碳达峰、碳中和背景下建筑节能思考
碳达峰是指通过降低碳排放量的速度,尽快实现二氧化碳排放量的峰值后逐步下降;碳中和则是指将碳排放量控制在零增长或减少的状态。在这个过程中,建筑节能是必不可少的环节。
我国碳达峰碳中和目标愿景
《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》提出,到2025年,城镇新建建筑全面建成绿色建筑,建筑能源利用效率稳步提升,建筑用能结构逐步优化,建筑能耗和碳排放增长趋势得到有效控制,基本形成绿色、低碳、循环的建设发展方式,为城乡建设领域2030年前碳达峰奠定坚实基础。
《中共中央办公厅 国务院办公厅关于推动城乡建设绿色发展的意见》明确了城乡建设绿色发展蓝图。通过加快绿色建筑建设,转变建造方式,积极推广绿色建材,推动建筑运行管理高效低碳,实现建筑全寿命期的绿色低碳发展,将极大促进城乡建设绿色发展。
《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》提出到2025年,绿色低碳循环发展的经济体系初步形成,重点行业能源利用效率大幅提升。到2030年,经济社会发展全面绿色转型取得显著成效,重点耗能行业能源利用效率达到国际先进水平。到2060年,绿色低碳循环发展的经济体系和清洁低碳安全高效的能源体系全面建立,能源利用效率达到国际先进水平,非化石能源消费比重达到80%以上,碳中和目标顺利实现,生态文明建设取得丰硕成果,开创人与自然和谐共生新境界。
《城乡建设领域碳达峰实施方案》提出2030年前,城乡建设领域碳排放达到峰值。用能结构和方式更加优化,城乡建设方式绿色低碳转型取得积极进展,“大量建设、大量消耗、大量排放 ”基本扭转。力争到2060年前,城乡建设方式全面实现绿色低碳转型,系统性变革全面实现,美好人居环境全面建成,城乡建设领域碳排放治理现代化全面实现,人民生活更加幸福。
“双碳”目标指引下的低碳转型新进展(图片来样网络侵删)
我国建筑供热低碳转型的实施路径
针对我国北方城镇建筑、农村建筑、南方城镇建筑等不同建筑供暖需求特点,应采取不同的低碳供热路径。
1、北方城镇农村建筑转型:
北方城镇建筑供暖应充分利用好既有的集中供热管网资源,优化热源结构。北方农村继续推行清洁取暖,开展散煤替代,结合可再生能源利用,推进“煤改电”“煤改生物质能”。南方家庭优先发展分户供热,鼓励以电代气。此外,鼓励生活热水以电代气,推广应用电热泵热水器、太阳能热水器。
对于北方城镇既有建筑,在紧凑型的城市中心区域集中供热系统依然具有优势,应充分利用既有城镇集中供暖管网继续集中供暖;加强供热管网互联互通,结合储热设施,利用工业余热替代部分燃煤热电联产、燃气锅炉房供暖,并通过降低热网回水温度,结合低温供热末端,提高供热系统整体能源利用效率;因地制宜利用污水源、地热能、太阳能等多能互补系统供暖。
对于北方城镇新建建筑,可以采取多能互补的小区集中供热系统进行供暖,发展低温区域供热系统,因地制宜利用当地可再生能源资源。对中小城市可以选择可再生能源集中应用为主,通过热源侧的可再生能源集中应用、应用末端的建筑能效提升、高效的输配热力管网来实现供暖。随着建筑节能标准的提高,尤其是超低能耗建筑、近零能耗建筑大规模推广后,不再需求集中供暖系统,采用分户的空气源热泵进行补热,即可满足需求。
对于北方农村建筑,在做好建筑节能保温改造的前提下,优先鼓励采用空气源热泵进行采暖。对于生物质资源丰富地区的农户,可利用“生物质供热专用炉具+成型燃料颗粒”技术,采用散热器或地板辐射供热末端进行供暖,兼顾解决炊事和生活热水问题;对太阳能资源丰富的地区,可采用被动太阳房结合空气源热泵补热等方式满足供暖需求。随着太阳能光伏发电成本的持续下降,也可采用太阳能光伏系统结合空气源热泵供暖或电蓄热供暖的技术,利用廉价的光伏发电来驱动空气源热泵或电蓄热进行供暖。
2、南方城镇农村建筑转型:
对于南方城镇家庭,不适宜采用北方大规模市政集中供暖方式,宜采取清洁能源驱动、分散式为主的方式进行采暖,包括空气源热泵、燃气壁挂炉等。但为了尽早实现碳达峰目标,应倡导用户开展电能替代,减少对天然气等化石能源的消耗,空气源热泵采暖应是主导的分散采暖方式。对于周边余热或可再生能源资源丰富、居民支付意愿较强的居住小区,可以优先发展城镇分布式小区供暖。
对于南方农村家庭,空气源热泵仍是主导的分散采暖方式。随着未来屋顶光伏大规模的推广,在比较成本优势的前提下,也可利用光伏电力直接电蓄热采暖。对于生物质资源丰富的南方农村地区,因地制宜推广生物质炉,兼顾满足供暖、炊事和生活热水需要。
我国的发展成绩有目共睹,在历史的十字路口,我国面临前所未有的挑战和国内外新发展环境,没有成熟的碳中和经验和固定模式可以照搬。相比发达经济体,我国实现“双碳”目标时间更紧、任务异常艰巨,需要经济结构、技术创新、资金投入、能力提升、消费方式的深刻转变。走中国特色的绿色低碳转型发展之路是一个不断继承、实践、学习、提升、完善的过程,这要求在实践中不断调整相关政策、路径,既要做好顶层设计,也要“摸着石头过河”。
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