未必列入城市“碳预算”中，但是港口排放却对当地环境和公共健康影响很大。城市在港区之内，跨运车和起重机运行时间都很长。前者置于地面，往来于船舶，装卸集装箱，之后码垛，服务短途运输。无论是起重机还是跨运车，历来采用柴油驱动，但是依托现有技术，都可以利用全电驱动提，振华港机是世界上最大的港机制造企业之一，提供多类电动和混动港机产品。电动跨运车就是其中相比于柴油港机，电动港机可以降低排放、减少噪同样，海船脱碳技术也已具备。渡轮、拖船、运粮船等近海船舶电驱技术已经就绪，支持纯电运行，系泊在挪威的Grovjord，三文鱼养殖是当地经济支柱。在峡湾之中，首批电动作业船舶⃞AstridHelene号⃞正在航行，船上满载着起重机等重型机械。得益于电力驱动，该船引擎无噪音、排放无油烟。世界各地运都可效仿58。在很多城市中，渡轮都是人货车辆重要的内水和近海采用现有措施，可以经济地建造纯电渡轮，或对现有完善技术、改造电池，可让大型船舶采用纯电或混动方式，延长续航里程。此外，还可大幅降低在港船舶排放。在席凡宁根港(Scheveningen)的案例中，就书输减排至关重要。在台湾地区港城高雄，海上渡轮通过繁忙的港口运送货物，其排放物大大为改善空气质量，官方机构责令台湾船运企业降低渡轮排放，旗津岛旅客渡轮包括在内。快乐号渡轮船重100吨，船长23米，日载1.5万人以上61，且节油潜力估计过半62。减少了柴油消耗，也就降低了温室气体排放，并可改善当地空气质量。该船可以岸基充电，补充低碳轮相比，碳排放和空污分别减少了87%和86-99%63。其运营成本大大低于常规船舶，确保运资64。192020书纯电和混动船舶在港时，可以利用岸基电源纯电和混动船舶在港时，可以利用岸基电源充电。当地电网也可以通过岸基电源而非船载柴停泊该港的船舶平均每月消耗岸基供电超过10万千瓦时。按每3千瓦时1升油计算，此举每月现有电力结构相比，大大降低空气污染，碳减排约照明和通风等各种船载设备之用65。采用岸基补能，船舶在港时可以避免消耗柴油，从而显著降低当地空气和噪音污染。由于港口往往临近席凡宁根港(Scheveningen)位于荷兰海岸的中心地带，靠近海牙，分为三个港区，每年停泊7500多艘船只。虽然第二港区的岸电已经存33,000万升33,000万升柴油个港区的一个新型工业级装置将会扩容，服务得益于新型岸电装置，船舶在港期间，可以停用吵闹污染的柴油发电机，降低发动机闲时空2021书备，乃至于起重机、跨可以加快交通脱碳。无论是乘用车、重型车辆，还是海上航运，能效提，从而节约原材料，并可以降低充电基础设施需求，提升化的交通工具，可以缩书加速电气化。”23书作为脱碳路线图的最后一站，请重点关注城市能源供应。我们将看到，对于购物、废物管理等与城市生活息息相关的活动而言，如何通过统筹城市用能，实现在全球能源危机的带动下，可再生能源大规模建设的势头空前强劲。未来五年，全球新增可再生能源装机去二十年的总和68。24书毋庸置疑，扩大可再生能源的规模对城市脱碳至关重要，而且未来我们还将需要更多的可再生能源基础设施。但是，如果绿色能源得不到高效使用，即使以现有速度继续推广可再生能源，也远不能满足实现全球通过开发利用余热，可以满足城市很大比例的供热制冷需求。仅是欧盟的余热，就接近欧盟住宅和服务业建筑的能源需求总量69。全球的情况也类似。余热的关键在于统筹城市用能。影响力系列白皮书第二册对在城市脱碳路线图中，余热利用构成了第三个重要支过去，来自钢厂、电厂等处的余热因为温度很高，实现了回收再利用。但是，随着技术进步，很多来源的低温余热也已具备应用前景。这意味着，即便城市没有大型工业，也有大量余热来源，可以汇集成为可观能源。来自污水厂、数据中心、超市、地铁站的余热余热利用方式也是多种多样。最简单的是将余热返回相同工艺流程。在场内利用余热的方法之一是安装热量回收装置，以较小规模或较低温度利用余热。以超市为例，可以利用余热为店面供暖、制备民用热水。在城市层面，则可凭借密集的基础设施，通过行业耦合和区域能源，提高余热利用的系统化、规模化行业耦合指的是优化整合两个以上行业的能源供求 (例如，电力、供热、制冷、交通和工业)。其目的在于促进不同行业之间充分协同增效，并且实现能源的转换和储存。通过城市规划和区域能源网络，行业耦合的规模可大可小。城市规划可以通过智能网络，对接能源供需双方，释放行业耦合和余热利用潜力。如果数据中心等余热生产单位临近园艺业等余热消纳大户，就可以产生巨大的协同效益。在城市规划中关注能源供需各方之间的这种协同效益，称作产业集群规划，可以推动能源系统脱碳。而且，通过临近25书区域能源是为整个区域集体供热、制冷的系统。其网络可以综合利用可再生能源(例如，太阳能、地热能、生物质能)和化石能源(例如，电厂)等各种能源，以热水的形式通过管道输往终端用户。而区域供冷系统则是集中制备冷水，然后通过管道输目前，全球区域能源绝大多数依赖化石燃料。国际能源署指出，到2030年，绿色能源在全球区域供热中的占比需要翻一番，才能实现净零排放70。此举如能成今天的区域能源系统已经可以支持供热系统的脱碳。能源系统的一个主要优势是能够集成多种热源，随着区域能源技术不断发展，更多绿色热源得以入网。今天，第四代区域能源系统可以接入超低温热源，为能够低温运行的新建建筑供热。得益于可以采用越来越多的绿色能源为区域供热制冷，区域能源系区域能源的另一大优势是有助于电网平衡。确保供需匹配是电网脱碳和推进电气化的一个重大挑战。通过统筹能源系统、连接多种能源，区域能源可以实现灵活用电，弥合供需缺口，用足电网容量。对扩大采用书在区域供冷系统中，集中制冷装置经由管道向商用和民用建筑供应冷水。为区域供冷的冷水由(海洋、湖泊、江河或地下水库等)免费天然冷源提供，或由发电或工业的废热及通过集中式电制冷机制备。集中制冷系统里的冷水可以在夜间制备，在白天的峰荷时段配送，降低峰荷时段制冷机负荷，并利用夜间电费便宜、空间制冷约占全球用电总量10%。国际能源署估二家庭拥有空调71。国际研究发现，商用和民用建筑制冷需求将呈指数级增长，特别是在高收入国家，以及印供冷系统相比空调节能一半，并且破坏环境的含巴黎、迪拜、赫尔辛基、哥本哈根、路易港等城市的现有区域供冷系统证明，相比传统分散为例，空调占到用电量七成。为了满足供冷需求，迪拜建设了规模全球首屈一指的区域供冷制27书全球分布着数千个数据中心，很多位于城市76。数据中心只是为网络基础设施提供空间、电源和冷却的建筑，摆满了数量不等的服务器。随着数据成为当代全球数字经济的命脉，数据中心对日常生产生活至关重要。数据中心也是用电大户。为数以千计的服务器供电制冷，需要大量电力。国际能源署指出，2021年，数据中心耗电量达到2200-3200亿千瓦时，约占全球终端电力需求的。为减小碳足迹，既要提高数据中心冷却系统的能效，又要利用数据中心产生的余热。多个成功案例表明，通过微网利用数据中心的余热可以为附近建筑供热，或者可以将余热接入更大范围法兰克福市正在筹备数个项目，利用数据中心余热，满足全市住宅和写字楼的供热需求。据估将可以楼的全部供热需求79。城市污水处理厂变身能作为城市基础设施的一部分，水的供应和处理不可或缺，却常被忽视。为市民提供生活用水、净化污水，能耗巨大。全球多数城市配有污水处理花掉市政20%电费81。通过余热的系统化利用，水务行业节能大有潜力可挖。污水之中富含能量，可从其中提取污泥，泵入消化池，产生的沼气(主要成分是甲烷)经过燃烧可以制热和发电。净水在排出前可用热泵冷却，借此向本地区域网络供热。这样，污水处书在丹麦的奥胡斯市，玛尔丽斯堡污水处理厂既降低了能源消耗，又增加了能源生产。从2016年到2021年，该厂能源产量超过污水处理能耗将近100%，足以满足20万人市域包括饮用水配送和污水回收、处理在内的整个水循环的用能需求，从而将水务与高能耗脱钩。该项目投资回收期为4.8年。据估计，70%的改进源自于工艺优化和数字化82。联合国可持续发展目标第6.3项呼吁，到2030年，未处理污水要减少50%83。现有和待建污水厂采用先进技术，每年可以减排3亿吨二氧化碳，并可每年节能3500亿千瓦时84，约合德国能源供应量的十分之一85。最后，可将污泥产生的余热泵入区域热网，有望满足全球住宅供热需吨书世界各地的城市都缺不了超市，为家庭供应食品百货。但是，超市也是能源强度最高的商用能约占全国发电量3%88。其中最费电的是用冷柜冰柜为食物保鲜。冷柜冰柜会大量发热。这听上去有悖于直觉。但感受一下家里冰箱背后的热度，就能确认这一点。这些但是，未必只能如此。利用现有热回收技术，可以利用冷藏展柜产生的余热，为超市和楼宇制备热水。即使是超市消纳不了的余热，也可市通过监控制冷系统、复用并出售制冷余热，实现了大幅节能。2019年以来，通过重复利用制冷余热，满足了SuperBrugsen超市78%的热力需求。经由区域热网，该超市还向本地建筑售778%30书从上述案例和行业实践中，可以看到正在推动城市绿依托国际能源署和IPCC的场景，法维翰咨询公司 (Navigant)对中美欧部分城市为实现1.5℃温升目标所采用的技术路线进行了量化分析90。交通和建筑制冷供热占到城市排放一半以上。为让城市在2050年达到1.5℃温升目标，交通运输、建筑供热制冷和(包括重型车辆电气化的)其它行业必须分别贡献所需减排法维翰咨询公司的研究揭示，节能建筑和电动交通在可以弥合1.5℃目标下减排缺口的一半。这还只是考虑了现有技术。除此之外，重型车辆等行业的能效技术也可做出贡献。下面，具体看2MtCOe22050年1.5℃温升目标所需的2050年1.5℃温升目标所需的幅度14,00012,00018,000-20%建筑业(供热制冷)排放-20%建筑业(供热制冷)排放4,000-28%2,00-28%031书通过采取能效措施，城市可以大幅度节约能源、降低成本、改善市民健康和福祉。虽然能效措施经常与建筑相联系，但是城市生活的方方面面都可以减少能源浪费。在建筑工地，系统效率更高的重型机械可以大幅节油，而且挖机能效提高后可以使用体积更小的电池，从而为电气化铺平道路。乘用车也是同理，电力模组效率提高了，可以延长续航里程，有效提升电动车的市场接受度。此外，从数据中心到超级市场，通即使只看建筑业排放，也占到全球能源相关排放总量的28%92以及城市一次能源用量的40%93。建筑供热制过程中，建筑需要贡献20%的减排额，这一部分可以通过本文第一章这相当于把2020年2500Mt的排放量到2050年归零。仅此一项，就占到当前全球城市年度排放的10%，需要迅速推广城市建筑供热制冷改造率从现在的1%以下提升到2-3%左右94。为此，一些城市需要将现有的更新改造工作增加两倍。即便如要达到净零目标，能效是关键。事实上，在全球范围内提升能效，可以贡献净零目标所需减排量的三分之一95。如果不能持续提升能效，可再生能源的的发展就达不到全球气候目标要求的速度。采取能效措施，可以缓解电网压力，扩大可再生能源在城市能源组合中的比例。而且，由于全球人口和能源需求不断增加，关注能源浪费对于对抗气变将会愈发重要。例如，城市制冷需求将会大幅增加，热岛效应会让城市比周边温度高出3-4℃，而且能效收益不止于气候。提高能效、降低能耗，有助于到2030年降低全球家庭年度能源支出6500亿美元以上96，并能增进几十亿城电气化会在绿色转型中发挥关键作用。特别是在城市交通领域，必须大大加速。同样，重载运输和海运行业也亟需关注。我们看到，货运卡车、城市船舶、工作船舶、轮渡船舶、跨运车和龙门吊等港口机械全面如果中美欧所有城市都能实现私人和公共交通电气化，就能贡献巴黎协定项下1.5℃温升目标所需的28%的减排幅度97。这还没有包括重型车辆电动化的潜32书但是，贡献度因地区和城市而异⃞欧洲为17%，美国为24%，中国为37%98。当下，我们正在激进的推动发电过程的脱碳，以往依靠化石燃料的工业和建筑业也需要实现电气化。例如，用更高效的热泵取代化石燃料锅炉表明，能源效率和电气化常是同一枚硬币的两面。电气化可以通过用可再生能源电力替代化石燃料实现减排，并可以通过电力技术的更高能效实现节能。例如，纯电船舶比燃油船舶效率提升近乎一倍；而且，考虑到寿命长达25-30年，能效提升将可抵消交通运输业的电气化不但可以减排，而且还可以降低空气污染，后者对市民健康的威胁越来越大。凭借现有电气化技术，有望在2050年前实现每客公里脱硝行业耦合可以赋能提高能效、推广电动。在城市中，建筑、基础设施和服务业密集分布，意味着能够对接城市能源供需各方，从充分利用城市设施运营的副产品-余热。因此，行业耦合可以大量节能，从而扩大可再生能源在城市能源结构中的占比、加速迈向由可行业耦合，特别是