實現(xiàn)“雙碳”目標除了能源消費結(jié)構(gòu)變革，能源技術(shù)革新，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，碳捕集、碳封存等路徑外，更需要自然資源與國土空間治理深度參與

在“無碳未來”的美好愿景下，地下空間開發(fā)利用需要進一步轉(zhuǎn)變發(fā)展理念，遵循“生態(tài)優(yōu)先、節(jié)約優(yōu)先、高質(zhì)量發(fā)展”的國土空間規(guī)劃原則，聚焦“增加碳匯、降低能耗、減少排放”為目標的開發(fā)利用策略

2020年9月22日，我國在第75屆聯(lián)合國大會一般性辯論上宣布中國二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。

“雙碳”目標的實現(xiàn)，需要國家層面精心組織謀劃，更需要社會層面各行各業(yè)的深度參與。實現(xiàn)“雙碳”目標除了能源消費結(jié)構(gòu)變革，能源技術(shù)革新，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，碳捕集、碳封存等路徑外，還需要自然資源與國土空間治理深度參與。

地下空間作為城市建設(shè)的新型國土資源與城市發(fā)展的戰(zhàn)略性空間資源，具有巨大的資源開發(fā)潛力以及獨特的優(yōu)勢特性，是建設(shè)生態(tài)低碳型、資源節(jié)約型、環(huán)境友好型城市的重要場所。

地下空間資源具有雙重屬性優(yōu)勢

地下空間是城市發(fā)展的新型自然資源，也是國家重要的戰(zhàn)略資源，不僅是各類地下空間設(shè)施建設(shè)的基礎(chǔ)，承載著城市的交通、市政、商業(yè)等多種功能，同時也是地下巖土資源、地下可再生能源的重要載體。地下空間具有雙重屬性，城市地下空間資源包括空間資源和地熱資源。

地下空間的雙重屬性決定了其各種開發(fā)方式、利用功能和空間形式，與地面空間形成互補、替換和整體關(guān)系，解決多種城市矛盾且滿足城市的不同需求。

一方面，由于地下空間資源開發(fā)潛力巨大，根據(jù)中國地質(zhì)調(diào)查局編制的《城市地質(zhì)調(diào)查總體方案（2017—2025年）》，中國337個地級及以上城市可供開發(fā)的地下空間資源量約90億平方米，僅單層應(yīng)用就可置換地表土地（建設(shè)用地）面積約58億平方米，這對緩解城鎮(zhèn)化發(fā)展導(dǎo)致的土地資源緊缺，以及堅守耕地紅線功效突出。

另一方面，地下空間被巖石、土壤和地下水介質(zhì)包圍，并蘊含大量的可再生能源，在溫度、濕度的穩(wěn)定方面，空間和環(huán)境的封閉、隱蔽和防護安全方面，節(jié)省能源消耗方面，以及通過地熱資源的開發(fā)利用，推動能源消費轉(zhuǎn)型升級方面，都具有地表空間無法替代的優(yōu)勢。

實現(xiàn)碳達峰、碳中和有兩種途徑：一種途徑是減少碳排放，如使用可再生清潔能源替代化石能源，以及提高能效等；另一種途徑是利用自然或人為力量直接去除大氣中的溫室氣體，如增加國土綠化面積（自然方式）、利用碳捕集和碳封存技術(shù)固定碳。

充分利用地下空間資源的雙重屬性優(yōu)勢，將適宜于地下空間環(huán)境的城市交通、商業(yè)、污水處理、垃圾轉(zhuǎn)運處理、變電站等功能設(shè)施地下化，不僅可以置換大量的土地用于城市生態(tài)綠地建設(shè)，提升城市生態(tài)碳匯能力，還可以利用地下空間恒溫性節(jié)省溫度調(diào)節(jié)能耗，利用地熱等清潔能源部分替代化石能源，利用地下空間地質(zhì)多樣性實現(xiàn)碳儲存等。這對建設(shè)綠色生態(tài)城市，助力實現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標功效顯著。

北京市通州區(qū)碧水污水處理廠的處理設(shè)施全部置入地下，有效提升改善了污水處理廠周邊的環(huán)境。圖為北京市通州區(qū)碧水污水處理廠的工作人員在廠區(qū)內(nèi)巡查（資料照片） 羅曉光攝/本刊

對于城市減排具有重要價值

隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，城鎮(zhèn)化進程加快，城市已成為資源、能源消耗，碳排放（碳耗）的聚集區(qū)域，同時也是溫室氣體主要的排放源。

據(jù)聯(lián)合國人居署統(tǒng)計，全球60%以上的溫室氣體排放來自城市地區(qū)。在我國，70%以上碳排放來自城市，其中近三分之一來自大型建筑耗能。開發(fā)利用好地下空間，對于城市減排、實現(xiàn)“雙碳”目標具有重要價值。

——增加城市生態(tài)綠地，實現(xiàn)碳匯增容。

對于城市而言，綠地生態(tài)系統(tǒng)作為城市內(nèi)唯一的自然碳匯，在維持和改善城市生態(tài)環(huán)境中發(fā)揮著核心作用，是吸收并儲存城市排放二氧化碳的主要貢獻者。但在城市高密度建設(shè)與存量發(fā)展背景下，用于園林綠化、公園等開闊空間的綠地日益減少。而地下空間的開發(fā)利用在解決霧霾與空氣污染、綠地不足與生態(tài)環(huán)境問題方面大有可為。特別是交通等基礎(chǔ)設(shè)施、文娛綜合體等公共場所的下移可以置換出大量的綠地面積，可用于建造城市園林。

——降低能耗、儲碳固碳，緩解城市污染。

相比于地上建筑，地下空間環(huán)境單一，較為封閉，溫濕度恒定，可作為交通隧道、工業(yè)設(shè)施來直接收集尾氣、降低噪音，也可作為儲藏空間，實現(xiàn)節(jié)約能源、降低碳排放量，有效地緩解城市環(huán)境污染等問題。尤其是在冬夏溫差較大、氣候較為惡劣的城市，地下空間可節(jié)省大量的溫度調(diào)節(jié)能耗。

據(jù)計算，交通出行所排放的二氧化碳占城市二氧化碳排放總量的20%～35%。發(fā)展地下綠色交通，對于進一步減少在交通方面所產(chǎn)生的二氧化碳排放有明顯效果。

此外，地下空間可基本保持溫濕度常年恒定，地下建筑物能量消耗遠小于地面建筑。以天津市為例，截至2020年，天津市地下空間建筑面積約1500萬平方米，據(jù)測算，地下空間的溫度調(diào)節(jié)作用節(jié)省出的能耗約折合標準煤136萬噸，可減少二氧化碳排放340萬噸。同時，地下空間具有封閉性，對儲存水果蔬菜、糧食及石油、危險品、油氣等戰(zhàn)略物資極為有利，且地下冷庫比地面的運行費用低25%～50%。

此外，開發(fā)建設(shè)地下空間也是未來儲碳固碳的關(guān)鍵手段。充分利用地下空間圍巖地質(zhì)多樣性，將二氧化碳捕集、運輸并注入至地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)或通過礦化作用封存于巖石之中，使排出的碳重回地圈儲存，是今后固碳儲碳的一大技術(shù)方向。

有關(guān)調(diào)查顯示，全國陸域及淺海沉積盆地的深部咸水層、枯竭油氣層和不可采煤層等地層二氧化碳地質(zhì)儲存潛力為7.5萬億噸，具有廣闊的分布面積和巨大的儲存容量。

未來，地下空間行業(yè)規(guī)模、技術(shù)手段等日益發(fā)展完善，必將進一步顯現(xiàn)其在調(diào)整能源利用結(jié)構(gòu)和布局中的重要地位。

——通過地下空間開發(fā)，發(fā)展地下清潔能源。

地熱能源作為地下空間資源的重要組成部分，具有儲量大、分布廣、可持續(xù)利用與清潔環(huán)保等特點，也是唯一不受天氣、季節(jié)變化影響的可再生能源。

我國地熱能資源稟賦良好，包含淺層地熱能，水熱型地熱和干熱巖，資源潛力約占全球總量的8%。大力開發(fā)利用地熱能源對調(diào)整中國能源結(jié)構(gòu)、加快轉(zhuǎn)型升級、助力“雙碳”目標的實現(xiàn)具有重要現(xiàn)實意義。

據(jù)統(tǒng)計，全國336個地級以上城市80%的土地面積適宜利用淺層地熱能。如北京大興機場地源熱泵系統(tǒng)每年能提取淺層地熱能56.36萬吉焦（GJ），實現(xiàn)大興機場公共區(qū)域近250萬平方米辦公場地的供熱和制冷，節(jié)省天然氣1735.89立方米，滿足8%的能源總量需求，可減少碳排放1.58萬噸以上，是真正意義上的綠色節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)。

目前，水熱型地熱資源是世界上開采利用的主要地熱能，在取暖、醫(yī)療康養(yǎng)、農(nóng)業(yè)種植和工業(yè)發(fā)電等諸多領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。在現(xiàn)有技術(shù)條件下，高效利用地下熱水資源，每年可節(jié)約標準煤7.5億噸，減少二氧化碳排放18億噸。河北雄安新區(qū)雄縣利用地下熱水供暖滿足了縣城90%以上的供熱需求，年替代標準煤9萬噸，減排二氧化碳22.5萬噸。

優(yōu)化地下空間開發(fā)策略

在“雙碳”目標愿景下，地下空間開發(fā)利用需要進一步轉(zhuǎn)變發(fā)展理念，遵循“生態(tài)優(yōu)先、節(jié)約優(yōu)先、高質(zhì)量發(fā)展”的國土空間規(guī)劃原則，聚焦“增加碳匯、降低能耗、減少排放”為目標的開發(fā)利用策略。

一是生態(tài)優(yōu)先，開發(fā)與保護并重。地下空間作為城市建設(shè)新型國土資源和戰(zhàn)略資源，是造福子孫后代的“第四國土”，不能無序開發(fā)和浪費。應(yīng)始終秉持“總體規(guī)劃引領(lǐng)，地質(zhì)調(diào)查先行”的規(guī)劃理念，通過對城市地質(zhì)環(huán)境進行全面系統(tǒng)調(diào)查，在此基礎(chǔ)上開展生態(tài)安全、資源承載能力、工程建設(shè)適宜性等評價工作，從生態(tài)地質(zhì)環(huán)境的角度提出有針對性的地下空間規(guī)劃建議。如自然保護區(qū)、地下水源地、大型濕地、地下文物埋藏區(qū)等城市生態(tài)敏感區(qū)域，要加強保護，審慎開發(fā)建設(shè)或禁止開發(fā)建設(shè)。對地下空間功能設(shè)置，要統(tǒng)籌兼顧，合理規(guī)劃和利用不同深度的地下空間，如對熱穩(wěn)定性優(yōu)良、降耗節(jié)能效果明顯的層位，規(guī)劃過程中考慮彈性預(yù)留，為戰(zhàn)略物資、能源等地下儲存留下寶貴的空間資源。

二是功能協(xié)調(diào)與提升碳匯結(jié)合。城市地下空間資源開發(fā)利用應(yīng)納入法定的城市國土空間總體規(guī)劃，實現(xiàn)城市地上地下空間的綜合規(guī)劃、統(tǒng)一部署、剛性約束、彈性預(yù)留。倡導(dǎo)立體化、層次化、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化的地下空間開發(fā)模式，統(tǒng)籌地下空間的平面、豎向功能與地面空間的有機融合，在優(yōu)先安排市政基礎(chǔ)設(shè)施、地下交通、人防、應(yīng)急防災(zāi)設(shè)施的基礎(chǔ)上，對占地面積大的垃圾處理和轉(zhuǎn)運站、變電站、污水處理廠、倉儲、雨水調(diào)蓄等市政功能設(shè)施能地下化盡量地下化，把置換出來的土地用于建設(shè)城市生態(tài)綠地，提升城市碳匯。

三是工程施工與低碳生態(tài)技術(shù)融合。未來城市地下空間資源開發(fā)利用應(yīng)強化工程施工技術(shù)與低碳生態(tài)技術(shù)融合發(fā)展，加強地源熱泵、自然采光、綠色物流運輸?shù)裙?jié)能減耗技術(shù)在地下空間使用，改善地下空間建設(shè)、運行過程中的環(huán)境友好性，提升地下空間的品質(zhì)和節(jié)能減排效果。如在綠色地下城市建設(shè)中，通過開發(fā)利用地層中的高溫地熱進行發(fā)電和供暖，或者通過地源熱泵技術(shù)提取地層中的低溫地熱能，夏季制冷，冬季供暖，可以大幅減少地下空間對外部能源的依賴。又如通過對地下空間頂部的處理引入室外自然光線或者采用導(dǎo)光管、光導(dǎo)纖維等裝置將自然光導(dǎo)入地下空間，節(jié)省大量地下空間照明能源消耗。在城市中心區(qū)域，宜大力發(fā)展電力驅(qū)動地下貨物運輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅可實現(xiàn)污染零排放，還可以將原來用于交通運輸部分地表轉(zhuǎn)變?yōu)槌鞘芯G化帶，釋放地表空間，改善城市生態(tài)環(huán)境。