北京市大型公共建筑碳減排潛力及路徑研究

文_王云霞 北京節能環保中心

北京市2019年二氧化碳排放量為1.45億t，其中建筑行業僅運行階段碳排放約7200萬t，占北京市碳總排放量約50%，公共建筑特別是大型公建成為建筑行業運行階段碳排放的主力軍。

1 北京市公共建筑碳排放現狀及規律研究

1.1 公共建筑碳排放現狀

北京市公共建筑涉及功能類型較多，包括辦公、商業、酒店、學校、醫院、文化、體育等。其中，辦公及商業綜合體所占比例最高，分別為33%和31%，其次為學校及酒店。

根據2016年北京公共建筑能源消耗管理基礎信息采集數據，得到不同類型公共建筑的電耗強度，如圖1。

圖1 北京市不同類型公共建筑電耗強度

北京市公共建筑在2016年的單位面積電耗平均水平為109kWh/m2，其中醫療衛生、科研建筑、商場建筑、文化建筑、賓館飯店電耗水平較高。

依據北京市2020年統計年鑒，北京市新建公共建筑在2014、2015達到峰值，之后呈逐年下降趨勢，公共建筑面積增長放緩。隨著北京市城市規模的嚴格控制和非首都功能疏解的逐步推進，公共建筑總面積將基本保持穩定。

選取2010～2019年的公共建筑統計數據，能耗總量與碳排放的變化曲線如圖2。

圖2 2010～2019年公共建筑能耗和碳排放情況對比

公共建筑各年度能耗和碳排放變化趨勢基本一致，處于緩慢上升趨勢，近幾年碳排放增速高于能耗增速。

1.2 公共建筑碳排放規律預測

建筑碳排放總量主要受到建筑規模、能耗強度及碳排放因子三個因素的影響。其中，碳排放因子與北京市電力結構相關。

1.2.1 建筑規模預測

根據北京市城市總體規劃（2016～2035年）目標，結合北京市住建委統計數據及統計年鑒數據，對北京市公共建筑的發展規模分情景進行預測（低速、中速、高速），并以此作為碳排放總量預測的依據。經預測，若按低速增長模式，至2035年北京市公共建筑面積約4.74億m2，中速增長模式公共建筑面積約5.05億m2，高速增長模式公共建筑面積可達5.38億m2。詳見圖3。

圖3 北京市公共建筑面積預測

1.2.2 碳排放強度預測

根據北京市近幾年的節能工作的開展情況，對北京市公共建筑碳排放強度進行預測，如圖4。可見，若不采取碳減排措施，至2035年北京市公共建筑在不考慮碳排放因子變化的情況下，碳排放強度可達94.1kg/m2。

圖4 北京市公共建筑碳排放強度預測

1.2.3 碳排放總量預測

基于以上公共建筑面積及能耗強度預測，在不考慮碳排放因子變化的情況下，對北京市公共建筑碳排放總量的變化情況進行分情景預測，如圖5所示。

圖5 北京市公共建筑碳排放強度預測（無序碳排放）

若不考慮采用碳減排措施，能耗強度下降幅度有限，當建筑面積中速或高速增長時，碳排放總量呈逐年增長的趨勢，若建筑面積低速增長，碳排放總量在2032年左右達到峰值。

2 北京市大型公建碳減排路徑及重點任務

2.1 碳減排路徑

對于不同類型公共建筑，考慮其使用需求、用能設備特點、用能強度等，從重要性、減碳性、可操作性三個原則和維度，確定適用于北京市大型公共建筑的碳減排實現路徑包括：提高綠色星級建筑比例（超低能耗建筑）、既有建筑節能改造、分散采暖及熱水系統能源結構調整、應用可再生能源、建筑電氣化等。

結合北京市能源規劃方案及碳減排總體目標，對辦公建筑、酒店、賓館、醫院、學校等不同類型公共建筑進行碳減排規劃，進而得到北京市公共建筑“十四五”碳減排總體規劃如圖6。

圖6 北京市大型公共建筑碳減排規劃方案

2.2 碳減排重點任務

根據大型公共建筑能耗特點，并依據任務實施難度、經濟性、碳減排效果、可推廣性等原則，從“深化與發展”“改革與創新”“政策與機制”三個方面，以“6+3+3”的方式，提出大型公共建筑的碳減排重點任務。

第一個“6”是指6個成熟重點技術的深化與發展應用，包括醫院蒸汽鍋爐低碳改造、利用消防水池蓄冷、推廣高效制冷機房、冬季熱泵供熱改造、商業建筑電廚房推廣、光伏系統推廣應用6項技術。對6項技術的碳減排途徑、重點實施對象、碳減排效果、經濟性及實施步驟進行詳細匯總，計算出不同時間段的減碳量，至2050年，可減少二氧化碳排放量約222萬t，減排效果明顯。如圖7。

圖7 北京市公共建筑碳減排重點任務實施效果預測

第二個“3”是指三項“改革與創新”技術的應用，即光儲直柔建筑示范應用、非CO2類溫室氣體排放管控、大物業智慧樓宇控制系統應用。這三項技術目前尚未廣泛應用，但在未來會逐漸成熟并廣泛應用到減碳中。

第三個“3”是指研究制定三項“政策與機制”，即建筑用能限額及用能管理、節能減碳激勵政策、建筑節能減排量核證。

①推進建筑用能限額與用能管理制度。在原有能耗管理工作的基礎上，進一步推進用能管理的深度與廣度。加強能源審計工作，規范審計報告內容；能源管理類型由用電擴展至電力、燃氣、熱力等全能源；將用能限額與定額結合，更科學地制定評價標準；增加對建筑碳排放量的管理，并制定限額。

為確保碳減排工作的穩步推進，應建立全北京市統一的碳排放數據監管平臺，從而幫助管理部門了解北京市公共建筑碳排放情況，提升碳排放管理水平，實現碳排放的核查診斷，推進節能減碳精細化管理。

②為盡快順利實現北京市雙碳目標，完善現有節能減碳激勵政策。建議繼續推行現有的節能技改、清潔生產審核、新能源利用以及合同能源管理等激勵政策，同時要注意以下幾點：補貼對象應有良好的運行效果，各項措施落實到位；申請門檻適度，避免門檻過高難以實現，或門檻過低無鼓勵效果；對重點推進的措施加大補貼力度，提高政策補貼對企業開展節能減碳工作的吸引力。

③建立完善的建筑節能減排量核證體系。針對當前的節能量分析與核證工作難以有效支撐當前全社會節能工作精細化管理與高質量發展的需求，也不能滿足節能改造項目、合同能源管理、能源審計、節能目標考核等市場性需求。建議建立一套科學、客觀、可操作性強的節能減排量核證方法及工具，用以提升北京市節能項目節能量分析與核證工作的科學性、規范性、統一協調性與有效性，保障相關節能政策的有效實施。

3 北京市公建碳減排未來情景預測

基于碳減排路徑分析，在實施碳減排重點任務的基礎上，對北京市公共建筑能耗強度進行預測，如圖8。若采取碳減排措施，至2035年北京市公共建筑碳排放強度可下降至78.4kg/m2（不考慮碳排放因子變化）。

圖8 北京市公共建筑碳排放強度預測

結合北京市公共建筑規模增長規律，對北京市大型公共建筑的碳排放總量進行預測（不考慮碳排放因子變化），如圖9。在公共建筑規模低速、中速、高速增長情境下，北京市公共建筑碳排放總量分別與2025年、2027年、2030年達到峰值。

圖9 基于碳減排路徑的碳排放量預測（有序碳排放）

在2030年達峰的基礎上，北京市公共建筑領域將堅定不移地貫徹新發展理念，堅持走高質低碳發展路線，繼續向2060年前實現碳中和推進。