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          行業動態

          中國建筑碳排現狀、變化趨勢與達峰路徑

          發布時間:2021-07-23 點擊數: 850

           

          1. 中國建筑碳排放現狀 

          只要談及碳排放首先都需要界定碳排放測算邊界,按照產生的邊界建筑碳排放可劃分為三類:

          1)建筑直接碳排放。指建筑運行階段直接消費的化石能源帶來的碳排放,主要產生于建筑炊事、熱水和分散采暖等活動。目前,生態環保部發布的《省級二氧化碳排放達峰行動方案編制指南》就是按照此口徑劃分行業碳排放邊界。 

          2)建筑間接碳排放。指建筑運行階段消費的電力和熱力兩大二次能源帶來的碳排放,這是建筑運行碳排放的主要來源。(1)和(2)相加即為建筑運行碳排放。

          3)建筑隱含碳排放。指建筑施工和建材生產帶來的碳排放,也被稱為建筑物化碳排放。與《中國建筑能耗研究報告2020》不同,我們此處按照當年竣工房屋建筑進行測算。

          前兩項之和即為建筑運行碳排放,全部三項之和可稱為建筑全壽命周期碳排放。

          根據我們的測算,2018年建筑全壽命周期碳排放37.58tCO2(詳見圖1),其中建材生產階段碳排放15.51tCO2,建筑施工階段碳排放0.95tCO2,建筑運行階段碳排放21.12tCO2。在建筑運行碳排放中,建筑直接碳排放約占28%,電力碳排放占50%,熱力碳排放22%。 

           

          1 2018年中國建筑全壽命周期碳排放


          2. 中國建筑碳排放變化趨勢
          如圖2所示,中國建筑全壽命周期碳排放總體上呈現增長趨勢,從2000+的約10億噸CO2,增長到201837.58億噸,增長3.76倍。但增速顯著放緩,十一五期間年均增速11.6%,十三五后期間增速降至2.15%,基本趨于平穩。不同階段的建筑碳排放變化趨勢特點存在一定差異。


          中國建筑全壽命周期碳排放變化趨勢

          1)建材生產階段碳排放。2014年是建材碳排放變化的分水嶺,2000-2014年建材碳排放年均增速12%,2014年達到15.9億噸CO2,此后基本進入平臺期??⒐そㄖ娣e是建材生產碳排放的主要驅動因素,2014年房屋建筑竣工面積達到頂峰42億平方米。如圖3所示。


          建材生產階段碳排放變化趨勢

          2)建筑施工階段碳排放。建筑施工階段碳排放增速在2014年出現拐點,2014年后增速下降顯著(如圖4所示)。


          建筑施工階段能耗與碳排放變化趨勢


          3)建筑運行階段碳排放。建筑運行階段碳排放總體上呈現上升趨勢,但增速明顯放緩,年均增速從十五期間的10.31%,下降到十三五期間的2.85%。其中建筑直接碳排放已經基本進入平臺期,建筑電力碳排放近些年仍維持在7%的增速,熱力碳排放近些年增速約為3.5%。如圖5所示。

          建筑運行階段碳排放變化趨勢


          從建筑運行階段碳排放構成看,建筑直接碳排放占比從2000年的46.5%,下降到201828%;電力碳排放則從33%上升到45%;熱力碳排放比例維持在22%-25%之間(如圖6所示)。


          建筑運行階段碳排放構成

           3. 中國建筑碳排放達峰展望
          根據前面的數據分析,建筑物化階段碳排放已基本達峰,建筑運行碳排放仍然呈現增長趨勢。因此,我們主要針對建筑運行階段碳排放進行了情景模擬。我們團隊將建筑碳減排措施分成四個基本類型:建筑節能,建筑產能(即可再生能源建筑應用),建筑電氣化和電力部門脫碳,CCUS技術。以此為基礎設置了5大情景:基準情景、節能情景、產能情景、脫碳情景和中和情景,情景預測結果如圖7所示。
          在基準情景下,我國建筑運行階段碳排放將于2040年達峰,碳排放峰值約為27.01tCO2,達峰時間嚴重落后于我國2030碳排放達峰目標,到2060年仍將有15tCO2,將嚴重制約我國碳中和目標的實現。因此,建筑部門應該以更積極的態度、更先進的技術手段和強制性的政策措施,加速達峰時間,消減達峰峰值,助推我國碳達峰碳中和目標的實現。
          與基準情景相比,到2060年不同技術措施可實現減排量分別為:建筑節能3.3tCO2,建筑產能2.99tCO2,建筑電氣化與電力部門脫碳4.5tCO2,CCUS技術4.2tCO2(如圖8所示)。


          7  2060中國建筑運行碳排放情景分析


          相比基準情景到2060年不同技術措施的減排潛力


          我們發現在節能情景下建筑運行碳排放可在2030年達峰,峰值為26.08tCO2,如果依此作為達峰目標的話,可以反推出十四五期間我國建筑能耗與碳排放總量控制目標:到2025年,我國建筑碳排放總量應控制在25tCO2,年均增速不超過1.50%;建筑能耗總量應控制在12tce,年均增速不超過2.20%。 
          4. 建筑行業實現“30-60”路徑建議
          要實現建筑運行碳排放達峰、碳中和,還是應從上述四個根本路徑入手:一是加速提升建筑節能水平,具體措施包括提升建筑保溫隔熱性能、提高設備能源利用效率和建筑節能運行管理水平;二是規?;茝V可再生能源建筑應用,提高建筑產能能力,發展綠色能源供暖技術;三是與電力部門脫碳進程協同,推動建筑電氣化,提高建筑用電與電網互動能力;四是加大小區綠化和城市綠地面積,提高固碳、碳匯能力。
          另外,從建筑全壽命周期視角看,建筑領域還可以發揮更大的減排能力,如提升建筑壽命,防止大拆大建,減少新建建筑量;發展木結構、鋼結構(考慮鋼材的回收)等低碳建筑結構體系,減少建材生產階段碳排放;大力推廣綠色建材的應用,將碳排放強度作為綠色建材認定的關鍵指標,發展具有固碳能力的建材,包括以CO2作為生產原料的建材,或者能夠吸附CO2的建材。 
          本文作者:蔡偉光,博士,重慶大學管理科學與房地產學院教授、博士生導師,中國建筑節能協會能耗統計專委會秘書長,美國勞倫斯伯克利國家實驗室訪問學者,重慶英才·青年拔尖人才,主要研究方向為建筑能耗與碳排放數據測算、建模與仿真。

          來源能源管理節能低碳平臺

           

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