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  • 中國工程院院士江億:建筑零碳運行在2050年前后能實現

    碳達峰、碳中和在2021年中關村論壇上成為熱點。中國工程院院士、清華大學建筑學院教授江億在“中國北歐可持續發展與創新論壇”上表示,建筑碳排放有四個部分,在居民做飯、用電、取暖之外,還有空調制冷排放。但通過技術革命,我們一定能夠實現建筑零碳運行,“而且不用等太久,在2050年前后應該就能全面實現。

     

    電池會是未來最寶貴的儲能調節資源

     

     

    江億介紹,建筑運行碳排放分為四大部分,首先是直接碳排放,即樓內居民在生活過程中燒煤、燒氣帶來的直接二氧化碳排放。第二部分是用電,2019年建筑運行相關用電量為1.9萬億千瓦時,折合二氧化碳排放11億噸。

     

    第三部分是北方城市冬季供熱,將熱電廠生產所發生的全部費用按生產電力和熱力產品時分別所消耗的標準煤量的比值進行分攤,大約占全國總二氧化碳排放的22%。

     

    此外,建筑還涉及空調制冷排放,制冷劑排放對溫室效應的作用值是遠大于二氧化碳的。

     

    江億表示,將燃煤、燃油、燃氣的能源結構變為水電、風電、光電、核電、生物質能等零碳能源,徹底擺脫對化石能源的依賴,實現能源安全和可持續發展是徹底改變我國能源結構、解決我國能源問題、實現碳中和的根本途徑。

     

    但如何與電力部門共同實現零碳電力是下一步面臨的最大問題。“不用電是不可能的,但是首先要提高效率,減少用電需求。”建筑部門也應該主動做貢獻,零碳電力發展面臨的兩大困難,一是空間在哪兒,風電、光電安裝需要空間,建筑屋頂實際是一個非常好的資源,應該好好加以利用,開發屋頂光伏發電;另一個問題在于,發展風電、光電是電源側跟用電負荷二者的匹配,燈一關,電廠就得少發電,二者要保持平衡。但風電、光電不能人為控制,就得對用電側進行相應的調節,在這方面,建筑能起到很大的作用,尤其將來全面推廣電動車,電池會是未來最寶貴的儲能調節的資源。

     

    而電動車充電方式,也將改變。不再像現在插上就充,而是一位一樁,即停即插,只有在電富余時才會給車充電,用它來幫助削峰填谷,從而有效消納建筑自身的光伏,這就是建筑的柔性供電,也叫“光儲直柔”。

     

    所以建筑在電力零碳化的革命中,不是簡單地承擔一個消費者的角色,而是成為生產者、消費者、儲能和調節者“三位一體”,承擔更大作用。

     

    低碳社會熱量會越來越珍貴

     

    江億描述了一個低碳的未來。隨著低碳社會的發展,熱量會越來越珍貴。“因為以前是燃料燒火提供熱量,再把熱量變成電,熱在前面,電在末端。推行零碳后,電在前面,風電、光電、核電、水電都是電,熱在末端,于是熱的珍貴性就凸顯出來了。”而這個時候,大規?缂竟潈嵩诮洕、低碳發展上等各方面變得可行了,可以把全年的余熱收集起來,變廢為寶,實現零碳。由于有了儲能裝置,儲熱會比儲電更便宜。“綜合起來,也會有很好的經濟效益,所以現在到考慮大發展、大規?缂竟澞軆岬臅r候了。

     

    他表示,通過技術革命,在2050年前后將實現建筑零碳運行,“而且很重要的一點是,推廣零碳并不是給自己增加障礙和成本,反而會促進新的大量相關技術的發展進步,從而實現可持續發展。”

     

    江億最后說:“可持續發展是人類最終該走的路,因此應該用積極態度實現雙碳,而不是等著、拖著、靠著看。”

     

     

     

     
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