徐伟：建筑领域落实”双碳“目标技术路径比对研究
时间：2022-07-20 10:12:18 点击：次
由中国建筑节能协会主办的第二届中国建筑节能行业助力碳达峰碳中和推进大会暨宣传周系列活动日前成功举办。多位行业部门主管领导、院士、专家、企业家以“绿色节能低碳、建筑砥砺前行”为主题，共同探讨“双碳”背景下建筑行业绿色节能低碳发展的技术路径及解决方案。住房和城乡建设部建筑杂志社特对部分专家演讲内容进行整理和提炼，集中刊发，供业内人士交流、学习。
我国建筑领域运行能耗所占比例越来越大，且呈持续增长的趋势。2020年9月，习近平总书记提出：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”低碳发展不仅仅是能源领域的任务，更涉及各行各业的各项工作，且其将对我国未来社会经济发展产生深远的影响。其中，建筑领域作为能源消耗的三大领域（工业、建筑、交通）之一，在走向低碳迈向零碳的道路上将面临巨大的挑战。自2016年开始，我们针对中国建筑能耗和碳排放的长期发展，做了一些研究工作，落实于如何实现碳达峰、碳达峰时点、碳达峰峰值的大小与政策的评估，探讨我国建筑领域实现碳达峰和碳中和战略目标的合理途径并提供技术参考。目前，国内外学者对碳排放的影响因素进行了大量研究，研究表明，建筑运行阶段碳排放量主要受人口和城镇化率、建筑面积、建筑用能强度的变化以及建筑用能结构的改变等因素影响。人口总量是宏观预测建筑能耗和碳排放量的重要影响因素之一。目前，我国人口发展遇到了一个瓶颈，出生率越来越低，根据专家预测，我国总人口在2030年将达到峰值，至2060年我国总人口为12.75亿左右，相较2030年峰值大概降低2亿左右。但城镇化率仍呈增长趋势，未来可能从现在的60%多增长为80%，一减一增都会对我国建筑领域的碳达峰和碳中和产生影响。整体而言，我国2030年前人口总量仍处于增长期，这是2030年前实现碳达峰的不利因素之一。从不同层面分析，各机构对未来中国建筑面积总量大概到什么规模的预测数据各不相同。我们站在保守角度来看，从新建建筑转向新建和存量建筑并存，再到以存量建筑为主、新建为辅的时代，可设置三个场景：假设建筑面积总量控制在750亿平方米，2021年底建筑面积达到了660亿平方米，未来将剩余90亿平方米的新建建筑面积；建筑面积总量控制在800亿平方米，未来将剩余140亿平方米的新建建筑面积；建筑面积控制在850亿平方米，未来将剩余190亿平方米的新建建筑面积。不论哪一种数据，都有其预测的依据。人民生活水平的提高，必然会带来一些硬性需求的增长，建筑的能耗强度也随之增大。例如，采暖措施从北方逐渐普及到南方，空调也从南方走到北方。我们通过有关数据分析得出：无论是居住建筑、公共建筑还是农村建筑的能耗都呈增长趋势。我国从以燃气燃烧为主迈向以电力为主的炊事、生活热水、供热、公共建筑制冷等是社会发展的必然趋势，同时也是实现建筑零碳排放的重要途径。特别是北方地区，仍有70%以上的农村及部分城乡结合部的居住建筑冬季采用燃煤炉具取暖。该情况导致每年相关地区的二氧化碳排放量超过３亿吨，那么未来只有采用以电力为主的供暖方式，或者全面实现电气化，才能使我国碳排放量发生根本性变化。基于建筑运行碳排放受以上四种因素的影响，为此我们通过计算框架对我国建筑运行碳排放进行中长期预测。基准情景下，建筑运行碳排放峰值出现在2039年附近，峰值为31.5亿吨二氧化碳排放量，显然和我们要求的数据是有距离的，无法实现2030年前碳达峰的目标。并且，2030年前建筑碳排放总量增速较快，预计增长32.73%。通过分析基准情景下的建筑碳排放量可知，我国建筑领域按照现有发展模式，预计建筑运行碳排放将在2038至2040年实现碳达峰，碳排放峰值约为31.5亿吨，到2060年碳排放量仍将有27.2亿吨，暂无法实现建筑领域2030年前碳达峰及2060年碳中和的战略目标。因此，我们需要采取更加有效的措施和政策进行引导和约束，将建筑领域碳达峰时间提前至2030年左右。为贯彻党中央关于碳达峰碳中和的重大决策，推动建筑业高质量发展，住房和城乡建设部将持续围绕提高建筑能效、深化可再生能源应用和提升建筑电气化这三个路径开展相关工作。第一个路径为以强制性标准约束建筑领域行为，逐步实现更高效更低能耗的发展目标。《中共中央办公厅国务院办公厅关于推动城乡建设绿色发展的意见》也明确了城乡建设绿色发展的蓝图。第二个路径为大比例的光伏应用，即充分利用城乡建筑的屋顶空间和其他可接受太阳辐射的外表面等安装光伏电池，可在很大程度上解决大规模发展光电时间、空间资源不足等问题。第三个路径是对能源结构的调整，也就是清洁电网的依赖路径，发展更高性能的低能耗、超低能耗建筑，其中包括两部分：一是协调实现建筑全领域电气化，二是电网的深度减排、实行电力的零碳化。我们对上述三种路径组合实施的排放量作了一个预测：在清洁电网依赖优先路径下，到2060年碳排放量大概可以减少285.9亿吨；在建筑光伏优先路径下碳排放量可以减少330亿吨；在节能标准优先情况下碳排放量可以减少459亿吨。综上三种情景可知，节能标准优先路径带来的效益更加明显。与此同时，国家标准《零碳建筑技术标准》（以下简称“《标准》”）已于2021年4月9日启动编制。《标准》将以“支撑指导任务分解、综合考虑分级覆盖、逐步迈向能碳双控、保持全口径碳覆盖”为原则，探索适用于不同气候区和不同建筑类型的零碳建筑标准，对确定建筑领域碳达峰的路线图和时间表起到重要支撑作用。具体来讲，当前世界各国针对建筑零碳排放都有一定的标准，涵盖建材建造、运行和拆除等部分，而《标准》则是把建筑周期的各个阶段都考虑进去，也可以称为是全寿命期的零碳建筑标准。此外，“碳中和”是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，是一个大概念，是一个宏观远期的目标，但由于有些基础工业在运作时不可避免地要排放二氧化碳，为中和这些无法实现零排放的工业过程，对大多数部门来说，实现碳中和就意味着零排放。同时，我们把零碳建筑和零碳园区分成三级，即低碳建筑、近零碳建筑、零碳建筑和低碳园区、近零碳园区、零碳园区。目前，《标准》已完成初稿，争取今年年底完成全部工作。
