电热燃料协同蹚出城市零碳新路

2026-09-22 20:37:37 来源: 科技日报 点击数:

科技日报记者 陈汝健

单位建筑面积直接碳排放降低3%——今年7月,国务院印发的“十五五”碳达峰方案,首次为建筑领域立下量化目标。

9月20日,在河北高碑店国际会展中心举行的第三届国际零碳城市乡村与零碳建筑大会上,这道考题成为焦点。此前,新型能源体系建设“十五五”规划已将零碳园区、零碳建筑列为重点培育的新业态。

目标之下,建筑能耗如何减一半、冷热用电如何匹配?专家们指向同一处:构建电热燃料协同的城市新型零碳能源体系。

零碳考题逼出转型之问

“我们现在盖房子,不能仅仅是把它盖好了。”中国建筑节能协会会长倪江波把话说得很直白。还要追问城市能耗能否支撑、安全保障在哪里。

在倪江波看来,行业正面临三重考验:2030年碳达峰前,能源布局如何规划;能耗双控转向碳排放双控后,地方碳考核、企业碳管理怎么做;全面绿色转型中,好房子、好小区、好社区、好城区怎样注入低碳底色。

挑战不止于目标。北京建筑绿色低碳国家技术创新中心总工程师胥小龙的核算数据显示:2022年建筑领域直接碳排放约4.3亿吨,2025年预计增至约4.37亿吨,不降反增;煤炭占47%,天然气占近40%。按“十五五”单位建筑面积直接碳排放降低3%测算,全国需削减直接碳排放1318万吨。

运行端同样敲响警钟。中国城市科学研究会绿色建筑研究中心副主任郭振伟直言,大量绿色建筑重设计、轻运行,取得设计标识后缺乏对实际运行的持续跟踪,“设计承诺与实际表现之间存在显著差异”。目标在加码,短板在运行,转型之问逼到眼前:零碳从何破题?

电热协同给出破题之解

破题的钥匙在供需匹配里。论坛上,清华大学建筑学院教授付林抛出一组数据:未来全国冷热用电约占总电耗的20%,因冷热用电季节性强,或将导致可再生电力供需不匹配。“365天,几乎没有一天可再生发电恰好等于用电。”他判断,以火电为主的“源随荷动”必须走向“荷源互动”,而负荷的主战场正是占全社会能源消费80%的城市。

电池储能只能解决短周期。付林算了一笔账:储热的成本仅为电池储能的百分之几。“能不能通过储热储冷来解决储电?”他坚持把账算到底。把冷热与其他用电统一平衡,峰谷差尽量交给储热储冷,刚性缺口就能从10%多压到2%。“最后这2%交给燃料,氢制甲醇、人造天然气都是选项,依托现成天然气管网,储运成本很低。”付林说。

“打一口中深层地热井,每瓦投资要几块钱;回收工业余热,每瓦只要几分钱。”付林盯上了余热这座富矿,“城市热网也是现成的,长输最远已达上百公里,热泵能耗折算COP可达上百倍。”城市级电热燃料协同路线就此成形。

政产学研铺就落地之路

落地,先用工程说话。付林透露,团队正在新疆建设的一座10万平方米建筑,预计今冬调试。“这座建筑用太阳能实现用热用冷自平衡,不接电网、孤立运行。核心是把负荷特性柔性化。”他说,让“捣乱的分子变成好分子”。“实现零碳就是要经济可行,这是现在最难的,但我们技术上成熟。”付林说。

产学研的手握在了一起。北京建筑绿色低碳国家技术创新中心主任孙金颖介绍,该中心联合清华大学等单位组建零碳园区联合研究中心,已在大会主论坛揭牌,围绕热电耦合调控攻关,为零碳园区建设提供支撑。

“能耗还会增加,但碳要降下来。”中国建筑科学研究院首席专家徐伟亮出热带海岛解法:海南建筑电气化率超90%,遮阳是必选项,本体节能率可达20%至28%,净零能耗路径清晰起来。

倪江波把话题引向机制:过去建筑节能是增量成本,能不能让低碳变成增收、绿色变成红利?“能源是现代化的粮食,这篇文章一定要做好。”他说。用能者也要从被动消费转向主动参与。

从建筑到园区再到城市,零碳的边界正一步步拓宽。论坛内外,答案渐渐清晰:零碳不是负担,而是一笔算得过来的经济账。面向“十五五”,让每一度电、每一分热都更绿、更省,中国城市正在把低碳发展的答卷,写进老百姓可感可及的生活里。

责任编辑:王倩
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