今后，可再生能源利用成为城区开发和规划中必须重视和研究的课题。笔者在此讨论2个有争议的话题。
1）屋顶光伏发电还是绿化。
GB/T 50378—2019《绿色建筑评价标准》将“屋顶的绿化面积、太阳能板水平投影面积以及太阳辐射反射系数不小于0.4的屋面面积合计达到75%”作为得分项。实际上，将屋顶绿化、屋顶光伏发电和冷屋面这3项技术融于一体，哪一项占有屋面的75%都能得分。在碳中和背景下，笔者认为应优先考虑将尽可能多的屋顶空间留给光伏发电。
屋顶绿化有净化空气、改善城市环境、保温隔热、雨水收集、保护屋顶结构、延长屋顶建材寿命等作用，这些确实都有潜在的减碳作用，但应思考以下问题：
①绿色植物（包括森林）的碳汇作用有限。2020年，我国森林覆盖率达到23%，森林面积2.2亿hm。但有专家指出，中国森林碳汇一年仅为4.34亿t，对于我国超过100亿t的CO排放只是杯水车薪。屋顶绿化的碳汇和净化空气作用更加有限。
②屋顶绿化的本意是在高密度城市里，因地面空间极其有限，只能利用屋顶弥补绿化率的不足。把树种到地面，不但能起到更好的净化作用，同时也有利于生物多样性，更是直接有益于人的身心健康。近来编制的一些技术导则引入了“绿视率”的概念，指在人的视野里绿色所占的比率。研究表明，世界上长寿地区的“绿视率”均在15%以上。高绿视率会给人们带来视觉和心理的满足感和舒适感，是以人为本的技术。
③屋顶绿化需要土水肥上楼，会增加能耗和栽培管理难度。有些项目绿化上屋顶，却把门前大片空地建成能容纳万人的铺地广场，本末倒置。
至于冷屋面，也是一项有效的节能技术，源自美国。美国的大型商超都建在郊区，周边有大片空旷的停车场。这些商超都是占地面积很大的单层建筑，有大面积屋顶，夏季在阳光曝晒下空调负荷很大。因此将屋面涂成白色，成为高反射屋面，可以降低空调负荷。而中国则极少见远郊的大面积商超，商超基本上融入社区，要么是高层建筑的裙房，要么被包围在高层建筑楼群之中。如果这些商超建成高反射屋面，那么受影响的是周边的高层建筑。在我国，有大面积屋面的建筑主要是工厂车间、高铁车站、体育场馆和机场候机楼。这些建筑应该利用屋面安装大面积光伏。
城市建筑有限的屋顶空间应该留给光伏。
2）城区可再生能源如何利用。
第一种方法是按负荷匹配，如图5所示。城区基本负荷还是要靠容量系数（实际输出电力与最大可能输出电力之比）大的核电厂（>90%）、大型煤电厂（>60%）。城区主要由空调引起的高峰负荷依靠冷热负荷的削峰填谷转移到夜间，作为基本负荷；依靠燃气轮机等快速响应的调峰电厂（可调度电厂）调峰。而城区自有的可变可再生能源则主要承担中间负荷（光伏的在20%以下）。
图5a给出了较典型的非连续供暖住宅区冬季负荷分布，有早晚2个高峰。在中午低负荷时段，可能是光伏发电高峰，会对电网基本负荷供应带来冲击。而且在晚高峰出现前的负荷爬升阶段，光伏发电退坡。这时会形成所谓“鸭子曲线”（见图6，即负荷爬升曲线比较陡，很像鸭脖子形状），给电网带来很大压力。应对鸭子曲线可以利用蓄电，但目前的电池放电速率赶不上负荷增加速率。此时电网就需要有快速启动和快速响应的装置，例如燃气轮机。前文所述区域热电联产统一作为可调度电源，也是应对“鸭脖子”的措施之一。当然，城市人口的老龄化、居家办公的常态化会大大平缓“鸭脖子”曲线。
图6中，不同颜色的曲线分别表示美国加州各年典型日的电力负荷分布。红色虚线代表2012年的负荷分布，蓝色实线代表2020年的负荷分布。可见，随着居民屋顶光伏的逐年增加，冬季阳光灿烂的中午，建筑对电网的供电需求逐年下降。而在16:00以后，负荷晚高峰越来越高，负荷爬升坡度也越来越陡，“鸭脖子”也越来越长。这些都给电网带来挑战。
第二种方法是按专项负荷匹配。城区内有很多建筑用能中的专项负荷，例如，公共充电桩、分户的热泵热水器、数据服务器、电梯等。可以根据能耗监测统计数据，计算出某一专项的全年耗电量。然后按某一专项或某几个专项的100%渗透率配置光伏。光伏可以分布在整个城区，在配电网层面上进行平衡。
