繼2021年10月中共中央、國務院印發《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》,明確了我國實現碳達峰碳中和的時間表、路線圖,2022年3月中國工程院發布重大咨詢研究成果《我國碳達峰碳中和戰略及路徑》,重點圍繞產業結構、能源、電力、工業、建筑、交通、碳移除等方面,系統開展我國實現碳達峰碳中和戰略及路徑研究并提出八大戰略,其中第一條便是:“節約優先戰略,秉持節能是第一能源理念,不斷提升全社會用能效率”。
建筑行業一直都是能耗和碳排的重要領域,根據《中國建筑能耗研究報告(2020)》公布數據,2018年我國整體建設過程的碳排放總量為49.3億噸,占全國碳排放量的51.3%;全過程總能耗21.47億噸,占全國總能耗的46.5%,建筑運行能耗占到建筑全過程總能耗的25%。
在中國投資建設領域擁有近20年綜合服務運營經驗的中建政研集團,憑借其豐富的行業生態圈構建和推動案例,對于降碳排、降能耗的綠色建筑發展趨勢有著更多細致的個案觀察。中建政研集團綠色低碳發展研究中心主任魏國強就提供了另外一組數據:從建筑行業全鏈條進一步細分,建材生產階段碳排放為27.2億噸,占全國碳排放比重的28.3%,占建筑全過程排放總量的55.21%;建筑施工階段碳排放為1億噸,占全國碳排放比重的1%,占建筑全過程排放總量的1.93%;而較容易實現碳減排的建筑運行階段,對應的碳排放為21.12億噸,占全國碳排放比重21.9%,占建筑全過程排放總量的42.87%。
正因為如此,魏國強分析判斷道:“推廣綠色建筑及建筑節能是建筑行業實現雙碳目標的關鍵路徑和重要措施。”
政策方向:建筑行業降碳排、降能耗空間巨大
在建筑行業內推廣綠色建筑由來已久,據魏國強介紹,早在“十一五”到“十三五”時期,國家科技重大專項均對建筑節能、綠色建筑等方面有所涉及,產出一大批科研成果,有力支撐了建筑節能事業發展。“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要更是指出了要推動能源清潔低碳安全高效利用,深入推進工業、建筑、交通等領域低碳轉型。
2020年7月,住建部、發改委等七部委就聯合發布了《關于印發綠色建筑創建行動方案》的通知,明確到2022年城鎮新建建筑中綠色建筑面積占比達到70%。2022年初住房和城鄉建設部又發布了國家標準《建筑節能與可再生能源利用通用規范》的公告,要求自2022年4月1日起將建筑碳排放納入強制計算。
《“十四五”建筑節能與綠色建筑發展規劃》還提出,到2025年,完成既有建筑節能改造面積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,裝配式建筑占當年城鎮新建建筑的比例達到30%,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%。
目前,我國通過一系列舉措相關,在建筑領域的減排工作取得了明顯效果?!吨袊ㄖ芎难芯繄蟾?2020)》顯示,全國建筑全過程能耗及碳排放增速由“十一五”期間的7.4%下降至“十二五”期間的7%,“十三五”期間則進一步下降至3.1%。對此,魏國強判斷:“建筑減碳領域早已被廣大企業當作深入探索的重點領域,尤其是綠色建筑,裝配化建造方式、超低能耗建筑和近零能耗建筑、新型建材等,都蘊藏了不少發展機會。”
技術線路:撲面而來的建筑光伏一體化(BIPV)
據魏國強介紹,目前實現綠色光伏建筑的技術路線主要分為兩類:傳統的BAPV(Building Attached Photovoltaic,指在現有建筑上安裝的太陽能光伏發電系統)與新興的BIPV(Building Integrated Photovoltaic,指將太陽能發電產品集成到建筑上的技術,也即建筑光伏一體化)。
BAPV主要應用于建筑閑置空間改造,多通過支架等將普通光伏組件固定在彩鋼瓦或者水泥屋頂上;BIPV應用除了屋頂,還可以作為光伏幕墻、光伏遮陽、光伏溫室等,應用場景更多。相比于BAPV, BIPV能夠讓建筑整體更為美觀,不需要其他固定結構的特性也使BIPV安全性更高、使用壽命更長,價格上也占據了絕對優勢, BIPV比BAPV每平方米節省約160元左右。
特別是從度電成本來看,BIPV更具備顯著優勢。陜西隆基新能源有限公司的首個舊廠房改造BIPV項目,建在了陜西湯姆森電力科技有限公司廠房屋頂上,總裝機容量226千瓦,共安裝1708塊,單塊135瓦隆頂組件,預計首年發電量約25萬度,這也就意味著在未來25年的總發電量約563萬度,總計相應可節約標準煤1931噸、減少二氧化碳排放5349噸、減少二氧化硫排放161噸。
另據上市公司森特股份發布的BIPV解決方案測算,以北京地區5萬平米廠房屋頂計算,假設峰值日照小時數1362小時,安裝容量BIPV(1.2MW/萬平米)或BAPV(1.0MW/萬平米)情況下,BIPV較BAPV發電量提高10%,而運維費用卻低0.013元 /W,可見BIPV節能減碳的效益是很明顯的。
從環境效益表現來看,根據《BIPV的經濟性及環境效益分析——以云南師范大學 120kWp光伏幕墻為例》對光伏幕墻系統進行環境效益分析的結果,該光伏幕墻系統 在25年的壽命周期內可減少約834.66噸標準煤燃燒所產生的污染物排放量,從而產生的環境效益約為76.72萬元。
市場趨勢:規?;瘧靡I千億級別市場
基于良好的社會效益和經濟價值,BIPV正被各國快速推廣。中建政研提供了一組研究數據:2019年和2020年全球BIPV裝機總量已分別達1.15GW和2.3GW,約占全球光伏總裝機量的1%;另據中國光伏行業協會光電建筑專委會發布的數據來看,我國2020年BIPV裝機容量已達709MW,約占全球BIPV總裝機量的七成。
魏國強還提到:“Becquerel Institute預測,歐洲市場BIPV裝機量將于2023年達到500MW,而我國現在BIPV裝機水平已超過了該指標。”
住建部此前曾提出,我國2020年新增裝配式建筑達6.3億平方米,約占總新建建筑面積的兩成左右,即2020年新增建筑面積約為31.5億平方米,加上我國現有的超400億平方米建筑面積,這將給BIPV帶來巨大的市場潛力。
近日,上海市印發了《關于本市“十四五”加快推進新城規劃建設工作的實施意見》,在優化能源供應結構、支撐上海市率先碳達峰方面,分布式光伏成為重點發力方向,北京、山東、浙江等近20個省市也先后發布政策支持分布式光伏發展。尤其浙江省更是提出,“十四五”期間新增光伏發電1300萬千瓦,積極開發應用建筑一體化光伏發電系統。
對此魏國強分析指出:“若我國每年建筑業竣工面積達到40億平方米左右,假設5%用BIPV替代,僅此一項就是1000億左右的市場規模,BIPV仍處于大規模發展前的起步階段,未來發展空間巨大。”
責任編輯: 李穎