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近零碳排放区工程师手册 7|近零碳排放社区实现路径

2022-02-23 17:29:05 mana 375



近零碳排放社区


- 第7期 实现路径 -




随着我国城镇化进程加速和城乡生活水平的提高,社区日常生活和消费成为碳排放量的重要领域。


据国际能源机构(IEA)数据显示,2014年经济合作与发展组织(OECD)公布的国家的碳排放占比中,居住部门(Residential Sector)占8%,而电力和热力的碳排放中居住部门又占12%,若再加上社区交通出行对交通等部门的碳排放贡献,社区的碳排放量则更大。1995~2004年,我国国内家庭碳排放量占总排放量的比重由19%升至30%。而2007~2012年,中国家庭碳足迹总量增加了19%。


据估算,中国每年有将近2000万的人口从农村迁入城市,如果社区居民都采用城市高碳的生活方式,当每个中国家庭的碳排放都达到当前城市高收入家庭的人均水平,则中国整体碳足迹将增长3倍。作为城镇化发展过程中碳排放的重要构成,社区减碳将对我国减少二氧化碳整体排放水平发挥积极的作用。


一、近零碳排放社区背景与定义

2016年11月国务院印发的《“十三五”控制温室气体排放工作方案》明确提出:“……开展近零碳排放区示范工程,到2020年建设50个示范项目。”“近零碳”的概念在国家层面得到的认可和支持,广东等地也相继展开相关探索。近零碳社区可以认为是社区运行阶段能源系统的净零碳排放,又称为近零排放(Nearly Zero Emission)或近零碳排放。


目前尚未有近零碳社区的统一定义。根据深圳市发布的官方文件,近零碳社区是指在通过在城市社区内发展低碳经济,创新低碳技术,改变生活方式,最大限度减少城市的温室气体排放,彻底摆脱以往大量生产、大量消费和大量废弃的运行模式,形成结构优化、循环利用、节能高效的物质循环体系,形成健康、节约、低碳的生活方式和消费模式,最终实现城市社区零能量消耗、零需水量及零排放等多项指标,实现城市社区的清洁发展、高效发展和可持续发展。


以社区为对象开展近零碳排放社区建设,以社区人均碳排放量和碳排放总量稳步下降为主要目标,主要减碳路径包括:着力发展绿色建筑、超低能耗建筑等节能低碳建筑,提供多层次绿化空间,建设慢行道路,利用碳普惠机制与各类宣传活动提升居民低碳意识,倡导绿色生活。


二、评价指标体系

以下评价指标体系参考深圳市近零碳排放区试点建设指引。

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三、实施路径

近零碳排放社区是未来的居住形式。在能源日趋紧张的状况下,近零碳排放社区减少了对外部的依赖,因而是可持续的。


更重要的是,近零碳排放社区可提高城市可持续发展的能力。近零碳排放社区的建设涉及新能源技术、节能建筑技术、新材料技术等。这些技术的应用必将推动城市低碳经济的发展,并最终通过生产技术水平的提升,提高城市可持续发展的能力。

基于深圳近零碳与可持续发展示范社区

实施路径梳理


社区如何实现近零碳排放,社区居民行为如何实现绿色出行,居民习惯如何适应低碳,社区治理如何将智慧社区和近零碳排放社区相结合,一系列的社区创新需要研究和探讨。


深圳首个“近零碳与可持续发展示范社区”是位于龙岗区坪地街道高桥社区的新桥世居,占地面积3.6万平方米,遵循“以人为中心”,聚焦清洁能源、绿色建筑、资源再利用、云碳智慧平台、绿色出行等五大板块,打造成集零碳技术体验中心、零碳科普教育、零碳技术成果展示、人才培养、产业孵化等功能于一体的近零碳示范区。该项目的设计与建设围绕近零碳模式+低碳技术+低碳运营进行。


近零碳模式:近零碳与可持续发展示范社区将先进的零碳理念、零碳要素、可持续发展模式相统一。社区由零碳细胞、零碳单元和零碳社区三部分构成。零碳细胞强调居民的碳足迹,碳账户,碳管理,碳币、绿色出行等,提高零碳生活方式的需求满足程度,提升个人对零碳生活的接受度,建立社区碳普惠制度,引导居民选择零碳生活方式;零碳单元重点关注社区家庭的几类典型低碳绿色和智慧居住模式,通过对不同家庭模式的场景搭建,解读低碳与居民生活的关系,寻找不同场景下的减碳路径和方式;零碳社区从社区总体尺度关注社区碳边界和碳总量、碳排放及碳消纳,包括清洁能源、绿色建筑、废弃物资源化等。在此基础上,突出社区可持续发展内涵,包括社区韧性、海绵社区,绿色社区,凸显社区的包容性和宜居性。


低碳技术:低碳技术是近零碳与可持续发展示范社区建设的核心,社区突出科技创新对低碳和可持续发展的支撑作用,实现了社区建设、运营、持续发展与科技创新、产业孵化的耦合。社区聚集了诸多国内外绿色技术和可持续发展技术成果,包括龙岗区的优秀企业技术产品参与其中,将社区治理和绿色、可持续技术进行对接,通过多种技术应用解决了社区低碳建设的众多难题,将近零碳排放社区、韧性社区、海绵社区、智慧社区等多维度进行了融合统一。零碳社区技术创新重点在可再生能源(尤其是光伏、储能、微电网)、社区绿色建筑、社区废物资源化、社区家庭能源管理、环境友好、绿色出行以及智慧社区等方面,共融合各类技术近200项,形成跨领域的多项技术协同。


低碳运营:运营是项目长期保证近零碳的核心工作,非常关键。社区运营通过智能平台,形成日常运营能力。给社区赋能,提升运维附加值。近零碳与可持续发展示范社区的云碳智慧中心,为整个社区运营的“智慧大脑”,具体操作为:依托云碳智慧中心中心,通过对社区碳源分布、碳排放实时监测,实现总量控制,形成个人、企业、社会组织等全社会碳清单,打造动态的碳大数据管控能力。关注社区碳边界和碳总量、碳排放及碳消耗等,引导低碳生产生活模式和行为习惯,实现总体近零碳。


从个人来说,通过开通个人碳账户,形成个人碳清单及碳足迹,生成个人碳信用报告。个人可以通过绿色出行或者参与废物资源化等低碳活动获取碳积分,在抵消个人碳排放量后,多余的碳积分可以在碳商城换购商品,或者在碳交易平台对碳积分进行售卖。


从社区来说,云碳智慧平台是“社区大脑”,通过全智能数据平台,对社区能源管理、碳监管、以及碳运营能力,支撑碳中和可持续发展大社区的运营。平台通过发起低碳活动引导和培育用户低碳行为,对群体间低碳行为可视化评比,实现碳积分动态流通。引入金融服务、减碳服务、碳交易服务为社区提供专业金融减碳、技术减碳、碳指标交易等系统解决方案,将社区整体与各个要素统一在一个零碳运营空间。


基于国外成熟项目的近零碳排放社区

建设路径总结梳理


近零碳排放社区建设的核心是零能源消耗系统。零能源的设计理念在于最大限度地利用自然能源,减少环境破坏与污染,实现零化石能源使用的目标,实现能源需求与废物处理基本循环利用的居住模式。本文认为以下途径是建设近零碳排放社区的不二法门。


1. 建造节能建筑当代技术的不断更新,如更具绝缘和节能特性的供热系统的推出,使得现有的住宅建筑效率利用率更高,极大地降低了对环境造成的负面影响。


为了减少建筑能耗,贝丁顿社区的设计者探索了一种零采暖的住宅模式,通过各种措施减少建筑热损失及充分利用太阳热能;采用了三层窗户,而且所有的房子都坐北朝南,以最大限度地储存热量;采用了自然通风系统来最小化通风能耗;经特殊设计的“风帽”可随风向的改变而转动,以利用风压给建筑内部提供新鲜空气和排出室内的污浊空气,而“风帽”中的热交换模块则利用废气中的热量来预热室外寒冷的新鲜空气。根据实验,最多有70%的通风热损失可以在此热交换过程中挽回。


弗班社区是全欧洲“被动式能源建筑”密度最高的地区。弗莱堡市政府在弗班社区初期规划时就制定了65kWh/m2a的建筑能源标准,目前已经有接近150栋达到“极低耗能”标准的被动式能源住宅。弗班社区有超过65%的住户用电来自区域供电系統,并大量推广太阳能及社区能源循环系统,这让弗班社区更加节省电力,并且减少了二氧化碳的排放量。


2. 利用新能源。可再生能源的开发以及对生物质能的积极利用使得能源供应更多地脱离了传统化石燃料同时,小型热电联产、太阳能、风能装置具有分散式能源的特点,综合供暖、供电,更具能源效率,且无污染性。贝丁顿社区充分利用了太阳能和生物能。首先整个小区的生活用电和热水的供应由一台130千瓦的高效燃木锅炉来提供,燃木来源于包括周边地区的木材废料和邻近的速生林;其次,交通工具的能源需求由太阳能电力来满足。弗莱堡很早就开始发展替代能源,截至2007年为止,弗莱堡的太阳光电板铺设面积已达11000平方米,同时运作时可生产7300千瓦电力。维克舍的供暖所用燃料来自废旧木料,如“森林或锯木场的木片、树皮或树枝”。1980年,瑞典开始引进生物能源技术。20多年后,生物能源已在这个北欧国家得到普及。


3. 采用环保材料贝丁顿社区为了减少对环境的破坏,在建造材料的取得上制定了“当地获取”的政策,以减少交通运输,并选用环保建筑材料,甚至使用了大量回收或是再生的建筑材料。项目完成时,其52%的建筑材料在场地56.3平方公里范围内获得,15%的建筑材料为回收或再生的。例如项目中95%的结构用钢材都是再生钢材,是从其56.3平方公里范围内的拆毁建筑场地回收的。选用木窗框而不是UPVC窗框则减少了大约800吨UPVC在制造过程中的二氧化碳排放量,相当于整个项目排放量的12.5%。


4. 优化社区结构。在贝丁顿社区,对建成房产进行了有组织的分配:三分之一的房子用于社会公共设施;三分之一用于出租,所得收人归中间人慈善机构或民间团体所有;另外的三分之一则以传统的售房方式上市销售。这样的分配使用方式搭建了住宅小区与外界的桥梁。


5. 倡导绿色交通。减少私人汽车使用。如弗班开展了“无车社区”活动;贝丁顿社区汽车俱乐部则让居民们共享轿车;建立便利的公共交通设施。改善交通能耗。贝丁顿社区的每一间朝阳温室都装有太阳能电池板,为生态村的电车和滑行车提供电力;维克舍的公共交通车辆使用清洁能源,如沼气、酒精、太阳能等等。


6. 倡导公共参与。居民参与社区的可持续发展的设计过程是建设可持续社区的重要环节。“居民参与”的落实,可以让大家得以凭借沟通协调的设计过程感受到社区发展中一直为人们所寻求的“归属感”与“亲切感”,让社区的每一分子都有可以打破藩篱、彼此教育、相互约束及相互鼓励的机会;全面自主性的决策过程,也让人为的决策风险彻底分摊,这样做让居民们真正学会了承担责任不是只为自己负责,也要对社区负责。


弗班社区的居民在规划之初就得以参与整个社区运作,他们充分拥有决定建筑物形式、开放空间比例与细部设计的权力。所有人在规划之初也因此熟识,继而是沟通讨论的过程,一个稳定的社区架构在规划过程中便逐步建立了。弗班的经验告诉我们,低碳、低能耗的可持续社区不一定要靠政府来推动,有时候让民众参与规划,管理家园,反而才是最佳的做法。推进近零碳排放社区的建设具有重要意义。




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下一期,我们将给大家系列介绍

【近零碳排放社区的案例】。

请大家拭目以待!



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