环境中国 环保新闻 建筑碳中和:真伪路径的博弈与破局

建筑碳中和:真伪路径的博弈与破局

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今年4月,建筑行业迎来首个碳排放强制指标。

不同于10年前的BIM技术,建筑碳排放强度计算从一推出,便上升为一种战略手段,所有新建、扩建和改建建筑以及既有建筑节能改造均应严格执行,更多的是如何去细化与落实。

建筑行业作为一个相对传统封闭的圈子,前期也面临着较长时间的碳市场教育,也会存在着碳排放分析计算维度混乱、有效减碳路径不知如何选择,以及各类利益相关方的协调与激励工作。

不过,时代的车轮始终会滚滚向前,未来10年,碳的资产属性势必将在建筑行业加速凸显。整个产业链条的每个角色都将主动或被动参与完成一场基于碳排的财富流动与再分配机会。

越来越观察到,随着建筑碳市场的集中度不断上升,如进口减碳沥青、研制固碳胶凝材料、开发碳监测系统、制造光伏玻璃、使用低碳混凝土等均成为企业降碳减排的措施之一,包括光储直柔建筑、高层住宅停车建筑体系也成为双碳市场的部分关注点,同时一定也会有不少待挖掘的产品与措施。

在续翼《建筑碳中和白皮书》中提到,建筑实现双碳目标分三个层次,一是通过节能减排、负碳技术等手段抵消运营碳排放,实现零能耗建筑;二是从建材生产、建筑施工、运营到最终拆除回收,分析每一个阶段的碳足迹与抵消方法,实现建筑全生命周期碳排放为零;三是产业链条的参与者、企业或组织的生产和经营实现碳中和的过程。

而实现这三个层次的基座,关键在于碳资产数字化管理的能力,能力的高低取决于企业自身数字化的进展,以及对供应链数据的整合程度。只有量化清楚碳排放,才能有的放矢减排。

碳量化结果将直接影响企业决策。可以想象,当供应商拿来一款低碳材料,面对高于传统材料20%的费用,碳溢价带来的综合效益可成为衡量是否采用的标准之一。

考虑到建筑的强行业属性、复杂的上下游关系与传统粗放式的管理模式,在建筑碳计算过程中,获取精准全面的数据源成为第一道难关;其次对复杂数据源的解构推导,进而计算碳排放量的过程又与行业知识息息相关,这可能成为第二道难关。

值得注意的是,不同颗粒度的碳核查结果会直接影响对减排措施成效的判断。比如,装配式结构VS.现浇结构,减碳优势是否明显;结构体系类型是决定减碳的主成分因素,还是新工艺带来的减碳效果更佳。这里面也充满着不确定性。对于不谈颗粒度的碳计算,很可能会陷入到行业粗放式的漩涡中,丧失碳核查的价值。

当然,碳资产已成为企业标配。可以预见,未来的建筑也会从传统耗能单位转变成价值产能中心,将建筑业纳入碳排放权交易体系,也成为实现建筑碳中和的必由之路。

01 双碳“冰山”,浮出水面

从2002年与荷兰签订的首个CDM项目(内蒙古自治区辉腾锡勒风电场)之后,我国便开始走向了清洁发展机制下的探索道路。随后十年间,陆续完成了从初步探索、理论建立再到不同项目级的实施,并成为了CDM项目份额的第一大国。期间,国内也开始推动碳排放权交易试点工作。

2013年深圳成为第一个试点城市开展碳交易,拉开了我国碳交易从无到有的序幕。之后7年来,无论是各类暂行办法与建设方案的提出,还是政府部门减排职能的调整,都促进国内完成了碳排放交易体系的总体设计。

2020年我国正式宣布双碳目标,2021年7月全国碳排放权交易市场在上海开市,首笔全国碳交易成交价格为52.78元/吨,首日成交量410.40万吨。国家生态环境部副部长赵英民提到,此举启动后,意味着我国碳排放权交易市场将成为全球覆盖温室气体排放量规模最大的碳市场。

至此,默默耕耘了20年之久的“冰山”,夹杂着各类生态方,开始浮出水面。一瞬间,碳足迹、碳核查、碳普惠、碳咨询、碳评价、碳计量等热词与相关创新企业涌入大众视野。

目前,碳中和产业架构从碳排放到碳吸收大致可划分为三部分,上游属于能源端,用低碳替代高碳、可再生能源替代化石能源,包含光伏、风电,新能源等行业;中游属于结构端,如电力、工业、建筑、交通等传统行业,具有产业转型的需求;下游属于服务端,涉及碳交易、碳监测、碳吸收这一类企业机构。

从捕捉到的下游创新企业看,一类是从负碳技术出发,进行碳捕集、利用与封存,如研发二氧化碳电还原催化剂和电解池隔膜技术,如将传统混凝土蒸汽养护改进为矿化养护;一类核心是碳管理SaaS软件,通过抽取行业间的共性,提供标准产品模块,包括碳盘查、碳核算、碳咨询与培训等;还有一类是从碳金融、碳普惠角度切入,做一些模式创新。

碳中和赛道部分创新公司梳理

建筑行业系统、复杂且分散,加之本身体量大、参与方众多,无论是数字经济下的产业转型需求,还是低碳经济下的碳管理能力打造,首先人才是一道短时间难以逾越的鸿沟。

其次在工业、电力、建筑和交通这四个重点碳排放行业中,由于每个垂直行业都有一套它自己的碳管理计量模型和基于产业定制的碳计算方法,创新企业如何能在碳市场中持续发展,行业业务知识的积累也是一个考量的重点。

02 建筑碳减排,不确定性纠缠

2020年《中国建筑能耗研究报告》数据显示,2018年全国建筑全过程碳排放总量为49.3亿吨,占全国碳排放总量的51.3%。其中,建材生产、建筑施工与建筑运营各占建筑总碳排的55.2%、2.0%、42.8%。

根据住建部科技项目研究成果,综合考虑未来人口总量及分布、建筑面积、城市化率、建筑节能以及能源结构变化等因素影响,建筑领域若按现有发展模式,建筑运行碳排放将在2038之后才会达峰,峰值强度约为31. 5亿tCO2;通过技术措施的组合,碳达峰时间才有望提前至2030年,届时峰值约为26. 5亿tCO2。

粗略来看,若要完成如此大体量的碳减排量,建筑碳中和,任重而道远。

比较有趣的是,在推动建筑碳减排的过程中,一方面,建筑业每个环节中要做的事情都比较明晰。比如在生产阶段,进行传统建材脱碳、低碳建材应用等;在施工阶段,促进装配式施工、数字化技术使用;在运行阶段,尽可能实现能源替代、电气化及能效提升;在拆除阶段,完善拆除方案优化、建材回收利用等。

建筑碳中和实施路径梳理

另一方面,减少碳排放的前提是相对精准地完成碳量化,确定最优措施,并保证减排数据的可溯源性和公平性。据了解,目前在大部分建筑碳核算场景中,选用的颗粒度依然较粗,使得细分后的实施路径充满了不确定性,难以辨别“减碳”措施的真实效用。

比如当谈到BIPV的产能对建筑运营阶段碳减排的贡献之时,没有量化便难有判定依据。

根据续翼团队此前的一项海外零碳建筑案例研究,某工程项目局部立面采用了192块BIPV光伏玻璃,可达25kW的装机容量,若以运行时间35年计算,能够产能564,111千瓦时,依据BREEAM Outstanding认证的标准数据推算,发现该项目中因光电幕墙发电而抵消的运营碳排放最高仅占建筑运营碳排放的1.1%,不及该建筑全生命周期碳排放量的1%。

从数据层面中看,相比于热泵技术、低碳水泥两者在全生命周期的相对减碳量9%与6%,采用BIPV抵消碳排放此手段的效率仍需要结合具体场景继续深耕。

见微知著,在纷杂的市场中,决策方只有通过选择实施路径中最为有效的手段进行技术措施组合,才能更稳地走向建筑碳中和。

近期,住建部印发《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》,规划中提到,到2025年完成既有建筑节能改造面积3.5亿平方米以上,建设超低能耗、近零能耗建筑0.5亿平方米以上,包括装配式建筑的新建比例要达到30%等。

建筑业作为需求侧导向的行业,势必将迎来一波新的市场需求。

03 建筑碳量化,层层解构

一直以来,装配式建筑作为一种可持续绿色建筑,具有设计标准化、生产工业化、施工装配化、装修一体化、应用智能化等特征,综合效益明显。

然而,从碳减排的角度看,不谈减排量产生的具体来源因素,而一昧强调整体效益是无法挖掘出最有效的减碳路径,难以确定减碳措施带来的具体效能。

当前,我国建筑领域碳排放计算应用还处于起步阶段,权威的统计数据有待在实践中补充。

对于市场参与方而言,这一切都需要以大量实际碳量化项目做支撑,针对复杂场景层层解构,沉淀业务数据与算法,过程中尽可能打通供应链,形成企业本身的一套方法论,推向市场,循环推动建筑有效减碳。

碳排放核算并非是将公式与工程量做个简单匹配,里面仍有很多难点要去创新与解决。

比如服务端企业要不断从工程实践中获取数据,沉淀出还未在规范中规定的、且精准有效的碳排放因子,再反馈到实践中。在此之中,除了参考学者研究中提供的碳排放因子外,仍有不少材料没有具体的参考值,甚至由于部分材料的生产数据在上下游之间断层,这又增加了因子确定的复杂度。

在续翼近期操盘的某建筑全周期碳排放量化细算项目中,以预制管桩的碳排放因子的确定过程为例,由于预制管桩是由多种材料组成,施工方提供的数据仅有它的根数,难以满足碳计算要求。

这时一方面需要团队结合建造专业知识对预制管桩的生产过程进行解构、推导后再计算;另一方面,若能打通供应链对接到生产供应商,实现碳排放因子的上下游传导或生产数据的传递,也是可以确定一个有效的碳排放因子。

上述碳排放因子的选取只是冰山一角。

在与续翼创始人沈奕竹沟通过程中,她谈到,从垂直行业碳中和解决方案的角度看,建筑减碳对于基准情况的假设、系统边界的设立、碳排放因子的确认、数据采集的范围与方法,数据的量化分析以及对生命周期碳排放数据的解释等等,都有较高的专业技术水平及产业经验要求,这无疑增加了团队能力的稀缺性。

而低碳排放定量分析的流程,包括从数据收集、数据清洗、量化分析到结果展示,项目实施过程中本身存在诸多难点需要即时攻克并形成创新解决方案。

最后也不难发现,其实每一种思路方式的探索,本身就是在优化既有的减碳路径,掀开表象,内里是一套环环相扣的垂直行业经验与数据沉淀,包括其中的流程标准化、解决方案标准化以及各类智能云计算AI算法的研发等,均丰富了企业整个碳资产系列工具集合。

04 碳资产管理,已成为企业标配

碳资产本身具有市场化特征,典型的便是特斯拉通过出售碳积分获得15.8亿美元的收入;包括摩拜单车也曾在广东碳市场,出售了用户一年骑行产生的碳减排量,净赚了一百万。

在建筑碳中和的实现过程中,参与方一是要实现自身的碳中和,二是带动上下游供应链实现整体碳中和。其中提高对碳资产的管理能力,已成为企业布局的标配。

如今,上市公司也需要公开碳排放情况,以利于投资者判断投资风险。具体在港交所规定要求披露的ESG报告中,碳排放便是环境披露中很重要的一部分。互联网大厂也不断入局,陆续发布了碳中和目标及行动路线报告。

同时在国内碳交易所中,符合履约的条件下,具有减碳能力的企业也可以获得富裕的碳配额,并可通过出售来增加企业收入。

对于建筑产业而言,无论是设计建造过程中的强制碳排放分析计算,还有运营过程中的低碳设计,都会在碳量化的过程中产业相应的碳资产,尤其对于地产与供应商而言,可能碳管理的需求会更加迫切。

当然,无论是地产方还是对应的供应商,也都面临碳减排的需求。前者更多考虑的是碳溢价带来的效益,而后者是为了获取大品牌的订单。

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目前,建筑碳市场处于起步阶段,从顶层设计到区域落实,从减碳目标前期设计、中期评价到后期验收,从碳量化结果到指导企业碳中和实践,仍在摸索完善中。欢迎从事建筑碳市场相关业务的朋友或公司,在评论区与我们讨论,并建立联系。

36kr网(作者秦明)
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作者: 边走边看

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