我国城镇公共建筑碳排放配额分配范文研究

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论文字数:54122 论文编号:sb2021031114510434913 日期:2021-04-02 来源:硕博论文网
论文的主要工作及结论有以下几点:(1)详细剖析了我国城镇公共建筑碳排放现状及特点。通过对城镇公共建筑类别进行界定,分析公共建筑碳排放的构成及特点,发现不同区域和不同类型的公共建筑碳排放情况有很大差异。根据《中国建筑能耗研究报告》最新公布的 2017年全国公共建筑碳排放数据,采用数理统计方法深入分析得出城镇公共建筑碳排放具有受气候影响大、东西部分化差异大、季节性变化明显等特点,在区域层面主要与建筑面积、能源结构、人口规模、经济水平和气候等因素相关联,而区域内主要受建筑类型影响,表现为商业类和医疗建筑普遍用能突出。

1 绪论

1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
随着我国工业化、城镇化的长期快速推进,经济社会发展与能源、环境间的矛盾越来越明显。严峻的能源危机问题使得国家越来越重视建设资源节约型、环境友好型社会,各行各业积极推进节能减排工作。城镇公共建筑作为建筑领域的能耗大户,节能减排工作迫在眉睫,纳入全国统一的碳交易市场指日可待。但目前,作为建筑碳市场建立源头的碳排放配额分配尚无一套系统、科学的分配体系,因此以城镇公共建筑为研究对象,研究其碳排放配额分配工作尤为重要。
(1)建筑节能减排形势严峻
根据《BP 世界能源统计年鉴(2019)》显示,2018 年我国仍是世界上最大的能源消费国,占全球能源消费总量的 24%,并且增速比 2017 年增长了 1%,能源消耗持续增长,能源危机问题明显,节能减排形式严峻。在行业能耗分布中,建筑与工业、交通并称为能源消费的三大领域,建筑使用能耗占全国总能耗的接近30%,存在能耗高、效率低、高污染问题,建筑节能减排是全社会节能减耗的重要领域。分析我国建筑领域能耗现状,发现城镇公共建筑作为建筑运行能耗大户,存在能耗大、能效低等问题,但同时也蕴藏着巨大的节能潜力,具有投资主体单一明晰的优势,减排工作相对容易开展,因此选择城镇公共建筑为研究对象。
(2)碳交易是当前节能减排的有效手段
碳交易作为一种节能减排的手段,从各种环境管理政策中脱颖而出,成为当前全球节能减排的主流发展方向。与传统命令控制型治理手段相比,碳交易制度赋予企业极大自主性且减少政府的监管投入,直接由市场调节企业减排行为,实施效果明显,发展空间巨大。我国的碳交易市场虽起步较晚,但发展迅速,2013年在北京、湖北、上海等 7 个省市启动碳交易试点,2017 年建立了全国统一的电力行业碳市场。在我国、交易市场如此活跃的情况下,建筑业引入碳交易制度也是未来的发展趋势,对遏制我国建筑能耗过快增长有重要意义:一方面,可以完成国家节能减排目标;另一方面,更好发挥市场配置资源作用,是经济低碳转型的有效途径。
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1.2 国内外研究现状
1.2.1 公共建筑碳排放
公共建筑碳排放是建筑物指在运营阶段,通过使用煤、电等能源产生的包括二氧化碳在内的温室气体排放。国外学者对公共建筑碳排放的研究主要包括公共建筑能耗分析和评价、节能政策和措施制定以及碳交易等内容。Corum(1983)利用工程经济学模型,考察促进美国商业部门节能的激励政策,包括税收抵免和燃油税等,发现燃料税的实施成本相对较低[1]。Kowalczyk(1985)对加利利福尼亚的 6000 栋商业建筑能耗进行统计分析,发现照明的节能潜力最高,其次是电气,最后是空调、电动机等[2]。Buck(2007)采用随机边界法研究发现,商业建筑中能源效率取决于所开展的活动,所采用的技术以及有效利用这些技术的程度[3]。KeithTovey(2010)探讨了中国在大型商业建筑中实施减碳战略的障碍,通过对清洁发展机制(CDM)的分析,提出解决这些障碍的对策[4]。Wallhagen(2011)对瑞士办公楼进行了设计阶段、施工阶段、运营阶段和拆迁阶段等建筑全生命周期的减缓气候变化研究[5]。
国内学者的研究内容类似,孙立新等(2008)主要对西安市公共建筑的能耗数据进行统计调查和对比分析,揭示本地公共建筑的能耗现状,并对建筑能耗统计工作提出建议[6]。胡勇(2010)讨论武汉地区公共建筑的能耗现状及存在问题,并分析影响公共建筑能耗的主要因素有使用面积、营业时间、人员密度和客户率等[7]。张伟,张志刚等人(2011)对天津市不同类型的公共建筑进行能耗调研,记录建筑用能设备的运行数据并分析,提出对应的节能措施[8]。张小玲(2011)指出在建筑领域引入碳排放权交易的必要性,通过借鉴国外碳交易先进经验,分析碳排放权机制在我国公共建筑中的实施模式[9]。郝学军(2012)对北京 25 栋公共建筑的能耗数据进行整理与分析,总结北京大型公共建筑的能耗特点并与国外进行对照,发现商场、宾馆等商业建筑能耗最高[10]。佘洁卿(2014)从全寿命周期的角度建立了公共建筑碳排放评价模型,通过研究夏热冬暖地区建筑的排放特征,发现公共建筑在使用和建材生产阶段的碳排放贡献最大[11]。
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2 城镇公共建筑碳排放构成及现状分析

2.1 公共建筑分类及碳排放构成
随着我国城镇化速度加快和居民公共服务消费需求的增加,公共建筑类别体系得到快速发展和完善,同时也带来了能源消耗和碳排放体量的快速增长。通过对公共建筑的碳排放细项构成进行分析,可以了解用能特点,据此开展相应节能工作。
2.1.1 公共建筑界定与分类
根据住建部 2019 年新颁布的《民用建筑设计统一标准》(GB50352-2019)定义,公共建筑是供人们进行各种公共活动的建筑。按照工程项目规模分级标准(建筑行业),一般把单体建筑面积 2 万平方米以上且采用中央空调的公共建筑称为大型公共建筑,位于城镇区域的公共建筑称为城镇公共建筑。根据提供的公共服务类型不同又分为办公建筑、商业建筑、旅游建筑、科教文卫建筑、通信建筑、交通运输类建筑等。公共建筑从不同角度划分,有以下多种分类方式:
(1)按建筑功能划分
1)办公建筑:是指供机关、团体和企事业单位办理行政事务和从事各类业务活动的建筑物,一般分为机关办公建筑和商务办公建筑。随着现代企业综合性、规模性的扩大,在一些核心城市(如北上广深)的商务区,建筑面积大于 2 万平方米的甲级商务写字楼不在少数。
2)商业建筑:是供人们进行商业活动提供空间场所的建筑物统称,包括百货店、购物中心、大型超市等商业综合体,金融、证券等交易场所,宾馆、饭店、会所类的服务业建筑等。其中,商场和宾馆类建筑属于提供服务种类多、水平高的建筑,相应的能源消耗较多。
3)科教文卫建筑:包括文化、教育、医疗、卫生体育建筑等。目前,随着人们对公共文化教育和医疗需求水平的提高,大体量的综合体医院、图书馆、剧院、高校综合教学楼等大型科教文卫建筑越来越多。
4)通信建筑:指提供邮电、通讯服务的建筑物,包括数据中心、广播用房、生产调度中心等。
5)交通运输类建筑:是为交通运输服务的公共建筑,属于公共交通运输结构中的交换点,一般包括机场航站楼、火车站、汽车站、地铁站等综合枢纽。随着国家交通强国战略的执行推进,我国大型综合交通枢纽越来越多,如北京大兴机场、上海虹桥枢纽、北京南站等。
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2.2 不同区域公共建筑碳排放现状分析
公共建筑的空调暖通系统是能耗的主要来源之一,因此,不同气候区因温度变化带来的能耗水平也差异较大。此外,地区的居民消费水平越高,对建筑物的能源消耗量也越大。基于此,本节重点从建筑气候区和经济水平区两方面对我国公共建筑碳排放的现状进行深入分析。
2.2.1 不同气候区域现状分析
通过分析公共建筑碳排放构成,发现暖通空调能耗是公共建筑耗能的主要支出,所占比例高达 30%~40%,而我国地域广阔,包含若干气候区,南北地区的气候差异较大,不同地区的公共建筑对暖通空调使用方式不同,带来的建筑能耗和碳排放水平也各不一样。根据前文对建筑气候区的分类,按照北方采暖区、夏热冬冷地区、南方地区进行划分,对不同气候区的公共建筑碳排放情况进行分析。
(1)北方采暖区
根据《建筑气候区划标准》(GB50178-93)划分,北方采暖区的省市包括黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、青海、新疆、宁夏、陕西、甘肃、山西、河北、北京、天津、山东、河南北区,统计 2017 年北方采暖区各省份公共建筑的碳排放数据见下表 2-2,数据来源于《中国建筑能耗研究报告(2019)》。
表 2-2 北方采暖区公共建筑碳排放情况
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3 城镇公共建筑碳排放配额分配影响因素分析 .......................... 39
3.1 碳排放配额分配影响因素识别 ..................... 39
3.1.1 基于文献检索初步识别 ......................... 39
3.1.2 结合分配原则归纳完善 ......................... 41
4 城镇公共建筑碳排放配额初始分配 ............................ 56
4.1 公共建筑配额初始分配方法选择 ...................... 56
4.1.1 常见分配方法及局限性分析 .............................. 56
4.1.2 基于熵权法和基准法的分配设计 ........................ 58
5 城镇公共建筑碳排放配额动态调整 .................................. 7
5.1 配额总量调整 ................................ 76
5.1.1 一级市场调整 .............................. 76
5.1.2 二级市场调整 ............................ 77

5 城镇公共建筑碳排放配额动态调整

5.1 配额总量调整
城镇公共建筑碳排放配额分配工作开展的前提是确定一个合理科学的总量目标,需要综合全国减排目标及业主减排能力考虑,若总量目标设置不合理,容易出现履约效果差和交易活动混乱等影响市场秩序的问题,因此需要对配额总量不断进行修正。配额总量调整按照市场划分,可分为一级市场初始分配总量调整和二级交易市场现存配额总量调整。在完成公共建筑碳配额的初始分配后,减排业主经过履约期的生产经营活动,会出现配额剩余或不足的情况,为保证履约或获得额外收益,会参与到二级碳交易市场活动,但由于市场供给和需求无法预判,二级市场可能会出现配额总量过剩、碳价低迷、交易情绪不高或配额总量不足、碳价高涨等情况,可以通过设立价格预警机制、政府预留储备或建立碳资金池等方式进行调整。当完成当前履约期,设定下一履约期的配额量时,即一级市场分配总量,应建立完善的履约期评估调整机制,在减排政策的基础上综合考虑上期履约的结果,设立线性减排因子进行调整。
图 5-1 碳市场运行程序及配额调整方式
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6 结论与展望

6.1 论文主要工作及结论
论文的主要工作及结论有以下几点:
(1)详细剖析了我国城镇公共建筑碳排放现状及特点。通过对城镇公共建筑类别进行界定,分析公共建筑碳排放的构成及特点,发现不同区域和不同类型的公共建筑碳排放情况有很大差异。根据《中国建筑能耗研究报告》最新公布的 2017年全国公共建筑碳排放数据,采用数理统计方法深入分析得出城镇公共建筑碳排放具有受气候影响大、东西部分化差异大、季节性变化明显等特点,在区域层面主要与建筑面积、能源结构、人口规模、经济水平和气候等因素相关联,而区域内主要受建筑类型影响,表现为商业类和医疗建筑普遍用能突出。
(2)识别、总结并分析影响我国城镇公共建筑碳排放配额分配的影响因素,构建省市级的分配指标体系。在明确分配内涵和分配范围的基础上,通过检索筛出的 42 篇相关文献初步识别出影响公共建筑碳排放配额分配的因素,并结合公平性、效率性和其他综合分配原则最终确定 15 个影响因素清单,对应省级分配的 14个分配指标、市级 12 个分配指标,市内不同类型公建分配的主要影响因素是建筑使用功能,然后通过定性和定量分析得出各影响因素对碳配额分配的作用关系以及对碳减排贡献程度大小。
(3)建立一套系统的城镇公共建筑碳排放配额初始分配方案。在对常见碳配额分配方法进行优缺点分析后,选择使用熵权法和基准法为基础建立初始分配方案。从国家总量到省级、省级到市级的分配过程中,对应前文构建的分配指标体系,采用熵权法建立配额分配模型,以省级分配为例进行案例模拟,并对分配结果进行和谐度评价验证了构建的模型有效。从市级到具体建筑减排业主的分配过程,以基准法确定不同建筑类型的配额分配基准,并以深圳市为例进行案例模拟。
(4)提出进一步完善城镇公共建筑碳排放配额分配的动态调整机制。针对初始分配结果在碳市场运行过程中可能出现的滞后于环境变化、供需不平衡等问题,分析进行配额调整的必要性,提出从配额总量和配额分配两个方面辅以调整的措施。总量调整包括建立履约评估机制、设立线性减排因子、建立碳价格预警系统和市场稳定储备等,分配调整则可以从分配指标调整和设立动态基准线入手。
参考文献(略)

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