【低碳城市路线图研讨会精华No.5 】武汉建筑领域碳排放达峰路径研究

编者按:2018年6月11日,“绿色转型聚焦武汉” 低碳城市路线图国际研讨会在武汉举行。来自中日韩三国的百余名专家聚首武汉,就城市在绿色可持续发展中的地位和城市实现绿色低碳发展的路径进行了全方位的剖析。本网站将陆续编发此次研讨会的讨论精华,此篇是两位嘉宾关于武汉建筑领域碳排放达峰路径分析的发言。

 

武汉中信建筑设计研究总院 於仲义

研究背景和目标

 

人民日益增长的对美好生活的需要使得建筑用能逐年增加,推进建筑节能和能效提升是加快生态文明建设、走新型城镇化道路的重要体现。国家通过一系列政策法规,如《节约能源法》、《可再生能源法》,以及技术标准,如《绿色建筑评价标准》推动建筑节能,促进低碳发展。截止目前,我国已经发布实施能效强制性标准73项,能耗限额强制性标准104项。

湖北省建筑用能碳排放从2006年到2015年逐年增加,给达峰造成一定压力。

武汉市建筑领域能耗从2005年到2015年一直上升,很大程度上反映了碳排放量的持续增加。主要源于两方面,一是建筑面积增加,二是用能强度增加,二者共同作用对建筑能耗变化趋势产生影响。

国家“十三五”规划提出要在2030年达到全社会碳排放峰值,并争取尽早达峰。去年出台的武汉市碳排放达峰行动计划中提出全市要在2022年实现碳排放达峰。建筑能耗在全社会能耗占比将近1/3,因此建筑领域碳排放达峰尤其重要。

建筑领域碳排放达峰的可行性需要两方面的提升。一是政策管理,建筑的建设过程及建设完成之后的运行过程,对能耗影响比较大。运行的统一管理和个人行为的节能相对独立,无法形成统一的体系,部分激励政策需要进一步优化。二是技术标准。目前的技术标准主要侧重于设计,在全生命周期,特别是后期运行方面的规范不太健全。

 

武汉建筑碳排放达峰LEAP模型

 

我们对达峰路径的研究,为武汉市建筑行业碳排放达峰行动方案提供依据和参考。研究采用LEAP模型,数据结构主要包括居住建筑和公共建筑。居住建筑涵盖城市和农村。公共建筑主要包括办公、商场、医院、学校、酒店和其他。

我们在LEAP模型中对武汉的经济增速、城镇化率、常住人口、从业人员、GDP和人均GDP、第三产业增加值和商业建筑面积、人均居住面积、单位雇员办公建筑设置了基本条件假设。如图:

为了计算武汉碳排放达峰的峰值情况,我们设置了三种情景:

1)冻结情景是指新建建筑实行现有标准,不实行新建建筑标准,既有建筑实行一般改造。

2)基准情景是指新建建筑实行新建建筑标准,既有建筑实行一般改造。

3)达峰情景分三种情况:既有建筑改造,在基层情景基础上,部分既有建筑进行深度改造,采用高效能技术;新建超低能耗建筑,在基层情景基础上,部分新建建筑为绿色建筑或超低能耗建筑,比例逐年增加,采用高效能技术;增加可再生能源应用,采用高效能技术。

在基层情景和达峰情景下,以2015年为基准年向后推算。我们首先对2015年的基准能耗进行校准,利用模型将其与2016年统计年鉴的建筑能耗情况进行对比,发现模型的计算结果和统计结果在电力消费方面相差不大。

模型校准相差较大的地方在于汽油、煤油、柴油、原料油、烟煤等的使用情况。考虑到建筑领域没有汽油等能源使用,应当将其纳入交通部门统计。

通过测算,我们认为武汉建筑行业应在2030年以2549万吨二氧化碳实现达峰。2050和2015年统计数据差异在于排除了原油的排放量,总计1161万吨标准煤。

武汉市建筑行业碳排放达峰行动方案(初稿)

 

主要包括三个方面,总体目标、主要任务和保障措施。

总体目标:到2030年,武汉市建筑领域碳排放量达峰,并控制在2600万吨左右的水平,占全社会碳排放总量的15%左右。具体目标为“4个累积+2个占比”。

主要任务:加快提升建筑能效水平、全面推进绿色建筑发展、深入实施既有建筑节能改造、大力发展可再生建筑应用、构建低碳数据服务体系。

保障措施:健全实施工作机制、创新体质机制、绿色低碳管理、强化政策保障。

 

下一步工作

 

1)针对建筑碳排放达峰路径的指标和经济技术政策措施,进一步与武汉建筑碳排放达峰模型进行协调。

2)《武汉市建筑行业碳排放达峰行动方案》(初稿)中相关指标和措施进一步核实和调整。

 

宇恒可持续交通研究中心 辜培钦

我们的工作是基于於博士及LBNL研究团队的LEAP模型,结合近期建筑规划及建设情况拟合的建筑碳排放空间达峰情景结果,利用大数据手段建立武汉市中心城区建筑数据库,并为每栋建筑建立属性表格,包括功能类别、楼层、建筑体量、建筑年份等信息。接着通过Energy Plus模型模拟每栋建筑全天24小时的能耗变化状况,按年份做出相应的排放量的模拟。为测算未来建筑的能耗空间分布状况,我们根据总规及近期比较重要的建筑建设项目对城市区域建筑体量变化进行模拟。

根据达峰行动方案,我们制定了达峰情景及其对应三个政策,分别为既有建筑改造、近零能耗、节能应用。目前我们模拟到了2030年,还无法看出峰值,随着时间的推延,达峰效果将呈现。但从基于地理空间的可视化平台我们看到,达峰情景中主要区域的碳排放是下降的。平台也支撑分解各政策对不同区域造成的碳排放影响。我们后期会把各个行政区所对应的碳减排效果加进去,形成基于行政区的统计图表。

 

( 摄影/Diego Montero  图文编辑/韩迪 )