仇保兴:城市如何实现碳达峰碳中和(2)
不同种植物在成长过程中所需水量不同,对植物所浇的水,植物只可能吸收0.5%-1%用于固碳,而其它99%的水都蒸发掉了。针叶树产生1公斤生物量所需的水分最多,但水份足时,针叶树的蒸发量成倍增长、但水分少时也可以存活。而阔叶树则是水多水少都会蒸发,水少的话甚至还会死掉,综合表现来看,桉树表现的最好,所需水量最少但在北方地区无法存活。
总结一下,通过推广光伏治沙项目,可以实现既治沙又发电,而且通过凝结的水蒸气还可以进行沙漠绿化。另一方面还可以推广的项目是发展风光电-水-土-林-汇模式,通过采取扩大人工造林和增加土壤固碳潜力两个措施来进行固碳。目前在美国等一些发达国家正专注于发展碳捕捉技术,这是固碳的有效办法,但综合其收益与成本来看,并不值得广泛普及,当前我们不能盲目学习推广美国高成本、高耗能的碳捕捉技术,而是应该促进生物质自然碳捕集与封存发展。
二、建筑节能减碳
第一,建筑全生命周期碳排放约占全社会排放量的一半。据《中国建筑能耗研究报告(2020)》,从2005年到2018年,我国建筑全过程碳排放变动趋势,建筑全生命周期碳排放量达到了49亿吨(约占全社会碳排放的48%),并且碳排放主要集中在建筑运行和建材生产过程,而建筑施工碳排放只占其中的很小一部分。由此可见,计算建筑碳排放,判断一个建筑是否为高耗能,或低碳建筑,不能只考虑运行阶段的碳排放,而是应该从全生命周期来衡量碳的排放。
从当前建筑运行相关的二氧化碳排放状况来看,我国公共建筑的面积最小,但是耗能强度最大;北方采暖建筑总面积不大,但碳排放约为5.5亿吨。现在还有很多南方城市都在计划实行集中供暖,如不谨慎考虑,这将会明显增加这些城市的碳排放。我们的思想观念不能仍停留在工业文明搞大投资的传统理念上,也要更多考虑能耗和碳排放的问题。
第二,基于三个原因,我国住宅运行耗能明显低于发达国家。我国每平方建筑平均能耗强度远远不及美国、英国、加拿大等资本主义国家。美国的人口不到我国的1/4,但是所消耗的建筑能耗远比我们要高,一个美国人的建筑能耗相当于5个中国人。为什么这么高呢?主要有三个原因:一是中国人人均面积约为40平方米,而平均每个美国人则拥有住宅达85平方米;二是我国住宅主要用的是分体空调,而美国住宅主要用集中空调;三是我国家庭不用烘干机,而烘干机在美国基本属于必需品,正是由于这几个因素,使得中国人均建筑能耗要比美国低的多。对我国建筑尤其是住宅实行每个房间安装一个空调是最节约的模式,分布式的能源供应和设施是最节能的,而“三联供”的集中供热模式从实践来看其实只适用于我国北方城市。
第三,绿色建筑能为城市碳中和提供基础性贡献。绿色建筑有一个重要的特征,即能够在建筑全生命周期体现节能、节水和节材。例如建筑材料如果是本地生产的,没有长距离的交通成本基本属于低碳,但是如果是从意大利进口的建筑材料,那就得加上运输过程中的碳排放,这显然属于高碳项目。
绿色建筑第一次颠覆了我国传统的建筑碳排放计算标准,这也使技术人员掌握了国际通用的能耗计算标准。绿色建筑还有个别名为“气候适应性建筑”,即建筑的能源系统和围护结构能够随着气候的变化而自行调节,使建筑的用能模式发生适应性变化。例如夏天的时候可以把多余的热量储存在地底下,使土壤成为一个热储存器,到冬天的时候又把这些热量取出来用于取暖。春天、秋天为什么能耗很低?因为这时候只需要开开窗户就行了。这套系统比较适用于冬冷夏热的广大长江流域。
值得注意的是,玻璃幕墙建筑虽被视为城市建筑现代化的标志,但是在南方地区却要谨慎大面积推广。玻璃本身的导热性能好,而隔热效果差,在夏天,太阳辐射热大,导致建筑内温度很高。但是如果这类全玻璃幕墙建筑建在哈尔滨等北方地区,由于北方城市一年中夏季时间短,常年的平均气温较低,则可以充分利用太阳光照射所能吸收的热量来调节室内温度,这时候的玻璃幕墙建筑则是节能的绿色建筑。
第四,建筑碳中和的关键在于社区级能源微电网。需要强调的是,建筑脱碳潜力在于社区“微能源”系统。将风能、太阳能光伏与建筑进行一体化设计,同时利用电梯的下降势能和城市生物质发电,利用社区的分布式能源微电网以及电动车储能组成微能源系统。
文章来源:《电站系统工程》 网址: http://www.dzxtgczz.cn/zonghexinwen/2021/0707/524.html