IPCC Fourth Assessment Report: Climate Change 2007
第三工作组的报告 - 减缓气候变化

6 住宅建筑和商业建筑

行业状况和排放趋势

2004年,建筑行业的GHG直接排放(不包括用电产生的排放)约为5GtCO2当量/年(3GtCO2当量/年 CO2;0.1GtCO2当量/年 N2O;0.4 GtCO2当量/年 CH4 和1.5GtCO2当量/年卤烃)。最近的数字包括蒙特利尔议定书所涉及的F-气体,和大约为0.1–0.2GtCO2-当量/年的HFC。随着该行业的减缓包括许多节电措施,因此一般只计算减缓潜力,其中包括节电措施。为了进行比较,通常给出建筑行业的排放数字,包括该行业用电产生的排放。当包括用电产生的排放时,建筑行业产生的与能源有关的CO2排放大约为8.6Gt/年,或占2004年全球排放总量的33%。GHG排放总量(包括用电产生的排放)估计则达到10.6 GtCO2当量/年(一致性高,证据量中等) [6.2]。

未来建筑物使用能源所产生的碳排放

建筑行业的文献使用了一套混合基线。因此,本章对建筑行业的基线作出了定义,大约介于SRESB2和A1B2之间,而2030年的GHG排放为14.3GtCO2当量(包括用电产生的排放)。SRES B2和A1B情景下相应的排放量为11.4GtCO2和15.6 GtCO2。在基于相对较低经济增长的SRESB2情景下(图TS.17),北美洲和非附件一东亚地区占排放增加量的最大部分。在经济快速发展的SRES A1B情景下,所有的CO2排放增量都来自发展中国家,这些地区的顺序为亚洲、中东和北非、拉丁美洲和非洲次撒哈拉地区。整体而言,在B2情景下,在2004-2030年期间CO2排放的年平均增加比例为1.5%;在A1B情景下CO2排放的年平均增比例为2.4%(一致性高,证据量中等) [6.2, 6.3]。

图TS.17

图TS.17:1971–2030年期间建筑物的 CO2 排放(GtCO2),包括用电产生的排放 [图 6.2].

注:深红色-历史排放;浅红色-根据SRES B2情景的预估。EECCA=东欧、高加索和中亚地区的国家。

减缓技术和规范

减少建筑物GHG排放的措施分为三类:1)减少建筑物的能源消耗[13]和有形能源;2)转化成低碳燃料,包括更高份额的可再生能源;3)控制非CO2 GHG气体的排放。依靠更好的隔热包层[14]、改进后的设计方法和建筑物施工、更有效的设备和减少对能源服务的需求,目前许多技术能籍此减少建筑物的能源消耗。加热和制冷的相对重要性取决于气候条件,因此由于区域的不同而异。同时,被动式设计技术的效果也取决于气候条件,而且湿热和干热地区之间也存在重要的区别。居住者的行为(包括避免设备不必要的运行,设置适应性的加热和制冷温度而不是温度保持不变)也是限制建筑物能源使用的一个重要因素(一致性高,证据量充分) [6.4]。

建筑行业的减缓潜力

与预估的排放相比,在今后数年内能够在建筑物能源使用方面实现CO2大量减排。在各种能效技术、规范和系统方面具有相当多的经验;在提高建筑物能效的政策和计划方面具有同样丰富的经验,所有这些经验都给这种观点增添了相当高的信度。可通过降低生命期成本的方式能够实现上述节能的很大一部分,从而做出了具有净负成本的CO2减排(一般投资成本较高,但运行成本较低)(一致性高,证据量充分)[6.4; 6.5]。

一项针对80项研究的调查结果支持上述结论(表TS.5)。这表明,就成本效益和潜在的节能而言,高能效照明技术是几乎所有国家建筑物GHG减排措施中最有前景的措施之一。到2020年,在全世界采用最低生命周期成本照明系统能减少排放约760 MtCO2,平均成本为–160美元/吨CO2 (即:纯经济收益)。就节能量而言,几乎所有的研究都先提出了改进寒冷气候区的隔热和分区供暖系统,在温暖气候区采取与空间制冷和通风有关的提高能效的措施,以及改进发展中国家的炊事炉灶。在节能潜力方面排位较靠前的其它措施包括:太阳能热水装置、节能型家用电器和能源管理体系。

表TS.5: 2020a 年建筑业碳储量的GHG减排潜力 [表6.2]。

经济区 按区域审核的国家/ 国家集团 建筑b减排潜力,占国家基线的% 涵盖最大潜力的措施  提供最便宜减缓方案的措施 

发达国家

 

美国、欧盟15国、加拿大、希腊、澳大利亚、韩国、英国、德国、日本

 

技术:21%-54%c

经济(<美元0/吨CO2当量):

12%–25%d

市场:

15%–37%

 

1.建筑外层翻新,包括隔热,尤其是窗户和墙壁;

2.空间供热系统;

3.高能效的照明,尤其是向紧凑型荧光灯(CFL)和高能效率镇流器转换。

 

1.家用电器,比如高能效的电视机和外围设备(处于开启模式和待机状态),冰箱和冷藏室,通风设备和空调;

2. 水暖设备;

3. 照明的最佳做法。

 

经济转型国家

 

匈牙利、俄罗斯、波兰、克罗地亚,作为一个集团:拉脱维亚、立陶宛、爱沙尼亚、斯洛伐克、斯洛文尼亚、匈牙利、马耳他、塞浦路斯、波兰、捷克共和国

 

技术:26%–47%e

经济(<美元0/吨CO2当量):

13%–37%f

市场:

14%

 

1.先期和后期隔热和替换建筑物部件,尤其是窗户;

2.高能效的照明,尤其是向CFL转换;

3.高能效的家用电器,如冰箱和热水器。

 

1.高能效的照明及其控制;

2.水和空间加热控制系统;

3.建筑物部件尤其是窗户的翻新和替换。

 

发展中国家

 

缅甸、印度、印度尼西亚、阿根廷、巴西、中国、厄瓜多尔、泰国、巴基斯坦、南非

 

技术:18%–41%

经济(<美元0/吨CO2当量):

13%–52%g

市场:

23%

 

1.高能效的照明,尤其是向CFL转换、适度翻新和煤油灯;

2.改进后的各种炊事炉灶,尤其是生物质炉灶、LPG和煤油炉灶;

3.高能效的家用电器,如空调和冰箱。

 

1.改进后的照明,尤其是对CFL进行改型和高能效的煤油灯;

2.各种改进后的炊事炉灶,尤其是生物质炉灶、煤油炉灶;

3.高能效的电器产品,如冰箱和空调。

 

注:

a. 欧盟15国、希腊、加拿大、印度和俄罗斯除外,这些国家实现目标年为2010年;匈牙利、厄瓜多尔和南非除外,这些国家实现目标年为2030年。

b. 考虑到仅有一种类型的潜力,根据研究的局限性来解释发达国家的市场潜力大于经济潜力这一事实,因此反映可能有更高经济潜力的某些研究信息缺失。

c. 两者均针于2010年而言,如果使用近似的潜力2020公式=(1 –(1 –潜力2010)对该潜力进行外推,以此作为未来基线的百分比(假设2000年为开始年),该+区间为38%–79%。

d. 对2010年而言,如果使用建议的外推公式,该区间为22%–44%。

e. 最后一个为2010年的数字,如果使用外推公式,相当于2020年的72%。

就成本效益而言,高能效的炊事炉灶在发展中国家仅次于照明位列第二,同时工业化国家位列第二的措施也随气候和地理区域各不相同。针对经济转型国家的几乎所有研究(一般在偏凉的气候区)发现,与供热有关的措施最具成本效益,包括墙、屋顶、窗户和地板的隔热,以及改进后的分区供暖系统的供热控制。发达国家通常把与家用电器相关的措施作为最具成本效益,而在偏暖的气候区与制冷相关的设备升级排位靠前。空调节能比其它能效措施花费更高,但仍然具有成本效益,因为这些措施有助于取代更昂贵的高峰期用电。

与最近的现行规范(一般成本很低或没有额外成本)相比,单个新的建筑物可以节能75%或者更高。认识到这些节能需要一个综合的设计过程,需要建筑师、工程师、承包商和客户的参与,同时要充分考虑被动减少建筑物能源需求的各种机会 [6.4.1]。

研究发展中国家建筑物的GHG减缓尤为重要。可使制造出的炊事炉灶燃烧更加有效,并更加完全地燃烧颗粒物,通过改善室内的空气质量来造福乡村的居民,同时减少GHG的排放。可在当地找到改进的、低GHG的原料来源。在城市和越来越多的农村地区,需要把工业化国家的所有现代技术用于减少GHG排放 [6.4.3]。

商业建筑物节能的新兴领域包括:采用控制和信息技术来对商业建筑物进行连续的监测、诊断并通报故障情况(‘智能控制’);各系统逐渐减少通风、制冷和除湿的需求。先进的窗户、被动式太阳能设计、消除建筑物和管道泄漏的技术、节能电器、控制备用和闲置设备的能耗以及固态照明,所有这些对住宅和商业行业也很重要(一致性高,证据量充分) [6.5]。

居住者的行为、文化和消费选择以及各种技术的利用是建筑物能源使用的主要决定因素,并在决定CO2的排放方面发挥根本的作用。然而,几乎未对非技术方案的减排潜力进行评估,并对各种可能的政策杠杆了解甚少(一致性高,证据量中等)。

通过在全世界应用最佳规范和回收方法,这提供了大幅度减少建筑行业直接排放氟化气体的机遇,所有的F-气体在2015年的减缓潜力达到0.7 GtCO2当量。减少卤烃制冷剂的方法主要包括:避免空调和制冷装置的泄漏(如在正常使用期间、维护过程中和报废阶段);并减少新设备对卤烃的使用。决定是否能实现该潜力的一个关键要素是实施这些旨在实现减排的各措施的成本。这些成本的差异很大,如在净收益到300美元/吨CO2当量之间不等(一致性高,证据量充分) [6.5]。

建筑行业的减缓潜力

有以下方面的全球潜力,即:到2020年住宅和商业行业的预估的各基线排放大约减少30%(表TS.6)。至少能够以20美元/吨CO2当量的成本避免另外3%的基线排放;如果成本高达100美元/吨CO2当量,则还能减少4%的基线排放。然而,由于存在低成本的很大机遇,仅在有限的范围内对高成本潜力作了评估,所以该数字是低估值。利用全球建筑物基线排放预估值[15],这些估值代表CO2当量在2020年以0美元、20美元/吨CO2当量和100美元/吨CO2当量的价格分别减少了3.2、3.6和4.0Gt(一致性高,证据量充分)[6.5]。

表TS.6: 随成本变化的2020年全球CO2减缓潜力预估 [表6.3]。

世界区域 2020年 基线排放  2020年成本类别中作为CO2基线排放预估份额的减缓潜力(成本单位:美元/吨CO2当量) 2020年成本类别中CO2减缓潜力绝对值,GtCO2当量 (成本单位:美元/吨CO2当量) 
GtCO2-eq <0 0-20 20-100 <100 <0 0-20 20-100 <100 
全球 11.1 29% 3% 4% 36% 3.2 0.35 0.45 4.0 
OECD(-EIT) 4.8 27% 3% 2% 32% 1.3 0.10 0.10 1.6 
EIT 1.3 29% 12% 23% 64% 0.4 0.15 0.30 0.85 
非-OECD 5.0 30% 2% 1% 32% 1.5 0.10 0.05 1.6 

注: 随成本和区域变化的全球累计潜力基于17项研究,这些研究详细报告了随成本变化的潜力。

真正的潜力可能更高,因为这些研究没有考虑所有的最终用途的能效提高方案。忽略了非技术方案及其显著的共生效益,如同先进的综合高能效建筑。然而,市场潜力远远小于经济潜力。

虽然2030年的信息有限,但已将2020年经济潜力的研究结果外推至2030年,以便能与其它行业进行比较。表TS.7给出了估值。外推至2030年的潜力表明,在全球,可分别以<0、<20和<100美元/吨CO2当量的成本每年分别减少4.5、5.0和5.6 GtCO2当量。这相当于预估的基线排放量的30%、35%和40%。由于现有的2030年的研究非常有限,因此与这些数字相关的确定性水平大大低于2020年数字的确定性。(一致性中等,证据量少)。

表TS.7: 根据从2020年数据外推得出的随成本变化的2030年全球CO2减缓潜力的预估值 [表6.4].

减缓方案 区域 2030年基线预估值 低于100美元/吨CO2当量的潜力  不同成本类别的潜力  
<0美元/CO2 0–20美元/CO2 20–100美元/CO2 
低 高 <0美元/吨碳 0–73美元/吨碳 73–367美元/吨碳 
节电a) OECD 3.4 0.75 0.95 0.85 0.0 0.0 
 EIT 0.40 0.15 0.20 0.20 0.0 0.0 
 非-OECD/EIT 4.5 1.7 2.4 1.9 0.1 0.1 
节约燃料 OECD 2.0 1.0 1.2 0.85 0.2 0.1 
 EIT 1.0 0.55 0.85 0.20 0.2 0.3 
 非-OECD/EIT 3.0 0.70 0.80 0.65 0.1 0.0 
总计 OECD 5.4 1.8 2.2 1.7 0.2 0.1 
 EIT 1.4 0.70 1.1 0.40 0.2 0.3 
 非-OECD/EIT 7.5 2.4 3.2 2.5 0.1 0.0 
 全球 14.3 4.8 6.4 4.5 0.5 0.7 

注:

由于使用了不同基线,所以表TS.8节电潜力的绝对值和第11章表11.3不同。然而,其占基线百分比的潜力估值在两种情况下均相同。此外,表11.3不包括能源供应部门已经考虑的减排份额,而表TS.7没有将该潜力分开。

未来长期展望:假设建筑行业的减缓方案成本高达25美元/吨CO2当量,发现2050年将减少大约7.7 GtCO2当量的排放。

  1. ^  这包括建筑物内所有形式的能源使用,包括用电。
  2. ^  “隔热包层”一词指建筑物的外壳,它作为一种阻隔多余热量或质量在建筑物内外之间转移的屏障。
  3. ^  根据17项用于推导全球潜力的研究计算出基线CO2排放的预估值(如果某项研究不包括任何一个基线,则使用另一项国家减缓报告的预估值)。