第1章 低碳经济与低碳城市

1.1 气候变化与温室气体排放

1.1.1 气候变化研究的历史沿革

1.1.2 温室气体排放与气候变化

1.1.3 全球气候变化的影响

1.1.4 国际社会应对气候变化的努力

1.2 低碳经济与低碳城市

1.2.1 中国必须走低碳经济之路

1.2.2 低碳城市

1.3 低碳城市的发展模式与评价指标

1.3.1 低碳城市的发展模式

1.3.2 低碳城市的评价

第2章 基于综合资源规划原理的区域能源规划

2.1 城市规划基本原理

2.1.1 城市规划定义

2.1.2 宜居城市典范：温哥华

2.2 精明增长理论和新城市主义

2.2.1 生态社区理念的几个主题

2.2.2 可持续城市和社区实例

2.2.3 对低碳城市发展的启示

2.3 低碳城市与区域建筑能源规划

2.3.1 理想化的低碳城市

2.3.2 低碳城市的区域建筑能源规划

2.4 综合资源规划理论的发展

2.4.1 综合资源规划理论的产生和发展

2.4.2 综合资源规划方法的主要特点及在区域能源规划领域的应用

2.5 低碳城市的区域建筑能源规划方法论

2.5.1 设定区域节能减排的战略目标

2.5.2 确定区域内可利用的能源资源量

2.5.3 建筑能源(冷、热、热水)的负荷预狈4

2.5.4 选择合适的能源系统和技术路线，实现能源优化配置和利用

2.5.5　 区域能源系统的能源利用和环境影响评价

2.6 区域建筑能源规划的基本原则

第3章 区域能源规划的目标设定

3.1 区域气候分析

3.1.1 基本概念

3.1.2 基本步骤

3.1.3 小结

3.2 建筑能耗的基准线设定

3.2.1 国外的建筑能耗基准

3.2.2 建筑能耗基准线设定方法

3.2.3 建筑能耗基准的气候修正

3.3 建筑能耗目标设定

3.3.1 建筑节能率目标

3.3.2 低能耗建筑目标

3.3.3 建筑零能耗(Zero Energy Building，ZEB)目标

3.4 能源消耗的碳排放量目标设定

3.4.1 全球碳排放目标与我国碳排放水平

3.4.2 建筑中的碳排放水平

3.4.3 建筑碳排放基准线

3.4.4 区域能源规划中的碳排放i贝0算

3.5 碳汇(carbon sink)和碳中和(carbon netltral)

3.5.1 碳汇

3.5.2 碳中和

3.6 规划方案下的清洁发展机制(PCDM)

3.6.1　 PCI)M的由来与意义

3.6.2　 PCI)M方法学

3.6.3 我国在建筑领域实施PCDM的困难与机遇

第4章 区域建筑能源可利用的资源分析

4.1 可再生能源的可利用资源分析方法

4.1.1 太阳能

4.1.2 风能

4.1.3 生物质能

4.2 未利用能源的可利用资源分析方法

4.2.1 浅层土壤蓄热能资源量分析方法

4.2.2 地表水源热利用资源潜力分析方法

4.2.3 污水源热利用资源潜力分析方法

4.3 需求侧能源资源潜力分析

4.3.1 需求侧能源资源的种类

4.3.2 需求侧能源资源潜力分析方法

4.4 区域建筑可利用能源资源的能值分析

4.4.1 能值理论及能值分析方法

4.4.2 低碳区域建筑规划能源系统的能值分析

4.4.3 可再生能源利用系统的能值分析

4.4.4 浅层地表蓄热能的能值分析方法研究

4.4.5 建筑可利用能源系统的能值分析小结

4.5 低碳区域建筑可利用能源系统的碳值分析

4.5.1 碳值分析的基本概念和定义

4.5.2 建筑可利用能源系统的碳值分析

4.5.3 建筑用能设备的碳排放评价

4.5.4　 区域建筑可利用能源系统碳值分析小结

第5章 基于碳约束的区域建筑可利用能源资源优化

5.1 可利用能源资源优化

5.2 夹点技术

5.2.1 夹点技术的基本原理与特点

5.2.2 夹点技术的应用范围

5.3 碳夹点技术在碳约束能源规划问题中的应用

5.3.1 碳约束能源规划问题描述

5.3.2 碳约束的能源规划的定义及数学模型

5.3.3 碳夹点分析的任务及步骤

5.4 碳夹点技术在低碳区域建筑能源规划中应用的情景分析

5.4.1 问题描述与基础数据

5.4.2 绘制基础情景组合曲线图

5.4.3 情景设定

5.5 本章小结

第6章 区域建筑能源需求预测

6.1 区域规模建筑冷热负荷估算的情景分析方法

6.1.1 情景分析的概念

6.1.2 情景分析在能源领域的应用

6.1.3 区域建筑能源规划中冷热负荷预测的情景分析方法

6.2 区域规模的建筑能耗预测

6.2.1 区域建筑负荷预测模型

6.2.2 区域建筑的能耗预测

6.3 区域建筑能源需求的影响因素分析

6.3.1 外扰因素下的建筑体形参数对建筑冷负荷的影响

6.3.2 建筑类型的多样性对建筑冷负荷的影响

6.4 热岛效应对能源需求的影响

6.4.1 热岛效应的形成

6.4.2 城市热岛效应对建筑能源需求的影响

6.5 气候变化对能源需求的影响

第7章 基于新能源的区域能源系统配置

7.1 基于新能源的区域能源系统方式

7.1.1 分布式能源热电联产系统

7.1.2 未利用能源的集成应用——能源总线方式

7.1.3 地源热泵

7.2 区域能源系统的优化配置

7.3 多能源互补系统

7.3.1 风光互补发电系统

7.3.2 家用燃料电池

7.3.3 冷热电三联供与热泵组合——“以热定电”的新理解

第8章 基于低品位未利用能源的能源总线系统

8.1 能源总线系统基本原理

8.1.1 低品位能源特点

8.1.2 能源总线系统

8.2 能源总线系统管网形式

8.2.1 单源支状单级泵形式的能源总线系统

8.2.2 单源支状循环泵形式的能源总线系统

8.2.3 单源支状多级泵形式的能源总线系统

8.2.4 多源支状循环泵形式的能源总线系统

8.2.5 多源环状循环泵形式的能源总线系统

8.3 能源总线系统配置

8.3.1 源侧换热器

8.3.2 末端设备

8.3.3 冷却塔

8.4 能源总线系统的运行控制策略分析

8.4.1 单一源能源总线系统

8.4.2 多源能源总线系统

8.5 能源总线系统的案例分析

8.5.1 新加坡樟宜海军基地海水间接冷却系统

8.5.2 上海某高科技园区能源系统设计方案

第9章 能源互联网系统

9.1 能源互联网的原理及由来

9.1.1 智能电网技术

9.1.2 微网技术和能源互联网

9.1.3 能源互联网相关技术在国内外的进展

9.2 能源互联网模式中的几个关键问题

9.2.1 能源互联网中能源站的选址和布局

9.2.2 能源互联网中能源需求与供应间最佳匹配的输送问题

9.2.3 能源互联网中电力的环保经济调度

9.2.4 能源互联网中热水管网的最佳路径设计(管网布置优化)

9.3 能源互联网的应用前景

第10章 区域建筑能源系统的评价

10.1 区域能源系统的碳足迹

10.1.1 碳足迹的概念

10.1.2 区域能源系统碳足迹分析方法

10.1.3 碳足迹用于区域能源系统评价的意义

10.1.4 降低区域能源系统碳足迹的途径

10.2 区域能源系统的热力学评价

10.2.1 区域能源系统的能源效率评价

10.2.2 区域能源系统的媚效率评价

10.2.3 区域能源系统的热力学评价案例

10.3 区域能源系统的环境评价

10.3.1 生命周期评价

10.3.2 单指标环境评价

10.4 绿色社区评价体系LEEID-ND

10.4.1 LEED体系简介

10.4.2 绿色社区评价体系LEED-ND

10.4.3 LEED-ND案例简介

第11章 区域建筑能源系统的工程实施

11.1 区域能源系统的工程问题

11.1.1 能源站的选址

11.1.2 能源站的土建工程

11.1.3 输配管网施工要点及原则

11.1.4 能源站内主要设备的安装调试

11.1.5 电气工程施工方法及技术措施

11.1.6 工程安全管理

11.1.7 工程质量管理

11.1.8 工程竣工验收

11.2 区域能源系统的融资和收费模式

11.2.1 现代能源服务企业的融资模式

11.2.2 能源服务企业的融资渠道

11.2.3 能源服务企业融资选择

11.2.4 融资风险控制

11.2.5 区域能源系统的收费方式

11.2.6 区域能源系统的一种定价思路

11.2.7 区域能源系统的一种定价公式的导出

11.2.8 居住建筑区域能源系统定价算例分析

11.2.9 公共建筑区域能源系统定价算例分析

11.3 区域能源系统的运行管理

11.3.1 区域能源系统运行管理原则

11.3.2 区域能源系统的运行管理内容

11.3.3 区域能源系统日常操作

11.3.4 区域能源系统日常巡视

11.3.5 区域能源系统的事故处理

11.3.6 区域能源系统的维护保养

第12章 上海世博园区建筑能源规划：回顾与反思

12.1 上海世博园能源系统

12.2 供热供冷能源方案研究

12.2.1 南市电厂天然气联合循环(NGCC)热电联产方案

12.2.2 分布式能源方案

12.2.3 江水源和地源热泵的应用

12.3 江水源热泵的应用研究

12.3.1 黄浦江水温预测

12.3.2 江水源热泵供冷的技术经济分析

12.3.3 区域供冷最佳供冷半径研究

12.3.4 大型地表水地源热泵应用对黄浦江的环境影响研究

12.3.5 江水源热泵系统的运行模式研究

12.3.6 世博园江水源热泵和地源热泵的规模化应用

12.4 世博园能源系统节能减排效果2100433B

《低碳城市的区域建筑能源规划》从阐述建设低碳城市与低碳经济的关系出发，论述了以综合资源规划为基础的区域建筑能源规划原则与目标的设定，对可利用资源进行了分析，并进一步介绍了基于碳约束的区域建筑可利用能源资源的优化方法和区域建筑能源需求的预测。本书还具体介绍了利用新能源的区域能源系统方式，如分布式能源的热电联产系统、地源热泵，以及多能源互补与优化配置的方法。书中还提出了低品位未利用能源的能源总线系统以及能源互联网系统等新概念和新技术，并最后归结到区域建筑能源系统的各相关评价方法。本书最后以中国2010年上海世博会的能源方式和能源系统作为区域建筑能源规划的实例加以剖析，并提出思考与展望。全书体系清晰，概念完整。

《低碳城市的区域建筑能源规划》不是教材，也不是设计手册。书中部分内容是当今园区建设中可以直接应用的，特别是负荷估算、资源评估、分布式能源技术、地源热泵技术和能源总线技术等都是热点。也有一部分内容略有超前，如智能微网、能源互联网等技术，还是处于研究中的城市能源“愿景”。因此，本书可供政府建设主管部门和能源管理部门、咨询机构、评估机构、区域开发单位、设计院所、城市规划院所、高校和研究机构，以及项目管理单位、能源管理公司等部门参考；也可供城市规划、建筑、建筑技术、热能动力、暖通空调等专业的工程技术人员、咨询评估人员、高校师生等参考。

低碳城市的建设包括以下几个方面：开发低碳能源是建设低碳城市的基本保证，清洁生产是建设低碳城市的关键环节，循环利用是建设低碳城市的有效方法，持续发展是建设低碳城市的根本方向。

新能源利用

面对即将到来的能源危机，全世界都认识到必须采取开源节流的战略，即一方面节约能源，另一方面开发新能源。面对能源危机，许多国家都在下大力气研究和开发利用“绿色能源”，包括太阳能、生物质能源、风电、水电的新技术新工艺。

绿色能源可概述为清洁能源和再生能源。狭义地讲，绿色能源指氢能、风能、水能、生物能、海洋能、燃料电池等可再生能源，而广义的绿色能源包括在开发利用过程中采用低污染的能源，如天然气、清洁煤和核能等。

“绿色能源”在全球能源结构中的比重已占到15%-20%，今后由石油、煤炭和天然气能源唱主角的局面将得到改善。世界上对“绿色能源”开发比较重视,拥有先进技术并已取得良好效益的国家主要集中在欧美。仅1989年到1992年，国800多家再生能源公司年收入每年递增就达16%，由此可见“绿色能源”的发展正方兴未艾。人类必须大力发展“绿色能源”以适应低碳城市的要求。

清洁技术

实现低碳生产,就必须实行循环经济和清洁生产。循环经济是一种与环境和谐的经济发展模式，它要求把经济活动组织成一个“资源—产品—再生资源”的反馈式流程,其特征是低开采、高利用、低排放甚或零排放。它要求所有的物质和能源在经济和社会活动的全过程中不断进行循环,，得到合理和持久的利用,以把经济活动对环境的影响降低到最小程度。

清洁生产是从资源的开采,，品的生产，产品的使用和废弃物的处置的全过程中，最大限度地提高资源和能源的利用率，最大限度地减少它们的消耗和污染物的产生。循环经济和清洁生产的一个共同目的是最大限度地减少高碳能源的使用和CO2的排放,这与低碳城市的要求不谋而合。因此,实施循环经济和清洁生产是低碳城市建设必须坚持的原则和方向。

绿色规划

科学的城市规划是建设低碳城市的第一步。城市能源消耗会直接影响到周边区域的环境污染，城市规划除了考虑单个城市自身特点外，还应结合城市所在区域和国家的发展战略来进行考量。

第一,产业规划。在城市发展规划中，要降低高碳产业的发展速度，提高发展质量：要加快经济结构调整，加大淘汰污染工艺、设备和企业的力度；提高各类企业的排放标准;提高钢铁、有色、建材、化工、电力和轻工等行业的准入条件。也就是说，要从决策源头上保证城市总体规划符合可持续发展原则，在规划阶段就推动向低碳城市的方向发展。

第二,交通规划。低碳城市的交通战略可从两个方面实现：一个方面是控制私人交通出行的数量，如果这个数量是下降的，那么在单位排放为一定的情况下，城市交通的碳排放就降低，另一个方面是降低单位私人交通工具的碳排放，如果私人交通出行的数量是一定的，那么只要持续降低单位汽车的碳强度，就可以降低整个城市交通的碳排放。以上两个方面说明，低碳城市需要倡导和实施公共交通为主导的交通模式。在这一点上,巴西的库里蒂巴堪称成功的例子。

绿色建筑

建筑施工和维持建筑物运行是城市能源消耗的大户，低碳城市的一个重要组成部分是绿色建筑。绿色建筑需要既能最大限度地节约资源、保护环境和减少污染，又能为人们提供健康、适用、高效的工作和生活空间。

绿色建筑的建设包括：建筑节能政策与法规的建立；建筑节能设计与评价技术，供热计量控制技术的研究；可再生能源等新能源和低能耗、超低能耗技术与产品在住宅建筑中的应用等；推广建筑节能,促进政府部门、设计单位、房地产企业、生产企业等就生态社会进行有效沟通。在减少碳排放的进程中,绿色建筑的普及和推广将具有重要的意义。

绿色消费

减少CO2排放不仅仅是政府的责任，而且个人也应当承担责任。我们应当倡导和实施一种低碳的消费模式，一种可持续的消费模式，在维持高标准生活的同时尽量减少使用消费能源多的产品。在减少碳排放方面，个人的行动非常重要，我们的衣食住行都可以帮助减少碳排放。从日常生活做起，节省含碳产品的使用，实行可持续的消费模式，我们就可以为实现低碳经济、建设低碳城市做出贡献。

低碳城市已成为世界各地的共同追求，很多国际大都市以建设发展低碳城市为荣，关注和重视在经济发展过程中的代价最小化以及人与自然和谐相处、人性的舒缓包容。

自2008年初，国家建设部与WWF（世界自然基金会）在中国大陆以上海和保定·中国电谷两市为试点联合推出“低碳城市”以后，“低碳城市”迅速“蹿红”，成为中国大陆城市自“花园城市”、“人文城市”、“魅力城市”、“最具竞争力城市”......之后的最热目标，该目标将具有长期的特性。

联合国环境规划署驻华代表处首任主任夏堃堡先生称“低碳经济是实现城市可持续发展的必由之路”。

著名学者林辉认为，建设低碳社会和低碳城市，正是对坚持科学发展观、构建和谐社会的最具体和有力的实践，并且具有全民的参与性、持续性，能够做到共建共享。

国家环境保护部副部长吴晓青提出，该部今后将着力做好包括加快研究制定国家低碳经济发展战略等五方面工作，以积极应对气候变化这一全球环境问题。

综合而言，可以预计，低碳城市将成为城市品牌的新高标。

低碳城市（low-carbon city），就是以低碳的理念重新塑造城市，城市经济、市民生活、政府管理都以低碳理念和行为特征，用低碳的思维、低碳的技术来改造城市的生产和生活，实施绿色交通和建筑，转变居民消费观念，创新低碳技术，从而达到最大限度地减少温室气体的排放，实现城市的低碳排放，甚至是零碳排放，形成健康、简约、低碳的生活方式和消费模式，最终实现城市可持续发展的目标。

由于城市是现代社会经济的聚集地，国民收入的主体部分是由位于城市的第二产业和第三产业创造的，同时，城市的碳排放占整个碳排放的70%～80%。城市作为人类活动的主要场所，其运行过程中消耗了大量的化石能源，制造出全球80%的污染，而且城市的碳足迹比农村大两倍。另外，随着不断加快的城市化进程，城市扩张速度越来越快，城市也因此变得越来越脆弱，频繁发生的气候灾害威胁到了城市居民正常的生产生活。因此，城市发展的低碳化在全球的碳减排中具有重要意义，它意味着城市经济发展必须最大限度地减少或停止对碳基燃料的依赖，实现能源利用转型和经济转型。作为区域碳减排的重要单元和研究主体，城市是实现全球减碳和低碳城市化的关键所在。

改革开放以来，中国城市化进程快速推进，目前已经有一半以上的人口生活在城市或城镇。2011年，中国城镇人口首次超过农村人口，比例达到了51.27%，2012年达到52.6%。相关研究表明，未来20年内，中国的城市化率每年还会以1个百分点的速度推进。虽然农业依然是国民经济的基础，农村问题、农民问题、农业问题依然重要，但城市社会问题、城市资源环境问题、城市经济发展问题必须给予足够的关注。由于城市已经成为经济活动的主要区域，城市的低碳发展就更为人们所关注。因此，在全球低碳发展的背景下，低碳城市呼之欲出。

前言

第1章绪论

1.1低碳城市研究背景

1.1.1全球气候变化和国际行动

1.1.2中国低碳发展之路

1.1.3透视低碳城市发展

1.2低碳城市概念与内涵

1.2.1相关概念解析

1.2.2低碳城市的内涵与外延

1.3低碳城市研究的空间尺度与范畴

1.3.1空间尺度

1.3.2层级与范畴

1.4低碳城市研究进展

1.4.1研究领域

1.4.2研究方法

1.5本书主要内容

参考文献

第2章低碳城市研究的理论基础

2.1可持续发展理论

2.1.1环境经济与资源经济理论

2.1.2循环经济一生态经济一绿色经济理论

2.1.3生态承载力理论

2.2碳代谢、碳循环与碳足迹理论

2.2.1碳代谢与碳循环

2.2.2碳足迹理论

2.3碳排放脱钩理论

2.4能源—经济—环境（3E）系统理论

2.5技术创新理论

2.6“隧道效应”理论

2.7低碳理论讨论

参考文献

第3章城市碳排放核算方法

3.1碳排放核算的基本技术方法

3.1.1实测法

3.1.2系数法

3.1.3物料衡算法

3.2碳排放核算的系统方法

3.2.1城市温室气体排放清单法

3.2.2生命周期法

3.2.3投入产出分析法

3.2.4经济投入产出一生命周期评价模型（EIO—LCA）

参考文献

第4章城市碳排放影响因素分析与低碳水平评价

4.1城市碳排放的影响因素分析方法

4.1.1国内外相关研究综述

4.1.2Laspeyres指数分解法

4.1.3Divisia指数分解法

4.1.4投入产出分析法

4.1.5其他方法

4.1.6碳排放影响因素分解方法的评价与应用

4.2低碳城市发展的评价方法

4.2.1低碳城市发展评价的意义

4.2.2低碳城市发展评价方法的研究综述

4.2.3单指标评价方法

4.2.4综合指标评价方法

参考文献

第5章城市土地利用变化的碳效应评估与系统模拟

5.1 方法框架

5.1.1碳库划分

5.1.2土地利用数据的获取

5.1.3碳效应评估

5.2城市土地利用变化的碳效应评估方法

5.2.1土地利用分类

5.2.2计算方法

5.2.3参数的确定

5.3碳循环的区域系统模拟

5.3.1碳循环与温室效应

5.3.2碳循环过程的系统模拟

5.3.3系统模拟的精度及发展

参考文献

第6章低碳城市动态模拟

6.1宏观经济学模型

6.1.1MARKAL模型

6.1.2LEAP模型

6.1.3可计算一般均衡（CGE）模型

6.1.4情景分析法

6.2系统仿真与优化模型

6.2.1集成评估模型

6.2.2系统动力学模型

6.2.3元胞自动机模型

6.2.4自主体模型

参考文献

第7章低碳城市空间规划与优化

7.1土地利用—交通—环境—体化模型

7.1.1建模原理

7.1.2模型内涵

7.1.3模型分类

7.1.4典型模型介绍

7.2建筑能源—气候耦合模型

7.2.1建模原理

7.2.2模型内涵

7.2.3典型模型介绍

参考文献

第8章城市碳排放结构与低碳发展影响因素分析

8.1 京津沪渝4市CO2排放结构与低碳水平测度

8.1.1城市CO2排放总量分析

8.1.2城市CO2排放结构分析

8.1.3城市低碳水平变动与预测分析

8.1.4城市低碳发展的主要特征

8.2中国低碳城市发展影响因素分析

8.2.1中国低碳城市影响因素识别

8.2.2中国低碳城市影响因素分析

8.2.3中国低碳城市发展建议

参考文献

第9章郑汴都市区碳排放演变机理与脱钩分析

9.1郑汴都市区概况

9.2郑汴都市区一次能源消费的碳排放变化及机理

9.2.1郑汴都市区一次能源消费的碳排放总量分析

9.2.2郑汴都市区一次能源消费碳排放变化机理分析

9.2.3基于一次能源消费的郑汴都市区碳减排模式与对策

9.3郑汴都市区产业CO2排放演变机理及脱钩分析

9.3.1郑汴都市区CO2排放结构演变

9.3.2郑汴都市区CO2排放变化的机理分析

9.3.3郑汴都市区产业发展与CO2排放的脱钩分析

9.3.4基于产业部门的郑汴都市区碳减排模式与对策

参考文献

第10章城市居民直接能耗碳排放研究

10.1我国城市居民直接能耗的碳排放类型及影响因素

10.1.1引言

10.1.2数据来源与测算方法

10.1.3城市居民直接能耗CO2排放类型

10.1.4影响因素分析

10.1.5我国城市居民生活用能低碳化建议

10.2城市居住区内家庭直接能耗碳排放差异

10.2.1研究区域的选择与数据获取

10.2.2城市居住区内家庭碳排放对比

10.2.3家庭碳排放量影响因素分析

10.2.4小结

参考文献2100433B