天府新区独角兽岛:一座岛的碳中和试验

【名词解释】

碳中和:对于区域而言,碳中和是指一个地区在特定时间内(一般指一年)人为活动直接和间接排放的二氧化碳,与其通过植树造林、负排技术等吸收的二氧化碳相互抵消,实现二氧化碳净零排放。目前,全球已经有100多个国家和众多城市、跨国企业提出了碳中和目标愿景。

四川在线记者 唐泽文

2月18日,春节后上班第一天。中国建筑西南设计院高级工程师张国昊早早来到办公室,用电脑不断测算着一组组数据。

电脑显示屏上,一个圆筒形的三维图形被他不停拉拽。张国昊说,这个图形就是天府新区独角兽岛上的一栋建筑模型,模型上的每个小方格,都代表一个耗电区域。他现在的工作重点,就是降低整个建筑的能耗。

“办公建筑平均每平方米耗电量为68度每年,我们现在的设计值是55度。”

能耗降低就能使排碳量降低。虽然这一数值已经达到全国领先水平,但另一组数值却让人不敢放松警惕——初步统计,整个天府新区全面运行起来后,按照现行平均排放水平看,一年二氧化碳排放量将超过20万吨;而区域内通过植被等生态系统吸收二氧化碳的能力为3万吨左右。

要实现碳中和,就意味着每年必须解决这17万吨的差值。

正在规划建设中的独角兽岛,成为了实现这一目标的“试验田”。

开工三年,实际施工不到一年

数十次调整方案最大程度减少排碳量

天府新区湖畔路东段兴隆湖旁,独角兽岛的启动区已完工95%。上班第一天,施工方中建五局独角兽岛启动区项目执行经理贺鑫来到现场安排最后收尾工作。“按计划3月就将正式交付给运营部门。”

这是独角兽岛建成的第一个建筑。记者走进其中的第一感受:不开灯也很敞亮。

贺鑫介绍,建筑中间为中空式螺旋设计,最大程度接收自然光线。白天,自然光能覆盖70%面积。而建筑边缘的房间,也通过在向阳面开天窗的方式引入光照。“只需在较暗的地方用LED灯补充下亮度就行。”

这栋建筑的建设速度并不快,于2018年开始动工,但实际施工周期一年不到。“主要都在调方案。”贺鑫说,这期间方案一共调整了数十次,调整的一个关键点就是降能耗。

“思路体现在很多细节处。比如通风管道,就从传统的金属管道改为布艺方案。布艺管道自带保温层,在冷暖气输送过程中能降低空调的热损耗,从而降低排碳量。”

碳中和的一个重要环节是“少排碳”。

按照规划,我国将在2030年实现碳达峰,而在城镇化推进的背景下如何少排?

中国建筑西南设计院副总工程师钟鹏介绍,建筑设计本身的“绿色化”是一方面,更重要的是对区域内能源供给采取更合理的控制手段。

钟鹏给出一组数据:全球范围看,建筑能耗占全社会能耗三分之一。“这其中,建筑修建的能耗占1到2成,绝大部分来自于建筑运营。”

如何让运营能耗更低?建立区域内专属的“能源控制中心”是独角兽岛选择的方案。而西南设计院正是该能源中心的设计方。

规划中的“能源控制中心”占地8000平方米,地下部分将包含数十座机房,地面部分为大型冷却塔。高效、低碳,是整个中心的特点。

高效体现在能效比上。以空调为例,普通家用空调的制冷量和耗电比普遍为3.0左右,而该能源中心能让这个数值达到5.0.“能效比高了,达到同样的温度,耗电更少。”

张国昊说,他之所以能在设计上降低每平方米的耗电量,就是因为能源中心的支撑。地源热泵、水源热泵等节能手段,都将被中心采用。

低碳则体现在能源选择上。“中心采取集中调控的形式,将更有机会申请到诸如光伏电、风电等清洁能源,排碳量进一步降低。”张国昊说。

建设“智慧大脑”追踪“碳足迹”

试验成果将为全省碳中和服务

“节能减排是实现碳中和的具体手段。但碳中和是一个数据目标,不能只是‘定性’地节能减排,具体减了多少,排了多少,要有‘定量’的数据监控。”国家电网四川电力互联网部数据采集与管理处处长徐厚东说。

国家电网目前正与天府新区联手建设“碳中和示范区”。“我们将建设‘能源智慧大脑’,全程追踪天府新区的‘碳足迹’。”

徐厚东介绍,以前的碳排放测算很“粗”——根据GDP数据和行业类别进行估算。而他们接下来要做的,就是要让测算变“细”。

怎么变细?“构建全新的‘碳排放计算模型’。”在天府新区,碳排放的计算将精准融入能源消耗量、能源种类、工作人员结构、行业构成形态等所有影响碳排放的因素。每个行业甚至每个单位的碳排放量、趋势、规律,都能精准检测到小数点后两位。

这套系统建设成熟后将不止应用于天府新区,它将依托能源大数据资源,汇聚电能生产、传输、使用等全链条数据,对全川3184座水电厂、242座火电厂、1871座光伏电站以及35座风电场进行实时感知,构建全省的动态排放因子测算模型。

“除去建筑本身的能源控制,建筑之外的减排也是关键。”钟鹏说。

以独角兽岛为例,整个岛的建设将配合未来建成的TOD项目,进行绿色出行方案整合,引导大家通过公交出行,降低碳排放量。

另一方面,在私家车出行上,徐厚东介绍,目前整个新区也在快速铺开汽车充电桩网络。“明年底四川将建成新能源汽车充电桩20万个以上,天府新区将成为重点区域。”

电能替代也是独角兽岛乃至整个天府新区下一步减排降碳重点。“传统天然气锅炉我们基本不会设计进方案了,能用电替代的都替换。”张国昊说。

徐厚东给出一组数据:“十三五”期间四川电能替代445亿千瓦时,减少氧化碳排放3819万吨。预计“十四五”期间可以完成电能替代915亿千瓦时,减少二氧化碳排放7850万吨。“四川的水、火电比大致为7:3,电力的‘清洁度’全国看已算高的。但在天府新区我们还将进一步调整供电结构,降低其排碳量。”

不仅要“少排”还要“多吸”

技术创新平台有望成为碳中和技术输出高地

按照规划,我国将在2060年实现碳中和。“作为公园城市首提地,天府新区将对标国际优良实践,时间节点上,我们肯定会提前。”四川天府新区生态环境和城市管理局副局长杨钉说。

但具体能提前多久?“现在正在摸清自己的‘家底’。”目前天府新区正联合各相关单位,摸清二氧化碳直接和间接排放的“家底”。通过建立统计核算体系、常态化编制温室气体清单等方式,确保数据长期可比。“具体的规划时间表及路线图,都在制定之中。”

碳中和的另一个重要环节是“多吸碳”。

前不久,中国社会科学院数量经济与技术经济研究所发布《碳中和前景下的能源转型:选择与路径》报告。报告显示,我国实现碳中和的三大难题之一,是各种非碳能源虽然能实现减碳,但没有碳中和即固碳效果,即“多吸碳”的能力还不够强。

具体落在天府新区看,3万吨的生态系统“吸碳”量,还需要进一步提升。

对此,杨钉表示,目前天府新区正在提升生态系统碳汇能力,通过将降碳要求融入城乡绿化,完善域内生态补偿增碳机制等方式,提高自然空间碳汇。

自然碳汇还只是一方面。“这种方式还有一定局限性。”四川天府新区生态环境和城管局副局长杨钉介绍,我省早在2018年就举行过“碳中和会议”,并于龙泉山城市森林公园建设500亩“碳中和”林,用20年时间增加碳汇,用以完全抵消那次会议产生的921吨碳排放总量。“时间有些长。”

怎么让“吸碳”这一过程更加“短平快”?

社科院的报告给出另一条路径:加强碳基能源的循环利用,将工业过程排放的二氧化碳捕集后,将其化学合成为醇醚化合物以实现碳中和或者部分碳中和。

“目前我们也已开始相关研究,正在着手布局碳中和技术创新平台。”杨钉介绍,这个平台将专门负责碳中和领域的技术创新,在为天府新区提供支持的同时,还能向外输出相关技术,为全省乃全国的碳中和工作提供科技支撑。

下一步,天府新区还将突出公园城市特点,打造国家级新区低碳高质量发展样板:规划上,高标准高质量建设智慧、低碳、宜居的新区,让绿色低碳元素看得见、摸的着;行动上,以能源低碳化高效化为导向,以交通、建筑、产业低碳化为重点,建设低碳社区;创新上,发挥技术创新平台、国际交流窗口作用,推进先进脱碳技术研发和推广。

整个独角兽岛的外观设计方案,由扎哈·哈迪德事务所负责。设计中,独角兽岛被比喻为一朵莲花,企业在独角兽岛上“有机”生长”。“天府新区则是一个更大的池塘,生态、环保的理念,将让更多‘莲花’成长得更好。”杨钉说。

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发表于: 2021-02-22 09:50:05 AM
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