长三角区域建筑业全过程碳排放统计分析*

□张孝存 阿世政 李丹阳

关键字：碳排放；建筑业；全过程；长三角区域

｜引言

节能减排是当今全球高度关注的核心议题和重要工作。我国的碳排放总量位居世界前列，面对经济建设与低碳可持续发展的双重挑战，我国向世界庄严宣布：“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。” 作为节能减排的重点领域，相关数据表明，2018 年建筑业全过程碳排放量达49.3 亿吨CO2，占全国碳排放总量的51.3%。

鉴于建筑业节能减排对实现碳达峰、碳中和目标的重要影响，有必要全面分析建筑业的碳排放现状，为建筑业碳排放峰值预测与减排政策提供参考。为此，本文结合我国统计数据资料，以我国经济总量规模和发展潜力突出的长三角区域为研究对象，建立建筑业全过程碳排放的统计核算方法，并对 “十一五”至 “十三五” 期间的区域建筑业碳排放进行实证研究。

｜建筑业碳排放核算模型

（一）核算范围

建筑业全过程碳排放统计核算以 “年度” 为基本单元，包含了每一年度内，由建材消耗与运输、建筑施工与拆除以及建筑运行活动产生的碳排放。本文以长三角区域为研究对象，实际分析中涵盖了上海、江苏、浙江及安徽的建筑业碳排放统计分析，时间范围为2005 年至2020 年。

（二）核算方法

本文采用基于过程的生命周期评价方法建立建筑业全过程碳排放的统计核算模型，即：

式中，C 为建筑业全过程碳排放；CM为建材碳排放，包含建材消费和运输两部分；CC为建筑施工及拆除碳排放；CO为建筑运行过程碳排放。

建筑施工中使用建筑材料并不会直接产生碳排放，但依据消费者负责的核算口径，由建材消费产生的间接碳排放Cp可按下式计算：

式中，n 为建材类型数；Qi为第i 种材料的年度消费量，fi为第i种材料的碳排放因子。

建材运输过程的碳排放Ct可根据货运量和运输碳排放因子按下式计算：

式中，m 为运输方式总数；dij为第i 种材料采用第j 种方式的平均运距，fj为第j 种运输方式的碳排放因子。

建筑施工及拆除过程的碳排放CC包括化石能源消费的直接碳排放和电力、热力消费的间接碳排放，可根据施工能耗数据按下式计算：

式中，q 为能源种类数，QCk为第k 种能源的消费量，fk为第k 种能源的碳排放因子。

而建筑运行过程的碳排放CO可根据运行能耗数据按下式计算：

式中，QOk为运行过程的第k 种能源的消费量。

（三）数据处理

根据上述计算模型，建筑业碳排放统计核算中需获得分年度建材消费量、平均运距、建筑施工及运行能耗，以及各类建材与能源的碳排放因子等数据。

1.材料消费量。建材消费量由《中国建筑业统计年鉴》（2006—2021 年）获得，涵盖钢材、水泥、木材、玻璃和铝材五种基本建材。对个别数值异常的数据，采用线性内插法修正。

2.材料平均运距。依据 《中国统计年鉴》（2006—2021 年）给出的各地区铁路及公路货运量和货物周转量，估计以上五种建材的铁路、公路运输平均运距。

3.建筑施工及拆除能耗。依据《中国能源统计年鉴》（2006—2020年）地区能源平衡表中 “建筑业”项计算。需要说明的是，上述能耗不仅包含房屋建筑，亦包含基础设施建设。参考 《中国建筑能耗研究报告》，未进行数据拆分。

4.建筑运行能耗。依据 《省级二氧化碳排放达峰行动方案编制指南》 与相关文献，公共建筑运行能耗数据以能源平衡表中 “批发和零售业、住宿和餐饮业” 及 “其他”项为基础，并取 “汽油×2%+柴油×2%+其他能源” 作为核算依据，以扣除燃油的移动源消费；而居住建筑以能源平衡表中 “居民生活” 项为基础，并取 “汽油×1%+柴油×5%+其他能源” 作为核算依据。

5.材料碳排放因子。以 《建筑碳排放计算标准》（GB/T51366-2019）为依据，并考虑金属材料的回收率进行修正。

6.能源碳排放因子。根据能源净热值、含碳量及氧化率核算。在计算完成各细分能源品种的碳排放量后，将结果按煤炭、燃油、燃气、热力和电力分类汇总，便于分析。

｜建筑业碳排放实证研究

（一）碳排放总量与趋势

2005—2019 年，上海、江苏、浙江及安徽各地的建筑业全过程碳排放核算结果如图1。分析表明，各地区建筑业碳排放在核算期内呈现出总体增长趋势，2019 年上海、江苏、浙江和安徽的建筑业全过程碳排放分别达到1.84 亿、5.78 亿、6.14 亿 和2.87 亿吨CO2，相比于2005 年平均增长了2.6 倍。

图1 2005—2019 年分地区建筑业全过程碳排放变化趋势

对比各地区数据，浙江对长三角区域历年建筑业碳排放总量的贡献均位居首位，但在2017 年后，碳排放总量出现拐点，2019 年相比 于2017 年下降了约12%。江苏的贡献位居第二，其建筑业碳排放量在2005—2013 年呈现出直线上升趋势，2014 年以后增速明显放缓。上海和安徽对长三角区域碳排放总量的贡献在20%左右，“十三五” 期间安徽建筑业碳排放增速有一定的提高。

从各过程对建筑业碳排放的贡献来看，建材消费的间接碳排放是长三角区域建筑业全过程碳排放的主要来源，历年贡献率在70%以上，且在 “十二五” 期间达到最高峰，“十三五” 期间有所回落。建筑运行过程对历年建筑业碳排放总量的贡献在19%—27%之间，“十三五” 期间有一定的增长趋势。而建筑施工过程对历年碳排放总量的贡献较小，仅为2%左右，且变化幅度不大。

（二）建材消费与运输

建材消费与运输的碳排放量如表1 所示。核算期内，区域建材消费与运输的碳排放呈现出持续增长趋势，但在 “十三五” 期间增速明显放缓。其中，2019 年达到12.6 亿吨CO2，2020 年受疫情影响又回落至12.4 亿吨CO2。从材料方面来看，钢材和水泥消费是碳排放的主要来源，合计占比超过80%；其次为铝材，占比在9%—19%之间；而木材和玻璃的碳排放占比均不足1%。

表1 2005—2020 年材料消费与运输过程碳排放核算结果（单位：万吨CO2）

各地区由建材消费与运输产生的碳排放见图2。分析表明，长三角区域建材消费与运输过程碳排放主要由浙江和江苏贡献，但安徽的贡献近年来增长较快，2020 年达到16%左右。

图2 2005—2020 年分地区材料消费及运输碳排放

（三）施工与拆除过程

建筑施工及拆除过程的碳排放见表2。分析表明，该过程碳排放呈现上升趋势，但 “十三五” 以来增速有所放缓。燃油和电力消费是碳排放的主要来源，合计占比在90%以上，其余种类能源的贡献率较小。

表2 2005—2019 年施工及拆除过程碳排放核算结果（单位：万吨CO2）

从图3 的分地区数据来看，浙江对长三角区域建筑施工及拆除过程碳排放的历年贡献率约为40%，历年变化幅度不大；而上海、江苏和安徽的历年平均贡献率均为20%左右，其中安徽的贡献率呈现一定的上升趋势。

图3 2005—2019 年分地区施工及拆除过程碳排放

（四）建筑运行过程

建筑运行过程的碳排放见表3。整体而言，长三角区域建筑运行碳排放呈现上升趋势。其中，电力消费是运行碳排放的主要来源，且贡献率由2005 年的65%增加至2019年的87%；燃气的历年贡献率均在10%左右，浮动较小；而通过能源结构调整，煤炭的贡献率由2005 年的20%下降至2019 年的不足1%，效果显著。此外，燃油和热力消费对运行碳排放的历年贡献均维持在较低水平。

表3 2005—2019 年建筑运行过程碳排放核算结果（单位：万吨CO2）

由图4 的分地区数据可知，各地对长三角区域建筑运行碳排放的历年贡献比例相对稳定，2019 年上海、江苏、浙江和安徽的贡献率分别 为 21.6%、27.5%、29.4% 和21.4%。

图4 2005—2019 年分地区建筑运行过程碳排放

｜主要结论与建议

本文依据统计资料与生命周期评价方法，建立了包含建材消费与运输、建筑施工与拆除，以及建筑运行的全过程碳排放统计核算模型，并以长三角区域为对象，分析了2005—2020 年上海、江苏、浙江和安徽四个地区的建筑业全过程碳排放水平，得出如下结论与建议，为区域建筑业的低碳发展提供参考。

1.核算期内，区域建筑业碳排放呈现整体增长趋势，但 “十三五”期间增速明显放缓，部分地区已临近建筑业碳排放的拐点。2.核算期内，长三角区域建设总量始终维持较高水平，导致建材消费产生的碳排放对年度碳排放总量的贡献十分突出。因此，在注重运行节能的同时，需重视推广节能绿色建材与新型结构体系，合理优化城市建设与资源开发利用，从而有效控制建材消费产生的碳排放。3.核算期内，建筑运行碳排放呈现出持续上升趋势，特别是公共建筑碳排放的增长较快。因此，需进一步强化建筑节能、加强宣传相关政策，并因地制宜发展节能建筑与低碳技术，开发利用新能源。4.核算期内，浙江和江苏对长三角区域建筑业碳排放的贡献最大，而近年来安徽建筑业碳排放的增速较快。在充分考虑地区经济发展水平、人口总量及城市建设情况的基础上，各地区应采取差异化的建筑业碳排放控制目标与减排策略。