全球建筑物能耗與碳排放現(xiàn)狀分析

據(jù)國際能源機(jī)構(gòu)（IEA）全球建筑物跟蹤報告數(shù)據(jù)，2021 年，建筑物的運(yùn)行消耗了全球最終能源消耗的 30%，碳排放則占能源部門總排放量的 27%，其中8% 是建筑物的直接排放，19% 是建筑物中使用的電力和熱力生產(chǎn)的間接排放。盡管在 2020 年因 Covid-19 限制而有所下降之后，但2021年的能源消耗和排放量均恢復(fù)至 2019 年水平以上。

如今，全球各國最低性能標(biāo)準(zhǔn)和建筑能源法規(guī)的范圍和嚴(yán)格程度都在增加，在電力部門繼續(xù)脫碳的同時，在建筑中使用更高效和可再生能源技術(shù)的速度也在加快。然而，建筑行業(yè)需要更快速的變革才能實現(xiàn) 2050 年凈零排放情景。下一個十年對于實施必要的措施至關(guān)重要，特別是最快到 2030 年所有新建筑和 20% 的現(xiàn)有建筑都將實現(xiàn)零碳排放。

2021 年全球建筑物運(yùn)營產(chǎn)生的二氧化碳排放量已回升至 2019 年以上的水平……

值得注意的是，當(dāng)考慮到直接和間接排放時，建筑部門的碳足跡非常大。2021 年，全球約 8% 的能源相關(guān)和工藝相關(guān) CO₂排放來自建筑物中化石燃料的使用，另外 19% 來自建筑物發(fā)電和供熱，還有6%來自與建筑相關(guān)的水泥、鋼材和鋁材的制造。因此，建筑行業(yè)直接或間接地對全球約三分之一的與能源和流程相關(guān)的 CO₂排放負(fù)有責(zé)任。要解決建筑物和建筑施工對二氧化碳排放的影響，需要在其整個價值鏈中實施排放限制。

2021 年，建筑運(yùn)營產(chǎn)生的直接和間接排放量回升至約 10 Gt，比 2019 年高 2%，比 2020 年高約 5%。直接排放量的增長出現(xiàn)在發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體和新興經(jīng)濟(jì)體，盡管這主要是由經(jīng)濟(jì)增長推動的新興經(jīng)濟(jì)體的天然氣需求。

為了與凈零情景保持一致，到 2030 年，建筑運(yùn)營產(chǎn)生的碳排放量需要減半以上，需要通過所有終端用途的清潔和高效技術(shù)做出重大努力來減少能源需求，包括利用行為改變的潛力，例如改變恒溫器設(shè)定。

建筑能源服務(wù)需求的增長超過了能源效率和脫碳收益！

據(jù)統(tǒng)計，建筑物的能源使用量從 2010 年的 115 EJ 增加到 2021 年的近 135 EJ，占全球最終能源消耗的 30%。包括與水泥、鋼鐵和鋁生產(chǎn)相關(guān)的最終能源使用，這一比例增加到 34%。

隨著 Covid-19 限制的放松，2021 年建筑物的能源需求與 2020 年相比增長了近 4%（或與 2019 年相比增長了 3%），這是過去十年中最大的年度增幅。

在 2021 年，電力占建筑能源使用的 35% 左右，高于 2010 年的 30%。特別是，空間制冷在 2021 年所有建筑終端用途的需求增幅最大，比 2020 年增幅超過 6.5%。

盡管從化石燃料逐漸轉(zhuǎn)向其他選擇，但自 2010 年以來，化石燃料的使用量仍以年均 0.7% 的速度增長。到 2021 年，它們繼續(xù)占建筑能源總需求的至少 35%。

在凈零情景下，建筑能源消耗比現(xiàn)在下降 25%，化石燃料使用減少 40% 以上，同時到 2030 年完全淘汰污染傳統(tǒng)的生物質(zhì)使用（同時實現(xiàn)全民能源到 2030 年達(dá)到聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)——通過轉(zhuǎn)向使用沼氣、現(xiàn)代固體生物質(zhì)、電力和液化石油氣）。

到 2030 年凈零情景里程碑的實現(xiàn)歸功于： 改進(jìn)的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)減少了熱能需求；轉(zhuǎn)向使用最好的電器、電燈和空調(diào)；更高效和清潔的技術(shù)，例如熱泵和區(qū)域能源；并增加了靈活性。

能源效率的進(jìn)步是推動能源消耗與建筑面積增長脫鉤的關(guān)鍵

預(yù)計到 2030 年，建筑面積預(yù)計將增加 20% 左右——超過北美的總建筑面積。預(yù)計這一建筑面積增長的 80% 以上將出現(xiàn)在新興和發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體。

與此同時，建筑部門的能源強(qiáng)度需要在未來十年內(nèi)以比過去十年快近五倍的速度下降，才能走上凈零情景的軌道。這意味著 2030 年每平方米的能源消耗必須比 2021 年至少減少 35%。

2021 年對開發(fā)建筑技術(shù)的清潔能源初創(chuàng)企業(yè)的風(fēng)險投資有所增加

2021 年，能源行業(yè)的風(fēng)險投資 (VC) 投資有所增加，為企業(yè)家提供支持，并成為政府和企業(yè)分配的研發(fā)預(yù)算的重要補(bǔ)充。在建筑領(lǐng)域，風(fēng)險投資總體增長了一倍多。雖然早期風(fēng)險投資相對于 2020 年下降了 30%，早期風(fēng)險投資通常支持新公司開發(fā)不太成熟的技術(shù)和概念，但后期投資的三倍彌補(bǔ)了這一點，這使得更成熟的公司能夠擴(kuò)大規(guī)模和改進(jìn)市場吸收。

與往年相比，專注于建筑能源管理系統(tǒng)的初創(chuàng)企業(yè)在 2021 年蓬勃發(fā)展，占風(fēng)險投資的 40% 以上。設(shè)計或開發(fā)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的企業(yè)籌集了大量的成長資本，占后期 VC 投資的 45%。相比之下，供暖和制冷領(lǐng)域的活動要少得多，這是一個需要更多創(chuàng)新才能實現(xiàn)凈零目標(biāo)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是在新興和發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體中。

此外，清潔技術(shù)在建筑物中的選擇和部署理想情況下是與基礎(chǔ)設(shè)施的其他幾個組成部分或元素協(xié)調(diào)進(jìn)行的，例如：建筑物內(nèi)的配電系統(tǒng)（空氣和水、散熱器等）、區(qū)域能源網(wǎng)絡(luò)、電力和熱存儲設(shè)備、集成控制系統(tǒng)和電動汽車充電。

要走上凈零情景里程碑的軌道，需要在建筑戰(zhàn)略和基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展（包括電網(wǎng)）之間進(jìn)行協(xié)調(diào)。

能源效率和清潔建筑政策繼續(xù)擴(kuò)大，但差距依然存在

目前，只有 80 個國家制定了建筑能源法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，如果不進(jìn)一步擴(kuò)大，到 2030 年建筑面積預(yù)期增長的 40% 將不會被整個行業(yè)的建筑法規(guī)涵蓋。

為了與凈零情景保持一致，建筑行業(yè)要求所有新建筑和改造建筑最遲在 2030 年之前做好零碳準(zhǔn)備。

在全球范圍內(nèi)，家用冰箱和空調(diào)的最終能源使用量現(xiàn)在超過 80%，高于 2010 年的三分之二，而燈具的這一比例剛剛超過 75%，同期提高了 30 個百分點以上。

雖然沒有MEPS(最低能效標(biāo)準(zhǔn)) 的國家（主要在發(fā)展中地區(qū)）采用它們很重要，但同樣重要的是，已經(jīng)將它們用于某些最終用途的國家也為其他主要耗能產(chǎn)品制定標(biāo)準(zhǔn)，因為它們的能源需求正在迅速增長.

根據(jù)建筑行業(yè)凈零情景中的里程碑，到 2030 年，所有市場都需要迅速轉(zhuǎn)向最佳可用技術(shù)，這取決于迅速提高所有最終用途的 MEPS 嚴(yán)格程度，并擴(kuò)大其覆蓋范圍。

經(jīng)過多年的停滯，建筑行業(yè)能效措施的總體投資在 2021 年增長了 15% 以上，這一增長水平如果持續(xù)下去，將與凈零情景中的水平相符（每年 11%）。 然而，投資增長在 2022 年上半年已經(jīng)放緩，因為建筑和材料成本已達(dá)到歷史最高水平，而歐洲幾個國家激勵能效投資的直接刺激正在逐漸減弱。

2021 年效率投資的增加反映了西歐國家建設(shè)投資的復(fù)蘇，以及其他大型市場（例如美國和中國）的持續(xù)增長。美國聯(lián)邦政府的氣候變化計劃和加拿大的綠色家園補(bǔ)助計劃在 2021 年提供了適度的投資增長。亞洲的投資增長是由日本的零能耗住房計劃和中國承諾的 50% 的新城市開發(fā)滿足綠色環(huán)保所推動。

隨著全球經(jīng)濟(jì)不再專注于從大流行中復(fù)蘇，刺激計劃可能會在 2022 年逐漸縮減，因為各國政府將重點放在解決通貨膨脹問題上。

建筑脫碳需要國際合作

雖然建筑業(yè)仍然是一個相對本地化的行業(yè)，但建筑材料、電器和設(shè)備的價值鏈正日益全球化。國際合作對于建筑物中使用的耗能設(shè)備甚至建筑物本身的 MEPS 的建立和調(diào)整起著至關(guān)重要的作用，尤其是在設(shè)計和執(zhí)行建筑物相關(guān)政策的機(jī)構(gòu)能力有限的國家。國際合作和協(xié)調(diào)也有助于私營部門行為者通過為特定標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)造更大的市場并向投資者發(fā)出強(qiáng)烈信號來提高其產(chǎn)品與凈零目標(biāo)的一致性。

政府和私營部門在這一領(lǐng)域的國際合作正在增加，國際上正在努力提高能源效率，分享最佳實踐并為建筑行業(yè)脫碳創(chuàng)造動力。最近的例子有SEAD 倡議發(fā)起的產(chǎn)品效率行動呼吁、清潔冷卻合作組織、清潔供熱論壇、全球建筑與施工聯(lián)盟、世界綠色建筑委員會、全球建筑性能網(wǎng)絡(luò)和C40 城市.政府和更廣泛的利益相關(guān)者團(tuán)體分享知識、最佳實踐和解決方案的其他例子包括IEA 技術(shù)合作計劃和IEA 能源效率中心等舉措。

越來越多的企業(yè)將目標(biāo)鎖定在建筑物中的排放量

建筑行業(yè)可以通過解決與建筑施工、設(shè)備和材料相關(guān)的隱含碳排放，為在系統(tǒng)層面實現(xiàn)凈零排放做出貢獻(xiàn)。一些建筑公司和設(shè)備制造商正在制定強(qiáng)有力的脫碳計劃，承諾使用100% 凈零混凝土，實施材料效率戰(zhàn)略，并重復(fù)使用和回收材料。

例如，2022 年，阿法拉伐和 SAAB 合作開發(fā)了第一臺無化石鋼制熱交換器，這是第一臺由氫還原鋼制成的裝置，預(yù)計將于 2023 年上市。

建議：實施零碳就緒建筑標(biāo)準(zhǔn)，引入和加強(qiáng)產(chǎn)品效率標(biāo)準(zhǔn)，并建立執(zhí)法和合規(guī)性

建筑能源法規(guī)是提高建筑性能的重要政策工具。調(diào)整他們的指標(biāo)以包括生命周期二氧化碳和靈活性要求是反映建筑行業(yè)脫碳、提高建筑性能、舒適度和彈性的不斷變化的需求的基礎(chǔ)。建筑規(guī)范可以通過證書來補(bǔ)充，以告知市民建筑性能。

產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制定和嚴(yán)格程度的提高也是從市場上逐步淘汰效率最低的產(chǎn)品，并向制造商發(fā)出信號以生產(chǎn)更高效產(chǎn)品的關(guān)鍵措施。標(biāo)準(zhǔn)可以通過要求集成控制來補(bǔ)充，以改進(jìn)設(shè)備的操作，并通過開發(fā)通信協(xié)議來實現(xiàn)設(shè)備的互操作性。

應(yīng)審查執(zhí)行、監(jiān)控和合規(guī)實踐，以減輕建筑利益相關(guān)者的負(fù)擔(dān)。建筑性能指標(biāo)的核算和報告指南對于審查此類做法以及輕松獲取信息和優(yōu)先訪問數(shù)據(jù)以支持研究至關(guān)重要。

企業(yè)需要制定長期脫碳計劃和凈零承諾

為零碳就緒建筑和產(chǎn)品釋放額外資金的工具將引導(dǎo)建筑業(yè)主和居住者進(jìn)行清潔投資。例如，在綠色抵押貸款下，銀行可以為旨在滿足效率和可持續(xù)性標(biāo)準(zhǔn)的建筑或產(chǎn)品提供優(yōu)先融資渠道（例如折扣利率），最近的例子是英國和澳大利亞。

新的商業(yè)模式，特別是降低與最節(jié)能和清潔技術(shù)相關(guān)的前期資本成本，對于進(jìn)入所有細(xì)分市場至關(guān)重要。供暖即服務(wù)、制冷即服務(wù)以及賬單和工資融資等解決方案已在多個市場證明是成功的。

制定長期的企業(yè)目標(biāo)和凈零排放計劃將使決策者能夠定義和規(guī)劃必要的短期行動，以實現(xiàn)長期目標(biāo)、核算和跟蹤隨著時間的推移取得的進(jìn)展。這樣的戰(zhàn)略將幫助企業(yè)滿足對全生命周期低碳產(chǎn)品日益增長的需求。

資料來源：iea

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