博銳尚格竇強:數字時代建筑碳中和的能力建設 必然性、解決方案和價值

博銳尚格竇強:數字時代建筑碳中和的能力建設 必然性、解決方案和價值
2022年09月19日 15:18 市場資訊

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  9月2日,2022服貿會?中國樓宇經濟北京論壇正式開幕。本次大會由世界貿易網點聯盟、集群智庫?中國樓宇經濟研究中心和全聯房地產商會特色小鎮分會共同主辦。論壇主題聚焦“政企聯動開啟樓宇經濟3.0”,論壇發布了《中國樓宇經濟(總部經濟)藍皮書》重要成果,推介了“商務樓宇卓越運營服務鉆石認證”體系和標識,成立了中國樓宇經濟城區聯盟,發布了中國樓宇經濟發展指數評價成果,舉辦了樓宇經濟試點項目簽約儀式和北京市標桿樓宇實地考察,各界代表300余人縱論樓宇經濟方法論,共同開啟了樓宇經濟3.0的新篇章,全方位賦能城市升級和產業升級。

  博銳尚格執行總裁、碳中和專家、清華大學雙博士竇強出席本屆論壇,并在分論壇二:樓宇(園區)低碳數智化——未來辦公發表主題演講,演講題目是:“數字時代建筑碳中和的能力建設:必然性、解決方案和價值”,以下為講話實錄:

  非常榮幸能有這樣的機會,在臺上跟大家分享關于數字時代的建筑,如何去實現碳中和能力的建設。剛才提到清華雙博士,我覺得讀一個博士可能是壯士,讀兩個博士可能會變成烈士。我希望在今天演講完了之后,最終不要變成烈士,不要走上這條路。

  關于國家的“碳中和”,我今天分成四個部分跟大家分享。建筑為什么要有碳能力,碳能力建設的解決方案,還有必然性和特異性,以及“我”,不止是我,還有在座的各位,我們為什么要建碳能力。

  建筑為什么要建立碳能力?首先說一下咱們國家的碳中和戰略。我們國家為什么要建碳中和?單純是為了減少污染嗎?是為了歐洲大氣污染,不讓歐洲都變成海洋了,是因為這樣嗎?我覺得完全不是,經過這半年多思考,我發現碳中和跟很多事情相關,很重要的一條是它跟我們的能源安全相關。我們國家的石油60%依賴進口,煤甚至都有40%要進口,我們的能源很多是卡在歐洲人、卡在美國人手里的,能源安全是很大的問題。我們的經濟,包括對華為技術的封鎖。我們通過碳中和這條路,可以找到一條既解決能源問題,又解決技術問題,又能促進我們的經濟轉型,碳中和是一石二鳥,一魚八吃。這是我最近這段時間的總結,它并不只是單純的環境問題。

  要做碳中和,最重要的是要做能源的轉型。我們如果繼續燒煤、繼續燒石油、繼續燒天然氣,就永遠做不了碳中和。要把可再生能源的份額逐漸提高,包括太陽能、光伏、風能,各種太陽產生的能源。這樣會導致什么?實現更大比例可再生能源的利用,我們就得消納它。我們以前經常聽到一個詞,叫“棄風、棄光”。什么叫棄風、棄光?就是光伏發出來的電用不了,我把它扔掉了。為什么會扔掉?我們可以看這個曲線,這里面柱子的曲線代表著建筑用能的典型時刻,購物中心、商場它在白天用電非常多,到了晚上夜間用電非常少。這個點代表什么?這個點是我們可再生能源在電力成分里面的碳排放因子的大小。當這個點碳排放因子越低的時候,代表著可再生能源比例比較高。為什么中午比較低?因為中午太陽能發電比例比較高,所以這時候碳排放因子比較低。而為什么有時候我們還會產生棄風、棄光的現象?明明我中午用電比較多,為什么我還會棄電?是因為我們在電網里面可再生太陽能發電的波動,跟整個電能的用電并不是相匹配的。當中午可再生能源發電非常多的時候,消納不了,一樣會棄電。所以可再生能源發電最希望用電側能夠做到需求側的響應,我發電多的時候能夠多消納電,我發電少的時候盡量少用一點,這是在“碳中和”時代特別重要的一個特點。不像現在我們火電是可以根據你用多少發多少,而可再生能源靠天吃飯,所以它更希望是我們在建筑用能時,會配合可再生能源的實現,這是特別重要的一點。

  基于這一點,我們可以看一下碳中和時代的基本事實。不是現在,我說的是碳中和時代的基本事實。

  第一個基本事實,叫建筑,也就是我們說的樓宇,樓宇將構成電力系統需求側響應的全部力量。為什么是全部力量?因為我們建筑用電占所有用電的1/3,剩下2/3為什么不能需求側響應?剩下的是工業生產,工業生產是按照定單來的,定單可以隨意調整嗎?不可以,所以它沒法按照可再生能源的發電進行需求側響應。而交通是按照時刻表來的,能夠按照可再生能源曲線調整嗎?也不能。所以所有的響應都在建筑里面,包括建筑自身的用電,包括在建筑里面一些附屬用電,很大一塊是汽車充電。這些大概占到4萬億到5萬億千瓦時的用量,占到40%的用量,但是它調節的是百分之百。

  第二個基本事實,電力交易和碳交易的價格它一定是實時波動的。我們知道股票是實時波動的,但是未來為什么電力交易和碳交易也會實時波動?因為碳排放因子,也就是說可再生能源發電它是實時波動的。波動的有多大?我們現在山西已經開始試點15分鐘一個電價,最便宜的電價,中午的電價是零。為什么中午時間的電價是零?明明中午用電比較多。這是因為中午太陽能發的電特別多,太陽能發電很多,用不了,用不了之后它只好零電價,誰想用誰就用,反正你不用我也棄掉,而到傍晚的時候達到電價高峰。這個電價的波動已經開始在試點,北京也即將開展,這也是我們為什么說碳中和時代整個的價格是會實時波動的。既然是實時波動,所有的調控就不是人能決定的,人是跟不上的,這時候就要依靠數字時代的各種數字化。剛才施耐德楊總也提到,通過數字化來響應碳中和,響應實時波動的電價。

  我們剛才提到樓宇在數字時代要做整體需求側響應,我這邊也是花很長時間思考,到底我們響應需要具備什么樣的能力?最后總結大概有十二大能力,包括三部分。

  第一部分叫算賬能力,我能不能算明白和算清楚賬,包括電網,包括內部和外部,包括調節各種各樣的標準,都要能算明白賬。

  第二部分是交易工具,包括電的交易,包括碳的交易,包括跟內部用戶的交易。

  第三部分是實時調控能力。剛才楊總也提到我們建筑要不斷地調整。這個調節可以說不是單純為了節能,而是為了響應不斷實時變化的可再生能源的曲線,這是我們覺得最重要的監控條件和能力。

  如何形成簡單的可驗證的邏輯性。國家要實現碳中和,要做能源結構變革,要做能源結構轉型,消納實時變化的可再生能源,而建筑要做到需求側響應,就必須要建立數智化賦能的十二大碳能力,這就是簡單的邏輯鏈。

  再接下來看,具有碳能力和實現碳中和到底是什么樣的關系?是不是我們有了碳能力就能實現碳中和了?這里分了兩條不同的路線。第一個路線叫節能減排的路線。通過節能把用電量降下來。這樣碳排放就降低了嗎?我們認為減少的只是千瓦時,這大概能解決20%的問題,是花80%的力氣解決20%的問題。還有太陽能的建設,解決的是千瓦。成都是千瓦時不夠還是千瓦不夠?它是千瓦不夠,并沒有說我們的電總量不夠,而是說到了一定峰值組合,它的千瓦不夠。所以如果我們這個建筑能夠匹配千瓦調節,這就是助力我們實現碳中和。

  接下來的解決方案我會快點說,不再贅述。智慧決策管理系統,剛才楊總提到很多。智慧運行管理系統包括數字孿生平臺,數字孿生平臺我們稍微多提一下,因為我們今天是數字化實現低碳能源管理。它跟數字化到底有什么關系?智慧低碳統籌管理其實就是給我們領導提供相關的交易、算賬以及指導的一些策略。我們通過人工智能算法,對公共區域和用戶的碳進行統一管理,稍微說一下公共區域和用戶的碳管理。以前這個樓宇里面公共區域的錢是我自己掏,用戶的錢是用戶掏,我恨不得還能在用戶掏的錢里面多加一點錢,賺個差價。以前是這樣,現在國家不允許,現在必須是同進同出。所以它花了多少錢,用了多少碳,跟我有關系。隨著碳中和時代的到來,我們考察的是建筑整體,這時候作為整體考核的時候,我們跟用戶是同源同根的。我們所有碳的政策一定要穿透到用戶里面去,跟他們一起做相關的響應,去做碳整體的運行管理。運行管理包括設備系統,這是最基本的基礎,包括照明、空調、電梯等各種各樣設備系統的用能管理。還會加什么?在碳中和時代有大量的可再生能源,我們國家也在推風電光伏,可再生分布式光伏。分布式光伏如何去響應去調節,這是非常關鍵的一部分。另外還有儲能的調節。我們現在做儲能,都是什么時候電價便宜我就去充電,什么時候電價貴我去放電。而對于可再生能源,在碳中和時代,除了電價之外還有一個碳中和,我們一定是在碳排放特別低的時候盡可能去充電,消納電網上的可再生能源。而在碳排放可再生能源比較少的時候我們去放電,盡可能少用火電,這樣就可以減少火力發電的場合和擴建,可以比較早地去關注挑戰。

  還有一個很重要的問題是電動汽車。大家可能覺得現在電動汽車并不多,現在中國電動汽車每年大概是幾百萬輛的增速,而且還在不斷地提高。預計明年電動汽車的增量將超過1000萬輛。這是什么樣的概念?大概到2045年的時候,我們電動汽車的保有量將達到1.5億到2億輛。到2060年的時候電動汽車將達到3億輛,3億輛電動汽車是什么概念?現在家用電動汽車一周充一次電夠了,一年充50次電,它的壽命大概10年,10年充500次電。而電池壽命是充放電6000次,也就是說當汽車報廢的時候電池用電只用了1/10。怎么解決電池的壽命跟我們電動汽車壽命的關系?這時候特別好的一點是什么呢,我們可以把電動汽車的電池在樓內當做一個特別好的儲能手段。當我這個車開到樓里的時候,插上充電樁,樓宇需要電的時候并不是給你往車里充電,而是反向做電的輸送。這3億輛電動汽車能解決多少問題,大概能解決樓內用電的60%—70%,這是在碳中和時代一定會實現,一定會發生的場景,就是汽車跟樓宇雙向交互。

  接下來做的是數字化和物聯網的建設,這都是我們實現用數字賦能整個建筑的最主要基礎。我們說的12項能力建設,要靠整體的統籌管理、決策管理,更包括數字智能和物聯網的建設來實現。簡單跟大家分享一下碳中和背景下的物聯網,包括樓內的物聯網,電動汽車充電的物聯網,包括可再生能源的光伏物聯網,這些都是廣義的物聯網建設。另外還有低碳用能的管理系統,這里面包含了設備的感知,包含了充、儲、發和調度,包含了人工智能裝置的各種各樣的攝像頭,同時包括閉合的管理,運行、后評估,包括整個交易改造等。

  很重要的一條是碳中和不能脫離于數字化孤立存在,為什么?因為未來碳中和走的路不是節能這條路。以前我們公司叫博銳尚格節能股份有限公司,在四年前把“節能”去掉了。我們認為碳中和跟數字化的關系,比跟節能關系更大,只有數字化實現了,我們用數字化的手段調動樓宇需求側響應,跟可再生能源的匹配,跟太陽能光伏和風力發電匹配,才能最終實現碳中和,解決那80%的問題,而不是那20%的問題。碳中和時代會有兩個新崗位,這兩個新崗位今年住建部已報人力資源部,叫“碳中和規劃決策師”和“碳中和運行管理師”,分別是做決策和做執行的兩個崗位。

  最后跟大家分享一下,既然說碳中和時代建成碳能力那么有用,我們應該如何建成這個碳能力?首先跟大家先說一下,當前這個時代,碳中和時代,碳能力是市場樓宇的經營者必備的能力,因為你如果在碳中和時代沒有碳能力,你一定會被市場所淘汰。在當前這個階段,我們建立的碳交易市場并沒有很成熟,我們為什么要做這個碳能力呢?現在有了這個能力也掙不著錢,只能掙很少或者是一點點的錢,跟我們政府投入是不是不成正比?我可以很明確地告訴大家,當前的投入產出比幾乎沒法算,算起來慘不忍睹。我們市場不成熟,碳能力不建設市場就更不成熟。什么時候成熟?需要城市和建筑運營商共同發力,包括樓宇經濟參與者共同來發力,我們共同來破局。怎么來破局?我們優先從需求側把碳能力建設起來。我們這個建設從破局點到臨界點再到平衡點,大概要用三年的時間,三年達到臨界點,這個事兒能夠達到市場化,大家都來投入,可能還有三到五年的時間。這三到五年的時間之后,我們一定會發現自己的碳能力建設在市場里面會遠遠領先于其他的行業。

  回過頭來,這是一個非常簡單可證的邏輯鏈,國家要做碳中和就要做能源結構變革,要做能源結構變革就要消納實時變化的可再生能源,而建筑又是能夠消納需求側響應的全部力量,數字智能賦能建筑去建設碳能力是勢在必行的。

  給大家看一個五毛錢的動畫。首先要破局,破局之后,我們達到第一個平衡點,能夠突破可再生能源比例的限制。第二個破局點是市場化,大家能夠獲得投資回報。第三個破局點實現整體的碳中和,最終通過碳中和解決剛才說的能源危機,包括環境的問題,包括共同富裕的問題,包括讓我們的市場更加繁榮,讓我們新的技術進一步突破。這個時代我認為是“大浪將至,誰立潮頭”。碳中和的大浪將至,您,在座的各位,包括很多樓宇經濟的樓宇業主方,我們的運營者,我們樓宇經濟的參與者,愿意不愿意做那個破局的英雄?

  最后,我作為碳中和時代特別想參與進來的一個人,在座的各位有誰也愿意跟我一樣,在這個大潮里面我們站在潮頭,成為時代的弄潮兒?希望能跟大家一起共同來努力,實現國家的偉大復興,實現碳中和。謝謝大家。

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責任編輯:李墨軒

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