商業建築「碳中和」按下快進鍵，「三步走」實施路徑明確
商業建築如何通過「三步走」完成碳中和？
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文｜孫航
編輯｜劉歡
題圖｜123RF
自20世紀80年代，全球平均溫度總體呈上升姿態。僅2020年，全球全年的平均溫度上升了1.0攝氏度。應對氣候變化，已經成為各國共識，
而導致全球變暖、臭氧層空洞等氣候變化的主要原因之一，是自工業革命以來人類活動所排放的二氧化碳正在猛增。因此控制氣候變化的關鍵是「控碳」，其必由之路是先實現「碳達峰」，而後實現「碳中和」。
在2020年第七十五屆聯合國大會上，中國向世界鄭重承諾力爭在2030年前實現碳達峰、在2060年前實現碳中和。2020年中央經濟工作會議也將「做好碳達峰、碳中和工作」作為2021年重點任務之一。此後「碳中和」熱度一直居高不下，在各行業中均引起了熱烈的關注和討論。
在線數據網站Our World In Data的調查數據表明：2018年全球溫室氣體排放的主要來源是能源消耗，達到73%的比例，其中建築用能佔比為18%。
根據美國EIA機構的評估，建築產業碳排放約佔全球碳排放的30.8%，減排潛力巨大。其中包括建築材料的生產與運輸，回收和建築用能。
自「十一五」規劃，我國就將商業建築的綠建化以及智能化當作重中之重。相關行業也一直在向「碳中和」的目標努力，節能減排、能源替換以及負碳吸收是商業建築「碳中和」三步走的重要實施路徑。
節能減排
商業建築實現「碳中和」的第一步是節能減排。
早在2005年，「綠色建築」的概念就被提出，現如今綠色低碳已成為社會發展的趨勢和主流。近年來「樓宇經濟」興起，商業建築的節能減排規劃愈發成為社會各方關注的重點。
目前，商業建築節能減排主要從以下四方面推進。
一是需要大力推廣低碳產品與科技在商業建築中的應用。例如改造與更新老舊設備，採用LED燈、智能新風系統等節能設備對大樓進二次改造等。比如廣州珠江城應用了透水磚以及屋頂集水系統，來收集塔樓屋面與裙樓屋面的雨水，將其應用於沖廁、水景補水以及綠化澆灌；還有外遮陽系統可以減少夏季陽光直射，有效降低空調能耗。
二是加快商業建築數字化建設。通過大數據、雲計算等AI技術賦能商業建築，例如安裝電能實時在線自動監控系統，對用電用量進行智能化節能管理。此外推廣智能用電設備，通過智能終端使用戶實時了解用電明細、耗能分析、分時電價等幫助用戶規劃合理的運行方式，提高能源使用效率。當前，各大地產商也都在各自建立，或入股、投資自己的商業建築服務商。
三是商業建築內部分散式智能電網。智能電網項目是國家發展規劃的重要組成部分。隨著新能源、小型分散式能源的發展，商業建築有望轉化為微型新能源發電廠，實現建築內用電循環。
四是落實低碳監控政策，推動商業建築節能減碳改造進度。政府部門聯合物業建立節能監測、評估與審查制度並定時在政府網站上予以公布，同時接受社會監督。對於虛假減排，高排放、高耗能的建築單位進行限電、限水等措施，促使建築進行節能改造，此外還可以樹立典型、宣傳和推廣成功改造與管理經驗。現如今，國內部分建築達到了中國綠色建築評價標準與LEED綠建認證，起到了帶頭示範的作用，成為了城市地標建築，例如北京中國尊。
能源替換
商業建築實現「碳中和」的第二部分是能源替換，主要是應用可再生能源與新能源。
可再生能源可以有效替代傳統不可再生能源的運用，有明顯的節能優化效果。可再生能源在建築設計中應用廣泛，如光伏和風能併網發電項目，推廣太陽能等綠色低碳能源在建築上的有效應用。
國內有些商業建築已經應用自然風力發電技術，其中的典型案例有滬上「第一高樓」-上海中心大廈與廣州珠江城。前者580米高的塔冠上「藏著」270台垂直軸渦輪風力發電機，總額定功率為135千瓦，可以為大廈每年供給超119萬度的綠色電力，可滿足四千多個家庭一整年的用電；後者則採用空氣運動學原理在建築外牆設計了四個凹洞，整體形狀受到賽車的啟發，採用了賽車引擎流線型的造型，這樣的設計不僅能將通過的風力轉化成電力的作用，並且還可以為四周玻璃幕牆泄壓。
光伏技術在商業建築上的應用也相對成熟。建築光伏系統可進一步分為附加光伏系統以及光伏建築一體化，包括樓頂太陽能光伏板、光伏玻璃幕牆等。樓頂太陽能光伏板不僅可以將日照轉化為電力，還可以為大廈提供遮陽的作用；光伏幕牆是將具有發電功效的光電玻璃作為建築的玻璃幕牆，搭配遮掩百葉，起到節能作用。
負碳吸收
商業建築實現「碳中和」的第三步是負碳吸收，是指採用碳匯與負碳技術以實現碳中和目標。
碳匯是指通過植樹造林、森林管理、植被恢復等措施，利用植物光合作用吸收二氧化碳，並將其固定在植被和土壤中，以減少空氣中二氧化碳的濃度。增加碳匯是當前企業實現碳中和目標的重要途徑，企業可以進行碳匯交易，通過購買碳匯指標（需通過認證機制）以抵消企業自身的碳排放，並最終實現碳中和。或者將建築部分綠色化，例如植物牆、綠色中心，不僅幫助大廈中和一部分的碳排放，還起到調節溫度、濕度等作用。
「上海中心的場地綠化面積超過1萬平方米，綠化率達33.33%，通過屋頂綠化降低『熱島效應』，增加雨水滲透，同時提供開放空間。」上海中心大廈總工程師葛清表示，綠色建築技術每年預計將節省下千萬元級的運營成本。
負碳技術可以為可再生能源為主的電力系統增加靈活性，是最終實現碳中和目標的必要技術。負碳技術主要可分為碳捕集、利用與封存（CCUS，Carbon Capture, Utilization and Sequestration），生物質能碳捕集與封存（BECCS）和直接空氣碳捕集（DAC，Direct Air Capture）技術。
CCUS是指碳捕集、利用與封存，就是把二氧化碳收集起來進行提純，進行循環再利用或者進行封存（如地下、海底等），並最終幫助自身達成負碳排放（碳消除量大於碳排放量）。BECCS與DAC技術目前由於成本高昂，還未能廣泛運用到市場當中，將來有望應用在商業建築內部。
根據高瓴產業與創新研究院數據，CCUS成本包括捕集成本、運輸和儲存成本以及最後的利用或封存成本，不同的項目成本區別較大。僅以捕集成本舉例，工業過程中高濃度二氧化碳捕集成本大約為每噸二氧化碳15-25美元，低濃度二氧化碳捕集成本為每噸40-120美元，而DAC成本則高達400-600美元每噸。
結語
在「減排控碳」背景下，建築行業在節能減排、能源替換、負碳吸收等商業建築綠色產業鏈上將加快相關布局。
商業建築產業中的「碳排放」作為全球「碳排放」的主要來源，如何減排及發展相適應的負碳技術是實現「碳中和」的重要手段。隨著「碳中和」目標的設定，商業建築以及其上下游產業鏈將引來新一波的挑戰與機遇。
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