建立建筑领域科学的碳排放核算方法-清华大学江亿

建立建筑领域科学的碳排放核算方法总结

核心内容

建立科学的碳排放核算方法是实现建筑领域低碳转型和碳中和目标的基础。该方法不仅有助于明确碳排放责任，还能为制定政策、考核绩效和推动减排行动提供依据。同时，该核算方法需与未来新型电力系统的发展相适应，特别是在风光电占比不断上升的背景下，如何合理核算建筑运行过程中的碳排放责任成为关键。

主要观点

• 碳排放责任划分：碳排放责任应由生产者和消费者共同承担，其中生产者负责效率提升，消费者负责控制总量。
• 碳排放核算方法：应采用“全生命周期”理念，将建筑隐含碳排放、运行碳排放和拆除碳排放分别核算。
• 碳排放责任的实现：通过“基准值法”来分摊碳排放责任，确保生产者和消费者的责任清晰。
• 电力碳排放责任因子C：应根据电网实时情况动态调整，以激励建筑进行储能和柔性用电，促进新型电力系统建设。
• 建筑运行碳排放核算：需结合电网的碳排放因子，计算建筑用电对应的碳排放责任，而非简单依赖能源类型。

关键信息

一、碳排放与温室气体排放

• 建筑领域的碳排放主要包括：
  • 直接排放：如化石能源燃烧产生的CO₂。
  • 间接排放：如电力、热力等能源使用带来的排放。
• 非二氧化碳温室气体：如制冷剂泄漏等，占总量约10%，需关注。

二、建筑相关碳排放责任构成

• 隐含碳排放：建筑材料的生产过程排放，根据材料用量计算。
• 运行碳排放：建筑运行过程中使用电力、热力和燃料产生的排放。
• 拆除碳排放：建筑拆除过程中材料回收与再利用情况影响碳排放责任。

三、碳排放责任划分方法

• 基准值法：每种产品的碳排放基准值为全社会生产过程的平均值，消费者按基准值承担排放责任，生产者仅承担超出基准值的部分。
• 全过程回溯法：追踪产品生产过程，计算其全生命周期碳排放，但存在操作复杂、不可行的问题。

四、电力碳排放责任因子C

• 动态调整原则：C值根据电网实时碳排放构成变化，以激励建筑进行储能和柔性用电。
• 实施方式：电力调度中心根据电源构成计算C值，并通过智能电表或电力碳表实时传输，用于核算建筑用电的碳排放责任。
• C值的作用：
  • 在电网高负荷期，C值高，鼓励建筑减少用电；
  • 在电网低负荷期，C值低，鼓励建筑增加用电，协助消纳风光电。

五、运行碳排放核算中的关键问题

• 光伏与零碳用电：建筑白天发电上网、夜间取电，若未进行储能或灵活调节，不能视为零碳用电。
• 可再生能源使用：如地源热泵、水源热泵等，其运行仍需消耗电力，需根据C值计算碳排放。
• 屋顶绿化与碳汇：仅能抵消部分建筑隐含碳排放，不能抵消运行过程中的碳排放。
• 购买绿电：无法实现零碳用电，需通过“光储直柔”配电系统实现。

建议与展望

• 建筑运行碳排放核算应与新型电力系统建设紧密结合，推动储能和柔性用电。
• 建立电力动态碳排放责任因子C，有助于实现碳排放责任的精准分配。
• 建筑低碳发展需从设计、建造、运行、拆除全过程进行系统优化，实现全生命周期碳排放最小化。

总结

科学的碳排放核算方法是推动建筑领域实现低碳转型的重要工具。通过明确碳排放责任划分、采用全生命周期核算、建立动态碳排放因子C等手段，可以有效促进建筑节能减排，支持国家碳中和目标的实现。未来需进一步完善核算方法，推动其在实际工程中的应用，以实现建筑运行的低碳化与智能化。