中國城市能耗分類與評價指標

1城市kik評價指標體系城市能源的使用分為三個領(lǐng)域和兩個類型。三大領(lǐng)域分別是產(chǎn)業(yè)、交通、建筑;兩大類型是生產(chǎn)性能耗和消費性能耗。城市節(jié)能與建筑節(jié)能的最大區(qū)別就是要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)、交通和建筑三大領(lǐng)域的全方位節(jié)能。而對城市節(jié)能的評價,則應(yīng)針對生產(chǎn)性能耗和消費性能耗兩大類型的不同特點進行。對于以綠色低碳生態(tài)為目標的城區(qū),其能源規(guī)劃更需要設(shè)定非常明確的評價指標,即關(guān)鍵性能指標(KPI)作為開發(fā)的依據(jù)和必須實現(xiàn)的目標,也是各利益相關(guān)方共同接受和遵守的開發(fā)準則。城市節(jié)能評價指標的設(shè)定要遵循SMART原則,即:Special,評價指標既要符合所在城市當(dāng)時當(dāng)?shù)氐奶囟ㄇ闆r,也要符合城區(qū)開發(fā)的功能定位和戰(zhàn)略目標,更要符合城區(qū)內(nèi)各種不同類型建筑的特點。Measureable,KPI評價指標要量化,并有適當(dāng)?shù)挠嬎惴椒?。既有絕對節(jié)能量,也有相對節(jié)能量。絕對量評價指標必須是“可測量、可核查、可報告”的數(shù)值,而相對量評價指標必須有明確的比較基準和參考值。Achievable,KPI評價指標是可實現(xiàn)的,符合城區(qū)開發(fā)的力度、進度和投資規(guī)模。對各項特定技術(shù),特別要注意其經(jīng)濟性和投資回報,既要反對只顧經(jīng)濟效益而忽視節(jié)能的傾向,也要反對不計成本追求節(jié)能形象工程的傾向。Relevant,KPI評價指標應(yīng)與城市總體規(guī)劃、生態(tài)規(guī)劃以及其他專項規(guī)劃相協(xié)調(diào),也要與國內(nèi)外各種能源、建筑、環(huán)境評價指標和技術(shù)標準相協(xié)調(diào)。Timely,要注重KPI評價指標的先進性和時效性。城區(qū)開發(fā)需要較長的時間周期,要預(yù)計到若干年后技術(shù)標準的升級、技術(shù)水平的進步、技術(shù)能力的提升。城市的能源消費是直接能耗,而城市的土地利用則產(chǎn)生間接能耗。城市能耗可分成生產(chǎn)性能耗和消費性能耗,應(yīng)分別對應(yīng)有不同的評價體系。城市的所有社會產(chǎn)出都需要有勞動力和資本的投入。能源就是作為一種自然資本的投入,從而有產(chǎn)品和服務(wù)的產(chǎn)出,并創(chuàng)造價值。因此,生產(chǎn)性能耗簡而言之就是直接創(chuàng)造價值的能耗。在城市中,產(chǎn)業(yè)、國際城際交通、物流、工業(yè)建筑、商用建筑、非公益性公共建筑的能耗,即制造業(yè)和服務(wù)業(yè)的能耗,都會直接創(chuàng)造價值,因此都屬于生產(chǎn)性能耗,可以用效率性指標如單位GDP能耗和單位GDP碳排放來評價。針對生產(chǎn)性能耗,主要通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、提高產(chǎn)品附加值、采用先進工藝和規(guī)模化生產(chǎn)、提高勞動生產(chǎn)率等途徑實現(xiàn)節(jié)能減排。消費性能耗,包括所有公益性建筑(如學(xué)校、醫(yī)院)、行政辦公建筑、居住建筑的建筑能耗,公務(wù)車、城市公交和私家車的能耗。人們通過消耗能源,滿足生產(chǎn)過程之外的生活功能,間接創(chuàng)造價值。在城市中,消費性能耗又被稱為城市生活能耗(urbanlifeenergy),要用強度性指標如單位面積能耗(排放)和人均能耗(排放)來評價。對于用財政支出支付能源費用的公益性和行政建筑以及公務(wù)車消費,應(yīng)加以限制。而對于居民日常生活衣食住行的能耗,例如住宅和私家車能耗,應(yīng)加以引導(dǎo),本著“以人為本”的宗旨,解決能源消費中的民生問題。中國城市能源消費的特點是:1)幾乎所有城市都以傳統(tǒng)制造業(yè)的生產(chǎn)性能耗為主。中國尚處于工業(yè)化中期,傳統(tǒng)制造業(yè)還是各城市的支柱產(chǎn)業(yè),現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的發(fā)展相對滯后,尤其是咨詢、金融、傳媒等高端服務(wù)業(yè)才剛起步,還沒有形成規(guī)模?，F(xiàn)代服務(wù)業(yè)的能耗體現(xiàn)在城市建筑能耗和交通能耗之中。盡管有些大都市(如京、滬)的第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重已經(jīng)超過第二產(chǎn)業(yè),但由于我國工業(yè)結(jié)構(gòu)是以投資拉動型的重化工業(yè)為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),致使工業(yè)能耗居高不下,能源利用效率低,所以制造業(yè)能耗總量高于服務(wù)業(yè)。圖1給出了一些城市的人均碳排放量及其構(gòu)成。2對生產(chǎn)力的節(jié)能評估在中國多數(shù)城市中,產(chǎn)業(yè)能耗在總能耗中的比重最大,因此,生產(chǎn)性能耗的降低對城市節(jié)能有舉足輕重的作用。生產(chǎn)性能耗應(yīng)該用效率指標來評價。1城市引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及能耗指標確定2011年,北京市的萬元GDP能耗為0.4585t標準煤,降幅為全國最大。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)主動調(diào)整,首鋼的涉鋼業(yè)務(wù)2010年底全部退出,是北京2011年能耗水平大幅下降的首要原因?？梢?降低城市能耗,最主要的措施就是調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。對于新建城區(qū)而言,對區(qū)域內(nèi)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)必須有明確的定位。中國不可能所有城區(qū)都是“服務(wù)業(yè)集聚區(qū)”“國際金融區(qū)”或“總部經(jīng)濟區(qū)”;中國也不可能像發(fā)達國家那樣將傳統(tǒng)制造業(yè)統(tǒng)統(tǒng)轉(zhuǎn)移到欠發(fā)達國家;各城區(qū)不可能都像北京、上海那樣,將鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)線轉(zhuǎn)移到曹妃甸和湛江。新建城區(qū)可以根據(jù)各地發(fā)布的產(chǎn)業(yè)能效指南來設(shè)定主要產(chǎn)業(yè)的能耗入門標準。如上海市頒布的《產(chǎn)業(yè)能效指南(2011版)》就規(guī)定了200多個產(chǎn)品(工序)的能耗限額值和準入值,涉及169個行業(yè)和44個能源品種。以傳統(tǒng)制造業(yè)為主的城區(qū)(工業(yè)區(qū)),可以根據(jù)能效指南中的產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值能耗限額以及規(guī)劃中該產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值份額,加權(quán)計算出城區(qū)的GDP能耗指標。但是,目前的能效指南還僅限于傳統(tǒng)制造業(yè),對于新興產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè),因為發(fā)展迅速,尚難以給出相應(yīng)能耗指標。例如,我國軟件業(yè)人均年產(chǎn)值僅為1.4萬美元,韓國軟件業(yè)則達到11.7萬美元,而美國的谷歌(Google)公司為119萬美元,蘋果(Apple)公司更高達139萬美元。根據(jù)國家發(fā)改委統(tǒng)計,2009年我國高新區(qū)的人均生產(chǎn)總值達到78萬元人民幣,但也有一些地處開發(fā)區(qū)的高新技術(shù)企業(yè),人均產(chǎn)值還不到10萬元。作為智力密集型的服務(wù)業(yè)——設(shè)計行業(yè),有的人均產(chǎn)值達400萬元,有的只有十幾萬元。除了大型數(shù)據(jù)中心,新興服務(wù)業(yè)中的能耗其實都差不多,因此,如何確定現(xiàn)代服務(wù)業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)(包括節(jié)能環(huán)保、新興信息技術(shù)、生物、高端裝備制造、新能源、新能源汽車、新材料等七大產(chǎn)業(yè))的單位GDP能耗,是亟需研究的重要課題;而如何提高人均產(chǎn)值、引進高附加值低能耗產(chǎn)業(yè),是新建城區(qū)的重要任務(wù)。在沒有詳盡資料數(shù)據(jù)時,可以參照國內(nèi)比較先進地區(qū)的產(chǎn)值能耗指標。圖2給出了一些城區(qū)每萬元GDP的能耗指標。北京西城區(qū)、上海靜安區(qū)都是現(xiàn)代服務(wù)業(yè)集聚的城區(qū),第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值都達到90%以上。而深圳福田區(qū)、廣州天河區(qū)、重慶渝中區(qū)等城區(qū),第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值也都在70%左右。其他幾個城區(qū)都是現(xiàn)代服務(wù)業(yè)和先進制造業(yè)混合的城區(qū)。產(chǎn)值能耗指標可以結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r,參照這些城區(qū)確定。有了萬元GDP能耗指標,便可以計算出萬元GDP碳排放量,只要將能耗值乘以碳排放系數(shù)即可。但要注意的是,所用碳排放系數(shù),應(yīng)考慮當(dāng)?shù)啬茉唇Y(jié)構(gòu),根據(jù)下文中能源系統(tǒng)的碳足跡確定。2我國生態(tài)城市達標值單位GDP用水量是指地區(qū)總用水量與國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)之比,以m3/萬元為單位表示。我國生態(tài)城市達標值為≤150m3/萬元;2020年全國目標為125m3/萬元;2020年上海市目標為52m3/萬元;2010年北京市已達29.4m3/萬元。以服務(wù)業(yè)為主的城區(qū),可參照北京市2010年的水平。3地均產(chǎn)出指標地均產(chǎn)值,即地均GDP,是每km2土地創(chuàng)造的GDP,是衡量土地利用效率的重要指標,反映城區(qū)中產(chǎn)業(yè)密集程度和集約化水平。有了地均產(chǎn)值,乘以單位GDP能耗,便可得到地均能耗指標。地均產(chǎn)值指標與土地用途、建筑容積率、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及園區(qū)的成熟度有很大關(guān)系。上海市制訂的《產(chǎn)業(yè)用地指南》對上百個行業(yè)的建筑容積率、土地產(chǎn)出率作了規(guī)定。表1給出了幾個城區(qū)的地均產(chǎn)值指標。從表1可以看出,各種區(qū)域地均產(chǎn)值差別很大,在單位產(chǎn)值能耗相差不大的情況下,會導(dǎo)致產(chǎn)值越高,地均能耗越高。以此作為評價指標顯然不合理。因此,提出單位面積能耗彈性系數(shù)概念。設(shè)所處城市當(dāng)年單位土地面積能耗(以標準煤計)為E(t/km2),單位土地面積產(chǎn)值為P(億元/km2);城區(qū)的單位土地面積能耗(以標準煤計)為Ec(t/km2),單位土地面積產(chǎn)值為Pc(億元/km2),則地均能耗彈性系數(shù)CE為CE=EcEPcP(1)CE=EcEΡcΡ(1)以上海靜安區(qū)為例,Ec=42636t/km2,Pc=22.8億元/km2;而2011年上海市的E=18710t/km2,P=3億元/km2。則由式(1)可以得出CE=0.3。如果Ec≥E,而Pc≤P,則CE>1。所以地均能耗彈性系數(shù)應(yīng)小于1,且越小越好。3測量、核查、報告消費性能耗應(yīng)盡量用實物量來評價,也就是用量化的強度性指標來評價,實現(xiàn)評價指標的可測量、可核查、可報告。即使采用相對性指標(如百分比指標),也一定要有明確的基準線。有些人習(xí)慣使用的描述性語言(如“明顯降低”“大幅度增長”等)和沒有明確比較對象的相對性指標(如“降低若干個百分點”)都不能成為關(guān)鍵性能指標。1能耗定額測算各地都在研究制訂公共建筑的能耗定額。因為經(jīng)過前幾年的建設(shè),主要城市都建立了大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng),開展過各類公共建筑的能源審計,收集了海量的公共建筑運行能耗數(shù)據(jù),因此,完全可以通過統(tǒng)計分析和數(shù)據(jù)處理,得到基于實際情況的公共建筑能耗定額值。目前以上海市和北京市的能耗定額(建筑用能指南)覆蓋的建筑類型最全,上海市的指南按“合理值”和“先進值”分別規(guī)定了入門的最低標準和較為節(jié)能的標準(見表2)。因此,公共建筑的實際能源消耗應(yīng)低于當(dāng)?shù)馗飨鄳?yīng)功能建筑的能效定額先進值。在國務(wù)院節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃中,對公共機構(gòu)的建筑能耗給出了節(jié)能目標,見表3。河北省的公共機構(gòu)能耗限額中還對公務(wù)車能耗作了規(guī)定。2生活能耗估算瑞士聯(lián)邦政府曾設(shè)定節(jié)能目標為,2020年包括衣食住行在內(nèi)的人均能源負荷為2kW,稱為“2kW行動”,即一個瑞士居民一天的能耗為48kW·h,折算為標準煤相當(dāng)于6kg/d。2009年,上海市的人均生活能耗(以標準煤計)為500kg/a,從2005至2009年的5年中,年均增速為8%。設(shè)到2020年的10年間年均增速為6%,可估算出人均生活能耗將達到900kg/a,約合2.5kg/d,是瑞士人均日能耗的40%。這些能耗可以達到什么樣的生活水平呢?大致如下:人均居住建筑面積35m2(基本達到小康國家生活目標——人均37m2),居住建筑單位面積能耗(以標準煤計)22kg/(m2·a)(比現(xiàn)在上海市平均水平多了8kg/(m2·a)),即人均居住建筑能耗770kg/a,合2.1kg/d。如果人均日出行距離為10km,出行方式如表4所示,可得出人均日生活能耗(包括衣食住行,以標準煤計)為2.4kg/d,可以維持較好的生活水平。注意嚴寒和寒冷地區(qū)有集中供暖的住宅,還要加上20kg/(m2·a)(全國平均)的供暖能耗(以標準煤計)。但應(yīng)相應(yīng)減少其他住宅能耗(空調(diào)能耗)。人均日生活能耗要根據(jù)所在地區(qū)的氣候、經(jīng)濟水平、人均住宅面積等具體情況確定。3ddrcdrt式在評價建筑碳排放時,要用建筑使用者人均碳排放的強度指標。這是因為,建筑的碳排放源有兩個,即土地利用和能源利用。如果僅用建筑節(jié)能領(lǐng)域慣用的單位建筑面積強度指標,則有一定的局限性。占有10m2建筑面積的人和占有100m2建筑面積的人,后者占有的資源會是前者的數(shù)倍,但后者的單位建筑面積能耗(或碳排放)卻很可能低于前者。建筑使用過程中的人均碳排放指標用下式計算:C=CA×PA×DDR(2)C=CA×ΡA×DDR(2)式中C為建筑使用過程中的人均碳排放指標(以CO2當(dāng)量計),kg/人;CA為區(qū)域內(nèi)平均單位建筑面積能耗產(chǎn)生的碳排放量(以CO2當(dāng)量計),kg/m2,由區(qū)域內(nèi)建筑單位面積全年能耗量(以標準煤計)EA(kg/m2)轉(zhuǎn)換得來,即CA=K×EA,其中K為每kg標準煤的碳排放系數(shù);PA為區(qū)域內(nèi)建筑物使用者平均占有的建筑面積(可以用區(qū)域內(nèi)總建筑面積除以區(qū)域內(nèi)規(guī)劃人口得出),m2/人;DDR為當(dāng)?shù)氐南鄬┡├涠热諗?shù),DDR=DDRh×DDRc,其中DDRh,DDRc分別為相對供暖、供冷度日數(shù)。相對供暖度日數(shù):DDRh=HDDLHDDB(3)DDRh=ΗDDLΗDDB(3)式中HDDB為北京市以18℃為基準的供暖度日數(shù),HDDB=2699℃·d;HDDL為當(dāng)?shù)毓┡热諗?shù),℃·d。相對供冷度日數(shù):DDRc=CDDLCDDS(4)DDRc=CDDLCDDS(4)式中CDDS為上海市以26℃為基準的供冷度日數(shù),CDDS=164℃·d;CDDL為當(dāng)?shù)毓├涠热諗?shù),℃·d。以浙江省寧波市為例,其CDD26=235℃·d,HDD18=1429℃·d。如果居住建筑單位面積年能耗(以標準煤計)以18kg/m2為目標,人均居住面積為35m2,浙江省平均碳排放系數(shù)(CO2當(dāng)量/標準煤)為2.53kg/kg,則可以得到寧波市居住建筑使用過程中人均碳排放指標(以CO2當(dāng)量計)為1211kg/人。4城市生活能源消費碳如果將人均日生活能耗指標(以標準煤計)控制在2.5kg/d,取國家發(fā)改委公布的標準煤的碳排放系數(shù)2.5kg/kg,則確定每人每天城市生活能源消費性碳排放基準(以CO2當(dāng)量計)為6.25kg/d。有兩個途徑計算能源消費碳指數(shù):第一個途徑,通過節(jié)能使人均日城市生活能源消費(以標準煤計)低于2.5kg/d,實際能耗值為Ws,則城市生活能源消費碳指數(shù)值為(Ws×2.5kg/kg)/(6.25kg/d)。舉例,如果實際人均日城市生活能源消費(以標準煤計)為Ws=1.8kg/d,則城市生活能源消費碳指數(shù)值為0.72。第二個途徑,通過應(yīng)用可再生能源,改變能源結(jié)構(gòu),即改變碳排放系數(shù),計算得出新的綜合碳排放系數(shù)Cx,則城市生活能源消費碳指數(shù)值為(6.25kg/d-Cx)/(6.25kg/d)。在利用太陽能的情況下,也可計算出太陽能提供的能源量,將這部分碳排放量扣除。舉例,某家庭采用太陽能熱水器,平均每天提供100L熱水,假定熱水從10℃加熱到45℃,則太陽能提供熱量為14.7MJ(3500kcal),相當(dāng)于0.5kg標準煤。家庭人口按2.5人計算,平均每人使用的太陽能相當(dāng)于0.2kg標準煤,折合碳排放量(以CO2當(dāng)量計)為0.5kg/d。則城市生活能源消費碳指數(shù)值為0.92。5提高公共交通/自行車/步行出行率根據(jù)上海市最近的一次調(diào)查,市民使用公共交通工具出行的次數(shù)占出行總次數(shù)的37.1%,占使用交通工具出行總次數(shù)的49.9%,占使用機動車出行總次數(shù)的68.5%;通勤交通中,使用公共交通出行比例更高,占出行總次數(shù)的47%。上海市“十二五”規(guī)劃提出的目標是公交出行率達到50%。從表4可以看出,私人汽車的人千米能耗最高。顯然,減少私家車使用,增加公共交通和自行車、步行等慢行交通是城市節(jié)能的重要方面。我國多數(shù)城市公交車保有量為每萬人5～12輛,而發(fā)達國家的公交車保有量則在每萬人17輛以上;我國城市軌道交通剛開始大規(guī)模建設(shè),北京、上海等超大型城市剛達到人均軌道交通里程數(shù)2cm左右,而東京、紐約、倫敦等發(fā)達國家大城市人均都在7～10cm。公共交通在數(shù)量上的不足,導(dǎo)致其在舒適性、安全性、便利性等方面都無法與私家車相媲美,使越來越多的人寧可堵車,也要開車。中國是自行車國家。與歐美國家將自行車作為休閑健身工具不同,中國人一直把自行車作為城市主要交通工具看待。但近年來隨著城市化發(fā)展和以私人汽車為導(dǎo)向的規(guī)劃思想,使得在城市里靠自行車和步行出行越來越不方便,自行車交通大幅度萎縮。世界銀行的調(diào)研結(jié)果非常能說明問題(見圖3)。歐盟27國在2009年時每千人汽車擁有量為473輛,而2010年中國汽車保有量第一的北京市是每千人229輛。但歐洲主要城市都保持了很高的公共交通/自行車/步行出行率,見表5。對中國城市而言,應(yīng)把公共交通/自行車/步行出行率達到90%以上作為目標。而公共交通出行率也應(yīng)達到60%以上。4城市能源系統(tǒng)的節(jié)能評估1城市能源消耗的碳排放系數(shù)計算這一指標用來測算區(qū)域或建筑能源系統(tǒng)的相對碳排放量。首先計算區(qū)域能源系統(tǒng)的碳排放總量:Gt=Ecδc+Eoδo+Enδn+Ebδb+Erδr+Eeδe(5)Gt=Ecδc+Eoδo+Enδn+Ebδb+Erδr+Eeδe(5)式中Gt為區(qū)域能源系統(tǒng)的碳排放總量(以CO2當(dāng)量計),t;Ec為煤炭消耗量,t;δc為煤炭消耗的碳排放轉(zhuǎn)換系數(shù)(以CO2當(dāng)量計),t/t;Eo為石油消耗量,t;δo為石油消耗的碳排放轉(zhuǎn)換系數(shù)(以CO2當(dāng)量計),t/t;En為天然氣消耗量,t;δn為天然氣消耗的碳排放轉(zhuǎn)換系數(shù)(以CO2當(dāng)量計),t/t;Eb為生物質(zhì)能源消耗量,t;δb為生物質(zhì)能源消耗的碳排放轉(zhuǎn)換系數(shù)(以CO2當(dāng)量計),t/t;Er為其他可再生能源消耗量,t;δr為可再生能源消耗的碳排放轉(zhuǎn)換系數(shù),取0;Ee為電力消耗量,kW·h;δe為電力消耗的碳排放轉(zhuǎn)換系數(shù)(以CO2當(dāng)量計),t/(kW·h)。各種燃料的碳排放轉(zhuǎn)換系數(shù)可采用IPCC的數(shù)據(jù)。國家電網(wǎng)中電力消耗的碳排放系數(shù)根據(jù)國家發(fā)改委《2011中國區(qū)域電網(wǎng)基準線排放因子》取值。各類能源折算標準煤的系數(shù)根據(jù)國家標準GB/T2589—2008《綜合能耗計算通則》取值。將城區(qū)消耗的所有能源轉(zhuǎn)換為標準煤。其中,將太陽能熱水所提供的熱量按熱力折算,將太陽能光伏、風(fēng)力以及生物質(zhì)發(fā)電按電力折算。將所有能源折算的標準煤量加總得到區(qū)域總能耗Et(t,以標準煤計)。計算區(qū)域的最不利碳排放量Gp:Gp=Et×2.5(6)Gp=Et×2.5(6)根據(jù)城區(qū)內(nèi)實際碳排放量Gt和最不利碳排放量Gp可以計算出城區(qū)能源系統(tǒng)的相對碳足跡系數(shù)Cf:Cf=Gt/Gp。指標Cf<0.8,相當(dāng)于城區(qū)利用可再生能源比例達到20%以上。2建筑能過程碳減排效率評價對于作為能源基礎(chǔ)設(shè)施的供冷供熱系統(tǒng),以普通電力驅(qū)動的空氣源冷水機組(COP=2.6)作為冷源的比較對象,以燃煤供暖鍋爐(熱效率60%)作為熱源的比較對象。假定各種冷熱源的末端系統(tǒng)的能源效率、輸送系數(shù)相同,由此得出的冷熱源的碳排放量與比較對象相比所得到的減排量,被稱為“避免碳排放量(avoidedCO2emission)”。因此,建筑設(shè)備的碳排放評價是一個投入產(chǎn)出分析過程,即投入“隱含碳”、間接碳和直接碳,產(chǎn)出“避免碳排放量”的效率。定義評價建筑用能過程碳減排效率ECM(efficiencyofcarbonmitigation):ECM=100×ACEEC+IC+DC(7)ECΜ=100×ACEEC+ΙC+DC(7)式中ECM為碳減排效率,%;ACE為避免碳排放量,kg;EC為隱含碳排放量(embeddedcarbonemission),kg;IC為間接碳排放量(indirectcarbonemission),kg;DC為直接碳排放(directcarbonemission),kg。間接碳排放量主要來自電力;直接碳排放量主要來自現(xiàn)場產(chǎn)能(如熱電冷聯(lián)供)中燃料的直接燃燒;而常用的可再生能源設(shè)備在壽命周期中都有隱含碳排放。表6和表7給出了常用建筑能源設(shè)備的碳減排效率。表8給出了光伏發(fā)電的碳減排效率,按壽命周期20a計算。對于一般能源系統(tǒng),碳減排效率指標應(yīng)大于100%,而對于低碳能源系統(tǒng),碳減排效率指標則應(yīng)大于200%。從表6和表7也可以看出,地源熱泵系統(tǒng)并無太大減排優(yōu)勢。3用電、風(fēng)電比例的確定在城區(qū)范圍要實現(xiàn)高比例的可再生能源利用,目前還不太現(xiàn)實,很大程度上還要依靠國家電網(wǎng)中水電、風(fēng)電比例的增加來實現(xiàn)?？稍偕茉幢壤挠嬎銘?yīng)該以使用量而不是裝機量作為基準。尤其不要夸大太陽能光伏和地源熱泵的作用。計算方法如下。能源消費量根據(jù)國家可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃,2015年可再生能源在能源消費中的比例達到9.5%以上,可再生能源發(fā)電量爭取達到總發(fā)電量的20%以上。因此,園區(qū)的供能中來自市政電網(wǎng)的可再生能源應(yīng)用比例可以保證有9%。滿負荷時間和標準煤量有兩種簡易計算方法。方法1,園區(qū)光伏電池總裝機功率(kW)×當(dāng)?shù)靥柲芄夥?dāng)量滿負荷時間(h)(例如,上海地區(qū)為1000h),然后按當(dāng)年火力發(fā)電標準煤耗折算為標準煤量。方法2,全年總輻射量(MJ/m2)×光伏面積(m2)×10%(14%×70%),然后按29.27MJ折合1kg標準煤的換算關(guān)系折算成標準煤量。2太陽能熱水的產(chǎn)量太陽能熱水器每m2集熱面積每年產(chǎn)能約合125kg標準煤。按標準煤量核算風(fēng)力發(fā)電機的裝機功率(kW)×當(dāng)?shù)仫L(fēng)力發(fā)電可利用時間(h)(滿負荷時間,無數(shù)據(jù)時可取2000h),然后按當(dāng)年火力發(fā)電標準煤耗折算為標準煤量。熱泵應(yīng)用性能系數(shù)HPRE=35COP?10035COP×100%(8)ΗΡRE=35CΟΡ-10035CΟΡ×100%(8)式中HPRE為熱泵應(yīng)用中的可再生能源比例;COP為熱泵的性能系數(shù)。最后將所有可再生能源產(chǎn)能量除以總能源需求量,可得到園區(qū)可再生能源比例。4電力單位當(dāng)?shù)厣鐣M與電力消費的價格這一評價指標主要是針對在城區(qū)開發(fā)中為了達到某些綠色指標而不計成本的燒錢行為。定義各種終端能源消費與電力消費的比價=終端能源消費單位當(dāng)量熱值的價格電力單位當(dāng)量熱值的價格=終端能源消費單位當(dāng)量熱值的價格電力單位當(dāng)量熱值的價格。電力價格宜按當(dāng)?shù)胤骞入妰r的加權(quán)平均值計算。一般指標:終端能源消費與電力消費的比價≤0.8;低碳指標:終端能源消費與電力消費的比價≤0.33。例如,假定某城區(qū)的冷熱收費為0.45元/(kW·h),當(dāng)?shù)仄骄娏r格為0.75元/(kW·h),則終端能源消費與電力消費的比價為0.6。而0.33的比價相當(dāng)于使用COP=3的熱泵制熱。5城市生活能耗呈線性上升趨勢本文從能耗本質(zhì)上將能源消費分成生產(chǎn)性能耗和消費性能耗。對生產(chǎn)性能耗,用單位GDP能耗(能耗效率)指標衡量;而消費性能耗不直接創(chuàng)造產(chǎn)值,用人均或單位面積實物量(即能耗強度)指標衡量。所有指標的設(shè)計都注重實物量節(jié)能,避免無基準的相對量評價,從而有利于能耗總量控制和能源規(guī)劃的宏觀調(diào)節(jié)。限于篇幅,還有部分執(zhí)行性指標(如“所有建筑按綠色建筑星級標準設(shè)計”等)沒有列入本文。此外,還