ku体育建筑领域节能降碳潜力巨大

  KU体育资讯     |      2024-03-27 12:42

  ku体育中建一局承建的北京城市副中心160地块工程,打造“钢结构+全幕墙系统”的零能耗建筑。崔 璨摄

  建筑领域是我国能源消耗和碳排放的主要领域之一。随着城镇化率和居民生活水平不断提升,我国建筑领域能源消耗和二氧化碳排放将保持刚性增长,节能降碳潜力巨大。

  近日,国务院办公厅转发国家发展改革委、住房城乡建设部《加快推动建筑领域节能降碳工作方案》(以下简称《方案》),聚焦提高建筑领域能源利用效率、降低碳排放水平等方面系统部署了12项重点任务。下一步,建筑领域将如何大力推进节能降碳工作,记者进行了采访。

  广东省广州市黄埔区,迳下未来乡村新型建筑工业化示范项目施工现场,一栋栋模块化房屋有序吊装。不久后,200余栋绿色低碳、舒适宜居的新农宅将拔地而起。

  一方面,充分利用天然采光和节能结构设计。南北外窗采用透光率高、传热系数低的节能窗;设计合理的外挑遮阳房檐和遮阳窗帘,可有效减少阳光辐射;坡屋顶和平屋顶相结合的双层屋面设计,搭配加厚设计的室内保温层,可有效降低室内热损。

  另一方面,采用“光储直柔”一体化解决方案,将屋顶的光伏电能储存起来并实现柔性使用。“借助‘光储直柔’系统,300平方米的五居室月均发电量达870千瓦时,光照充足时能实现自给自足。”樊则森介绍,项目采用新型建筑工业化智能技术建造,八成工作量在智能工厂完成,既能提升施工效率,也能降低施工对环境的影响。

  提升新建建筑节能降碳水平,是从源头推动建筑领域节能降碳的重要保证。“与发达国家相比,我国城镇化率仍有较大提升空间,人民生活水平的逐步提高对建筑功能和室内环境提出了更高要求,也必然会对建筑能耗和碳排放强度控制形成压力。”中国建筑科学研究院首席科学家徐伟表示。为此,《方案》提出,优化新建建筑节能降碳设计,大力推广超低能耗建筑,推进绿色低碳农房建设,严格执行建筑节能降碳强制性标准。

  提升建筑节能标准,是提高新建建筑节能降碳水平的关键抓手。《方案》提出,区分不同阶段、建筑类型、气候区,有序制定修订一批建筑节能标准,逐步将城镇新建民用建筑节能标准提高到超低能耗水平。徐伟认为,在实践中,经济发达和技术成熟等具备条件的地区应率先提升新建建筑节能降碳水平,加快推广超低能耗、近零能耗、低碳零碳建筑,积极培育领军企业,形成具有竞争力的产业链,为大规模推广奠定基础;政府投资的公共建筑要积极按超低能耗、近零能耗、低碳零碳建筑标准建设,充分发挥示范带动作用。

  与新建建筑不同,我国既有建筑总量大,能耗和碳排放强度高,节能降碳改造难度较大。多年来,我国持续推进既有建筑节能降碳改造,已累计完成改造面积超24亿平方米。“据测算,全国存量建筑中仍有近40%为非节能建筑,既有公共建筑中使用寿命超20年建筑占比在30%以上。不少老旧居住建筑围护结构差、设备老旧效率低、运行维护管理缺失,导致我国建筑全生命周期能耗在全国能源消费总量中的占比较高。”中国建筑节能协会副会长倪江波说。这些建筑还将持续运行较长时间,亟须在技术、产业、资金等方面协同发力,加快推进节能降碳改造。

  《方案》明确,居住建筑节能改造部分的能效应达到现行标准规定,未采取节能措施的公共建筑改造后实现整体能效提升20%以上。徐伟认为,对于城镇既有建筑,各地区应全面开展摸底调查,以城市为单位制定既有建筑年度改造计划,明确重点用能设备、外墙保温、门窗改造等重点内容,结合小区公共环境整治、老旧小区改造、北方地区冬季清洁取暖等工作统筹推进;对于农村既有建筑,应坚持农民自愿、因地制宜、一户一策的原则,对房屋墙体、门窗、屋面、地面等进行菜单式微改造。

  “我家屋顶装了59块光伏板,不仅隔热保暖,还能带来发电收益。”对于自家的“阳光存折”,陕西铜川市克坊村村民徐女士很满意。2023年,隆基绿能在克坊村开始打造“光伏零碳村”。据测算,项目将为约300户村民建设6兆瓦的分布式光伏,每年发电约791万千瓦时,产生的绿电将基本抵消全村日常碳排放。

  “未来的建筑,将是可发电、会节能,且与建筑风格、周边应用场景深度融为一体的产物。”隆基绿能董事长钟宝申认为,相关行业应深入思考农村用户需求,提供结实耐用、外表美观的产品,以及与当地特色民居完美融合的解决方案。

  山东德州市,占地505亩的乡村玻璃温室,采用中深层地热供暖,温室内始终保持温暖如春;黑龙江哈尔滨市,乡村生物质集中供热项目高效利用秸秆,为居民供暖供热……各地正积极推广农村建筑等设施用能低碳转型。

  “据统计,我国农村建筑等设施屋顶可安装光伏装机潜力超过19亿千瓦,未来80%以上的农村地区基本可仅依靠建筑自身的光伏发电和周边的水电等提供生产生活用能。”在中国工程院院士、清华大学建筑节能研究中心主任江亿看来,农村地区还有丰富的生物质资源,可应用较为成熟的生物质燃料、沼气等技术将其转化为零碳燃料,“加快推动改变农村用能方式,将农村地区从化石能源消费者转变为低碳零碳能源的重要生产者,可有效解决农村能源问题和环境污染问题。”

  不只是农村。目前,我国建筑用能结构中的化石能源消费占比依然较高,如部分地区冬季取暖仍消耗大量煤炭,二氧化碳和大气污染物排放量较大。为此,《方案》对推动建筑用能低碳转型提出了一系列举措,要求结合实际加大建筑领域光伏、余热、地热等能源资源应用力度。

  “《方案》提出,推动新建公共建筑全面电气化,提高住宅采暖、生活热水、炊事等电气化普及率,此举可逐步减少建筑终端化石能源消费,有效提高建筑用能清洁化水平。”江亿分析,目前,我国城镇建筑炊事、生活热水、采暖等天然气普及率较高,医院、宾馆等还有一定量的蒸汽锅炉使用燃气或燃煤,建筑用能电气化存在较大潜力。

  提高建筑电气化水平,也有现实条件支撑。“目前,市场上各种功能完善的电磁炉、电炊具、电热水器等用电设备,已基本可以满足家庭、医院、餐饮等方面的日常需要。此外,我国目前实际执行的居民用电价格较低,与燃气相比具有价格优势,提高建筑用电比例也能够有效降低用能成本。”江亿说。

  目前,我国光伏发电装机规模已超过6亿千瓦,未来还将快速增长,全国城乡建筑及周边预计可安装光伏装机达28.5亿千瓦,可为光伏面板安装提供充足空间。

  为此,《方案》提出“制定完善建筑光伏一体化建设相关标准和图集,试点推动工业厂房、公共建筑、居住建筑等新建建筑光伏一体化建设”“推动建筑群整体参与电力需求响应和调峰”等措施。江亿认为,后续可通过推动“光储直柔”、蓄冷蓄热、负荷灵活调节等技术应用,进一步挖掘建筑储能和可灵活用能资源,推动建筑从单纯的电力消费者转为具有“产、消、蓄、调”功能的电力产消者。

  目前,我国建筑采暖热源主要包括集中热电联产电厂、区域燃煤燃气锅炉房等,每年产生大量二氧化碳排放。针对这一问题,《方案》提出,因地制宜推进热电联产集中供暖,支持建筑地热能、生物质能、太阳能供热应用,开展火电、工厂、核电等余热利用。

  在江亿看来,加快优化建筑供暖用能结构,大力实施配套基础设施建设和改造,可以有效拉动投资,也能明显降低供热运行成本,“比如,在建筑容积率小于3的建筑低密度区,可以优先推广空气源、土壤源、中深层地热源热泵等,如建筑密度更低时还可充分利用太阳能光热。在容积率大于3的高密度建筑区,为满足较高的供热需求,可推动充分利用核电、火电和垃圾焚烧厂及冶金、化工、有色、建材等行业生产过程余热。”

  浙江杭州市,一家五星级酒店的屋顶露台,两排高效空气源热泵有序运行。空气源热泵接入了智慧能碳管理平台,能够实现运行参数远程设定,并且根据用能需求智能启停。

  “平台会根据室外温度变化、用能习惯等,自动调节机组负荷变化,从而保障相对恒定的供水温度和热量供给,既满足房间、泳池等正常使用,又不浪费。”新奥集团泛能网相关负责人介绍,酒店进行用能改造后,采暖及热水系统整体能效提升约30%,相关运维成本可减少约10%。

  建筑运行阶段是建筑消耗能源和产生碳排放的重要环节。强化建筑运行节能降碳管理,是以较低成本提升建筑能源利用效率、降低二氧化碳排放的有力抓手。

  “目前,我国居民行为节能引导机制还不健全,一些大型交通场站、学校等公共场所缺乏严格的节能管理规定,制冷、采暖、照明等设备能源浪费较为严重。”徐伟告诉记者,为解决这些问题,《方案》提出一系列举措,要求加快淘汰低效落后用能设备、建立公共建筑节能监管体系、建立执行公共建筑室温控制机制、开展重点用能设备调试保养等。

  各地区各有关方面如何做好落实?徐伟认为,对于公共建筑,应科学制定能耗限额基准,依法开展建筑冬夏室内温度控制、用能设备和系统运行等情况检查,督促建筑管理单位定期开展重点用能设备调试保养;对于居住建筑,要结合大规模设备更新和消费品以旧换新,加大高效节能家电等设备推广力度,鼓励居民加快淘汰低效落后用能设备。

  为确保相关工作顺利推进,《方案》从强化技术创新引领、夯实统计核算基础、完善法规标准支撑和丰富经济激励政策等方面提出了支持措施。倪江波认为,相关举措针对性强、有操作性,为实现主要目标提供了有力保障。