“双碳”背景下我国公共建筑碳排放预测及减排路径研究

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我国始终高度重视环境气候变化问题,积极贯彻可持续发展原则,我国在2015年巴黎气候变化大会上提出了碳排放在2030年左右达峰的目标,2020年,我国在第75届联合国大会上宣布,中国将发挥自身的主观能动性,提升对全球碳减排的贡献。我国提出的“双碳”目标坚定了国内低碳转型决心,为各行各业节能减排提出了明确的目标和要求,“双碳”目标的提出意味着我国各行各业都要有序推进碳减排工作,相关研究显示,建筑领域的碳排放规模占比大,其碳排放控制是我国顺利实现“双碳”目标的重点工作,我国目前正处于城镇化率高速发展时期,公共建筑规模快速增长,2019年,我国公共建筑单位面积能耗强度为30.6 kgce/㎡,与其他类型建筑相比,其单位面积能耗几乎是其他类型建筑的三倍,建筑运行期间的碳排放主要来源于公共建筑,公共建筑具有能耗高、规模大的特点。因此本文选取我国公共建筑为研究对象,以实现“双碳”目标为前提,结合我国公共建筑节能减排政策和未来规划,模拟预测我国公共建筑2020-2060年的碳排放水平并分析提出合理的节能减排路径。首先,采取泰勒级数神经网络方法拆分我国城镇公共建筑面积,从《中国统计年鉴》中筛选出可用来核算公共建筑面积的六类关键统计指标,再根据六类指标之间的相互联系对我国公共建筑面积进行拆分;然后查找统计年鉴的历史数据,利用能源平衡表的方法,分析测算我国公共建筑能源与碳排放量情况;构建我国公共建筑碳排放量的LEAP模型,通过定性分析法初步判断我国公共建筑碳排放量的影响因素,结合LMDI因素分析法进一步定量分析影响我国公共建筑碳排放量的关键驱动因素;考虑我国目前的公共建筑节能减排政策和未来规划,加入碳税和碳排放权交易措施等,综合考虑电力行业的脱碳情况,设定了三个情景,结合我国公共建筑碳排放关键驱动因素,设定了各情景参数,模拟预测各情景2020-2060年间碳排放量,对影响公共建筑碳排放的关键因素进行单因素敏感性分析;基于公共建筑不同情景的碳排放预测结果,以实现“双碳”目标为前提,结合敏感性分析结果,提出合理的公共建筑节能减排路径和对策建议。研究结果显示:(1)我国2001-2019年公共建筑面积逐年上升,2019年,公共建筑面积达到136.02亿㎡,公共建筑能耗为4.16亿tce,单位公共建筑面积能耗强度为30.6kgce/㎡,公共建筑碳排放量为8.45亿t CO2。(2)LMDI定量分析表明:人均公共建筑面积和单位面积能耗强度是影响我国公共建筑碳排放量的两个关键驱动因素;我国公共建筑在基准情景、调控情景、蓝图情景下的达峰时间和峰值量分别是2034年105 000.32万t CO2、2030年84 284.32万t CO2、2025年77 291.10万t CO2,2060年基准情景、调控情景、蓝图情景下的碳排放量分别为34 995.26万t CO2、9 755.46万t CO2、-8 925.34万t CO2,在基准情景和调控情景下,我国公共建筑无法在2060年实现碳中和目标,在蓝图情景下,我国实现碳中和的时间是2052-2053年。(3)人均公共建筑面积的变动对碳排放量的达峰时间和达峰量均有影响,但对碳排放中和时间没有影响;单位公共建筑面积能耗强度不仅影响碳排放量和碳达峰时间,对碳中和时间也有影响。(4)基于公共建筑碳排放预测结果,综合调控情景和蓝图情景测算三条公共建筑减排路径,最终路径2为“双碳”目标下的最佳减排路径,路径2分为两个阶段:第一阶段2020-2033年采取调控情景措施,第二阶段2034-2060年采取蓝图情景措施,在路径2之下能够保证公共建筑实现“双碳”目标。最后针对公共建筑节能减排路径2提出了系列政策建议,包括:新建建筑减碳、既有公共建筑节能改造、优化公共建筑用能结构、电力部门深度脱碳、开展碳税和碳排放权交易市场、促进消费观念转变和低碳社会建设等措施。
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