零碳园区背景下建筑产业的转型升级策略

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一、背景

(一)全球气候变化

自工业革命以来,人类活动导致大量温室气体排放,极大程度上影响了全球气候,造成了冰川融化、海平面上升等一系列现象,对于人类社会产生极大影响。全球气候变化是全人类的共同挑战,应对气候变化关乎到全人类的前途命运,为控制温室气体的排放,世界各国纷纷展开行动应对气候变化:《联合国应对气候变化框架公约》、《京都议定书》、《巴黎协定》等一系列文件发布、2021年二十国集团领导人第十六次峰会就致力于将全球平均气温上升幅度控制在1.5摄氏度以内达成一致。因此,在全球气候变化这一大背景下,产业园区向零碳园区转型已成为重要趋势。

(二)国家“双碳”战略

为应对全球气候变化,中国作为世界上最大的发展中国家为全球节能减排实施了一系列战略。2020年9月,中国于第七十五届联合国大会一般性辩论上公开宣布二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和,简称“双碳”战略。2022年10月,中共二十大提出,积极稳妥推进碳达峰碳中和。实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,要求立足于我国能源资源禀赋,坚持先立后破,有计划分步骤实施碳达峰行动。因此,在国家战略及一系列政策的加持下,产业园区将逐渐向绿色低碳的方向发展。

(三)产业绿色转型

在实现“双碳”目标的过程中,将形成较大的绿色低碳市场需求,有利于产业发展形成新的动能。当前,我国产业结构已得到进一步优化,石油化工等传统行业面临转型升级,实现了产业绿色低碳化,新能源、清洁生产、节能环保等绿色低碳产业发展迅速,已逐步成为支柱产业。未来,我国将坚定不移地走生态优先、绿色低碳的高质量发展之路,产业的绿色转型也将推动产业园区向零碳园区转型,而园区作为产业和企业的聚集地,也为社会的绿色转型发展打下良好基础。

二、零碳园区简介

(一)零碳园区概念

根据普洛斯发布的《2022年零碳园区实践白皮书》,零碳园区是指在园区的规划、建设与运营的全生命周期内,多方主体协同产业生态链,依托绿色投资、零碳科技和数智运营等手段实现区域内温室气体排放与清除的动态平衡。

(二)零碳园区特点

(1)绿色建筑的集聚

园区是大量建筑的聚集地,传统的园区建筑追求实用性和经济性,一定程度上忽略了环保性,而未来的零碳园区一定是由大量绿色建筑所构成的。根据《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》,要加强高品质绿色建筑建设,倡导建筑绿色低碳设计理念,提高新建建筑的节能水平,引导京津冀、长三角等重点区域开展超低能耗建筑规模化建设,推动零碳建筑、零碳社区建设试点,在其他地区开展超低能耗建筑、近零能耗建筑、零碳建筑建设示范。

(2)清洁能源的使用

在能源供给方面,零碳园区将使用太阳能、风能、氢能等清洁能源,分布式光伏、风力发电设施、加氢站、储能设施等能源基础设施将大量建设,不断提高园区清洁能源的使用比重。除了能源使用结构的优化,零碳园区的能源利用效率也需相应提升。在能源使用方面,根据《关于做好“十四五”园区循环化改造工作有关事项的通知》,到2025年底,具备条件的省级以上园区实现能源、水、土地等资源利用效率大幅提升。 

(3)智慧技术的应用

目前,园区智慧化发展已成为重要发展趋势,依托5G、大数据、互联网、云计算、人工智能等新兴技术,在规划阶段为园区提供合理的规划设计,在建设阶段对建设项目进行实时监测管理,在运营阶段对能源、安防等公共设施进行合理调度,为园区的能源使用、碳排放等提供精确把控,有利于提高产业园区整体运行效率,促进产业园区的可持续发展。

(4)投资布局绿色化

当前,政策性资本是零碳园区的主要融资渠道,市场化资本占比较少,但未来随着园区的发展,资金需求将会加大,因此零碳园区应引入社会资本,充分运用绿色投资基金、绿色债券、排放权融资等各类绿色金融手段,为园区的发展提供资金来源,与此同时还需要做好风险评估与监测,保证零碳园区的稳定发展。

(5)绿色低碳的工作生活方式

零碳园区内的各方主体将会秉持绿色低碳环保的工作生活方式,管理方通过数字化管理确保园区的正常运转;企业通过提升生产技术减少碳的排放,从而获得更高的经济效益;业主致力于园区的建设以提升知名度,从而吸引更多绿色低碳企业进入园区;园区的劳务人员和访客通过体验园区内部的绿色建筑、零碳交通工具等方式增加对零碳行为的认知。

三、 建筑产业转型升级策略

建筑碳排放的具体环节包括建材生产、规划设计、运输建造、建筑运营、拆除处理等。根据中国建筑节能协会研究数据,建筑全过程碳排放中,建材生产的碳排放量高达55.2%,建筑运行的碳排放量为42.8%,实际施工的碳排放仅有2%,因此建材与建筑将是建筑产业转型升级的两个重要领域,建材主要涉及建材生产环节,建筑主要涉及建筑建造、运营和拆除处理环节。

(一)建材行业——促进绿色建材推广应用

绿色建筑材料是指采用清洁生产技术,不用或少用天然资源和能源,大量使用工农业或城市固态废弃物生产的无毒害、无污染、无放射性,达到使用周期后可回收利用,有利于环境保护和人体健康的建筑材料。

根据《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》,要加大绿色建材产品和关键技术研发投入,开展面向提升建筑使用功能的绿色建材产品集成选材技术研究,推广新型功能环保建材产品与配套应用技术,加大高性能混凝土、生态水泥、绿色玻璃、复合地板等常见的绿色建材的推广应用。

在原料使用方面,一是推动替代原料的使用,例如水泥行业要使用非碳酸盐原料,利用电石渣、赤泥等含钙资源替代石灰石,加快推广高贝利特水泥、生态水泥、硫(铁)铝酸盐水泥等新型水泥。其中生态水泥的主要原材料是火山灰以及钢铁渣等废弃物,其生产过程与传统的水泥相比可减少40%的二氧化碳排放以及30%的能源消耗,但是性能与强度并没有出现减弱;二是提高固体废弃物的利用率,将在水泥、玻璃、混凝土等材料的生产过程中产生的固体废弃物进行重复利用,例如高炉矿渣、粉煤灰等固体废弃物,可作为生产超细粉的主要原料。若固体废弃物无法重复利用需进行无害化处置,避免对环境造成污染。

在能源使用方面,一是加大替代燃料的使用,传统建材如水泥的生产多以燃煤为主,碳排放量高,对环境影响大,未来绿色建材应加大生物质燃料等可燃废弃物的使用力度,提升燃煤替代率,推动替代燃料高热值、低成本、标准化预处理;二是加快使用清洁能源,在合理的价格下尽可能提高天然气和电的使用比例,积极引导建材企业消纳太阳能、风能等清洁能源,减少化石能源的使用,促进能源消费低碳化;三是提高能源利用的效率,通过智慧化手段实现对能源的精细化管理,严格控制能耗限额,进一步挖掘可节能减碳的空间,提升能效水平。

在技术创新方面,一是加快研发新型低碳技术,例如破水泥悬浮沸腾煅烧、玻璃熔窑窑外预热、窑炉氢能煅烧、工业窑路节能降耗等技术,加大科技研发投入;二是推广节能降碳的技术设备,根据《建材行业碳达峰实施方案》,到2030年计划累计推广超过100项节能低碳建材技术和装备;三是促进建材行业的数字化转型,依托5G、云计算、互联网等新兴技术,加强对建材企业碳排放的监测,实时追踪企业的碳足迹,促进建材行业的绿色化、智能化、智慧化。

(二)建筑行业——提升绿色建筑发展质量

在建筑设计及建造阶段,推行绿色的建筑建造方式。绿色建造是按照绿色发展的要求,通过科学管理和技术创新,采用有利于节约资源、保护环境、减少排放、提高效率、保障品质的建造方式,实现人与自然和谐共生的工程建造活动。为大力推行绿色建造方式,根据《绿色建造技术导则(试行)》的规定,一是要提升建造的策划水平,确定绿色设计目标与实施路径,倡导绿色低碳设计的理念,充分利用自然通风、天然采光等自然条件;二是要提升建造工业化水平,推动设计选型和一体化集成设计,推广装配式建筑,推动构件和部品部件标准化,积极发展管线分离、一体化装修等技术;三是要提升建造的信息化水平,推动建筑信息模型(BIM)、物联网、大数据、云计算等相关技术的使用;四是提升建造的产业化水平,构建绿色建造产业链,加强建造全流程上下游企业的合作。

在建筑运营阶段,加强太阳能、地热能、空气热能生物质能等可再生能源的应用与管理。根据《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》,一是要根据太阳能资源条件、建筑利用条件和用能需求,统筹太阳能光伏和太阳能光热系统建筑应用,推进光伏建筑一体化(BIPV),提升建筑整体利用率;二是推广应用地热能、空气热能、生物质能等解决建筑采暖、生活热水、炊事等用能需求,提升建筑的电气化水平,控制建筑运行总能耗,尽快实现建筑行业直接碳排放清零;三是加强可再生能源项目的管理,建立对可再生能源建筑应用项目的常态化监督检查机制和后评估制度,对较大规模可再生能源应用项目持续进行环境影响监测,保障可再生能源的可持续开发和利用。

在建筑拆除阶段,推动建筑垃圾的资源化处理。建筑的拆除会产生建筑垃圾(如混凝土、木材、玻璃等)并会产生一定的碳排放,因此要对建筑垃圾进行资源化处理。建筑垃圾资源化是指采取管理和技术手段从建筑垃圾中回收有用的物资和能源,分为“低级”利用,“中级”利用和“高级”利用,“低级”利用是指将建筑垃圾进行分选,从而进行分类利用,如现场分拣利用、一般性回填等;“中级”利用是指将建筑垃圾中对混凝土、石灰石、塑料、纸制品等物质进行粉碎处理,对金属品进行除锈、熔化处理等,作为建筑物或道路的基础材料;“高级”利用是指将建筑垃圾还原成水泥、沥青等再利用。目前我国仍处于建筑垃圾资源化处理的“低级”阶段,未来应逐步向“中级”和“高级”阶段发展,例如废弃混凝土可成为再生骨料混凝土、绿化混凝土,废砖可制成轻质砌块、空心砖等。

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