文_王云霞 北京節(jié)能環(huán)保中心
北京市2019年二氧化碳排放量為1.45億t,其中建筑行業(yè)僅運行階段碳排放約7200萬t,占北京市碳總排放量約50%,公共建筑特別是大型公建成為建筑行業(yè)運行階段碳排放的主力軍。
北京市公共建筑涉及功能類型較多,包括辦公、商業(yè)、酒店、學(xué)校、醫(yī)院、文化、體育等。其中,辦公及商業(yè)綜合體所占比例最高,分別為33%和31%,其次為學(xué)校及酒店。
根據(jù)2016年北京公共建筑能源消耗管理基礎(chǔ)信息采集數(shù)據(jù),得到不同類型公共建筑的電耗強度,如圖1。
圖1 北京市不同類型公共建筑電耗強度
北京市公共建筑在2016年的單位面積電耗平均水平為109kWh/m2,其中醫(yī)療衛(wèi)生、科研建筑、商場建筑、文化建筑、賓館飯店電耗水平較高。
依據(jù)北京市2020年統(tǒng)計年鑒,北京市新建公共建筑在2014、2015達到峰值,之后呈逐年下降趨勢,公共建筑面積增長放緩。隨著北京市城市規(guī)模的嚴格控制和非首都功能疏解的逐步推進,公共建筑總面積將基本保持穩(wěn)定。
選取2010~2019年的公共建筑統(tǒng)計數(shù)據(jù),能耗總量與碳排放的變化曲線如圖2。
圖2 2010~2019年公共建筑能耗和碳排放情況對比
公共建筑各年度能耗和碳排放變化趨勢基本一致,處于緩慢上升趨勢,近幾年碳排放增速高于能耗增速。
建筑碳排放總量主要受到建筑規(guī)模、能耗強度及碳排放因子三個因素的影響。其中,碳排放因子與北京市電力結(jié)構(gòu)相關(guān)。
1.2.1 建筑規(guī)模預(yù)測
根據(jù)北京市城市總體規(guī)劃(2016~2035年)目標,結(jié)合北京市住建委統(tǒng)計數(shù)據(jù)及統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù),對北京市公共建筑的發(fā)展規(guī)模分情景進行預(yù)測(低速、中速、高速),并以此作為碳排放總量預(yù)測的依據(jù)。經(jīng)預(yù)測,若按低速增長模式,至2035年北京市公共建筑面積約4.74億m2,中速增長模式公共建筑面積約5.05億m2,高速增長模式公共建筑面積可達5.38億m2。詳見圖3。
圖3 北京市公共建筑面積預(yù)測
1.2.2 碳排放強度預(yù)測
根據(jù)北京市近幾年的節(jié)能工作的開展情況,對北京市公共建筑碳排放強度進行預(yù)測,如圖4??梢?,若不采取碳減排措施,至2035年北京市公共建筑在不考慮碳排放因子變化的情況下,碳排放強度可達94.1kg/m2。
圖4 北京市公共建筑碳排放強度預(yù)測
1.2.3 碳排放總量預(yù)測
基于以上公共建筑面積及能耗強度預(yù)測,在不考慮碳排放因子變化的情況下,對北京市公共建筑碳排放總量的變化情況進行分情景預(yù)測,如圖5所示。
圖5 北京市公共建筑碳排放強度預(yù)測(無序碳排放)
若不考慮采用碳減排措施,能耗強度下降幅度有限,當建筑面積中速或高速增長時,碳排放總量呈逐年增長的趨勢,若建筑面積低速增長,碳排放總量在2032年左右達到峰值。
對于不同類型公共建筑,考慮其使用需求、用能設(shè)備特點、用能強度等,從重要性、減碳性、可操作性三個原則和維度,確定適用于北京市大型公共建筑的碳減排實現(xiàn)路徑包括:提高綠色星級建筑比例(超低能耗建筑)、既有建筑節(jié)能改造、分散采暖及熱水系統(tǒng)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、應(yīng)用可再生能源、建筑電氣化等。
結(jié)合北京市能源規(guī)劃方案及碳減排總體目標,對辦公建筑、酒店、賓館、醫(yī)院、學(xué)校等不同類型公共建筑進行碳減排規(guī)劃,進而得到北京市公共建筑“十四五”碳減排總體規(guī)劃如圖6。
圖6 北京市大型公共建筑碳減排規(guī)劃方案
根據(jù)大型公共建筑能耗特點,并依據(jù)任務(wù)實施難度、經(jīng)濟性、碳減排效果、可推廣性等原則,從“深化與發(fā)展”“改革與創(chuàng)新”“政策與機制”三個方面,以“6+3+3”的方式,提出大型公共建筑的碳減排重點任務(wù)。
第一個“6”是指6個成熟重點技術(shù)的深化與發(fā)展應(yīng)用,包括醫(yī)院蒸汽鍋爐低碳改造、利用消防水池蓄冷、推廣高效制冷機房、冬季熱泵供熱改造、商業(yè)建筑電廚房推廣、光伏系統(tǒng)推廣應(yīng)用6項技術(shù)。對6項技術(shù)的碳減排途徑、重點實施對象、碳減排效果、經(jīng)濟性及實施步驟進行詳細匯總,計算出不同時間段的減碳量,至2050年,可減少二氧化碳排放量約222萬t,減排效果明顯。如圖7。
圖7 北京市公共建筑碳減排重點任務(wù)實施效果預(yù)測
第二個“3”是指三項“改革與創(chuàng)新”技術(shù)的應(yīng)用,即光儲直柔建筑示范應(yīng)用、非CO2類溫室氣體排放管控、大物業(yè)智慧樓宇控制系統(tǒng)應(yīng)用。這三項技術(shù)目前尚未廣泛應(yīng)用,但在未來會逐漸成熟并廣泛應(yīng)用到減碳中。
第三個“3”是指研究制定三項“政策與機制”,即建筑用能限額及用能管理、節(jié)能減碳激勵政策、建筑節(jié)能減排量核證。
①推進建筑用能限額與用能管理制度。在原有能耗管理工作的基礎(chǔ)上,進一步推進用能管理的深度與廣度。加強能源審計工作,規(guī)范審計報告內(nèi)容;能源管理類型由用電擴展至電力、燃氣、熱力等全能源;將用能限額與定額結(jié)合,更科學(xué)地制定評價標準;增加對建筑碳排放量的管理,并制定限額。
為確保碳減排工作的穩(wěn)步推進,應(yīng)建立全北京市統(tǒng)一的碳排放數(shù)據(jù)監(jiān)管平臺,從而幫助管理部門了解北京市公共建筑碳排放情況,提升碳排放管理水平,實現(xiàn)碳排放的核查診斷,推進節(jié)能減碳精細化管理。
②為盡快順利實現(xiàn)北京市雙碳目標,完善現(xiàn)有節(jié)能減碳激勵政策。建議繼續(xù)推行現(xiàn)有的節(jié)能技改、清潔生產(chǎn)審核、新能源利用以及合同能源管理等激勵政策,同時要注意以下幾點:補貼對象應(yīng)有良好的運行效果,各項措施落實到位;申請門檻適度,避免門檻過高難以實現(xiàn),或門檻過低無鼓勵效果;對重點推進的措施加大補貼力度,提高政策補貼對企業(yè)開展節(jié)能減碳工作的吸引力。
③建立完善的建筑節(jié)能減排量核證體系。針對當前的節(jié)能量分析與核證工作難以有效支撐當前全社會節(jié)能工作精細化管理與高質(zhì)量發(fā)展的需求,也不能滿足節(jié)能改造項目、合同能源管理、能源審計、節(jié)能目標考核等市場性需求。建議建立一套科學(xué)、客觀、可操作性強的節(jié)能減排量核證方法及工具,用以提升北京市節(jié)能項目節(jié)能量分析與核證工作的科學(xué)性、規(guī)范性、統(tǒng)一協(xié)調(diào)性與有效性,保障相關(guān)節(jié)能政策的有效實施。
基于碳減排路徑分析,在實施碳減排重點任務(wù)的基礎(chǔ)上,對北京市公共建筑能耗強度進行預(yù)測,如圖8。若采取碳減排措施,至2035年北京市公共建筑碳排放強度可下降至78.4kg/m2(不考慮碳排放因子變化)。
圖8 北京市公共建筑碳排放強度預(yù)測
結(jié)合北京市公共建筑規(guī)模增長規(guī)律,對北京市大型公共建筑的碳排放總量進行預(yù)測(不考慮碳排放因子變化),如圖9。在公共建筑規(guī)模低速、中速、高速增長情境下,北京市公共建筑碳排放總量分別與2025年、2027年、2030年達到峰值。
圖9 基于碳減排路徑的碳排放量預(yù)測(有序碳排放)
在2030年達峰的基礎(chǔ)上,北京市公共建筑領(lǐng)域?qū)远ú灰频刎瀼匦掳l(fā)展理念,堅持走高質(zhì)低碳發(fā)展路線,繼續(xù)向2060年前實現(xiàn)碳中和推進。