江亿院士:城乡能源系统碳排放核算与减排路径

文章来源:可持续发展经济导刊江亿2022-05-12 13:59

建筑用能现状与低碳发展路径

 
建筑低碳的路该怎么走?现在建筑相关的碳排放,1/3以上是由于大量基建盖房、建筑材料如钢材、水泥的生产过程和运输及建造过程导致的碳排放,尽管归到了工业碳排放,其责任还是在建筑这边的。现在我国建筑总量660亿平方米,同时还有100亿平方米开工还没竣工的工地在盖房子,将来盖完了会达到750亿平方米。
 
届时,我国人均建筑面积(包括居住建筑和非居住建筑)达55平方米,将超过日本、韩国、新加坡这些亚洲发达国家的人均建筑拥用量。所以,我国盖房子应该告一段落,不能再使劲新增房子了,同时要避免拆旧的盖新的,那样就会没完没了地循环下去。应该把建设重点由盖新房转为修旧房,通过精细的修缮实现加固延寿和提升质量,这样既能满足社会发展对房屋、建筑环境不断提高的需求,同时还能大规模减少对钢铁、水泥等建材的旺盛需求,从而实现碳减排
 
另一重头是建筑运行,现在600多亿平方米,将来700多亿平方米,这些房子都要使用、运行。为了满足运行要求产生的碳排放怎么能降下来,这要求坚持建筑节能的方向,维持绿色节约的建筑用能模式。与发达国家相比,我国无论是人均建筑运行用能还是单位建筑面积都低得多。之所以低,主要是由于不同的使用模式。
 
我总说“部分时间和部分空间”,没人的时候,各种设备都关了;而美国都是全时间全空间,不管有人没人,建筑物里面的灯总亮着,空调通风总开着,这种使用模式是目前用能差别非常大的最主要原因。维持使用模式,同时让建筑机电系统和建筑形式能够适应这种“部分时间、部分空间”使用模式,这是我国阻止建筑运行用能迅速增长的关键点。
 
除了要坚持实现持续的建筑节能事业之外,面对零碳要求,还需要做全面电气化,因为以后主要的零碳能源来自于电。除了电气化,还要改变用电模式,未来电力中大规模大比例的是风电光电,而风电光电又是不稳定的,很难根据使用侧的变化及时调整,所以就得实现柔性用电。应该通过改造,让建筑有更大的储能能力和灵活用电能力,从而根据风电光电的变化改变我们从电网获取的电力,为电力的零碳化做出贡献。
 
要实现柔性用电,就需要特别大的储能能力,实际上经过分析,中国未来最大储能资源就是将来可能的3亿辆电动私家车,怎么把3亿辆电动私家车储能资源充分调动起来,这件事要跟建筑结合在一块考虑。因为这些车辆90%的时间或者停在社区停车场,或者停在上班的地方、附近的停车场,而这些都跟建筑相连,所以全面建设智能有序充电桩,不是插上就是充,而是电多就充上,电少从车中取电,把充电桩的电力纳入建筑配电系统,跟建筑用电联动,建筑加上智能充电桩合起来变成虚拟电厂,为电力系统调频调压,这将成为零碳下建筑的新任务,可以为实现碳中和做新的贡献。另一个任务是建筑消耗的热量,尤其是北方建筑的采暖,是由化石能源提供,将来要为建筑找到零碳的热源,满足建筑用热的各种要求。
 
从这点出发,考虑到未来,如果建筑总规模控制在750亿平方米,而且不再大拆大建,建筑用材量减少了,绿色使用模式能够维持住,同时把各种各样的余热回收起来解决建筑用热问题,现在是2020年中国建筑用电接近2万亿度电,考虑到将来建筑的全面电气化,规模又大了,再加上私家车,一共是4万亿度电,需要的热量是50GJ一年。
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