建筑节能展望及潜力预测

2017-11-01黄文武汉商学院

消费导刊 2017年16期

黄文武汉商学院

建筑节能展望及潜力预测

黄文武汉商学院

本文通过建筑能源需求预测模型，运用情景分析方法，确定了中国分别在温和政策情景和强化政策情景下，2020年、2025年、2030年的建筑节能潜力分别为0.73亿、1.74亿、3.05亿tce 和1.3亿、3.1亿、5.5亿tce。一方面，结果证实了中国建筑领域存在巨大的节能潜力；另一方面，有效的政策体系制定对于充分实现建筑节能潜力、加快控制建筑能耗增长具有重要意义。另外，研究结果也进一步指出，建筑运行阶段能耗是建筑节能政策的焦点所在，其中北方地区采暖能耗应作为首要切入点来推进节能政策的落实。

建筑节能节能发展潜力预测

引言

随着人口的不断增长以及经济的快速发展，全球能源需求不断增加，相应地CO2排放量也逐步攀升。美国能源信息署（EIA）的数据显示，在 1990-2010年间，全球一次能源消费量从1990年的8719.79Mtoe跃升至 2010年的12865.89Mtoe，年均增速达到 1.96%；CO2排放量从1990年的215.23亿吨增至2010年的315.02亿吨，年均增速为1.92%。此外，根据国际能源署（IEA）的预测，全球能源需求增长趋势将持续到2035年，且在 2011年的基础上，2035年的能源需求增速将超过30%，与能源相关的CO2排放增速将达到20%。能源紧缺以及碳减排压力日益成为制约各国可持续发展的重要因素。

从行业构成来看，建筑用能占一次能源消耗的 20～40%，在某些发达地区甚至高达 45%。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）在其第四次评估报告（2007）中指出，到 2030年，全球建筑领域可形成每年 60亿吨CO2当量的减排潜力，在所有部门中减排潜力最高。建筑节能研究是未来解决全球能源困境、达到CO2减排目标的重要途径。面对气候变化带来的全球性影响，中国作为一个负责任的大国，坚持“共同但有区别的责任（Common but Differentiated Responsibilities Principle）”原则，一直积极承担减少碳排放的责任。在2009年的哥本哈根世界气候大会上，中国政府提出了“4045”节能减排目标，即到 2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降 40%～45%，并制定相应的国内统计、监测、考核办法加以落实。这是承诺，当然更是一种挑战。目前，中国正处于加快推进工业化、城镇化和新农村建设的关键时期，建筑与工业、交通成为能源使用的三大主力行业。2009年我国建筑能耗达到 7.17亿吨标准煤，占全社会能源消耗总量的 23.39%。2000～2009年，建筑能耗年均增速达到了10%。根据相关统计资料显示，目前全国既有建筑总量约为 450亿 m2，若按照建筑面积每年新增 10亿m2的速度计算，到2030年建筑能耗总量将增加一倍以上，中国能源供应及碳减排压力巨大。

一、中国建筑节能研究

面对中国建筑节能的严峻形势，2012年5月，住房和城乡建设部颁布了《“十二五”建筑节能专项规划》（建科[2012] 72 号），提出到“十二五”末期，建筑节能新增 1.16亿 tce 节能能力，并强调将节能规划指标作为相关部门考核的依据。这意味着建筑节能工作的推动逐渐受到国家层面的重视，并有望形成强制性的法律规定，进一步贯彻落实。

建筑节能领域的研究无论从宏观国家层面上，还是从微观区域层面上，都具有重要的战略意义和现实意义。从国家层面上，建筑节能对于我国实现“4045”减排承诺、建设环境友好型和资源节约型的“两型社会”具有重要的战略发展意义。作为我国三大能耗产业之一，建筑业的能源消耗与二氧化碳排放，一直都没有得到应有的重视。特别是由于建筑能耗统计信息的缺失，使得国内整体对于我国能源消耗状况认识不清，在很大程度上阻碍了建筑节能工作的开展。实现建筑全生命周期内的低能耗、低排放，是达成我国节能减排目标、走现代化可持续发展之路的内在要求。从区域层面上，随着各地城镇化建设的逐步深入，建筑总量的攀升将成为必然的趋势。根据发达国家的发展经验，城镇化率的提高将使得建筑能耗在全社会终端能耗中的比重进一步加大。同时生活水平的提升也导致人们对建筑的舒适性要求也会相应提高，这意味着建筑领域的能源消费需求与碳排放会继续加剧。通过对我国建筑节能潜力的分析，可以对建筑节能的各个渠道、各项任务做出科学的规划并制定合理的政策工具，将有助于降低建筑节能成本、有效实现节能减排目标。

二、建筑领域节能潜力预测

目前，我国能源消费呈现工业、建筑与交通三分天下的局面。根据住房和城乡建设部标准定额研究所测算，我国建筑能耗占全社会终端能耗的比率已从1978年的 10%发展到当前的 27.5%。若考虑建筑的全生命周期能耗，其占比将超过 40%。而据世界银行最新预测，到2020年我国将新增建筑面积200多亿平方米，建筑能耗有望超越工业用能，成为我国用能的第一领域。在我国既有的400多亿平方米建筑中，99%属于高能耗建筑。此外，在新建建筑中也有很大一部分属于高能耗建筑。随着我国城镇化建设步伐加速，供暖需求线不断南移，未来建筑采暖及用电需求将对我国能源供应形成巨大压力。根据学界研究和实践，目前普遍认为建筑节能是各种节能途径中潜力最大、最为直接有效的方式，是缓解能源紧张、解决社会经济发展与能源供应不足这对矛盾的最有效措施之一。因此，明确我国建筑节能空间及潜力，对于降低我国能源消费、保障能源供应具有重要意义。

（一）针对中国建筑节能潜力的研究

关于我国建筑节能潜力的研究，目前国内学者关注相对较少。就现有文献来看，建筑节能潜力往往是在探讨建筑能耗现状及特点之后，粗略提及，甚至是一笔带过。但这些文献普遍得出的一个基本结论为：我国建筑节能空间及潜力巨大，建筑节能工作大有可为。

就建筑类型而言，大多数研究将重点放在了公共建筑的节能潜力分析上，且多集中于城市或单体建筑层面。公共建筑节能潜力之所以能引起较大关注，这与公共建筑的能耗多、占比大密不可分。就研究方法而言，其基本思路为在确定建筑能耗现状的基础上，分析实施各种可能的措施后建筑消耗的能源，两者的差值即为建筑部门所蕴含的节能潜力，可用公式表示为 E建筑潜力=E建筑预期—E建筑现状。

（二）针对国外建筑节能潜力的研究

国外关于建筑节能潜力的研究总体而言还是比较丰富的。其基本出发点都是为确定最优建筑节能措施、更好地实现建筑节能服务。与国内文献相比，国外研究更加侧重于建筑节能潜力的定量分析，而不仅仅是基于建筑能耗状况的定性诊断。针对不同地区、国家或者城市，由于其气候特点、建筑形式、技术水平、用能习惯等都存在差异，其建筑节能的潜力也不尽相同，但各类研究达成的一项基本共识是：建筑节能对减少能源消费、减缓气候变化有重要意义，建筑节能潜力不可忽视。

从研究对象来看，大多数研究聚焦于发达国家和地区，文献数量上公共建筑和居住建筑不相上下。此外，中国和印度作为世界上最大的两个发展中国家，其建筑能源消费量不可小觑，在建筑节能潜力研究中也得到了较多关注。从研究方法来看，国外研究的基本思路与国内研究基本一致，即节能潜力通过理论可实现能耗与实际能耗的差值来确定。值得注意的是，即使在同一地区，由于气候条件、建筑类型、建筑材料、建造水平等的不同，各个建筑的能源需求和消费也可能千差万别，加之建筑能源统计体系的不完善，因而大量文献在针对建筑节能潜力分析时，都采取案例研究的方式，选取一定数量的典型建筑作为代表进行讨论。

（三）情景分析法

根据现有相关研究的整理可以发现，情景分析法是分析建筑领域节能潜力的一种较为有效的工具，且已经被广泛采用。情景（Scenarios）是未来的景象，或者可供选择的未来（Alternative Futures），是对未来各种可能的设想。情景可以帮助我们理解信息不充分、不确定性突出的复杂系统未来可能的发展，对于科学评估、认识复杂系统行为和政策制定等领域都具有重要意义，如图1所示。

图1 情景形成示意图

在能源与环境领域研究中，基于模型构建的情景分析被广泛应用于国家、地区乃至全球未来期望情景的讨论和实现途径。面对全球性的资源匮乏以及可持续性发展的挑战，情景分析法越来越多地出现在诸如气候变化、水资源短缺、公共健康和土地利用等研究中。比较典型和产生较大影响的是政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC）在其系列报告中对未来全球温室气体排放的情景分析。

三、结果与讨论

根据建立的中国建筑能源需求预测模型看出，影响建筑能耗总量需求的主要因素可概括为两大方面：（1）建筑面积S ；（2）能耗强度e。不同的建筑节能政策，可分别或者同时影响建筑面积和能耗强度因素，进而影响建筑总能耗需求。

就建筑节能潜力而言，中国建筑节能潜力空间巨大。运用情景分析方法，确定了中国分别在温和政策情景和强化政策情景下，2020年、2025年、2030年的建筑节能潜力分别为0.73亿、1.74亿、3.05亿tce 和1.3亿、3.1亿、5.5亿tce，如图2所示。

从节能效力来看，在同一观察年，强化政策情景的节能量约为温和政策情景的1.8倍，节能政策的加紧实施对于建筑节能潜力的实现具有重要意义。一方面，证实了中国建筑领域存在巨大的节能潜力；另一方面，有效的政策体系制定对于充分实现建筑节能潜力、加快控制建筑能耗增长具有重要意义。另外，建筑运行阶段能耗是建筑节能政策的焦点所在，其中北方地区采暖能耗应作为首要切入点来推进节能政策的落实。