北京市大型公共建筑碳减排潜力及路径研究

文_王云霞 北京节能环保中心

北京市2019年二氧化碳排放量为1.45亿t，其中建筑行业仅运行阶段碳排放约7200万t，占北京市碳总排放量约50%，公共建筑特别是大型公建成为建筑行业运行阶段碳排放的主力军。

1 北京市公共建筑碳排放现状及规律研究

1.1 公共建筑碳排放现状

北京市公共建筑涉及功能类型较多，包括办公、商业、酒店、学校、医院、文化、体育等。其中，办公及商业综合体所占比例最高，分别为33%和31%，其次为学校及酒店。

根据2016年北京公共建筑能源消耗管理基础信息采集数据，得到不同类型公共建筑的电耗强度，如图1。

图1 北京市不同类型公共建筑电耗强度

北京市公共建筑在2016年的单位面积电耗平均水平为109kWh/m2，其中医疗卫生、科研建筑、商场建筑、文化建筑、宾馆饭店电耗水平较高。

依据北京市2020年统计年鉴，北京市新建公共建筑在2014、2015达到峰值，之后呈逐年下降趋势，公共建筑面积增长放缓。随着北京市城市规模的严格控制和非首都功能疏解的逐步推进，公共建筑总面积将基本保持稳定。

选取2010～2019年的公共建筑统计数据，能耗总量与碳排放的变化曲线如图2。

图2 2010～2019年公共建筑能耗和碳排放情况对比

公共建筑各年度能耗和碳排放变化趋势基本一致，处于缓慢上升趋势，近几年碳排放增速高于能耗增速。

1.2 公共建筑碳排放规律预测

建筑碳排放总量主要受到建筑规模、能耗强度及碳排放因子三个因素的影响。其中，碳排放因子与北京市电力结构相关。

1.2.1 建筑规模预测

根据北京市城市总体规划（2016～2035年）目标，结合北京市住建委统计数据及统计年鉴数据，对北京市公共建筑的发展规模分情景进行预测（低速、中速、高速），并以此作为碳排放总量预测的依据。经预测，若按低速增长模式，至2035年北京市公共建筑面积约4.74亿m2，中速增长模式公共建筑面积约5.05亿m2，高速增长模式公共建筑面积可达5.38亿m2。详见图3。

图3 北京市公共建筑面积预测

1.2.2 碳排放强度预测

根据北京市近几年的节能工作的开展情况，对北京市公共建筑碳排放强度进行预测，如图4。可见，若不采取碳减排措施，至2035年北京市公共建筑在不考虑碳排放因子变化的情况下，碳排放强度可达94.1kg/m2。

图4 北京市公共建筑碳排放强度预测

1.2.3 碳排放总量预测

基于以上公共建筑面积及能耗强度预测，在不考虑碳排放因子变化的情况下，对北京市公共建筑碳排放总量的变化情况进行分情景预测，如图5所示。

图5 北京市公共建筑碳排放强度预测（无序碳排放）

若不考虑采用碳减排措施，能耗强度下降幅度有限，当建筑面积中速或高速增长时，碳排放总量呈逐年增长的趋势，若建筑面积低速增长，碳排放总量在2032年左右达到峰值。

2 北京市大型公建碳减排路径及重点任务

2.1 碳减排路径

对于不同类型公共建筑，考虑其使用需求、用能设备特点、用能强度等，从重要性、减碳性、可操作性三个原则和维度，确定适用于北京市大型公共建筑的碳减排实现路径包括：提高绿色星级建筑比例（超低能耗建筑）、既有建筑节能改造、分散采暖及热水系统能源结构调整、应用可再生能源、建筑电气化等。

结合北京市能源规划方案及碳减排总体目标，对办公建筑、酒店、宾馆、医院、学校等不同类型公共建筑进行碳减排规划，进而得到北京市公共建筑“十四五”碳减排总体规划如图6。

图6 北京市大型公共建筑碳减排规划方案

2.2 碳减排重点任务

根据大型公共建筑能耗特点，并依据任务实施难度、经济性、碳减排效果、可推广性等原则，从“深化与发展”“改革与创新”“政策与机制”三个方面，以“6+3+3”的方式，提出大型公共建筑的碳减排重点任务。

第一个“6”是指6个成熟重点技术的深化与发展应用，包括医院蒸汽锅炉低碳改造、利用消防水池蓄冷、推广高效制冷机房、冬季热泵供热改造、商业建筑电厨房推广、光伏系统推广应用6项技术。对6项技术的碳减排途径、重点实施对象、碳减排效果、经济性及实施步骤进行详细汇总，计算出不同时间段的减碳量，至2050年，可减少二氧化碳排放量约222万t，减排效果明显。如图7。

图7 北京市公共建筑碳减排重点任务实施效果预测

第二个“3”是指三项“改革与创新”技术的应用，即光储直柔建筑示范应用、非CO2类温室气体排放管控、大物业智慧楼宇控制系统应用。这三项技术目前尚未广泛应用，但在未来会逐渐成熟并广泛应用到减碳中。

第三个“3”是指研究制定三项“政策与机制”，即建筑用能限额及用能管理、节能减碳激励政策、建筑节能减排量核证。

①推进建筑用能限额与用能管理制度。在原有能耗管理工作的基础上，进一步推进用能管理的深度与广度。加强能源审计工作，规范审计报告内容；能源管理类型由用电扩展至电力、燃气、热力等全能源；将用能限额与定额结合，更科学地制定评价标准；增加对建筑碳排放量的管理，并制定限额。

为确保碳减排工作的稳步推进，应建立全北京市统一的碳排放数据监管平台，从而帮助管理部门了解北京市公共建筑碳排放情况，提升碳排放管理水平，实现碳排放的核查诊断，推进节能减碳精细化管理。

②为尽快顺利实现北京市双碳目标，完善现有节能减碳激励政策。建议继续推行现有的节能技改、清洁生产审核、新能源利用以及合同能源管理等激励政策，同时要注意以下几点：补贴对象应有良好的运行效果，各项措施落实到位；申请门槛适度，避免门槛过高难以实现，或门槛过低无鼓励效果；对重点推进的措施加大补贴力度，提高政策补贴对企业开展节能减碳工作的吸引力。

③建立完善的建筑节能减排量核证体系。针对当前的节能量分析与核证工作难以有效支撑当前全社会节能工作精细化管理与高质量发展的需求，也不能满足节能改造项目、合同能源管理、能源审计、节能目标考核等市场性需求。建议建立一套科学、客观、可操作性强的节能减排量核证方法及工具，用以提升北京市节能项目节能量分析与核证工作的科学性、规范性、统一协调性与有效性，保障相关节能政策的有效实施。

3 北京市公建碳减排未来情景预测

基于碳减排路径分析，在实施碳减排重点任务的基础上，对北京市公共建筑能耗强度进行预测，如图8。若采取碳减排措施，至2035年北京市公共建筑碳排放强度可下降至78.4kg/m2（不考虑碳排放因子变化）。

图8 北京市公共建筑碳排放强度预测

结合北京市公共建筑规模增长规律，对北京市大型公共建筑的碳排放总量进行预测（不考虑碳排放因子变化），如图9。在公共建筑规模低速、中速、高速增长情境下，北京市公共建筑碳排放总量分别与2025年、2027年、2030年达到峰值。

图9 基于碳减排路径的碳排放量预测（有序碳排放）

在2030年达峰的基础上，北京市公共建筑领域将坚定不移地贯彻新发展理念，坚持走高质低碳发展路线，继续向2060年前实现碳中和推进。