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零碳先锋计划丨建筑减排有哪些路径?

发布日期:2022-01-11 09:37浏览次数:398


   2021年进博会期间,《西门子中国碳中和白皮书》正式发布,为重点产业碳中和目标的实现提供路线规划建议并分享全球实践经验。作为西门子中国落实“零碳先锋计划”的重要举措之一,白皮书逐一分析了工业、交通、建筑和能源等领域的减碳挑战与机遇,并提供西门子在这些领域的咨询、解决方案、创新科技及成功案例,为行业绿色发展提供指引。

  以下是白皮书中针对建筑领域的内容节选。

  建筑领域重点关注绿色建筑设计、低碳材料、智慧楼宇管理系统等节能降耗技术

  中国建筑行业规模位居世界第一,现有城镇总建筑存量约 650 亿平方米,每年新增建筑面积约 20 亿平方米,相当于全球新增建筑总量(61.3 亿平方米)的近三分之一。现有建筑主要存在老旧建筑隔热性能差、能源管理系统能效低、建筑设计不合理、居民生活供暖对化石能源需求量大等问题。

  建筑领域未来减排路径

  政策指引提升现有建筑利用率

  应逐渐完善绿色建筑相关标准体系,加强对新建建筑在节能减排方面的要求和监管,并为提高建筑利用率、降低空置率制定相关激励政策。在后疫情时代,随着越来越多的企业接受并习惯远程工作,未来的商业空间将更为分散,对建筑空间设计与基础设施规划提出了更高的要求,以实现灵活智能的管理运营模式。

  技术创新提高建筑能效

  以打造绿色建筑为目标,发展新型建筑工业化,以装配化作业取代手工砌筑作业,减少施工失误,解决系统性质量问题,延长建筑使用寿命。另外,应大规模应用新兴建筑数字化技术,有效提高未来新建筑能效。

  建筑领域技术赋能减排

  新建建筑在设计阶段要增加对于低碳维度的考量,将被动式节能技术与主动式节能相结合,通过引入绿色技术降低建筑碳排放,并通过可再生能源,进一步降低化石能源消耗及碳排放。

  同 时, 利 用 数 字 化 技 术 优 化 建 筑 施 工 到 运 行 阶 段 能 效, 通 过 建 筑 信 息 模 型(Building Information Modeling,BIM)将建筑从设计施工到运行退役的全生命周期信息整合。利用建筑信息模型,管理设计建设中的相关环节,并进行协同工作提升建设效率,助力节能减排。建筑信息模型不仅可以改善建设过程,同时也为建筑运行阶段的智慧运维和数据挖掘打下基础,进一步优化能效。技术推动楼宇在运营与维护环节提效减排。

  智能楼宇管理系统

  智能楼宇管理系统能促进建筑内部的互联互通,提升楼宇能源和设施的使用效率。管理系统作为上层平台,应当拥有较高的灵活性和对于不同底层控制设备的兼容性,从而集成其他减碳技术(被动房、分布式能源、电网边缘侧配电设备等),打造一体化的绿色建筑数字化解决方案。通过楼宇能源管理平台对能耗进行监控及能源分项管理,进一步挖掘数据价值,提升能效优化潜力。结合 BIM、AI 等技术,实现数据驱动的智慧运维。

  楼宇能效提升解决方案

  优化楼宇机组运行效率,按需制冷供热,有效提升楼宇能效。同时,通过控制供暖、通风、空调、照明等系统之间的功能联动和相互作用,对房间的微观环境进行精准调控,确保舒适的同时,主动降耗,减少碳排。

  高耗能领域数字化节能减碳技术

  对于新兴高能耗行业领域的楼宇,需要研发针对性的能耗优化技术,例如在数据中心行业中,应用人工智能算法及动态气流平衡技术对数据中心空调设备进行精准控制,通过传感器监测各区域温度,按需制冷,保证服务器散热需求的同时,降低数据中心整体能耗。

  西门子最佳实践分享

  西门子中国北京园区 — 分布式能源系统与智能楼宇解决方案

  为实现减碳目标,西门子对其全球多个办公楼及工厂实施能效提升改造。位于北京望京的西门子北京中心园区,不但进行了暖通空调系统的改造,还加装了峰值功率为 340 kWp 的光伏发电系统。同时,西门子北京中心大楼应用了综合能效提升解决方案,包括制冷系统、新风系统优化以及照明系统改造等,对楼内整体能耗进行持续性优化,每年可减少二氧化碳排放量约 800 吨。另外,园区还应用了数字化光伏资产管理平台,实现光伏发电系统的高效、精准运维,使园区每年二氧化碳排放量减少 211 吨。

  青岛中德生态园 — 被动房与绿色建筑体验中心

  青岛中德生态园是中德两国政府建设的首个可持续发展示范合作项目,被动房体验中心是一座集被动式超低能耗绿色建筑技术研发、体验、展览展示、会议交流、居住等多功能于一体的综合性建筑体。西门子为该项目提供了全方位的智能化楼宇节能解决方案。该项目采用了包括多种智能楼宇控制系统,实现被动优先、主动优化的理念。在满足节能减排目标的同时,提升了楼宇设施管理的灵活性和效率。每年节约能耗 130 万千瓦时,节省能源费用 50 万元。

  宁德新能源科技有限公司 — 厂区能效数字化解决方案

  西门子向宁德新能源科技有限公司提供了包含 Decigo CC 楼宇自控平台以及多种暖通空调系统现场设备的全套楼宇自控系统,并搭建了一套基于数字孪生、模拟仿真等技术的能源管理平台,利用供暖通风与空气调节系统(HVAC)系统高精度性能模型及寻优、预测算法对能耗进行模拟,并形成节能优化控制策略。通过这套方案实现了能源系统数据透明可追踪,提高了运维效率,同时自动优化冷热系统设备运行时间,延长机组寿命,保证生产环境的稳定和生产安全。