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江億院士:城鄉(xiāng)能源系統(tǒng)碳排放核算與減排路徑

文章來源:可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟導刊江億2022-05-12 13:59

建筑用能現(xiàn)狀與低碳發(fā)展路徑

 
建筑低碳的路該怎么走?現(xiàn)在建筑相關的碳排放,1/3以上是由于大量基建蓋房、建筑材料如鋼材、水泥的生產(chǎn)過程和運輸及建造過程導致的碳排放,盡管歸到了工業(yè)碳排放,其責任還是在建筑這邊的?,F(xiàn)在我國建筑總量660億平方米,同時還有100億平方米開工還沒竣工的工地在蓋房子,將來蓋完了會達到750億平方米。
 
屆時,我國人均建筑面積(包括居住建筑和非居住建筑)達55平方米,將超過日本、韓國、新加坡這些亞洲發(fā)達國家的人均建筑擁用量。所以,我國蓋房子應該告一段落,不能再使勁新增房子了,同時要避免拆舊的蓋新的,那樣就會沒完沒了地循環(huán)下去。應該把建設重點由蓋新房轉為修舊房,通過精細的修繕實現(xiàn)加固延壽和提升質量,這樣既能滿足社會發(fā)展對房屋、建筑環(huán)境不斷提高的需求,同時還能大規(guī)模減少對鋼鐵、水泥等建材的旺盛需求,從而實現(xiàn)碳減排。
 
另一重頭是建筑運行,現(xiàn)在600多億平方米,將來700多億平方米,這些房子都要使用、運行。為了滿足運行要求產(chǎn)生的碳排放怎么能降下來,這要求堅持建筑節(jié)能的方向,維持綠色節(jié)約的建筑用能模式。與發(fā)達國家相比,我國無論是人均建筑運行用能還是單位建筑面積都低得多。之所以低,主要是由于不同的使用模式。
 
我總說“部分時間和部分空間”,沒人的時候,各種設備都關了;而美國都是全時間全空間,不管有人沒人,建筑物里面的燈總亮著,空調通風總開著,這種使用模式是目前用能差別非常大的最主要原因。維持使用模式,同時讓建筑機電系統(tǒng)和建筑形式能夠適應這種“部分時間、部分空間”使用模式,這是我國阻止建筑運行用能迅速增長的關鍵點。
 
除了要堅持實現(xiàn)持續(xù)的建筑節(jié)能事業(yè)之外,面對零碳要求,還需要做全面電氣化,因為以后主要的零碳能源來自于電。除了電氣化,還要改變用電模式,未來電力中大規(guī)模大比例的是風電光電,而風電光電又是不穩(wěn)定的,很難根據(jù)使用側的變化及時調整,所以就得實現(xiàn)柔性用電。應該通過改造,讓建筑有更大的儲能能力和靈活用電能力,從而根據(jù)風電光電的變化改變我們從電網(wǎng)獲取的電力,為電力的零碳化做出貢獻。
 
要實現(xiàn)柔性用電,就需要特別大的儲能能力,實際上經(jīng)過分析,中國未來最大儲能資源就是將來可能的3億輛電動私家車,怎么把3億輛電動私家車儲能資源充分調動起來,這件事要跟建筑結合在一塊考慮。因為這些車輛90%的時間或者停在社區(qū)停車場,或者停在上班的地方、附近的停車場,而這些都跟建筑相連,所以全面建設智能有序充電樁,不是插上就是充,而是電多就充上,電少從車中取電,把充電樁的電力納入建筑配電系統(tǒng),跟建筑用電聯(lián)動,建筑加上智能充電樁合起來變成虛擬電廠,為電力系統(tǒng)調頻調壓,這將成為零碳下建筑的新任務,可以為實現(xiàn)碳中和做新的貢獻。另一個任務是建筑消耗的熱量,尤其是北方建筑的采暖,是由化石能源提供,將來要為建筑找到零碳的熱源,滿足建筑用熱的各種要求。
 
從這點出發(fā),考慮到未來,如果建筑總規(guī)模控制在750億平方米,而且不再大拆大建,建筑用材量減少了,綠色使用模式能夠維持住,同時把各種各樣的余熱回收起來解決建筑用熱問題,現(xiàn)在是2020年中國建筑用電接近2萬億度電,考慮到將來建筑的全面電氣化,規(guī)模又大了,再加上私家車,一共是4萬億度電,需要的熱量是50GJ一年。

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