建材生產和建筑運行的碳減排思路
衣食住行是支撐人類社會生活的基本要素,建筑人居消費必然是剛性需求。據中國建筑節(jié)能協會建筑能耗與碳排放數據專業(yè)委員會發(fā)布的《中國建筑能耗與碳排放研究報告(2021)》統計,2019年全國建筑全過程能耗總量為 22.33 億噸標準煤,全國建筑全過程碳排放總量為49.97億噸二氧化碳,占全國碳排放的比重為49.97%。由此可見,建筑領域是我國主要碳排放來源之一,依靠技術創(chuàng)新推動建筑產品綠色化、低碳化發(fā)展,通過建筑全過程減碳,對實現碳中和意義重大。
《2021年中國碳中和愿景下建筑行業(yè)市場現狀分析》顯示,全國建筑全壽命周期能耗總量中,建筑能耗占全國能源消費總量的比重為46.5%。其中,建材生產階段占建筑全壽命周期能耗的51.3%,占全國能源消費總量的比重為23.8%;建筑施工階段占建筑全壽命周期能耗的2.2%,占全國能源消費總量的比重為1%。
根據2020年生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《省級二氧化碳排放達峰行動方案編制指南》統計,建筑運行階段占建筑全壽命周期能耗的46.6%,占全國能源消費總量的比重為21.7%。
有鑒于建材生產及建筑運行是建筑全壽命周期兩個主要耗能階段,所以本文主要討論建材生產及建筑運行的碳減排思路。
據《2022年建筑行業(yè)發(fā)展前景分析(碳中和專題報告)》稱,建材生產環(huán)節(jié),水泥是碳排放的主要部分,水泥生產運輸環(huán)節(jié)碳排放占比41%。
水泥行業(yè)碳減排路徑分析
水泥行業(yè)作為國民經濟的重要基礎產業(yè),貢獻了全球范圍內碳排放總量的7%。而我國每年生產全球近六成的水泥,水泥行業(yè)碳排放量也將近占全球水泥產業(yè)碳排放總量的一半。國內水泥行業(yè)碳減排形勢嚴竣,任務艱巨。
技改和替代燃料是基礎,碳捕集技術是未來。第一,燃料替代是優(yōu)先考慮且具有成本效益的手段,到2050年可推動水泥行業(yè)約10%的碳減排。第二,優(yōu)化調整水泥產品原材料結構,減少熟料用量。據專家測算,我國水泥中熟料系數為0.678, 若降到0.55,以出廠水泥計,碳排放可減少18%。第三,通過節(jié)能減排技術的進步和推廣應用實現碳減排目標。水泥企業(yè)可以通過不斷改造生產線,提升能效,從而實現碳減排。相關研究結果顯示,該路徑從每噸熟料熱耗、電耗方面,可幫助水泥行業(yè)降低約20%的碳排放。第四,開發(fā)碳捕集技術是具有潛力的碳減排技術路徑。
隨著碳捕集相關技術進步,其成本有望持續(xù)下降,經濟性與有效性有望顯現。綜合利用以上方法,有望在2030年,水泥行業(yè)碳排放量降低30%,預計將實現碳減排量3.6億噸。
建筑人居產業(yè)減碳關鍵手段
建筑人居過程占建筑全壽命周期能耗的46.6%,占全國能源消費總量的比重為21.7%。要實現建筑運行階段的碳達峰、碳中和,需從提升建筑節(jié)能水平,規(guī)?;茝V可再生能源建筑應用,提高建筑“產能”能力,發(fā)展綠色能源供暖、制冷、炊事、照明、洗浴等技術,推廣建筑全面電氣化和固碳技術等方面著手。
據《中國建筑碳排現狀、變化趨勢與達峰路徑》測算,到2060年不同技術措施可實現碳減排量分別為:建筑節(jié)能減排3.3億噸CO?,建筑產能減排2.99億噸CO?,建筑電氣化與電力部門減排4.5億噸CO?,CCUS技術減排4.2億噸CO?。
住房城鄉(xiāng)建設部發(fā)布的《“十四五”建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展規(guī)劃》指出,到2025年,完成既有建筑節(jié)能改造面積3.5億平方米以上,建設超低能耗、近零能耗建筑0.5億平方米以上,全國新增建筑太陽能光伏裝機容量0.5億千瓦以上,地熱能建筑應用面積1億平方米以上,城鎮(zhèn)建筑可再生能源替代率達到8%,建筑能耗中電力消費比例超過55%。
據測算,到2025年綠色建筑市場規(guī)模有望超9萬億元。綜合使用以上碳減排方式,到2060年,建筑節(jié)能及電氣化有望減排7.8億噸CO?。
總之,建筑人居產業(yè)的減碳已成為我國實現“雙碳”目標至為關鍵的一環(huán)。其中建材制造環(huán)節(jié)以水泥減碳為重心,而建筑運行階段以推廣綠色節(jié)能建筑及電氣化為關鍵手段。據初步估算,建筑行業(yè)每年可以為碳中和貢獻10億~15億噸的CO?減排量。CO?減排任務重、涉及面廣,利用技術創(chuàng)新促進產業(yè)不斷升級,真正把“綠色”融入建筑人居的全生命周期,才能創(chuàng)造巨大的經濟和社會效益。
編輯:余丹丹
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