11月3日電 (記者石睿)近日發(fā)布的《中國電氣化年度發(fā)展報告2025》顯示，2024年中國電氣化率達28.8%，高于歐美主要發(fā)達經(jīng)濟體。預計到2030年，全國電氣化率將達到35%左右。
其中，建筑領(lǐng)域電氣化率保持較快增長(cháng)，2024年達到約55.3%，較上年提高1.8個(gè)百分點(diǎn)。該領(lǐng)域電氣化發(fā)展水平的提升，離不開(kāi)各地在建筑節能等相關(guān)領(lǐng)域的精準規劃。
今年1月1日，新版北京《公共建筑節能設計標準》(簡(jiǎn)稱(chēng)《標準》)正式施行，與2015年實(shí)施的前一版本相比，有關(guān)建筑用能電氣化的內容明顯增多。
新版《標準》新增了公共建筑全電氣化設計等要求，明確提出全電氣化設計是減少直接碳排放的最有效手段，對于新建建筑，全電氣化設計是可行且可操作的。
作為《標準》的主要起草人員之一，北京市建筑設計研究院股份有限公司電氣專(zhuān)業(yè)主任工程師金穎日前在“零碳建筑·全電未來(lái)——建筑用能電氣化研討會(huì )”上介紹，《標準》修編前期，編制組做了大量調研發(fā)現，北京公共建筑用能電氣化具有很大的應用空間。
國家建筑綠色低碳技術(shù)創(chuàng )新中心副主任胥小龍也認為，如果北京實(shí)現建筑用能電氣化目標，對于全國都會(huì )有一個(gè)非常顯著(zhù)的樣板作用。
國家發(fā)展改革委資源節能與環(huán)境保護司原副司長(cháng)趙鵬高則強調，提高建筑用能電氣化水平是一項長(cháng)期的、系統的復雜工程，需要政府部門(mén)、科研機構、企業(yè)等各方的協(xié)同發(fā)力，也需要相關(guān)配套政策和技術(shù)裝備的支撐。
建筑低碳發(fā)展的關(guān)鍵路徑
建筑運行階段的能耗與碳排放占全社會(huì )能耗與碳排放總量的五分之一以上，是我國重要的能耗與碳排放載體。加快推動(dòng)建筑領(lǐng)域節能降碳意義重大，也是實(shí)現國家“雙碳”目標的重要抓手。
趙鵬高提出，建筑用能電氣化是建筑領(lǐng)域綠色低碳發(fā)展的關(guān)鍵路徑之一，我國現已建成了全球規模最大的清潔發(fā)電體系和輸電網(wǎng)絡(luò )，為終端用能的綠色電氣化奠定了堅實(shí)的基礎。
官方數據顯示，截至2024年底，我國可再生能源發(fā)電裝機總規模接近19億千瓦，占總裝機的比重達到56%；可再生能源發(fā)電量3.46萬(wàn)億千瓦時(shí)，占全社會(huì )用電量比重達到35%；從2015年到2022年，電力平均碳排放因子下降12%。電力的清潔化和低碳化水平一直在提升。
從政策部署層面看，“十四五”期間是建筑電氣化發(fā)展的開(kāi)端。2021年9月，《中共中央國務(wù)院關(guān)于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見(jiàn)》提出“加快推動(dòng)建筑用能電氣化和低碳化”，這是國家層面首次提出建筑用能電氣化的概念。
半年后，住房和城鄉建設部印發(fā)《“十四五”建筑節能與綠色建筑發(fā)展規劃》，首次將“實(shí)施建筑電氣化工程”列為建筑節能降碳重點(diǎn)工作任務(wù)。
目標已經(jīng)明確。2022年發(fā)布的《城鄉建設領(lǐng)域碳達峰實(shí)施方案》要求，到2025年，城鎮建筑可再生能源替代率達到8%；到2030年，建筑用電占建筑能耗比例超過(guò)65%；推動(dòng)開(kāi)展新建公共建筑全面電氣化，到2030年電氣化比例達到20%。
從全球趨勢來(lái)看，建筑用能電氣化已經(jīng)成為歐盟、美國、日本等國實(shí)現建筑領(lǐng)域零碳或近零碳目標的重要措施。以美國加州為例，加州提出“2030年溫室氣體排放量較1990年減少40%，2045年實(shí)現碳中和”的目標，從政策約束、經(jīng)濟激勵、技術(shù)升級、能力建設四方面推動(dòng)建筑節能，而建筑用能電氣化是完成該目標的關(guān)鍵部分。
供熱、炊事是重中之重
國內城市也十分重視建筑用能電氣化的推廣應用。以北京市為例，自2022年開(kāi)始，北京發(fā)布了多項推動(dòng)建筑用能電氣化的相關(guān)政策，《北京市建筑綠色發(fā)展條例》明確要求，北京市逐步提升綠色電力供應和消納能力，推廣利用新能源、可再生能源、余熱供熱，推動(dòng)建筑用能電氣化、智能化，優(yōu)化建筑用能結構。
2025年，修編的《公共建筑節能設計標準》正式實(shí)施，新增公共建筑全電氣化設計等建筑用能電氣化相關(guān)內容。
針對作為《標準》的主要起草人員之一，金穎透露《標準》修編過(guò)程中調研總結了建筑用能電氣化的一些關(guān)鍵問(wèn)題，主要包括四方面：北京市現狀公共建筑用能電氣化水平如何；公共建筑電氣化發(fā)展遇到的障礙、解決措施；電氣化相關(guān)政策如何在設計標準中予以體現；全面電氣化對工程設計會(huì )帶來(lái)哪些影響。
她介紹，北京市公共建筑的電氣化率水平整體呈上升趨勢，但近兩年的上升幅度有所減緩；不同規模、不同功能公共建筑的能耗構成也有所差異。
國家建筑綠色低碳技術(shù)創(chuàng )新中心副主任胥小龍提供了一組北京各領(lǐng)域非電能耗的數據，2023—2024年城鎮采暖季，北京市城鎮集中供熱面積是7.21億平方米，其中燃氣、熱電聯(lián)產(chǎn)、新能源及可再生能源供熱占比分別為67.7%、27.1%、4.5%，供熱用能電氣化是推動(dòng)北京建筑電氣化轉型的重中之重。
北京市炊事系統用能中天然氣消費量較高，總計近18億立方米，其中：公共餐飲消費天然氣10億立方米，公共機構(高校、機關(guān))食堂消費天然氣：3億立方米，居民家庭炊事消費天然氣4.9億立方米。北京市炊事年用氣總量對應總能耗約215萬(wàn)噸標準煤，炊事用能電氣化是推動(dòng)北京建筑電氣化轉型的關(guān)鍵環(huán)節。
《標準》編制組也針對了北京供熱現狀、炊事電氣化項目進(jìn)行了調研。供熱方面，截至2020年底，北京市燃氣和熱電聯(lián)產(chǎn)供熱占全市城鎮供熱面積的95%，新能源和可再生能源耦合供熱面積僅占4.35%，化石能源比例偏高，新能源和可再生能源應用不足，具有很大的提升空間。
炊事電氣化也存在不少市場(chǎng)需求，編制組共計調研了23個(gè)北京市公共建筑的廚房項目，其中6個(gè)全電廚房項目，相關(guān)業(yè)主、設計單位、廚房供應廠(chǎng)家反饋，位于高層和地下的廚房，為消除明火帶來(lái)的安全隱患，存在強烈的意愿使用全電廚房設備；還有一些企業(yè)和機構由于對安全性和品質(zhì)有較高的要求，也更傾向于采用電力作為能源。
金穎認為，北京公共建筑的全電氣化設計的關(guān)鍵問(wèn)題是熱泵供熱(包括耦合冷熱源系統)、炊事電氣化，以及新型電力系統構建。她透露，《北京市公共建筑全電氣化設計指南》目前已完成立項，形成初稿。
建筑全面電氣化的路徑、挑戰、機會(huì )
胥小龍提出，在“雙碳”目標引領(lǐng)下，全面推進(jìn)建筑電氣化成為北京能源結構綠色轉型的核心路徑。通過(guò)用能測算、替代潛力評估、光伏資源與電網(wǎng)承載力分析，他提出北京建筑用能全面電氣化的推進(jìn)策略，分為三個(gè)階段。
第一階段在“十五五”期間，以單位食堂、高校廚房等工商業(yè)炊事和生活熱水系統為突破口，聚焦技術(shù)成熟、改造條件優(yōu)越的領(lǐng)域；同時(shí)，針對農村和邊緣城區分戶(hù)壁掛爐采暖結合空氣源熱泵開(kāi)展示范，對家庭炊事、集中供熱等復雜場(chǎng)景進(jìn)行局部試點(diǎn)。
第二階段是2030年至2035年，隨著(zhù)技術(shù)普及與政策完善，全面推進(jìn)家庭炊事、農村自采暖等中等復雜度場(chǎng)景的能源替代；同步加快城市外圍集中供熱及醫療養老設施的能源系統改造，提升居民生活端電氣化比例。
第三階段是2035年至2050年，完成核心區集中供熱主網(wǎng)等剩余高復雜度領(lǐng)域的替代工作，通過(guò)柔性調節手段提升綠電適配性；構建“電為主、氣為輔、儲能調峰”的復合型清潔用能結構，兼顧城市韌性與應急保障。
根據上述規劃，三個(gè)階段分別預計年新增電耗88.8億千瓦時(shí)、152.1億千瓦時(shí)、176.87億千瓦時(shí)，通過(guò)加快光伏部署、擴大綠電接入、深化非電替代，疊加光儲直柔等高效技術(shù)，力爭在第三階段建筑電氣化提升至93.2%。
值得關(guān)注的是，建筑全面電氣化對電力系統會(huì )形成多方面的挑戰。胥小龍以北京為例分析稱(chēng)，北京建筑全面電氣化后，年電力負荷達到1173億千瓦時(shí)，增長(cháng)418億千瓦時(shí)，建筑用電在全社會(huì )總用電占比超過(guò)66%。
第一個(gè)挑戰是輸電配電方面，目前來(lái)看，北京的主網(wǎng)供電有保障，但配電網(wǎng)承載增量壓力大，特別是針對老舊城區的增容壓力非常大。
第二個(gè)挑戰是調峰能力，建筑全面電氣化后季節和日內的負荷特性會(huì )有顯著(zhù)變化，現有調峰手段不足，特別在用戶(hù)側電化學(xué)儲能不能進(jìn)入建筑，那么符合度提高用戶(hù)側儲能能力成為擺在我們面前非常重要的問(wèn)題。
第三個(gè)挑戰是綠電消納，根據《北京市“十四五”時(shí)期能源發(fā)展規劃》，到2025年，北京外調綠電力爭達到300億千瓦時(shí)，“十五五”時(shí)期預計也會(huì )有相應的目標，在這個(gè)過(guò)程中綠電消納如何在用戶(hù)側消納，也需要再進(jìn)一步的研究。
第四個(gè)挑戰是配網(wǎng)改造，建筑全面電氣化之后，北京的配電能力需大幅提升，需新增或升級超萬(wàn)臺變壓器、擴容數千公里線(xiàn)路，各城區需要精準規劃。
胥小龍認為，在建筑電氣化因素驅動(dòng)下，將催生大量新的技術(shù)以及新的應用場(chǎng)景，在這一變革浪潮中，對新能源、大數據、智能化、信息化等新技術(shù)的集成應用，必將有著(zhù)廣闊的發(fā)展前景。建筑電氣化技術(shù)和產(chǎn)業(yè)革新將推動(dòng)建筑能源供給、消費互動(dòng)、管理模式和利用效率等多個(gè)層面的系統性變革，需要我們加速研究來(lái)適應未來(lái)的發(fā)展趨勢。(完)
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