湖南省宏观建筑运行能耗CO2排放的测度与分析Word格式.docx

湖南省宏观建筑运行能耗CO2排放的测度与分析Word格式.docx

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对计算碳排放的LCA方法进行适用性研究表明：

目前LCA方法对建筑LCA的划分存在一定差异，且他们所含的计算方法也不太相同；

从建筑领域基于LCA的碳足迹核算方法来看，按数学模型不同可分为两类：

以过程分析法为基础发展而来的过程生命周期评价法（PB-LCA）和以投入产出法为基础发展而来的经济投入产出生命周期评价法（EIO-LCA）[5]。

（三）建筑碳排放的影响因子分析[6]

建筑碳排放的影响因素有：

气候、人口、家庭人均收入、人均住房面积及城市空间形态是否紧凑[7]等。

尤因和荣芳通过对美国城市的实证研究指出，紧凑型城市空间形态对住宅能耗碳排放有着极为明显的影响[8]。

综上所述，前人主要是针对建筑业碳排放全生命周期的整个系统和产业链影响下的建筑碳排放量研究，但对建筑全生命周期和碳排放计算范围的划分不太一样[9]，并且具体研究建筑业各阶段的碳排放量及其影响因素的较少。

此外，虽有许多文献开始基于我国单体建筑或是区域建筑进行了建筑能耗和二氧化碳排放量的分析核算，但是对建筑物全生命周期内各个阶段的计算边界及计算方法仍未建立统一的标准，尚无法对建筑物碳排放进行标准的量化评估[10]。

建筑能耗与碳排放的系统计量，针对的是目前建筑业减排测量方法的不完整性问题，只计算了部分指标[11]，所以国内外都无法对建筑能耗和碳排放量进行统一、全面的计量。

并且由于地理环境和社会经济因素的差异性，例如气候[12]、地区能源结构等，对地区建筑业能耗和CO2排放量产生的影响极大。

建筑运行阶段是建筑全生命周期的主要阶段，大多数学者[13]认为，在建筑物的全生命周期中，运营阶段的CO2排放量占60%～80%。

就碳源而言，建筑运行阶段采暖、空调、通风、照明、热水供应及电器等是主要来源，其中，采暖和空调产生的能耗占65%，为主要构成部分，热水供应占15%，电气设备占14%，其余占6%[14]。

建立一套完整并结合区域特点的建筑能耗和CO2排放实时更新数据库，显得尤为重要。

因此，本文以湖南省为对象，运用基于宏观统计数据分拆的碳排放系数法，测算和分析1995～2018年湖南建筑运行能耗碳排放量和能耗结构，以期为湖南省建筑运营的节能减碳提供数据支撑和科学建议。

二研究方法与数据来源

（一）研究方法

基于宏观统计数据分拆的碳排放系数法的技术路线为：

在《中国能源统计年鉴》及《湖南统计年鉴》中，建筑能耗主要包含交通运输仓储和邮政业、批发零售与住宿餐饮业、其他类（包括办公、学校及事业单位）及生活消费除油品类外的能源消耗。

在保证研究数据的可得性和准确性的前提下，本研究只计算民用建筑运行过程中的能耗。

民用建筑主要包括公共建筑和居住建筑。

每类建筑能耗又由电耗和热耗组成。

上述两类建筑的能耗构成及数据来源如下[15]。

（1）公共建筑电耗：

历年《中国能源统计年鉴》中湖南省能源平衡表或《湖南统计年鉴》中的分行业能耗：

①交通运输、仓储和邮政业消耗的电力+②批发零售业和住宿餐饮业消耗的电力+③其他（包括办公、学校及事业单位）消耗的电力。

（2）公共建筑热耗：

①交通运输、仓储和邮政业消耗的原煤、型煤、液化石油气、天然气和热力+批发零售业和住宿餐饮业消耗的原煤、型煤、液化石油气、天然气和热力+③其他（包括办公、学校及事业单位）消耗的原煤、型煤、液化石油气、天然气和热力。

（3）居住建筑电耗：

历年《中国能源统计年鉴》中湖南省能源平衡表或《湖南统计年鉴》中的生活消耗电力。

（4）居住建筑热耗：

历年《中国能源统计年鉴》中湖南省能源平衡表或《湖南统计年鉴》中的生活消耗原煤、型煤、液化石油气、天然气和热力。

本研究采用IPCC（IntergovernmentalPanelonClimateChange）温室气体排放清单指南中的方法[16]，测算湖南省建筑运行能耗CO2排放量：

式中：

C为建筑能耗产生的CO2总量（万吨标准煤）。

i为能耗类型。

Fi为i类能源的终端消费量（万吨标准煤）。

ai为i类能源的排放系数（以吨计算）。

（二）数据来源

1995～2010年的基础数据来源于相应年份《中国能源统计年鉴》中的湖南省能源平衡表，2011～2018年则来源于相应年份《湖南统计年鉴》。

文中所采用的各种燃料平均热值折算成标准煤系数，则来自《中国能源统计年鉴2018》。

三结果分析

（一）建筑运行能耗CO2排放量的时序变化分析

1.总建筑运行CO2排放量的变化

如图1所示，1995～2018年湖南省建筑运行CO2排放量整体呈上升趋势，年均增长率为6.94%。

1995～2001年CO2排放量呈缓慢式波动下降；

2001～2004年CO2排放量又缓慢上升，2004～2009年CO2排放量急剧上升，从2168.65万吨上升到5997.68万吨，年均增速为22.56%；

2010年CO2排放量骤降到4440.05万吨，主要由于原煤和型煤消耗量的锐减；

2010～2018年，CO2排放量又呈现快速上升之势，2018年达最高值10402.95万吨，年均增速为11.23%。

图11995～2018年建筑运行能耗CO2排放量

2.公共建筑CO2排放变化分析

由表1可知，1995～2018年，湖南省公共建筑CO2排放量呈波动式缓慢上升之势，年均增长率为12.15%，具体分为以下几个阶段：

1995～2009年CO2排放量逐渐上升，排放总量处于281.24万～2419.51万吨；

2001年CO2排放量突然下降为281.24万吨，主要是由于原煤消耗量减少和其他消耗的电力为0，该年CO2排放量占建筑运行CO2排放量的18.33%；

2005年CO2排放量骤增到1392.52万吨，是2004年CO2排放量的1.96倍，主要由于批发零售业和住宿餐饮业消耗的原煤急剧增加；

从2005～2009年，CO2排放量才开始缓慢上升，年均增长率为14.81%；

2010年CO2排放量突然下降为1895.39万吨，2010～2018年排放量持续上升，年均增长率为11.85%，2018年公共建筑运行CO2排放量达最大值4643.87万吨。

表11995～2018年湖南省公共、居住建筑运行能耗CO2排放量

年份

公共建筑碳排放量（万吨）

居住建筑碳排放量（万吨）

1995

332.18

1890.48

1996

336.29

2096.77

1997

334.34

1702.17

1998

361.05

1804.57

1999

345.89

1322.74

2000

418.28

1202.98

2001

281.24

1253.24

2002

465.28

1305.84

2003

523.99

1526.77

2004

711.65

1457.00

2005

1392.52

1873.04

2006

1434.66

2782.24

2007

1627.46

3060.49

2008

2119.88

3318.92

2009

2419.51

3578.16

2010

1895.39

2544.66

2011

2100.87

3089.24

2012

2318.98

3433.08

2013

2651.37

3953.39

2014

3380.57

4294.91

2015

3688.22

4699.19

2016

4100.79

5101.03

2017

4616.37

5419.41

2018

4643.87

5759.08

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3.居住建筑CO2排放变化分析

由表1可知，1995～2018年，湖南省居住建筑CO2排放呈波动式上升，年均增长率为4.96%，具体也可分为以下几个阶段：

1995～2000年居住建筑CO2排放量缓慢下降，2000年CO2排放量达到最低值1202.98万吨，但还占到当年建筑运行CO2排放量的74.20%，主要由于原煤消耗量减少；

从2001～2018年，CO2排放量开始缓慢上升，年均增长率9.39%；

2010年CO2排放量突然急剧下降，CO2排放量仅为2544.66万吨，主要是由于原煤消耗量下降，2018年CO2排放量达到最大值5759.08万吨。

4.公共与居住建筑的CO2排放占比变化分析

如图2所示，在湖南省建筑运行能耗总CO2排放量中，居住建筑CO2排放量占比明显高于公共建筑CO2排放占比，但前者占比在逐年下降，而后者却反之。

1995～2018年，居住建筑CO2排放量占比总体呈现波动式下降之势，从85.05%下降到55.36%；

而公共建筑CO2排放量占比在逐渐增加，从14.95%上升到44.64%。

图21995～2018年公共、居住建筑的CO2排放比重

2005年公共建筑CO2排放比重达到第一个高点42.64%，也主要是由于原煤消耗量的增加。

2017年的公共建筑CO2排放比重达到最高点46.00%，2018年则略微下滑；

与之相对应，2005年居住建筑碳排放比重达到第一个低点57.36%，2017年居住建筑CO2排放比重达到最低点54.00%，主要由于公共建筑能耗增速较快，居住建筑能耗增长缓慢，而2018年居住建筑CO2排放比重出现小幅上升。

（二）建筑运行能源消费结构的时序变化分析

1.建筑运行总能耗结构的变化

如图3所示，将湖南省建筑运行总能耗分成煤炭、石油、天然气、热力电力四大类型。

1995～2018年，建筑运行能耗中煤炭占比最大，但整体呈波动下降趋势，具体可分为以下两个阶段：

1995～2012年，煤炭比重缓慢下降，1995年比重最大，为96.68%，2012年煤炭比重达到最低值72.16%；

2012～2018年，煤炭比重呈波动式上升之势，2018年比2012年增加7.21个百分点。

图31995～2018年湖南省建筑运行能耗的结构变化

1995～2018年建筑运行能耗中石油比重占第二位，与煤炭类相反，整体上却呈波动上升趋势，年均增长率为7.91%；

1995～2012