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中国能源形势与建筑节能同济大学龙惟定主要内容22010年中国的能源形势1.中国低碳城市发展2.建筑节能与低碳城市3.22010年中国的能源形势•中国的GDP有望超过日本，成为世界第二大经济体。•中国有望超过美国，成为世界最大能耗国。•后哥本哈根时期，中国面临减碳压力。•十一五节能目标难以实现。•与全球气候变化有关的极端气象灾害频繁出现，带来巨大损失。•以世博为标志，我国进入快速城市化和大规模“造城运动”时期。•节能减排中的不和谐音，能源消费的二元结构。34人均GDP和人均可支配收入5中国能源消费增长情况1.431.521.752.032.252.462.662.853.103.46.015.316.110.69.67.84.06.305101520253000.511.522.533.5200120022003200420052006200720082009TotalConsumption（Gtce）GrowthRate％62020/2/72008各国CO2排放强度72020/2/72008各国人均CO2排放量（t/p）82020/2/72008单位一次能源消耗的碳排放（tPES）92020/2/72009年各国总能耗（MtOe）(BP)10IEA发布的2009能耗数据（billiontOe）中国作为世界第一大能源消费国，标志着世界能源发展史和世界政治经济史的一个新时代的开始1112国家动真格•9月17日，国家发改委披露各地区节能目标完成情况晴雨表显示，1-8月份：–辽宁、江苏、河南、广西、陕西、青海、宁夏、新疆等8个地区预警等级为一级；–上海、山东、海南、贵州、甘肃等5个地区预警等级为二级；–北京、天津、河北、山西、内蒙、吉林、黑龙江、浙江、安徽、福建、江西、湖北、湖南、广东、重庆、四川、云南等17个地区为三级预警。•国家发改委9月17日发布了《关于进一步做好当前节能减排工作的紧急通知》，对节能减排工作提出五项要求。–加大结构调整力度；–淘汰落后产能；–开展“两高”项目核查，对违规在建的项目，要责令停止建设；对违规建成的项目，要责令停止生产；–重点用能单位高耗能、高排放设备(工艺)排查；–坚决取缔对“两高”行业不符合政策要求的各种优惠措施。•部分城市和地区采取关停工厂，拉闸限电等极端措施。13气候变化引起自然灾害频发•2010年干旱、洪涝、酷热、暴雨、滑坡、泥石流、台风等自然灾害交替发生。•灾害造成巨大的生命财产损失。•中国多数城市基础设施薄弱、生态环境脆弱，切切实实感受到气候变化的影响。14世博是中国快速城市化进程的标志152020/2/7快速城市化，迈向10亿城市人口16城市化率%2020/2/7城市人口•世界人口最多的100座城市中，中国占25座。•中国有14座城市人口超千万。•在全球人口最稠密的城市排行前20名中，中国有5个城市•形成11个人口总数6千万以上、人口密度250人/km2以上、城市密度0.5个/万平方公里以上的城市群。•118个城市人口在百万以上。•2006年我国地级以上城市的二氧化碳排放量占全国总量的55%2020/2/7People17中国城市化特点•城市人口巨大•中国工业的重型化使得城市化落后于工业化；•改革开放之初的乡镇企业发展，农民离土不离乡，延缓了城市化进程；•由于二元户籍结构，城市对农村的反哺作用薄弱；•土地国有，为城市化提供主要的资金来源；•沿袭了美国城市规划模式，摊大饼式蔓延（sprawl）；•土地利用的不合理，公地私用，加剧了街道拥堵；•功利性建筑，土地利用效益很低；•我国城市人均用地面积达到133m2/人（上海124m2/人），远远高于发达国家人均82.4m2/人和发展中国家人均83.3m2/人的水平。•服务业发展水平低、居民消费水平低，使得建筑能耗很低。•房地产泡沫造成大城市中心“空心化”。18中国城市化趋势•城市增长方式从单纯的规模扩张向规模和质量并举转变•城市产业结构从传统制造业向现代服务业和现代制造业转变•城市空间形态从城市单体发展向城市群体发展转变•城市发展目标从单一经济目标向“以人为本”的全面发展和综合功能转变•城市发展模式从只注重技术和生产力发展向注重城市人文特色和品牌转变•城市从单一文化向多元文化和国际化转变•城市管理向依法行政、人性化和服务型管理转变•我党从“进京赶考”向“进城赶考”转变192020/2/7大规模开发•四万亿投资改善基础设施，加速城市化进程•截至2010年7月底，全国共有国家级经济园区289家，省级经济开发区1348家。•国家主体功能区规划：–全国国土空间分为四类：优化开发区，即国土开发密度已经较高、资源环境承载能力开始减弱的区域；重点开发区，即指资源环境承载能力较强、经济和人口集聚条件较好的区域；限制开发区，即资源承载能力较弱、大规模集聚经济和人口条件不够好，并关系到全国或较大区域范围生态安全的区域；禁止开发区，即禁止开发的各类自然保护区。–“两横三纵”的重点开发格局构想，即以陇海线和长江为两条横轴，以沿海、京广京哈线、包头钦州为三条纵轴，以国家优化开发和重点开发的城市化地区为支撑点，以其他城市化地区为补充，形成“两横三纵”的“井字形”城市化格局。202020/2/72020/2/7未来20年间中国城市化趋势超过整个美国的人口（3.5亿）将从农村移居到城市Morethan350millionpeople,morethanthepopulationoftheentireUnitedStates将有200个城市人口超百万Morethan200cities;inEuropetodaythereareonly35citiesofthatsize到2025年，三分之二的中国人生活在城市，成为10亿城市…that’snearly1billionpeople将建设50000栋摩天大楼，相当于10个纽约Therewillbeupto50,000newskyscrapers,theequivalentofbuildingtenNewYorkcities新建170个快速交通系统Upto170newmasstransitsystems;inEuropetodaythereareabout70McKinseyGlobalInstituteanalysis212020/2/72020/2/7节能减排中的不和谐音•节能技术的标签化：豪宅的绿马甲，违规建筑的绿帽子，传媒的宣传与广告的背离•节能效果的数字化：用相对值不用绝对值，用模拟值不用测试值，用最大值不用实际值，用设计值不用运行值•节能项目的富人化：越是高投入建筑越“敢”节能，越是高档建筑越能拿到政府补贴，越是高价建筑越“节能”•节能利益的垄断化：资源收费和能源价格的随意性、可再生能源和分布式能源上网瓶颈、节能市场的封闭性。•建筑节能的最大回报不是来自于节约下来的能源，而是来自以示范的名义炒高的房价。•与此同时还有很多老百姓处于“能源贫困”和不健康环境中。22光伏电池用来出口是没有利益的事情当地太阳能年辐射量kWh/(m2·a)发电量kWh/a单位发电量的隐含碳（CO2）kg/（kWh）在中国光伏发电的净CO2减排量kg/（kWh）在德国光伏发电的净CO2减排量kg/（kWh）1440156000.2870.5730.497（0.210）某标称功率18.3kW的光伏系统的碳减排效率（寿命周期20a）德国Germany日本Japan美国US中国China0.4970.4180.6250.86电力的CO2排放量（kg/kWh）2020/2/7我国2009年光伏电池产量达到4000兆瓦，占世界39%，如果全部用在中国，按1000满负荷当量小时数计算，可减碳230万吨（20年4600万吨）；如果全部出口，则净增碳10万吨。232020/2/7公共建筑能耗的二元化•清华大学研究表明，美国是单峰偏正态分布、日本是单峰正态分布、中国是双峰，显现出典型的二元化格局•对于高端建筑而言，是节能改造的任务；对于低端建筑而言，是在尽可能不增加或少增加能耗的基础上改善室内环境品质•高端建筑不应作为“示范建筑”24预测我国城市住宅和公共建筑的发展城市化水平%50%60%城镇人口总数亿7.59.0城镇住房人均建筑面积m23035城镇住宅建筑总面积亿m2225315城镇人均公共建筑面积m210.7512.5城镇公共建筑总面积亿m280.6112.5城镇民用建筑总面积亿m2305.6427.525不同建筑的建筑能耗在本质上是不同的制造业创造GDP工艺能耗转化为建筑能耗，提高附加值工业建筑服务业创造GDP提高能效，以更少的能耗提供更多的服务民生，消费提倡合理消费，抑制奢侈消费，以人为本，满足基本人文需要商用建筑公共建筑住宅建筑公用事业创造GDP提高能效，以更少的能耗提供更多的服务公共服务消费提高服务效率，降低综合能耗26工业建筑•传统制造业，能耗结构是工艺主导•现代制造业，能耗结构是“建成环境”主导•如半导体、医药、精密制造、互联网等•倍数效益27商用建筑•现代服务业•金融、保险、咨询、创意、传媒等•指数效益28公共建筑•公用事业，如医院、空港等，能耗计入成本，产生GDP•公共服务，如政府和事业单位办公楼，能耗是公共财政消费，节能的更大意义在于节省纳税人的钱29住宅建筑•住宅能耗是一种消费，需要正确引导而不是抑制•不要一方面鼓励高消费，另一方面抑制正常的能源消费。30住宅能耗如何以人为本？•是不是要满足任何人的任何需求？•“需求”这个词，在英文里有“demand”和“need”两重含义。•“demand”分合理的和不合理的两类。•“need”是最基本的（维持正常生活和健康所必需的）需求，例如，冬季保证一定的室温、热水洗澡。•以人为本就是要满足多数人的最基本的需求，即满足“need”•“demand”的程度和“need”的底线是随着社会进步和经济发展而变化的•在城市规划、能源规划中都不能忽视住宅环境的基本需求，将逐渐成为城市基础设施之一。31建筑节能vs.低碳建筑•建筑节能–没有基准线–增量节能–节能一定减碳–“节能50%”是一个计算依据。–节能量是虚拟量–建筑和热能专业为主–源自LEED，用了某一技术就能得分•低碳建筑–有基准线–增量、存量都要减碳–低碳不一定节能–碳排放可以折算为实物量。–减碳量是实物量–多学科多专业配合–用技术，看结果32纽约伦敦东京上海碳排放纽约NewYork伦敦London上海Shanghai东京Tokyo332020/2/7纽约伦敦东京上海三次产业342020/2/7纽约伦敦东京上海碳排放比重35低碳城市的三种发展模式（1）•阿联酋的马斯达（Masdar,UnitedArabEmirates)•高新技术•高投入•将低碳异化为房地产•不计供应链碳足迹•富裕国家的典型362020/2/7低碳城市的三种发展模式（2）•瑞典的马尔默（Malmo）–传统工业转移–以IT工业和服务业为主–高福利、低增长–发达国家的典型2020/2/737低碳城市的三种发展模式（3）•尼日利亚拉各斯（Lagos,Nigeria）–近年来经济高速增长，从2004年人均GDP为549美元发展到2009年1142美元–拉各斯人均碳排放不到1吨。–尼日利亚承担了全世界70%废旧电脑显示器的处理，造成严重污染。–肮脏的服务业。–高增长/高污染–欠发达国家的典型2020/2/72020/2/738低碳城市的目标•必须有可量化和可测量的碳排放目标Thecarbonemissiontargetshouldbequantifiedandmeasureable.•多数中国城市可以建立“总量零增长”和“强度减少”目标MostChinesecitiescanestablisha“zerogrowthofgrossemissionand“strengthreduction”objectives.•可以建立人均碳负荷指标（包括衣食住行在内）Percapitacarbonloadindicatorscanbeestablished(includingbasicnecessit