中国建筑领域CO2 排放达峰路径研究

2022-02-27 10:23:50袁闪闪陈潇君杜艳春曲世琳胡楚梅
环境科学研究 2022年2期
关键词:建筑用达峰建筑面积

袁闪闪,陈潇君,杜艳春*,曲世琳*,胡楚梅,金 玲,徐 伟,严 刚

1.中国建筑科学研究院有限公司,北京 100013

2.生态环境部环境规划院,北京 100012

建筑作为人民群众工作和生活的主要空间载体,是我国能源消耗的三大领域之一[1-2],也是我国重要的CO2排放源.近10 年来,随着我国城镇化的快速发展和人民生活水平的不断提高,我国建筑面积快速增加,基本保持年均3%~5%的增速,2020 年达到688×108m2;建筑总能耗也呈逐年递增趋势,不含建材生产和建造阶段,仅运行阶段建筑领域能耗就由2010 年的4.1×108t 标准煤增至2020 年的7.7×108t标准煤,增长了87.8%,在全国总能耗中占比由11.4%增至15.5%[3-4];建筑用能强度波动上升,由8.8 kg/m2(以标准煤计)增至11.2 kg/m2(以标准煤计),增长了27.3%.据测算,我国建筑领域运行阶段能源活动CO2排放量约为22×108t[5-7].

20 世纪80 年代以来,我国通过节能标准推动新建建筑节能、财政资金撬动既有建筑节能改造以及试点城市带动建筑供暖用能清洁化等措施,推动建筑领域低碳发展.自1986 年原建设部发布第一版《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ 26−1986)[8]以来,我国平均每10 年标准节能水平较之前提升约30%,已完成节能率30%、50%到65%三步走跨越,已实现新建建筑较20 世纪80 年代建筑能耗水平普遍降低65%以上[9-11].既有建筑节能改造工作在中央财政的大力支持下有序推动,截至2019 年底,我国北方地区共计完成既有居住建筑节能改造约12×108m2,夏热冬冷地区完成既有居住建筑节能改造1.3×108m2[12-13].“十三五”期间,中央政府高度重视建筑供暖污染排放问题,截至2020 年中央财政已累计投入493×108元,支持43 个国家清洁供暖城市建设工作,快速推动北方地区超过4 000 万户的清洁供暖[14-19].不容忽视的是,尽管建筑领域节能减碳工作不断推进,但随着建筑面积的刚性增加以及生活水平提升带来的用能需求直线上升[20],建筑领域控碳降碳压力依然较大.

目前国内外学者关于建筑领域碳排放的研究主要聚焦在排放边界确定、排放现状分析、达峰路径研究等方面.胡姗等[21]考虑我国能源统计体系,将建筑运行用能划分为北方城镇供暖用能、城镇住宅用能(不含北方地区供暖)、公共建筑用能及农村住宅用能.杨秀等[22-25]采用自上而下的方法,即统计数据拆分法核算建筑运行能耗.洪竞科等[26]从多情景视角对中国碳达峰进行模拟;Huang 等[27]利用世界投入产出表,对40 个国家的建筑部门碳排放水平进行了比较分析,结果表明,中国是全球建筑领域主要排放国之一.针对中国建筑领域碳排放现状的研究成果,尽管测算方法和边界不完全相同,但普遍认为目前我国建筑领域运行阶段CO2排放量为21×108~22×108t[28],是全国能源活动碳排放的重要组成部分.在碳达峰路径方面,学者们围绕实行建筑总量控制、提高建筑节能性能和设备效率、规模化推进绿色建筑、超低能耗建筑、提高建筑电气化水平以及大力发展可再生能源等方面[29-34]开展了诸多实证研究.

落实国家碳达峰、碳中和目标的客观要求,明晰建筑领域达峰路径和具体举措,推动建筑领域尽早达峰至关重要.但目前针对建筑领域开展的CO2控制路径系统性研究仍较为缺乏.基于此,该文开展基于情景分析的建筑领域CO2排放达峰路径研究,综合考虑建筑规模、建筑能耗、用能结构等关键因素,测算CO2排放趋势,分析CO2排放峰值出现的时间以及推动建筑领域尽早达峰的关键举措,以期为制定碳达峰碳中和总体要求下的建筑领域CO2排放控制策略提供参考.

1 方法与数据

1.1 技术路线

建筑领域CO2排放包括与建筑物建材生产及运输、建造及拆除、运行等活动相关的碳排放总和.综合考虑建筑物建材生产的CO2排放与工业领域控碳工作直接相关、建筑建造及拆除等过程的CO2排放仅为运行过程的5%左右,将研究边界聚焦于民用建筑运行阶段的CO2排放.由于城市和农村建筑用能特点以及南北方气候差异等,核算过程中民用建筑的类型涉及城镇居住建筑、城镇公共建筑和农村建筑三类,建筑用能包括不同建筑运行中的非集中供暖用能以及热电联产、锅炉等的北方城镇集中供暖用能.CO2核算范围包括不同类型能源消耗带来的直接排放与间接排放,其中,直接排放是指建筑运行中供暖、炊事等活动所需一次能源(煤炭、石油和天然气)消耗带来的排放,间接排放是指热电联产供暖、空调、照明、电梯、电器等外购热力、电力带来的排放.

该文设计了以人均建筑面积、建筑规模、用能强度、用能结构为主要内容,涵盖基础分析、关键指标预测、CO2排放预测、达峰路径分析4 个关键步骤的技术路线(见图1).通过分析2010−2020 年不同类型建筑规模、用能强度、用能结构等,明晰我国建筑领域运行阶段CO2排放现状水平,并通过开展不同情景下建筑规模、用能强度和用能结构预测,测算2025 年、2030 年、2035 年建筑领域CO2直接排放和间接排放,识别其变化趋势与不同措施减排贡献情况,研判国家碳达峰约束条件下建筑领域CO2达峰时间、CO2排放峰值,明确推动建筑领域CO2排放达峰的主要控制措施及配套政策机制.

图1 建筑领域CO2 排放达峰技术路线Fig.1 Approach framework of carbon emission peak in building sector

1.2 建筑领域发展预测方法

建筑领域发展预测包括建筑规模的预测、建筑用能强度预测和建筑用能结构预测3 个方面,其中,建筑规模预测受人均建筑面积和人口规模共同影响.

1.2.1 人均建筑面积预测

建筑规模是城镇居住建筑、城镇公共建筑、农村建筑3 种类型建筑面积总和,是影响建筑领域CO2排放达峰峰值和达峰时间的直接因素.我国建筑规模的发展受到民众不断提升的居住舒适度需求、人口总量、城镇化发展水平以及房地产控制政策、可利用土地资源水平等因素的共同影响,且不同住房发展阶段的增长水平不尽相同,无法直接通过趋势分析进行未来发展规模预测.因此,该研究在识别影响人均建筑面积关键因素的基础上,根据人口、城镇化率、人均GDP、投资结构、套户比等指标的变化趋势,采用类比分析法,对比韩国、法国、德国、日本等 城市化水平较高、可利用土地资源与我国类似的国家人均居住建筑面积发展趋势,并结合我国居住模式和房屋面积现状,进行我国不同类型人均建筑面积预测.

1.2.2 人口预测

综合联合国、世界银行、国家卫生健康委员会、中国社会科学研究院等有关机构的研究,从当前到2025 年,我国人口将保持微增态势,人口数量增至14.25×108人左右,预计至2029 年前后人口总量将迎来14.3×108人左右的峰值,到2035 年人口规模保持在14.3×108左右.2019 年,我国常住人口城镇化率达到60.6%,城镇化进程总体进入到后期阶段.当前至2035 年是我国城镇化由后期迈向成熟期的关键阶段.预计到2025 年,我国常住人口城镇化率将达到65%左右,进入中级城市型社会,城镇人口数量达到9.3×108人;到2030 年、2035 年,城镇化率分别达到69%、72%左右,城镇人口数量分别为9.9×108、10.3×108人.我国建筑规模人口和城镇化影响因素的预测结果如表1 所示.

表1 我国建筑规模人口和城镇化影响因素的预测结果Table 1 Assumed values of population and urbanization rate parameters related to construction scale prediction in China

1.2.3 用能强度预测

建筑用能强度是指城镇居住建筑、城镇公共建筑、农村建筑等不同类型建筑单位面积的能源消费量,是影响建筑领域CO2排放量的又一主要因素.新建建筑节能标准提升、既有建筑节能改造作为影响用能强度的关键,是政府部门推动建筑运行用能强度降低的主要抓手,居民生活水平提升带来的用能需求增长却会直接带来用能强度的增加.因此,该研究主要采用多因素分析和趋势外推方法开展不同类型建筑用能强度预测.

1.2.4 用能结构分析

建筑领域用能包括电力、煤炭、天然气、液化石油气等不同种类,推动取暖用能低碳化、居民生活和公共建筑用能电气化以及加大可再生能源利用等用能结构优化举措,将不断降低化石能源消费占比,推动建筑领域排放达峰.该研究主要考虑上述因素发展变化趋势,按照调整优化既有建筑用能结构、新建建筑用能结构和发展再生能源3 个维度,预测我国北方城镇集中供暖、城镇居住建筑、公共建筑、农村建筑用能结构的变化情况.对于新建建筑供暖,考虑国家“双碳”目标要求,且用能水平已较低,用能种类主要考虑工业余热、新能源和可再生能源,不再新增燃煤锅炉;由于我国电力系统已进入构建以新能源为主体的新型电力系统的发展阶段,未来电网平均碳排放因子将逐步下降,对于新建建筑其他用能,用能种类以电为主,生活热水充分利用太阳能光热,炊事用能使用少量天然气.对于既有建筑用能、供暖及农村炊事活动中仍存有的较大量燃煤是用能结构调整的主要对象,力争“十五五”末实现平原地区散煤清零,“十六五”末基本实现农村地区无煤化.

1.3 情景设置

建筑领域碳排放与建筑规模、用能强度、用能结构以及碳排放因子密切相关.该研究从建筑规模发展趋势角度出发,设置建筑需求适度增长情景与快速增长情景;从不同建筑类型的用能强度出发,设置建筑用能常规节能与强化节能两个情景,用能结构变化不再设置分情景.

1.3.1 建筑规模情景设置

考虑到未来人均建筑面积预测的不确定性较大,为增加分析结果的可信度,设置了建筑规模适度增长和快速增长两种情景,其中建筑规模适度增长情景采用类比分析结果,快速增长情景以适度增长情景为参照,增幅有所扩大.

城镇居住建筑面积预测情景.2020 年我国城镇人均居住建筑面积为33.2 m2,与韩国(34.2 m2)基本相当,与德国(46 m2)、法国(40 m2)、日本(39 m2)尚有一定差距.结合我国政府坚持“房住不炒”和“不把房地产作为短期刺激经济的手段”的定位,适度增长情景下,预计我国人均居住建筑面积可达到法国当前水平,即40 m2;快速增长情景下,预计仍有10%的上涨空间,接近德国水平,达到44 m2.我国与德国、法国、日本等发达国家人均住宅面积与人均GDP 对比如图2 所示.

图2 我国与德国、法国、日本等发达国家人均住宅面积与人均GDP 对比Fig.2 Comparison of per capita housing area and per capita GDP between China and developed countries such as Germany,France and Japan

城镇公共建筑建筑面积预测情景.2020 年我国城镇人均公共建筑面积为14.7 m2,高于法国(12.3 m2),与英国(15.4 m2)相当,与德国(20.6 m2)尚有一定差距.考虑到我国人均办公建筑面积已较为合理,由于电子商务的发展,商场规模增长空间有限,但医院、学校、交通枢纽、文体建筑以及社区活动场所等建筑规模还有增长空间,适度增长情景下,预计人均公共建筑面积将进一步缩小与德国的差距,达到18 m2;快速增长情景下,将接近德国水平,达到20 m2.

农村建筑面积预测情景.2020 年,我国农村人均建筑面积为51 m2.随着城镇化进程的进一步推进,农村人均住房建筑面积呈上升趋势,预计适度增长情景下,到2035 年,我国农村人均建筑面积较当前增加10 m2,达到61 m2左右;快速增长情景下,农村人均建筑面积进一步增加10%,达到67 m2左右.

1.3.2 用能强度

该研究综合考虑建筑用能强度影响因素,设置常规节能和强化节能两种不同情景,采用多因素分析法进行2025 年、2030 年、2035 年不同类型建筑用能强度的预测.常规节能情景下,新建建筑节能水平和既有建筑节能改造力度按照历史发展水平进行趋势外推;强化节能情景下,考虑新建建筑节能水平快速提升、既有建筑节能改造力度适度加大进行设置.同时,对于鼓励超低能耗建筑发展、既有建筑改造节能水平、生活水平提升带来的用能需求增加等在预测中统一设置相关参数.建筑用能强度不同情景条件设置如表2 所示.

表2 建筑用能强度不同情景条件设置Table 2 Parameter values of building energy efficiency (I)under the two different scenarios

对于建筑领域发展可再生能源,因存在较大不确定性,划分常规和强化两种情景预测,常规情景下,“十四五”“十五五”“十六五”光伏发电量分别增加750×108、1 500×108、1 800×108kW·h,强化情景下则分别增加1 050×108、1 650×108、2 250×108kW·h.

1.4 碳排放分析方法

目前国际上较为认可的碳排放核算方法模型包括排放因子法、质量平衡法和实测法[28].建筑领域运行阶段碳排放主要由直接或间接使用化石能源所产生,且该研究着力于全国层面碳排放变化趋势分析,因此选取碳排放因子法进行计算.基本思路:针对我国北方城镇集中供暖、城镇居住建筑(不含北方城镇集中供暖)、城镇公共建筑(不含北方城镇集中供暖)、农村建筑等不同排放源,获得其能源消耗活动水平数据,明确碳排放因子,将不同排放源的能源消耗与其碳排放因子的乘积进行加和即为建筑领域碳排放的估算值.其中,不同排放源碳排放水平与建筑面积、用能强度及用能结构等息息相关,建筑规模与城镇化发展水平、人口总量、人均建筑面积相关,用能强度和用能结构与用能强度控制政策、清洁能源替代政策相关.建筑领域碳排放量计算公式如下:

式中:Etotal为建筑领域CO2总排放量,108t;A为建筑规模,108m2;I为用能强度,kg/m2(以标准煤计)或kW·h/m2;R为能源消费占比,%;F为能源碳排放因子,kg/kg(以标准煤计)或kg/(kW·h);p为人口数量,108人;a为人均建筑面积,m2;i为不同用能建筑类型,其中i=1,2,3,4 分别代表北方城镇集中供暖、城镇居住建筑(不含北方城镇集中供暖)、城镇公共建筑(不含北方城镇集中供暖)、农村建筑;j为不同用能种类,其中j=1,2,3,4,5 分别代表煤炭、液化石油气、天然气、电力、其他能源(含余热、可再生能源等);z为不同类型能耗,其中z=1,2,3,4,5 分别代表新建建筑能耗、既有建筑能耗、既有建筑节能改造能耗、拆除建筑能耗、因生活水平提升增加的能耗.

师长赵锡田听说了也没制止陈大勇这种古怪的选人办法,师警卫连是提着脑袋过活的人,连三拳都经不住打,根本不配到警卫连混。

1.5 数据来源

该研究基准年为2020 年,研究时段为2021−2035 年,CO2排放趋势分析与减排措施评估以2021−2030 年为主.2010−2020 年历史数据主要根据各类统计年鉴和研究报告测算整理得出.其中,不同类型建筑面积主要根据《中国统计年鉴》《中国城乡建设统计年鉴》《中国建筑业统计年鉴》等相关官方公开数据测算得出;建筑总能耗主要根据《中国能源统计年鉴》数据测算得出,主要以“5)批发、零售业和住宿、餐饮业”“6)其他”和“7)居民生活消费”3 项作为建筑能耗基础量,在此基础上扣除液化石油气之外的全部油品;集中供热总能耗、不同区域或类型建筑用能强度及用能结构参考《中国城乡建设统计年鉴》数据、中国建筑科学研究院行业论坛报告及清华大学建筑节能研究中心发布的历年建筑节能研究报告[35];不同能源碳排放因子根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)以及国家发展和改革委员会公布的相关推荐系数确定.

2 结果与讨论

2.1 建筑领域CO2 排放现状及特征

2010−2020 年我国建筑领域CO2排放情况如图3 所示.由图3 可见,建筑领域直接排放已经达峰,间接排放仍在快速增长.近10 年建筑领域运行阶段CO2总排放量与总能源消耗量均处于上升通道,供暖、炊事等活动一次能源消耗带来的直接排放在2017 年达峰后有所下降,外购热力、电力带来的间接排放增幅加大.2020 年,我国建筑领域CO2总排放量为21.7×108t,其中,直接排放6.9×108t,占建筑领域总排放量的31.8%;间接排放14.8×108t,是直接排放量的近2 倍,占建筑领域总排放量的68.2%.按照不同类型建筑来看,城镇公共建筑(不含北方城镇集中供暖)CO2排放量最高,为8.2×108t,北方城镇集中供暖、城镇居住建筑(不含北方城镇集中供暖)、农村建筑分别排放4.1×108、5.3×108、4.1×108t.未来建筑领域的碳减排一方面要通过降低不同类型建筑运行用能强度、优化用能结构继续推动直接排放水平的进一步降低;另一方面,随着电力、热力供给端清洁化水平提升和需求侧电气化等的加快推进,建筑领域CO2间接排放将会下降.

图3 2010—2020 年我国建筑领域CO2 排放趋势Fig.3 CO2 emissions of building sector from 2010 to 2020 in China

2.2 建筑领域发展预测结果

2.2.1 建筑规模预测结果

当前,我国建筑规模仍处在上升期,受城镇化进程的影响,近10 年来农村建筑面积增幅较小,城镇居住建筑和公共建筑是建筑规模的主要增长领域.2020 年我国建筑总规模达到688×108m2.根据人均城镇居住建筑面积、人均城镇公共建筑面积和人均农村建筑面积类比分析结果,结合未来人口及城镇化率,预计到“十五五”末,我国建筑规模将在792×108~848×108m2之间,两种不同情景下建筑规模相差56×108m2.建筑规模适度增长情景下,“十四五”“十五五”“十六五”末我国建筑总面积将分别达到744×108、792×108、838×108m2;快速增长情景下,“十四五”“十五五”“十六五”末我国建筑总面积将分别达到772×108、848×108、922×108m2.其中,城镇居住建筑和城镇公共建筑占比呈上升趋势,农村建筑占比呈下降趋势.不同情景下2025 年、2030 年、2035 年我国建筑规模预测结果如图4 所示.

图4 不同情景下2025 年、2030 年、2035 年我国建筑规模预测结果Fig.4 Prediction results of construction scale of building sector in 2025,2030 and 2035 under different scenarios in China

2.2.2 用能强度及能耗总量预测结果

近年来我国建筑总能耗和用能强度呈增长趋势,2020 年我国建筑总能耗为7.7×108t (以标准煤计),北方城镇集中供暖用能强度为14.8 kg/m2(以标准煤计,下同),城镇公共建筑用能强度为20.1 kg/m2,城镇居住建筑用能强度为6.8 kg/m2,农村建筑用能强度为5.4 kg/m2.根据表2 所示建筑用能强度(I)不同情景下节能成效和新增生活用能需求,预测不同类型新建建筑和既有建筑用能强度,结合建筑规模预测结果,得到不同情景下建筑领域能源消耗结果.在建筑面积适度增长情景下,与采取常规节能措施相比,采取强化节能措施下2025 年、2030 年、2035 年将分别减少143.9×104、945.7×104、1 452.6×104t 标准煤消耗,在建筑面积快速增长情景下将分别减少143.9×104、1 146.6×104、1 803.4×104t 标准煤消耗.不同情景下2025 年、2030 年、2035 年我国建筑领域能源消费量预测结果如图5 所示.

图5 不同情景下2025 年、2030 年、2035 年我国建筑领域能源消费量预测结果Fig.5 Prediction results of energy consumption of building sector in 2025,2030 and 2035 under different scenarios in China

2.2.3 用能结构预测结果

减煤增电是未来建筑领域用能结构调整优化的主要方向.综合考虑我国既有建筑、新建建筑用能结构优化和光伏屋顶措施的推进情况,不同情景下2025 年、2030 年、2035 年我国用能结构如图6 所示.综合来看,不同情景下用能结构均呈煤炭、液化石油气、天然气等一次能源消费占比下降,电力、其他能源(含余热、可再生等)消费占比上升的趋势.到2030 年,建筑领域用能中,煤炭占比为11.8%~12.9%,较2020 年降低5.9%~7.0%,在建筑用能中由第2 位降为第3 位;电力占比为59.1%~60.4%,较2020 年提高8.5%~9.8%,其在建筑用能结构中的主导地位进一步显现.

图6 不同情景下2025 年、2030 年、2035 年我国用能结构预测Fig.6 Prediction results of energy structure in 2025,2030 and 2035 under different scenarios in China

2.3 建筑领域碳排放预测及达峰路径

根据我国建筑规模、建筑能耗、用能结构预测结果,测算2025 年、2030 年、2035 年建筑运行阶段煤炭、天然气、液化石油气、电力等消费量以及对应的碳排放系数,不同情景下我国建筑领域碳排放变化趋势(见图7)表明,我国建筑领域碳达峰时间为2029−2030 年,峰值排放量为28.1×108~29.2×108t.“十四五”期间,建筑领域CO2排放量仍将快速上升,“十五五”后,CO2排放增速逐渐放缓,峰值在“十五五”末出现,并在“十六五”初期保持一段时间平台期,“十六五”末则出现快速下降趋势.

图7 不同情景下我国建筑领域碳排放变化趋势Fig.7 CO2 emission trends of the building sector under different scenarios in China

2.3.2 建筑领域CO2排放达峰路径

低碳清洁取暖、应用可再生能源、强化建筑节能、合理控制建筑规模是建筑领域降碳的四大主要措施.2021−2035 年我国建筑领域采取上述主要措施下的CO2减排贡献如图8 所示.可以看出,通过以上4 项措施的综合实施,我国有望将建筑领域碳排放达峰时间提前到2029 年左右,峰值为28.1×108t,其中直接排放4.7×108t,间接排放23.4×108t,达峰后保持2~3年平台期,之后进入下降通道.

为精准施策、明晰达峰路径,基于建筑规模、用能强度、用能结构情景相关设置和达峰情景排放情况,通过计算我国建筑领域基准情景(business as usual,BAU)排放量,开展未来建筑领域的主要减排措施贡献研究.在建筑规模快速增长、2035 年建筑面积达到922×108m2的情况下,新建建筑节能标准沿用当前更新力度(每10 年提升30%),用能结构与2020年保持一致,且不进行大规模既有建筑节能改造、不推动清洁能源替代和可再生能源建筑应用,2030 年我国建筑领域基准情景下CO2排放量为31.5×108t.建筑领域主要控碳措施的减排贡献如图8 所示,其中低碳清洁取暖是减排CO2潜力最大的措施,与基准情景相比,到2030 年实施低碳清洁取暖的CO2排放量将减少约1.4×108t,应用可再生能源下将减少约0.9×108t,实施建筑节能改造和合理控制建筑规模下将分别减少约0.6×108和0.5×108t,低碳清洁取暖、应用可再生能源、强化建筑节能和合理控制建筑规模4 项措施的减排贡献率分别为40.7%、27.1%、17.7%和14.5%.

图8 2021—2035 年我国建筑领域主要措施的CO2 减排贡献Fig.8 The contribution rate of main emission reduction measures in building sector from 2021 to 2035 in China

2.4 建筑领域碳峰路径政策建议

为推动建筑领域以较低峰值尽早达峰,需要有关部门在以下四方面加大工作力度:①合理控制建筑规模,加强建筑拆建管理,防止大拆大建;②进一步严格新建建筑节能设计标准要求,加强既有建筑节能改造,加快制定农村住房建设管理办法,推动农村公共建筑和集中建设居住建筑严格落实建筑节能设计标准;③大力开展低碳清洁取暖,到2030 年基本实现平原地区农村散煤清零;④积极推广可再生能源,推广利用光伏、地热、生物质等可再生能源满足建筑供热、制冷及生活热水等用能需求.

2.5 不确定性分析

推动建筑领域CO2达峰的影响因素中,建筑规模和居民生活水平提高均存在一定程度的不确定性.一般而言,住房需求和经济发展阶段、城市化水平有密切关系,但我国“十二五”和“十三五”时期住房投资占GDP 的比例高于发达国家,使得我国住房发展水平相比经济发展水平有所超前,人均住房面积高于与我国相同经济发展阶段的国家,为建筑规模预测带来不确定性.另外,我国近些年陆续调整优化生育政策,二胎、三胎家庭将逐步增加,人口红利也将进一步推动住房需求,进一步增加了预测建筑规模的不确定性.居民生活水平提升会带来新的用能需要,城镇居住建筑和农村建筑用能强度都将会快速上升,由于新中国成立以来出现了人类文明史上罕见的发展速度,并处在由高速增长向高质量发展转变的阶段,居民生活水平提高所增加的能耗预测具有不确定性.值得注意的是,尽管存在不确定性,但各研究机构在碳达峰时间上得到的结果相差不大,在峰值排放量上由于设定情景不同也存在一定差别.例如,蔡伟光等[36]预测,建筑运行碳排放可在节能情景下实现2030 年达峰,峰值为26.08×108t,峰值出现时间与笔者预测结果基本一致,峰值排放量较笔者预测结果减少了约2×108t .此外,建筑领域CO2间接排放达峰时间、峰值不确定性还来自电网平均碳排放因子的下降趋势快慢.我国新型电力系统的快速构建、非化石能源的大力发展等将推动电网碳排放因子快速降低,随着建筑用能电气化水平提升将有助于建筑领域尽早达峰.

3 结论

a) 我国建筑领域CO2直接排放已于2017 年达峰,排放增量主要来自间接排放.2010−2020 年我国建筑领域运行阶段CO2总排放处于上升通道,2020 年排放量达到21.7×108t,其中,直接排放6.9×108t,占建筑领域总排放量的31.8%;间接排放14.8×108t,占建筑领域总排放量的68.2%.CO2直接排放在2017年达到峰值(7.45×108t)后逐年下降,间接排放呈逐渐增加趋势.

b) 我国建筑领域CO2排放有望在2029−2030年左右达峰,峰值排放量为28.1×108~29.2×108t.“十四五”期间,建筑领域CO2排放仍将快速上升,“十五五”末出现峰值并保持2~3 年平台期,“十六五”末将出现快速下降趋势.落实国家2030 年前实现CO2排放达峰要求,坚持能效提升与用能结构优化并举,通过合理控制建筑规模、大力推动北方地区清洁取暖、提高新建建筑节能标准、推广超低能耗建筑、加大既有建筑节能改造覆盖面、积极推动建筑领域可再生能源应用,多措并举有望实现建筑领域在2030 年左右碳排放达峰.

c) 2030 年前,推动低碳清洁取暖是实现我国建筑领域降碳最具突出贡献的控制途径,应加大财政补贴力度,加快推动北方城镇集中供暖燃煤和居住建筑、公共建筑分散燃煤替代以及农村地区散煤替代,尽早实现散煤清零.发展建筑可再生能源、强化建筑节能、合理控制建筑规模也是建筑领域降碳的核心举措,三者减排贡献率分别达到27.1%、17.7%和14.5%,应通过尽快出台开展绿色低碳新型城镇化建设相关政策、从严制定实施建筑节能标准、因地制宜实施差异化供热政策、加大既有建筑改造财政支持力度、强化近(净)零能耗技术创新等,确保减碳控碳各项举措落地.

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人物画报(2019年4期)2019-10-26 01:19:31
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JG/T492—2016建筑用光伏构件通用技术要求
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江西建材(2018年2期)2018-04-14 08:01:10