我国超低能耗建筑发展如何？建筑节能对减少碳排放贡献突出

2023-08-12

我国幅员辽阔，从北到南跨越炎热、温暖、寒冷的气候带。 随着不同地区建筑总数的不断增加和居住舒适度的提高，与工业能耗、交通能耗相比，建筑能耗呈现上升趋势。

近年来，国家陆续出台支持超低能耗建筑建设的相关政策，明确提出“在全国不同气候区积极开展超低能耗建筑建设示范”、“开展超低能耗建筑社区（园区）、近零能耗建筑“工程试点”等省市已迈出探索建设的步伐。 那么，目前我国超低能耗建筑的发展情况如何呢？

建筑能源效率显着减少碳排放

“建筑节能对减少碳排放的贡献非常突出。” 住建部标准配额司相关负责人近日指出。

城乡建设领域的直接碳排放主要包括取暖、做饭、生活热水等建筑使用化石能源产生的碳排放。 随着城镇化进程、人民生活水平提高、产业结构调整，城乡建设领域碳排放总量和比重将持续上升。 绿色低碳转型已成为建筑业发展的主要目标。

2016年，国务院印发“十三五”节能减排综合工作规划，提出“开展超低能耗、近零能耗建筑试点”； 《方案》提出，“积极开展超低能耗建筑、近零能耗建筑建设示范……推动有条件的园区、街区连片建设超低能耗建筑，鼓励试点”建设零能耗建筑”； 2021年3月，《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》提出开展近零能耗建筑、近零碳排放等重大工程示范。

“根据党中央、国务院关于2030年前二氧化碳排放达峰的决策部署，城乡建设领域碳达峰的主要思路是提高建筑节能和基础设施；大力推广可再生能源的应用。” 住建部相关负责人表示。

中国建筑科学研究院总工程师徐伟介绍，零能耗建筑是指不消耗常规能源，完全依靠太阳能或其他可再生能源的建筑。 在朝着零能耗目标的建设过程中，根据实现能耗目标的难易程度，有三种形式：超低能耗建筑、近零能耗建筑和零能耗建筑，或者说建筑的三个阶段未来发展走节能之路。

专家指出，与常规节能建筑相比，采用被动式建筑设计和主动式高性能能源系统的超低能耗建筑，减少了建筑使用过程中的能源消耗，间接减少污染物和温室气体排放，为实现碳排放作出贡献。达到顶峰。 碳中和的目标意义重大。 可见，超低能耗建筑将成为未来建筑的主流。

我国将大力推广超低能耗建筑

基于我国能源结构调整、气候特征和居民生活习惯，目前全国各省份正在通力产学研研究，提出适合我国不同气候带的超低能耗建筑技术体系。并取得了丰硕的创新成果。

住建部相关负责人表示：“我国经过近30年的不断探索和努力，已经形成了较为系统的节能技术体系和标准体系。超低能耗建筑可以适应气候特点和场地条件，充分利用自然通风和自然通风，围护结构采光、保温等技术措施，以及高效能源设备的使用，可以大大降低建筑能耗。供暖、空调、照明。在超低能耗建筑的基础上，可增加可再生能源建筑应用等技术措施，实现近乎零能耗、零碳建筑。”

据了解，在一系列政策鼓励下，我国超低能耗建筑快速推广能耗低的仓库管理系统介绍，建成了代表性示范工程：中国建筑科学研究院近零能耗示范建筑、首座零能耗建筑夏热冬暖地区消费 建筑综合办公楼——珠海兴业新能源产业研发大楼、保育乡村生态的天佑近零能耗农房零房示范工程、中德青岛生态园科技中心、河北高碑店列车新城等，这些建筑采用了高性能新型围护结构、太阳能一体化建筑、智能建筑微能网、地源热泵等高科技。

中国建筑科学研究院研究员张世聪介绍，“十三五”期间，我国对超低能耗建筑的专项财政奖励超过10亿元，对其发挥了重要引导作用。从试点示范到规模推广。 / 近零能耗建筑项目突破1000万平方米，带动百亿增量产业规模，将引领建筑节能产业走向高质量、规模化、可持续发展。 超低能耗建筑的大规模推广，将对我国“2030年碳达峰、2060年碳中和”发挥重要支撑作用。 超低/近零能耗建筑技术体系具有巨大的推广价值和产业化前景，需要进一步研发和创新，推动其走向零碳、零能耗。

住建部相关负责人表示：“下一步，我国计划通过制定强制性标准，不断提高建筑节能标准水平，全面推广超低能耗适宜气候区的消费建筑，为城乡建设领域早日实现碳达峰做出贡献。”

保供稳价、电价新规……“两高”企业尤其是高耗能企业，这个冬天有点“冷”。 如果再加上“双碳”目标的实施，这简直就是“双击”——但不是666。

但实现碳达峰和碳中和不是一种选择，而是一种必须。 对于企业，特别是电力热力、钢铁、化工、交通、建筑等碳排放最高的行业来说，节能减排减碳压力巨大。 因此，这些行业“是时候展示真正的技术了”。

离家近了。 近年来，数字化转型和工业互联网对节能减碳的贡献逐渐被认可，但具体逻辑、如何做、为何缺乏系统性、可操作性的路线图。

近日，中国工业报采访用友智能制造事业部产品总监唐洪华博士，梳理了从无到有的节能减碳数字化转型“行动指南”，包括主要政策、管控路径研究及判断、流程改进等技术创新、数字化转型、节能减碳及解决方案。

指导方针一：把握主要政策

一、中国碳排放现状

以煤炭为代表的化石能源占我国能源结构的83%以上。

全球二氧化碳排放主要来自电力热力、钢铁、化工、交通、建筑等工业领域。

电力行业是我国碳排放的主要来源，其次是工业，以钢铁行业最为重要。 2020年，钢铁行业将占全国碳排放量的17%。

2.“双碳”目标

我国二氧化碳排放力争2030年之前达到峰值，力争2060年之前实现“碳中和”（简称“双碳”），并纳入“十四五”规划。 实现“双碳”目标所采取的措施包括：加快调整、优化产业结构和能源结构、推动煤炭消费尽快达峰、大力发展新能源、加快国家能源使用权建设和碳排放健全交易市场、完善能源消费双控体系等。

3.“双碳”和“1+N”政策体系

2021年10月24日，《中共中央 国务院关于全面准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》正式发布。 该文件是“双碳”“1+N”政策体系中的“1”，对“双碳”目标进行了系统规划和总体部署。

2021年10月26日，国务院印发《2030年碳达峰行动计划》，作为实现2030年碳达峰目标的具体行动方案，是“1”中以“N”为首的政策文件。 +N”政策体系。

4、能耗双重控制

2015年10月26日，中共十八届五中全会提出完善能源消费强度和总量双控体系（以下简称能源消费双控）的方案。实施“十三五”规划。 能源消费双控是减少污染物和温室气体排放、推进生态文明建设、解决资源约束趋紧、环境污染严重的重要举措。 在“双碳”目标背景下，能源消费双重调控将融合更多政策工具和具体措施。

5. 温室气体排放核算方法及报告指南

2013年10月，国家发展改革委发布《第一批10个行业企业温室气体排放核算方法及报告指南（试行）》，为开展碳排放交易，建立报告制度针对企业温室气体排放情况，完善温室气体排放统计核算制度等相关工作提供参考。 目前，国家发改委牵头的温室气体排放核算方法和报告指南已覆盖24个行业，大部分已转化为国家标准，即《GB/T 32151温室气体排放核算和报告要求》 。

6.碳市场

全国碳排放交易市场（简称碳市场）是实现碳达峰和碳中和目标的核心政策工具之一。 2011年以来，北京、天津、上海等地开展了碳排放权交易试点。 2017年底，中国启动碳排放权交易。 2021年元旦起，全国碳市场发电行业首个达标周期将正式启动。 2021年7月16日，全国碳市场启动仪式在北京、上海、武汉三地同时举行。 万众瞩目的全国碳市场正式启动网上交易。

7. 金融工具

2021年11月8日，中国人民银行推出碳减排支持工具。 重点支持清洁能源、节能环保、碳减排技术三大碳减排领域。 重点支持处于发展初期，但促进碳减排的空间较大，一定的资金支持可以带来显着的碳减排效果。

指引二：研判“双碳”目标实施的基本方向

减碳是红线。 因此，在“双碳”目标下，企业最需要关心的是调控政策的落实和具体路径，预计包括以下方向。

一是电能计量精益管理。 这包括两点：一是衡量，二是精益管理。 没有计量，没有掌握自己企业的能耗数据，就不可能有管理，更谈不上减碳。

预计该政策将促进能源智能计量仪表在相关行业的普及，同时通过物联网等技术实现能源数据的实时采集、远程监控和精细化分析，从而支持能源规划、能源供应、能源使用和能源核算。 智能化管理。

这部分将是本《行动指南》的重点内容。

二是量化碳排放。 开放的碳交易市场的逐步形成和碳排放配额的实施发展迅速，但挑战也不小。

“双碳”目标是国家提出的明确、可量化的绿色发展目标。 需要科学、通用、量化的碳排放计量技术和评价基准，为钢铁等行业碳排放提供量化依据，指导节能减碳。 目前，随着碳排放配额的制定，电力、钢铁企业将率先进入碳交易市场。

三是ESG企业绩效评价。 ESG代表环境（）、社会（）和治理（），反映企业行为对社会、环境和宏观经济的影响。 目前，中国上市公司面临着日益严格的ESG信息披露和监管要求。 与此同时，ESG信息逐渐成为投资者决策的重要参考之一，A股上市公司有必要为ESG信息披露做好更加充分的准备。

换句话说，ESG水平可能成为企业评价体系中的重要指标，不仅会影响商誉，还会影响上市公司的市值。 对环境的影响或贡献将成为ESG的重要组成部分，因此企业将逐渐重视。

第四是产品生命周期评估报告。 将成为高耗能产品出口的重要基地。 长期以来，欧盟等发达经济体建立了较为完善的环境法律法规体系。 早期的WEEE指令和RoHS指令对中国产品出口形成了绿色贸易壁垒。 新产品生命周期评估报告将如何发展，值得关注。

以钢铁行业为例，产品生命周期评估报告包括原材料、生产、运输储存、使用、回收五个阶段，涵盖整个过程中的资源、能源消耗、污染物排放等环境指标。钢铁产品的生命周期。 以及在此基础上计算的不可再生资源消耗、温室效应、人体毒性等典型环境影响的量化结果，是国际上公认的证明产品绿色水平的材料，并将成为处理问题的工具。钢铁产品出口中存在绿色贸易壁垒和碳关税。 重要文件。

指引三：深入工艺改进和技术创新，促进节能降耗

目前的共识是，企业实施碳中和，实现节能减排减碳有四点：流程变革； 设备改进； 系统; 信息化、数字化、智能化。 是的，流程变革和设备改造走在数字化转型的前面。

当然，这些方面并不是串联关系。 唐红华博士指出，企业需要系统地实施节能降耗，因此需要多措并举。 而如果是系统思维，就要从头开始——节能首先是“设计”——所谓“设计”是指企业选择的工艺、设备、原材料，这些都有一个节能效果更大。

例如，在钢铁行业，从技术角度看，大部分是转炉炼钢，即长流程炼钢，这与废钢电炉短流程炼钢的能耗完全不同。主要原料。 当然，由于我国废钢数量少，流通量大，电炉短流程低碳工艺还不是很普遍。

因此，减碳必须深入到业务层面，这意味着首当其冲的是生产、技术、设备等环节的节能减碳。 企业可以在这些环节优先或同时应对节能降耗，即通过工艺改进、技术创新等方式减少行业碳排放。

一是系统考虑节能减碳。 例如，在工程规划、产品设计、工艺设计、供应链规划等前期环节，原材料是高能耗还是低能耗？ 选择哪家工厂来生产产品？ 供应商是在附近还是更远？ 物流是选择火车还是汽车运输？ 这些涉及到产业链协调和供应链节能减排。

二是生产调度水平。 如何合理选择低耗能设备，减少高耗能设备的产量，避免用电高峰，按订单减少产量变化。 调度优化是一种综合能耗体验，最终体现在企业万元产值综合能耗的降低。 目前，万元工业产值综合能耗是反映企业能源经济效益水平应用最广泛的综合指标。

三是生产需要精料。 事实上，早在10多年前，冶金行业就已经在探索精细材料的节能降耗。 例如，高炉炼铁以精矿为基础，精矿的技术水平影响高炉生产70%以上的经济指标。 可见原材料对节能降耗的影响。

四是稳定进程。 冶金、化工、建材等高耗能行业可以在原料稳定的情况下稳定工艺，工艺稳定后可以节能降耗。 因此，保持工艺稳定、优化工艺非常重要，节能效果相当显着。

五是加强生产过程控制。 如果工作条件不好，高低不一，生产质量就不好，废品率就高，能源消耗自然就高。

准则 4：数字化转型有助于碳中和，从能源计量开始

数字技术的发展和应用对节能减碳具有显着的赋能作用，具有重要的现实意义。 其中，有解决显性问题的措施，也有解决隐性问题的方法。

总体而言，智能制造、工业互联网等数字化转型有助于碳中和，主要体现在降低能源消耗、碳足迹可视化等方面。 具体路径一是能源精细化管理，二是基于工业互联网标识分析的碳足迹可视化。

所谓精细化能源管理，主要是通过能源管理合理利用能源，降低单位产品能耗，或通过智能配料系统优化流程的运行策略，从而促进节能减排。

但能源管理的精细化并不是最近才出现的现象。 早期，我国于2006年、2007年开始推广能源计量，在石油、石化、化工、冶金、电力、钢铁等能源消耗大的行业，能源计量已经具备了相当的基础。

但以往的电能计量实时数据采集和传输功能不足，一般处于计量统计阶段。 下一步将推动仪器仪表智能化改造，结合物联网技术，搭建企业能源管控平台运输系统工序能耗管理，落实和实现精细化能源管理。 具体步骤如下：

首先，应安装电能计量仪表。 企业想了解哪个车间、哪个工序、哪个设备、哪个产品消耗水、电、风、气等能源。 他们必须安装能源计量仪器和仪表，同时结合物联网，尽可能实现能源精细化。 传统的抄表等方法只能实现能源统计。

唐红华表示，精细化能源管理可以实现对重点用能设备的监控。 在钢铁企业中，每一炉后、每个生产批次都与成品相关联，可以获得相关设备正在生产哪个产品的能耗数据，并在此基础上优化能源调度，降低能耗。 。 消耗。

但精细化能源计量的挑战在于，如果每个流程都安装仪器仪表，同时进行数据采集，投资会比较大。 然而，“如果没有过程能耗计量和采集的能力，就不可能通过精细化管理来降低能耗。” 唐红华说道。

二是实施能源监管。 基于能源计量和计量数据管理，帮助企业实现能源消耗数据实时采集、能源消耗统计分析、能源消耗指标体系建立、能源消耗指标动态监控、能源成本核算等。能源绩效分析。 挖掘节能潜力。

例如，二次能源的利用。 燃气是钢铁企业重要的二次能源，其综合利用对于节能降耗具有重要意义。 如果协调不好，可能会空虚，造成浪费和污染。 但如果将瓦斯发生装置、使用装置和生产计划结合起来，通过监测实现合理调度，就可以减少异常排放，实现有效利用，降低全厂综合能耗。

三是能源优化。 在钢铁企业中，氧气优化是保证制氧装置稳定供氧、减少制氧机频繁启停、降低电耗的重要途径。 在闽钢，用友协助公司优化氧气罐缓冲能力，帮助公司降低制氧机电耗，实现全厂制氧优化，降低了全厂能耗植物。

指引五：数字化节能降耗方案

如前所述，行业从三个维度推动节能降耗、减排。 一是调整能源消费结构，如煤改电、改气等。 二是技术创新，如工艺变革、装备智能化，或者采用更先进的废物处理技术。 三是优化管理，体现在信息化、数字化、智能化的结合上。

但对于一个已经投产的工厂来说，一般意味着几件事情已经确定了，一是确定能源消耗的方式，二是确定生产工艺，三是确定产量。线路，即设备。 三者密不可分。 流程变更通常表现为单点或局部优化。 在节能降耗、减排方面，本场景的重点是与IT技术相结合的精细化能源管理。

在“双碳”目标下，以工业互联网和数字化转型为主题的节能减碳减排受到供给侧和需求侧的关注，更多的数字化解决方案也在呼唤。 以用友软件为例，用友软件自十几年前开始服务钢铁企业能源管理以来，在这一领域持续深耕，积累了较为全面的节能降耗碳减排系列解决方案。足迹可视化，包括AIoT平台、能源管理、精密智能工业大脑、碳测量、碳足迹可视化等。

在奎山水泥，企业AIoT平台采集了300多台电能表、70多台燃气表，对全厂能耗数据进行采集分析，为计算能源成本、核对碳排放、确认碳排放量提供必要的数据。产品的碳足迹。 在天瑞水泥智能工厂，通过实时采集、智能监控、智能分析，对生产流程、生产设备、能源消耗等进行集中管理，原煤、电力消耗降低3-5%； 按年节约6.44万吨标准煤计算，可减少CO2约16.1万吨、SO2约1060吨、粉尘1.61万吨。

唐红华指出，用友的解决方案不仅仅是能源监控和计量，更是从产品设计开始的系统级解决方案，包括PLM、供应链优化、多工厂协作、配料MES优化等。

对于用友来说，其整体概念将从四个方向打造目标主题场景：少人、无人运营； 专业核心主题诊断与分析； 利用大数据和数字仿真进行过程控制和能源运行优化调度； 多基地联合督导的低碳环保样板工程。 此外，还将从流程型工业向单企业能耗低、总量高的离散型工业渗透。