<主题演讲>仇保兴:《城市共性三领域减碳路径分析》

2021-10-25 09:48  浏览:  

仇保兴(国际欧亚科学院院士、住建部原副部长):

各位来宾、女士们、先生们,我今天给大家一起讨论的是《城市共性三领域的减碳路径分析》。

判断一个好的碳中和路线图,有这么五个判据。一,安全任性。没有安全,一切归零。二,成本趋降性。三,采用的技术是可靠的。四,灰色系统和绿色系统是可以兼容过渡的。

五,结构替代性。

如果说这五个判据都满足的路线图,就是一个好的路线图。一个好消息是,我们太阳能光伏和风电价格都在持续下降,发电成本10年下降了10倍,根据现在科技的发展,未来10年、20年还会继续下降。

为什么提出来以城市为主体的碳达峰、碳中和?一,因为城市本身就是人为气体排放的主角。二,我们国家城市管辖范围比建成区要大10倍,甚至几十倍,我们管辖范围之内,可以合理地把碳汇、可再生能源基地、碳消费组合在一起,这就是我们国家的体制,西方国家城市管理体系不是这样的。三,改革开放40年来,我们城市之间已经开展了GDP竞争,这种GDP竞争包括相互之间的学习,未来实际上是GDP竞争和减碳竞争的双轨竞争,长三角已经先行一步了。四,从下而上的每个城市都制定自己的碳中和体系,国电投或大型的国家电网,从下而上构成了行业的碳中和,这两个体系是互补的,只有这样的互补,才是安全韧性的,不能期望于一个。

这样一来可以看到,作为一个城市,我们把它分成工业和服务业;碳汇和农业农村;建筑、交通、废弃物处理和市政,这五个中间工业和碳汇、农业农村相差是非常大的,但所有城市建筑、交通、废弃物处理与市政是共性的,之间可以完全竞争。

(看图)非常重要,我们的双碳战略实际上有无数的新的技术和新的政策出台,横轴表达了它的不确定性,纵轴是收益。碳价格机制收益和确定性都是非常好的,如果我们光伏、风电收益非常好的话,它的确定性也非常好;如果用CCUS非常理想,但它的确定性很差,而且收益更差。现在美国把世界上最大的CCUS也关掉了,如果我们用贝类、海洋珊瑚来进行自然的碳封存,收益和确定性都是非常高的,但现在很少有专家去研究这些问题。

交通很重要,第一次每一种燃料出生不一样,碳含量就不一样。比如氢气,如果是可再生能源转化来的,跟绿氢碳含量相比就是几十倍的差距。不同的可再生能源转化来的生物质,它的碳含量也相差好几倍。所以,所有的燃料都必须由出生证,这就表明它的碳含量。

交通,就城市来讲,有三个要素最重要。1、碳排放。2、城市空间的占用。3、PM2.5的贡献。

从左边到右边完全不一样,一个非常重要的就是电动汽车,电动汽车如果用绿电,所有的东西都是零,如果用我们的煤发电,也比燃油车低20%,所以它什么都对,这样一来,可以看到世界各国已经统一思想了,必须取消燃油车,最快的是挪威,2025年禁止生产、销售。

建筑,我们跟国际能源署的观点不一样,他们认为建筑在全生命周期中占的碳排放是38%,但我们国家是48%,为什么有这个差距?因为国际上大部分建筑都是碳中和的材料(木材建的),但我们中国80%以上的建筑是水泥钢筋建的。

所以,我们的全生命周期碳排放占总碳排放的48%左右,而且还在不断地上涨,主要是它采用的建材跟国际上是不一样的。总的来讲,我们最主要的贡献是单位面积碳排放最大的是公共建筑,如果公共建筑达到日本水平,就可以节约1/3碳排放。

第二块是北方的供热,是由于我们采取按平方米计价,所以每个平方米的碳排放是36公斤。如果我们达到波兰水平,用多少热交多少钱,就这么一个小小的转变,就可以节约1/3的碳排放,这一点我们一定要关注,这是一个大头,没有什么比投入产出更大的了。

从建筑来讲,是广泛的,绿色建筑别名就是气候适应性建筑,它的能量流、维护结构根据具体不同而发生变化。

更重要的是,既然我们可再生能源,特别是光伏越来越便宜,这样的话智能建筑非常经济。(看图)这是德国北部的一个智能建筑,德国北部相当于我们哈尔滨,所以我们全国都可以推行。所谓智能建筑,发出来的能源比消耗的还多。我们把建筑形状稍微改一下,朝阳这面也加上太阳能,而且这些太阳能的光伏材料现在可以五颜六色,我们可以做到的这些建筑都是智能的。

更重要的是,我们在一个居民小区几十幢、几百幢建筑组成的微能源电网,它把屋顶的太阳能、屋顶的风能、生物质发电等组合起来,形成一个微电网,电多的时候卖给电网,少的时候向电网购电,但最最重要的是,我希望华为能够参与电动车。

一辆电动车可以充60度电,我们根据规划,设想到2040年我们国家有3亿辆电动车,乘60度电,就是非常巨量的电,是分散型的,非常安全。这样一来,我们把峰谷电100点的电闸拉开,到半夜的时候,晚上11点钟我们开始充电,然后到第二天两个高峰的时候我们把电返回出来,帮助电网的稳定,这是我们将来储能三大主流之一,而且将来是越来越大,是分布式,非常安全。

15年前我们一起研究,造出来一个鱼菜共生系统,非常的简单,他把物流的能量都可以减少,而且用可再生能源转化LED灯来刺激植物的生长,所以单位面积的菜它比大田高50倍。

我们还有负面清单,如果说这些负面清单复合,我们都是浪费的,尤其要注意,这经过了几十年的研究,这些负面清单都是有问题的。讲到废弃物处理,我们很多的能耗就耗在这了,我们一定要向大自然学习,把城市转化成微循环的。

这样一来城市矿山就非常重要了,如果说我们把城市里面,每年我们中国生产的12亿吨钢材,如果用不锈钢来建造,这样的话,我们等于是把这些钢材储存在建筑立面,储存在工程里面。

这样的话,如果用废钢材回收,我们来冶炼,那就比一般的铁矿石冶炼减少了50%的碳排放,而且又保证国家的安全。污水处理一样,污水处理我们有分布式的,集装箱式的,一个集装箱可以处理100吨到300吨,同时集装箱有两档,一档是一级B,一档是一级A,如果一级B的话,它不脱离储站,所有的绿化都能满足。如果直接排到水体里去,一级A,那么就脱离储站以后,电耗翻一翻。

在一个房间里面,在卫生间里面,我们把洗衣的,洗脸的,洗澡的水简单搜集,然后放进去一个消毒片消毒,然后冲抽水马桶,就可以做到节水30%,这就是碳,因为我们北方地区很多的水都是千里之外调回来的,一吨水有的时候就一吨碳,大家一定要明白。

用了这个系统,京津冀如果全用这个系统,可以节约一个北京的南水北调的量,这个量是非常巨大的。海绵城市,我们经过泛化学也可以变成碳交易的项目。城市里面种树我觉得是非常重要的,同样一个地方的照片,上面那个是实景照,下面这个是红外照,树多的地方是蓝色的,树少的地方是红色的,这之间的差距在北京实际测量相差8度,你说要多少的能耗。

所以我们主张把城市的绿电系统变成网络式的,这样的话,40%以上的区域都是被绿树所覆盖,这样的话总的热导效应可以降为很低很低。那么在建筑,我们通过十几年的研究,建筑的阳台可以种树,种花,种菜,这样的话都是实景,都已经建成了,这样的建筑可以削减我们夏天的空调40%--50%,所有的回水可以利用,所有的厨余垃圾简单处理作为肥料,而且把雨水削减35%以上,这样的建筑实际上碳排放量非常低。

这样大家可以想象到,我们三个阶段,我们不同的技术和不同政策的组合,我们分三步走,对于城市的碳中和是可以实现的,城市一旦实现了碳中和,那么我们国家整体的碳中和也就可以实现,谢谢大家!

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