城市将是中国未来排放的主要增长来源。交通和建筑等部门当前占排放总量的近30%，已超过21亿吨。中国正处于工业经济为主向城镇经济为主转变的阶段，城市化仅为美国20世纪20年代的同等水平，与世界平均水平大体相当，未来城镇化水平还有很大的提升空间。一般的城镇化过程在20%-30%的水平起飞，越过50%以后会放缓。城镇化趋于平稳和终结时点可参考：一类是移民国家，一般到80%-90%，比如美国、澳大利亚、加拿大；另一类是原住民国家，一般到65%-70%，比如日本、欧盟部分国家。中国2012年的城镇化水平约为52.6%（按照户籍人口测算仅为35%左右），根据世界银行、经济合作与发展组织（OECD）以及国内研究机构预测，2030年总体可达68%-72%的水平，还有近20个百分点的空间。考虑到后期速度的放缓，存量的深度城镇化（“半城市化”农民工的市民化，超过2亿人口）和增量的城镇化（约3-4亿人口）至少仍需要25-30年的时间。按OECD和国家统计局数据测算，美国等发达国家的农村能耗和排放大致是城市的3倍，而中国的城镇人均生活能耗是农村人均水平的约1.5倍、城镇单位建筑面积能耗是农村地区的约4.5倍，相应的总能耗和排放约为农村水平的3倍。未来城镇化过程中城乡格局的变化对排放峰值水平影响很大，而城镇化过程中建筑和交通模式一旦形成和固化，能耗和排放是较难降低的。
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中国当前的城镇化速度是每年约1个百分点，这1个百分点意味着每年新增建筑面积近20亿平方米、机动车近2000万辆。从发达国家和中国历史数据比较，城市化水平每增长1个百分点，交通和建筑等部门新增能源需求约8000万吨标煤，二氧化碳排放将相应增加约2亿吨，意味着在工业部门排放增长之外，中国完成增量城镇化过程还可能至少增加约40亿吨排放，完成存量的深度城镇化预估也要增加约17亿吨，总量将可能达到78亿吨。也就是说工业化和城镇化过程排放总量峰值可能达到约145亿吨（仅包括能源活动排放），即使不考虑存量问题也至少要达到128亿吨，未来25年的平均年增长量至少约为2-3亿吨（约为当前年增长量的一半）。因此，在2030年前要实现排放峰值仍需要付出艰苦卓绝的努力，而且峰值水平要显著高于110亿吨。如果按110亿吨目标实行倒逼机制则意味着在产业结构调整假设的基础上还要通过能源结构调整和技术进步减少年排放量至少20-30亿吨。
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