碳排放首先都需要界定碳排放測算邊界,按照產(chǎn)生的邊界建筑碳排放可劃分為三類(lèi):
(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(lái)的碳排放,主要產(chǎn)生于建筑炊事、熱水和分散采暖等活動(dòng)。目前,生態(tài)環(huán)保部發(fā)布的《省級二氧化碳排放達峰行動(dòng)方案編制指南》就是按照此口徑劃分行業(yè)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(lái)的碳排放,這是建筑運行碳排放的主要來(lái)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(chǎn)帶來(lái)的碳排放,也被稱(chēng)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(jìn)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(chēng)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37.58億tCO2(詳見(jiàn)圖1),其中建材生產(chǎn)階段碳排放15.51億tCO2,建筑施工階段碳排放0.95億tCO2,建筑運行階段碳排放21.12億tCO2。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%。
如圖2所示,中國建筑全壽命周期碳排放總體上呈現增長(cháng)趨勢,從2000年+的約10億噸CO2,增長(cháng)到2018年37.58億噸,增長(cháng)3.76倍。但增速顯著(zhù)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(diǎn)存在一定差異。(1)建材生產(chǎn)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(jìn)入平臺期??⒐そㄖ娣e是建材生產(chǎn)碳排放的主要驅動(dòng)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。(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(diǎn),2014年后增速下降顯著(zhù)(如圖4所示)。(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(jīng)基本進(jìn)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。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2018年28%;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)。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(cháng)趨勢。因此,我們主要針對建筑運行階段碳排放進(jìn)行了情景模擬。我們團隊將建筑碳減排措施分成四個(gè)基本類(lèi)型:建筑節能,建筑產(chǎn)能(即可再生能源建筑應用),建筑電氣化和電力部門(mén)脫碳,CCUS技術(shù)。以此為基礎設置了5大情景:基準情景、節能情景、產(chǎn)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27.01億tCO2,達峰時(shí)間嚴重落后于我國2030碳排放達峰目標,到2060年仍將有15億tCO2,將嚴重制約我國碳中和目標的實(shí)現。因此,建筑部門(mén)應該以更積極的態(tài)度、更先進(jìn)的技術(shù)手段和強制性的政策措施,加速達峰時(shí)間,消減達峰峰值,助推我國碳達峰碳中和目標的實(shí)現。與基準情景相比,到2060年不同技術(shù)措施可實(shí)現減排量分別為:建筑節能3.3億tCO2,建筑產(chǎn)能2.99億tCO2,建筑電氣化與電力部門(mén)脫碳4.5億tCO2,CCUS技術(shù)4.2億tCO2(如圖8所示)。圖8 相比基準情景到2060年不同技術(shù)措施的減排潛力我們發(fā)現在節能情景下建筑運行碳排放可在2030年達峰,峰值為26.08億tCO2,如果依此作為達峰目標的話(huà),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25億tCO2,年均增速不超過(guò)1.50%;建筑能耗總量應控制在12億tce,年均增速不超過(guò)2.20%。 4. 建筑行業(yè)實(shí)現“30-60”路徑建議要實(shí)現建筑運行碳排放達峰、碳中和,還是應從上述四個(gè)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(chǎn)能”能力,發(fā)展綠色能源供暖技術(shù);三是與電力部門(mén)脫碳進(jìn)程協(xié)同,推動(dòng)建筑電氣化,提高建筑用電與電網(wǎng)互動(dòng)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(lǐng)域還可以發(fā)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(fā)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(chǎn)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(guān)鍵指標,發(fā)展具有固碳能力的建材,包括以CO2作為生產(chǎn)原料的建材,或者能夠吸附CO2的建材。