基于可再生能源和分布式能源的建筑智慧能源微网发展路径研究以及在张家口国家可再生能源示范区的适用性探讨

本文阐述了建筑智慧能源微网发展的概念组成,分析了住房城乡建设领域发展可再生能源和分布式能源的政策机遇和重要依托,指出了我国住房城乡建设领域发展能源微网面临的主要问题和新型城镇化背景下城市能源利用特点,结合张家口开展"低碳"冬奥会提出了发展基于可再生能源和分布式能源的建筑智慧能源微网技术的工作建议。     

基于无人机摄影测量的建筑表皮光伏设计与效益评估

在建筑表皮部署光伏（PV）是有前途的策略,可以使建筑生产可再生能源并实现社会的碳中和目标。当前缺乏用于光伏建筑集成设计和效益评估的建筑精细化实景建模方法,难以对光伏的产能和视觉效果进行详细分析,形成合理方案。以无人机倾斜摄影测量技术为基础,结合参数化分析和美学设计方法,探索出用于建筑表皮光伏设计和效益评估的整体性方法。对天津市一教育性建筑进行了案例研究,得到了优化的光伏组件部署方案和产能潜力评估结果。为今后更多建筑的屋顶、立面光伏设计提供理论依据和方法借鉴。     

我国建筑碳达峰与碳中和目标分解与路径辨析

降低建筑领域碳排放对我国碳达峰与碳中和战略的实现具有重要意义.本文分析建筑运行阶段碳排放的影响因素,利用CBCEM模型对我国建筑运行碳排放进行中长期预测,研究了我国建筑领域碳达峰和碳中和战略的目标和实现路径.研究结果表明:建筑领域按照现有发展模式,建筑运行碳排放将在2038-2040年达峰,碳排放峰值约为31.5亿tCO2,到2060年碳排放量仍将有27.2亿tC02,无法实现建筑领域2030年前碳达峰及2060年碳中和的目标;通过现有技术措施的组合实施,可将建筑领域碳达峰时间提前至2030年左右,峰值强度约为26.5亿tCO2;通过测算不同情景下建筑碳排放量,综合考虑技术难度、成本和可推广性,建议技术措施的优先级是:提升新建建筑能效＞建筑可再生能源利用＞既有建筑节能改造.本研究为我国建筑领域碳达峰和碳中和战略目标的实现提供重要依据和技术参考.     

从产能建筑到能效城市

在能源短缺的背景下,世界范围内都在研究并创造可持续发展的绿色建筑,德国率先提出产能建筑的概念。本文通过介绍分析产能建筑,并通过拓展其边界条件,将其概念进行延伸。通过把建筑产能技术与区域设计策略整合,实现对能源的高效利用、分配和存储。以此为思路,总结并尝试提出从建筑、街区产能到实现能效城市的设计路径。     

如何描述建筑在新型电力系统中的基本特征？——现状与展望

建筑领域是实现碳中和目标的重要部门，未来零碳能源系统中建筑有望成为集能源生产、消费、调蓄“三位一体”的能源复合体。如何科学地描述建筑在未来能源系统中的基本特征，建筑的复合功能特征如何更好地适应未来零碳能源系统的发展要求，建筑如何更好地发挥自身具有的复合功能作用，是建筑层面面向未来碳中和目标需要回答的重要问题。本文从建筑的复合功能需求出发，初步提出了建筑作为能源生产者、消费者、调蓄者的基本刻画方法，并从建筑具有的“源、储、网、荷”基本特征出发对相关研究进行了展望，以期为深入认识建筑在未来零碳能源系统中的作用提供有益探索和参考。     

黑龙江省建筑能耗和碳排放的测算与分析

在国家“双碳”战略背景下,建筑用能作为消费领域用能的主要部分,对实现“碳达峰碳中和”目标具有重要影响,准确分析建筑领域能源消耗和碳排放量,对于降低建筑领域碳排放并制定中长期规划有重要作用。文中基于中国能源平衡表的建筑能耗宏观计算方法,对黑龙江省2006—2020年近15年的建筑能耗和碳排放总量进行统计与计算。得出黑龙江省建筑领域能耗和碳排放总量和强度,各种能源种类消耗情况,以及不同建筑类别的能耗和碳排放现状,为政府今后节能减排的政策优化及政策选择提供数据支撑。结果显示2006—2020年,黑龙江省城镇建筑能源消耗量和碳排放量在2017年达到峰值之后逐年下降,也表明黑龙江近些年大力推行散煤替代、推广使用可再生能源、提升供热效率等建筑节能政策起到了明显的作用。     

大型建筑群复合式热泵供热供冷技术研究及规模化应用

建筑供热供冷是社会各界高度关注的民生工程,热泵是将热能从低品位提升到高品位的高效低碳供能方式,也是国际建筑领域实现碳中和的重要途径。本项目针对大型建筑群复合式热泵供热供冷系统存在总冷热负荷动态预测方法缺失、规划设计体系不完备、系统运行能效低、关键技术和产品不配套、规模化推广难度大等问题,以提升复合式热泵系统能效、有效推进规模化应用为目标,系统性地开展了“负荷预测-优化设计-智慧运行-关键产品-标准推广”的全链条创新工作：提出了基于建筑特征、用户需求的大型建筑群供热供冷系统总负荷动态预测方法,开发了冷热动态负荷特征因子数据库和建筑群负荷集合寻优工具;提出了一种多场景复合式热泵系统能源总线架构理论,建立了仿真平台及综合评价体系,形成了系统容量弹性配置方法;建立了数字孪生复合式热泵系统模型,提出分层控制架构和预测方法,建立了智慧优化运行控制体系;研发了大型复合式热泵系统的关键技术和成套产品;制定了相关工程标准。相关研究成果实现了规模化稳定高效利用可再生能源供热供冷的技术突破,对推进建筑用能方式变革和实现建筑领域国家双碳战略起到重要支撑作用。     

区域建筑群负荷预测及其平准化分析

结合软件模拟与情景分析的方法预测商务区建筑群负荷,并对不同建筑类型进行混合功能配比。利用负荷平准化率,对建筑群的平准化评价进行分析,得到了合适的建筑配比,可使能源系统的利用率提高,建筑能耗降低。     

浅析干旱寒冷地区近零能耗建筑关键技术融合集成应用

大力发展近零能耗建筑是推动建筑节能减排、提升建筑室内环境水平、调整建筑能源消费结构、促进建筑节能产业转型升级的关键举措,是推进城乡建设绿色低碳发展和落实建筑领域“双碳”目标的重要技术途径。当前我国近零能耗建筑正处于从示范推广向规模化发展的关键时期,干旱寒冷地区应充分发挥自然资源禀赋,统筹建筑性能设计深化、关键技术应用、清洁能源供给深度融合,着力推动近零能耗建筑、零碳建筑、产能建筑提标扩面,提质增效。笔者结合宁夏首个近零能耗建筑试点示范工程项目,深入分析干旱寒冷地区近零能耗建筑关键技术融合集成应用做法及其成效。     

严寒地区展馆建筑产能设计探索与实践

以严寒C地区大同能源馆展馆类建筑为例,从超低能耗建筑性能化、精细化围护结构设计、BIPV建筑光伏一体化设计、充分利用浅层地热能、空气能及机房余热等几个方面,详述了严寒C地区的未来产能展馆建筑系统集成设计探索与实践。通过实践证实,该技术体系先进、可靠,可有效解决展馆类建筑的碳中和问题,符合国家目前的能源发展战略。     

双碳目标下绿色建筑发展路径与实施对策研究

“十四五”规划从国家层面上对建筑业的“碳达峰、碳中和”作了明确规划和严格部署,是我国碳达峰的窗口期。在双碳背景下,关于绿色建筑问题已经引发了社会各界的广泛关注,绿色建筑与双碳目标密不可分。绿色建筑是双碳目标的重要内容,双碳目标的实现离不开绿色建筑全生命周期节能减排的助力,因此新时期应大力推广绿色建筑。建筑领域是我国能源消费和碳排放的三大领域之一,具有巨大的碳减排潜力和市场发展潜力。促进建筑产业快速向低碳、绿色方向转型,探索平台化、定制化、网络化、规模化、全球化的新型运营模式,积极探索基于双碳目标的绿色建筑高质量发展路径,对于实现双碳目标具有重要意义。     

建筑群能耗计算方法综述

快速城市化推动了经济和社会发展,但也导致了建筑能源消耗的持续增长.如何在满足人们日益增长的对建筑使用舒适性需求的同时,控制建筑用能的增长,实现节能和减排目标,具有非常重要的意义.城市建筑能源需求的准确量化能够为城市节能设计提供支撑,辅助城市形态生成和优化、建筑布局优化、建筑形体和构造设计、能源系统优化、能源计划和节能政策评估.近年来,国内外研究人员从不同角度开展了城市尺度的建筑群能耗计算方法研究和实践应用,也遇到了不同的技术难点.本研究对城市建筑群能耗计算的相关研究从以下三个方面进行综述:数据、模型和平台.通过文献综述,作者旨在指出当前的城市建筑群能耗计算方法的优势和局限,并提出以下几种可能的途径来提升城市能源计算方法:研发能够直接应用于城市建筑群能耗计算的微环境数据生成方法;结合数据挖掘技术,提升建筑信息数据的采集、过滤、转换能力;结合当前的人工智能技术,提升能耗计算的速度;研发可视化平台,实现城市设计的实时编辑和计算.     

建筑电气节能设计及照明节能设计的探讨

建筑电气领域能源节约设计蕴含着巨大的发展潜力,是保障我国国民经济健康可持续发展的主要举措之一.本文以建筑电气能源高效合理利用领域照明工艺能源利用效率优化设想背景为切入点,简要分析了建筑电气能源高效合理利用领域照明工艺能源利用效率优化设想原则.并以某机场ITC信息楼为例,对建筑电气能源高效合理利用领域照明工艺能源利用效率...     

中美清洁能源联合研究中心建筑节能合作净零能耗建筑关键技术研究示范成效与展望

自2016年,中美两国研究团队在中美清洁能源联合研究中心建筑节能联盟的合作框架下,围绕实现"净零能耗建筑"目标,以示范工程为载体,在"一体化设计、施工和装配式建筑"、"建筑调适和数据挖掘"、"直流建筑和智能微网"、"室内环境质量"、"综合性政策和市场机制"、"工程示范"等六个合作领域开展关键技术研究和工程示范,取得了丰硕成果。本文将总体介绍中美合作研究取得的成效并对下一步工作进行展望。     

建筑零碳化发展及建筑碳金融增益模式分析

在我国“3060”发展战略背景下,建筑业对绿色建筑、绿色建材、建筑新型能源形态将加速业态升级。同时,建筑产业链上下游企业将在碳经济政策的引导下获得更多的生态金融资源。通过对建筑能耗精细化管理和碳可用技术规划,形成与资本市场互动的碳金融资产,打通建筑在运营阶段绿色循环经济资金成本的瓶颈。通过企业碳生态公益责任 ESG 模式,在新建筑和旧建筑改造及运营中打造超低能耗建筑及零碳建筑,在协助企业碳建设达到收支平衡的同时,助力我国尽早完成建筑领域碳中和目标,赋能全局双碳产业健康发展。     

城区需求侧能源规划

在我国城镇化进程中,能源利用形态发生了很大变化,从而催生了需求侧城区能源规划。需求侧能源规划有3种类型,即以绿色经济为主导的综合能源规划,以绿色建筑为主导的建筑能源规划和以绿色能源为主导的能源系统规划。概括介绍了能源系统规划的关键技术,即规划的6个步骤:目标设定,资源分析,负荷预测,影响因素分析,能源系统配置,经济、能效、环境、碳足迹分析;重点介绍了负荷预测流程和能源微网、能源总线系统的配置。     

微建筑在城市未来发展的应用研究

介绍了由后现代主义设计思潮衍生出来的“微建筑”设计理念,以及微建筑在自然、生态、能源各领域中所具有的优势,指出微建筑是更贴近自然、能够实现空间优化的新形式,它为未来居住形式的发展创新提供了重要的思路,成为城市未来的解决方案。     

中国建筑部门实现碳中和的路径

建筑部门是能源消费的三大领域(工业、交通、建筑)之一,也是造成直接和间接碳排放的主要责任领域之一.在2030年之前力争实现碳达峰,2060年实现碳中和,这是中央对我国低碳发展给出的明确目标和时间表.中国建筑部门实现碳中和意味着零排放,指的是建筑部门相关活动导致的二氧化碳排放量和同样影响气候变化的其他温室气体的排放量都为...     

我国城市建筑碳达峰与碳中和路径探讨

对我国城市民用建筑的隐含碳排放和运行碳排放作了测算。指出了影响我国城市建筑碳达峰的主要因素:一是建设规模和建筑寿命,二是北方城市集中供暖的高碳和高能耗。如果按既有发展模式(BAU),我国城市建筑在2030年很难碳达峰。而在控制建设规模、供暖系统电气化和提升效率、实现建筑能耗限额设计等措施基础上,我国城市建筑在2030年将可实现碳达峰21亿t,这一峰值比BAU减少近50%。提出了城市建筑碳中和的5项基本措施,即:超低能耗建筑,降低碳负荷;建筑电气化和提高能效;现场可再生能源利用;为高渗透率可变可再生能源提供弹性;空气中碳捕集和碳利用。强调了城市开发建设的方式必须从粗放型外延式发展转向集约型内涵式发展,从增量建设逐步转向存量提质改造。     

建筑与建筑群储能工程初探

储能是被纳入中国“十四五”规划重点发展的行业,是确保“双碳目标”得以实现的支柱型产业,是为加快“十四五”新型储能发展、构建新型电力系统、实现“双碳目标”的重要部署。应该以储能为核心方向,利用储能技术整合新能源和分布式能源技术,发展基于建筑或者建筑群的储能站,赋予电能以时间的属性、低碳的属性,迎合双碳政策的落地,本文重点关注储能技术和商业模式创新与建筑/建筑群的结合这个领域中关注的问题进行探讨。