2021年第8期总第49卷第366期)建筑节能（中英文）No.8 in 2021(Total Vol.49,No.366)Journal of BEEFocuski:10.3969/j.in.2096-9422.2021.08.003碳中和城区的建筑综合能源规划(1.同济大学，上海200092：2.上海建筑科学研究院有限公司，上海200032)摘要：城区碳中和的基础是自身减碳，要降低建筑运行阶段能耗和城区基础设施能耗，还要减少废弃物排放。因此，建筑运行阶段碳中和必须通过城区需求侧能源规划来实现。对能源规划的6个环节，即目标设定、资源分析、需求预测、规划协调、系统优化和绩效评估，分别导入在碳中和背景下的特定考量思路和方法。色括：城区碳中和目标设定原则、屋顶光伏和建筑光伏一体化的潜力分析简化方法、建筑能源负荷的反推方法、能源系统优化和能源总线技术、空间规划与区城能源系统的协调技术、通过空间规划的建筑节能技术，以及平均碳排放因子的计算等。在碳中和语境下，城区能源系统将呈现去中心化、去燃烧化和电气化的特点。城区能源规划要从需求侧扩展到供应侧，成为综合能源规划：城区能源要从单一能源发展为多能源：城区能源系统要从单一能源中心发展为去中心化的分布式能源枢纽：综合能源规划的完成要从单一专业发展为多专业协同。关键词：碳中和城区；建筑综合能源规划：碳减排：可再生能源利用；负荷反推；能源总线：空间规划：平均碳排放因子中图分类号：TU99文献标志码：A文章编号：20969422(2021)080025H2The Energy Planning for Buildings in Carbon Neutral DistrictLONG Wei-ding',PAN Yi-qun',ZHANG Gai-jing,ZHANG Bei-hong"(1.Tongji University,Shanghai 200092,China;2.Shanghai Research Institute of Building Sciences,Shanghai 200032,China)Abstract:The basis of urban carbon neutrality is its autonomous carbon reduction.It is necessary toreduce the energy consumption of the building operation and the energy consumption of urbaninfrastructure,as well as to reduce waste discharge.Therefore,carbon neutrality in the building operationphase must be achieved through urban demand-side energy planning.This article introduces specificconsideration ideas and methods in the context of carbon neutrality to the six steps of energy planning,namely target setting,resources analysis,demand forecasting,planning coordination,systemoptimization,and performance evaluation.It is included that the urban carbon neutral target settingprinciples,simplification methods for potential analysis of roofiop photovoltaic and building integratedenergy bus technologies,coordination technologies of spatial planning with district energy system,buildingetc.The article pointed out that in the context of carbon neutrality,the urban energy system will presentthe characteristics of decentralization,decombustion and electrification.District energy planning shouldexpand from the demand-side to the supply-side and become a comprehensive energy plan;urban energyshould develop from a single energy source to multiple energy sources;district energy system shouldtransform from single centralized energy center to distributed energy hubs;the comprehensive energyplanning should be completed from a single professional to multi-professional collaboration.Keywords:carbon neutral district;district comprehensive energy planning:carbon emissionreduction;renewable energy usage;load backcasting:energy bus;spatial planning:average carbonemission factor收稿日期：20210844：修回日期：20210819L25(C)1994-2022 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net龙惟定，等：碳中和城区的建筑综合能源规划0引言：城市建筑碳中和念扩展到城区规模。2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和，是我国在城区范围内实现近零能耗、净零能耗、碳中和的国家战略。而从现在到2050年又是我国城市化达有几个明显的优势倒：①对于建筑楼层比较高或负荷峰的进程。根据联合国预测，在2018年至2050年强度比较大的建筑，在建筑占地面积或场地内实现用间，中国城市人口将增加2.55亿。以城市人均居可再生能源补偿建筑能耗可能会非常困难。而将这住面积43m2(目前欧盟的平均水平)计算，包括公共些建筑与城区内其他建筑结合起来，可充分利用资建筑在内，估计到2050年的30年间我国城市民用建源。②在更大范围内可以布置区域能源系统，利用建筑预计新增225亿m2。这对我国实现碳中和的目标筑物之间的负荷差异，并可以实现建筑物之间的能量将是一个巨大的挑战。回收。例如，大型数据中心需要冷却，而相邻的住宅严格来说“碳排放”专指二氧化碳排放“温室气建筑需要供暖，则可以通过区域系统共享能源，以降体排放”则包括联合国定义的包括二氧化碳在内的低整体能耗和总设备容量。③可以在城区不同建筑6种气体。比如某些GWP指数很高的制冷剂就会产之间实行碳交易，满足城区的排放总量限额。④在城生温室气体排放。二氧化碳排放占温室气体排放的区范围内整合需求侧响应的资源，为可再生能源高渗77%。本文主要针对二氧化碳排放，不涉及制冷剂等透率的电网提供弹性和稳定性。⑤可以利用空间规建筑隐含温室气体排放。划和城市形态调整充分利用各种自然资源和被动式建筑碳排放来自3个领域：建筑节能技术。⑥提供了新的投资方向和商业模式，(1)建筑在建造和物化过程中的隐含碳排放，包形成新的经济增长点。括建材生产、运输、建筑施工，以及建筑在改造、更新所谓碳中和建筑城区，是指城区范围内每年通过直到拆除过程中的碳排放。抵消和补偿措施所减去的碳排放，应当大于或等于城(2)建筑运行过程中的直接碳排放，包括直接燃区建筑因为运行耗能而产生的直接和间接碳排放，以烧煤炭、石油和天然气用于供暖、供热水、炊事等所产及年平均的隐含碳排放。碳中和的基础是自身减碳生的碳排放。在建筑运行阶段，不仅要降低建筑能耗和城区基础设(3)建筑运行过程中的间接碳排放，主要是消耗施能耗，还要减少废弃物排放。在尽可能自身减排的的电力的碳排放，以及产生的污水和垃圾所引起的碳基础上，再通过抵消和补偿来实现碳中和。很明显，排放。建筑运行阶段碳中和必须通过城区需求侧能源规划对建筑隐含碳排放的核算有3种原则，一是生产来实现。者责任原则，即材料生产的碳排放量算在生产者头需求侧综合能源规划需遵循6步法，9，即：①目上：二是消费者责任原则，即谁是材料的最终用户，材标设定：②资源分析：③需求预测：④规划协调：⑤系料生产的碳排放量就记在谁的账上：三是共同责任原统优化：⑥绩效评估。在碳中和城区的建筑能源规划则，即生产者和消费者各承担一半的排放量。而我国实施中，需要增加对于碳中和技术的考量。下文对碳在国内实现碳达峰与碳中和时，基本上采取生产者责中和背景下的建筑需求侧综合能源规划6个步骤中任原则“各家孩子各家抱”。即建筑碳排放聚焦在建需要考量的主要因素分别做简略说明。通过这些考筑运行碳排放，计入建筑能耗、水耗和其他资源消耗量，需求侧能源规划将扩展到供应侧，并成为在城市的碳排放量，以及建筑排出的垃圾和污水。这也意味规划中地位更加重要的建筑综合能源规划。着，建材冷媒等隐含碳的排放和减排归属相关工业部1碳中和目标设定门，但在建筑寿命周期内反复装修、颠覆性改造、大拆1.1能源结构大建式的更新，会产生巨量建筑垃圾，把原来固化在碳中和城区的能源系统可以有3种目标：钢筋水泥和制冷机中的碳重新释放出来，这部分碳排①100%可再生能源（完全利用可再生能源）：②放应记在建筑运行碳排放的帐上。100%无碳能源（可以利用核能和氢燃料）：③100%碳国内外都在开展近零能耗建筑、净零能耗建筑、中和能源（包括P2G和生物质可再生能源燃料的燃净零碳建筑乃至零排放建筑的实践。所谓净零能耗烧)。从可负担性、可靠性和可持续性三方面衡量，3建筑，是指全年总能耗量近似等于在现场或在其他地种目标的优势排序是③>②>①。方所生产的可再生能源量的建筑。但是，在城市层(1)目标①：直观地理解，100%可再生能源意味面要实现大规模的碳中和计划，靠单体建筑的节能或着所有能源都将直接来自可再生能源。因为城区层零排放是远远不够了。必须将近零能耗与碳中和概面利用不产生碳排放的现场可再生能源主要是光伏26(C)1994-2022 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net