关键词：低碳建筑；混合能源利用；低碳社区
1概述
参考了很多新建设施能源供应的设计方案，低碳减排被公认是一个可优化问题，目的是以最小的建设成本找到满足温室气体排放目标的能源供应技术。建筑碳排放量占社会碳排放量的比例超过四分之一，成为社会三大碳源中仅次于工业的第二大碳源。其中，建筑运行又是建筑全生命周期碳排放量构成中的重要一环，占比高达75%以上，具备减排成本相对较低的特征，更重要的是，比其它行业有更大的潜力来优化及提高低碳技术。建筑物能源使用后碳排放量的减少将为我国乃至地球做出重要贡献。其中包括通过适当的规划和设计消除新建筑设施日常运转所产生的排放。一种方法是通过改进建筑施工和材料标准来减少能源消耗，例如通过改变建筑结构来实现显著的排放量减少，但是成本造价极其昂贵，往往是不切实际的。另一种方法是建材、机器制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内，减少石化燃料使用，提高效率，降低碳排放量。
2低碳技术及应用
屋顶节能是利用智能技术、生态技术来实现建筑节能的愿望，如太阳能集热屋顶和可控制的通风屋顶等。门窗节能一般可采用中空玻璃，镀膜玻璃(包括反射玻璃、吸热玻璃)高强度防火玻璃(高强度低辐射镀膜防火玻璃)、磁控真空溅射方法镀制含金属银层的玻璃以及最复杂特别的智能玻璃。建筑设施的取暖、制冷和照明是消耗能源的主要部分，可采用热泵系统、置换式新风系统、地面辐射取暖。一般商业建筑均采用热泵系统，新建住宅使用天然气取暖较多。未来要充分利用获取广泛可再生的新能源，如太阳能，其是大自然中取之不尽用之不竭的宝贵能源。定义为被动发电技术，如太阳能热水器、光电屋面板、光电外墙板、光电遮阳板、光电窗间墙、光电天窗以及光电玻璃幕墙等等。外墙节能保温技术，称为复合墙体，墙体内或外附保温层和夹心保温层三种。在国内采用夹心保温的作法较多，在其它发达国家及发展中国家，大多采用外附发泡聚苯板的作法，例如德国，外保温建筑占建筑总量的80%，而其中70%均采用泡沫聚苯板。采用低碳能源是指通过大力发展清洁能源，包括太阳能、风能、水能等来摆脱煤炭、石油等化石能源的依赖，最大限度的降低碳排放量。其包括火电减排、汽车减排、节能、循环经济、资源回收、打造绿色工厂等。我们目前正处在一个重要的经济转型期，主要目标是推动能源结构转型以达到节能减排的目的。我国大量使用的化石能源，煤炭等不可再生能源，消耗严重，违背可持续发展战略，需要转变能源结构，向清洁可再生能源发展。同时化石能源还带来了严重的环境污染，例如雾霾等。对低碳能源供应系统进行有效成本的设计，可以知晓各种可用技术的技术影响，开发成本和财务可行性的评估以及该方案对能源相关排放的评估。建筑水平的技术，如热泵和太阳能光伏，可以对电力需求和配电网的设计产生重大影响。其它技术如太阳能热板可用于供热。这些技术也可以作为混合系统组合使用，由两个或更多的可再生供热或电力供应技术组成，以满足总体能源需求。技术进步降低电力碳排放强度主要是借助的技术的力量，使得电力中的一次高碳能源清洁化、低碳化，以达到降低单位电力碳排量的目标。在我国的发电结构中，火电占据绝对比重，水电、核电、风电、太阳能发电均可以视为无碳排放。因此，技术进步促进电力排放强度降低的路径主要是通过技术手段降低单位电力煤耗值，以达到总体降低电力排放强度的目的。而通过上文的研究发现，我国火电发电煤耗值与日本、意大利等发达国家相比依然存在不少差距，这表明通过技术手段降低火电发电煤耗值从而降低电力排放强度依然存在较大的潜力。在我国电力碳排放强度中，很大程度上取决于火电的结构比重，而火电又依靠大量的煤炭资源。因此，火电结构越高，也就是电力中间接用煤越多，电力碳排放强度越高，相反较低的火电比重，也就意味着较高的风电、水电、核电等无碳电力结构，通过稀释作用使得电力碳排强度降低。因此，优化能源结构，也就是降低火电的比重以及电力中的间接用煤量，提高可再生能源的发电比例，降低电力碳排放强度。人们对清洁能源的需求持续增长，例如电力，供电部门希望对电网输送和配置进行优化，因此智能电网就势在必行。智能电网可以改善用电高峰期的困难，同时实现电力生产的分布式和分散性。未来智能电网市场的增长潜力非常大，而智能电网的发展离不开嵌入式处理器和微控制器，以提供低功耗和低成本的解决方案。能源新政中，将大力发展光伏发电、风电、水电等。另外，使用电力的电机设备耗电占社会总耗电量的一半以上，电机节能也不能忽视。我国经济增长直接带动了电动机的需求，十大节能重点工程之一的电机行业的目标是电机的平均能耗下降25%左右。未来，调速技术将广泛应用于各类交流电机、高效率电机。
3结语
通过对建筑碳排量影响因素的实证研究发现，电力碳排放强度、能源结构、能源强度对建筑碳排量的影响起负效应，而经济发展与人口规模对建筑碳排量的影响起正效应,并且电力排放强度对建筑碳排量的抑制作用在加强，而经济发展对建筑碳排量的拉升作用在加强。电力碳排放强度、能源结构和能源强度的抑制作用难以抵消由经济发展、人口规模拉动的建筑碳排量增长。研究还进一步指出，促进建筑行业低碳化发展就是要优化能源结构、降低能源强度以及电力碳排放强度，而这种发展成效显著与否直接取决于能源结构的优化、能源强度以及电力排放强度的降低所带来的抑制作用能否显著抵消经济发展水平提高和人口规模扩大所带来的推动作用。通过对建筑低碳化发展路径研究发现，优化建筑能源结构需要从促进技术进步以及改革价格体系做起；降低建筑能源强度则需要促进技术进步、调整能源价格以及培育低碳意识；降低电力碳减排强度则有技术进步以及能源结构优化两条路径。
参考文献：
[1]韩放.低碳式建筑设计技术及方法[J].民营科技,2013.
[2]黎梦瑶,张艳梅.桂林市星级酒店低碳化发展路径研究[J].旅游纵览月刊,2015(5).
工业能源消费趋势分析。工业能耗是福州市能源消费的重点,近年来福州市工业能源消费呈现出快速增长的势头,工业能源综合消费趋势见图1。2007年,全市工业能源消费总量为913.9万吨标煤,至2010年,全市工业能源消费总量快速上升,达1835.4万吨标煤。2005年~2010年,福州市单位GDP能耗有所下降,从0.735吨标煤/万元减少至0.64吨标煤/万元,下降13%,说明福州市近年来的节能降耗工作取得了一定的成效。
福州市工业能源消费结构分析。2007年、2010年福州市工业能源消费结构见图3,其中原煤消费量所占比例最高,2005年达70.2%,2010年下降至63.0%;其次是电力,2005年占15.5%,2010年上升至24%;焦炭、燃料油、液化气等其他燃料分别占0.2%~11.1%。目前福州市工业能源消费很大程度上仍然依赖于原煤,属于高碳经济运行,可再生能源、清洁能源的消费比例低。近年来,随着节能降耗工作的推进和清洁能源的推广,福州市工业原煤消费比例有所下降,取而代之的是电力消费比例上升。
主要耗能行业分析。根据2010年统计数据,福州市工业耗能最大的行业是电力、热力的生产和供应业,占45.39%;前几位依次是黑色金属冶炼及压延加工业、非金属矿物制品业、纺织业、医药制造业等,前五位行业的综合耗能占总耗能的比例达到83.97%。其中,煤炭的消费主要集中在福州的三大火电厂,除了火力发电外,其他行业的能耗,还是以电力为主,其次是燃油,说明福州开展禁煤、改善能源消费结构取得一定成绩。福州市工业能源消费前十名行业排序见表1。
福州市能源消费碳排放强度
研究方法与数据来源。在计算能源消费碳排放量时,采用能源平衡表中的终端消费量(标准量),不计加工转换、运输过程中损失能源的碳排放。由于无法收集到完整时间段的各类能源终端消费数据,因此选用了覆盖研究时间段的几类主要能源,包括原煤、焦炭、液化石油气、柴油、燃料油和电力,数据来源于福州统计年鉴[10]。由于这些能源占终端能源消费总量的比例较高,可以认为近似等于终端能源消费总量。本文参考陈冠伟等人[3]的方法,采用《IPCC2006国家温室气体清单指南》[11]中的缺省二氧化碳排放系数,计算能源消费碳排放:n1iiiCEPA式中:C——能源消费碳排放;Ei——第i种能源消费量,万吨标准煤;P——标准煤热值,万吨标准煤热值为2.93×105GJ;Ai——第i种能源二氧化碳排放系数;n——能源种类数。2007年~2010年福州市工业主要能源消费量及各类能源二氧化碳排放系数见表2。表2中,碳排放强度等于碳排放量与GDP的比值[7],由于本文主要研究工业能源碳排放,因此用工业总产值代替GDP进行计算。
结果分析。由图4可知,福州市工业能源消费碳排放量逐年增长,由2007年的3144.8万吨增长到2010年的5042.8万吨,增长60.4%;2007年~2010年福州市工业总产值从2751.7亿元增长到4528.6亿元,增长64.6%;二者的增长趋势较为接近,印证了工业的发展是能源碳排放增长的主要动力。就一个国家或地区的发展历程而言,碳排放强度可以反映其在经济发展的同时对减缓气候变化的贡献,从某种程度上碳排放强度下降率可反映能源利用和相应碳排放的经济效益提高程度[13]。福州市2008年碳排放强度有较大的上升,2009年~2010年呈下降趋势,总体上看,福州市能源利用效率和碳排放经济效益呈上升趋势。福州市2010年主要工业行业的碳排放量计算结果(见图5)表明,主要耗能行业排名前四位的电力、热力的生产和供应业、黑色金属冶炼及压延加工业、非金属矿物制品业和纺织业,碳排放量也较大。而能源消费排名第五的医药制造业,其碳排放量却排名第九,说明该行业能源消费结构比较合理,清洁能源使用率较高;塑料制品业的碳排放量排名与其能源消费量排名相比有所上升,说明该行业能源消费结构不够合理,使用的清洁能源比例较低,需进行适当调整。
结论与建议
福州市2010年工业能源消费仍然以原煤的消耗为主,占总能耗的63%,与2007年相比,工业能源煤炭使用比例有所下降,电力使用比例增加。与2005年相比,2010年福州市单位GDP能耗下降13%,说明福州市近年来的节能降耗工作取得了一定的成效。2007年~2010年间,福州市工业能源消费碳排放量逐年增加,工业发展是主要动力;碳排放强度总体呈下降趋势,说明福州市能源利用效率和碳排放经济效益有所提高。目前,福州市工业能耗较高且碳排放量较大的行业为电力、热力的生产和供应业、黑色金属冶炼和压延加工业、非金属矿物制品业和纺织业。福州市主要耗能行业中,医药制造业的能源消费结构比较合理,碳排放量较低;而塑料制品业能源消费结构不够合理,需进行优化调整。
目前福州市积极引导产业向南北两翼转移,推动产业集群形成,规模以上工业中,南北两翼占福州市工业产值的比重由2001年的38.07%上升到2010年的50.9%。“南翼”兴化湾江阴临港产业基地已形成了东南电化、耀隆化工、中景石化等大型基础化工项目的石化专区,以及以福抗药业、福兴医药为主的医药化工产业;“北翼”罗源湾产业基地已初步形成了以宝钢镍合金为龙头的冶金基地。资源能源消耗量大和碳排放强度高的产业均聚集在“南北两翼”,区域资源和环境承载力将成为制约福州市产业布局、结构和规模的重要因素。
在全国资源能源紧张的环境下,福州市能源消费将随工业发展进一步逐步扩大,虽然在未来一段时间内福州以煤炭为主的能源消费结构将会基本保持不变,但福州市能源消费碳排放减少仍具有一定潜力。以下针对福州市工业能源消费及碳排放的特征提出几点对策建议:
严格产业准入,重点优化产业空间。福州市主要工业集中区应根据各自区域特征,明确产业定位,严格产业引入,重点产业优化发展。南翼”兴化湾江阴半岛区域重点发展集装箱物流、电子信息、装备制造和能源产业,适度发展污染相对较轻的化工产业,限制重油深加工等重污染项目;“北翼”环罗源湾区域以深水港口为依托,重点发展港口散货物流和装备制造业,适度发展能源、冶金和污染相对较轻的石化中下游产业。
大力调整产业结构,降低单位产品能耗。应进一步加大电子信息、通讯设备等低耗能、低污染、高附加值的技术密集型行业的比例,降低高能耗产业的比重;要加快对高耗能行业的改革,提高产品的技术含量,要促进产业内部行业的升级换代,抑制其碳排放强度的增长。
一、泉州市发展低碳经济的必要性
（一）能源消费和经济结构，决定了泉州必须加快发展低碳经济
1、能源消费以煤炭为主，经济的“高碳”特征明显。泉州市2010年规模以上工业企业煤炭消费752.45万吨，远高于焦炉煤气、天然气等其他能源消费。这种煤炭占比较高的消费结构不仅造成能源利用效率的低下，而且由于煤炭燃烧过程中产生大量的CO2，对生态环境也造成了较大的影响，致使经济发展的“高碳”特征非常明显。
2、能源、资源匮乏，自给能力低。虽然泉州经济总量在全省排名首位，但能源、资源相对匮乏。主要表现在：一是矿产资源总量不大。目前泉州已发现矿产资源40多种，主要矿种花岗岩和高岭土有力地支撑了石材石雕业、陶瓷业等行业的发展，但泉州矿产资源总量不大，矿床品位总体不高，且长期以来由于矿产开发的不合理，既浪费了资源又污染了环境。二是主要能源消费品种自给能力低。泉州能源消费以煤和电为主，但这两种资源很大程度上依赖于外部市场。泉州用电量居全省首位，2010年全市全社会用电量突破340亿千瓦时。整个“十一五”期间，泉州用电量平均增长超过12%，而发电量仅有约154.55亿千瓦时，电力供应在很大程度上依赖于省电网。据了解，2010年全市原煤自给率不足20%，对外依存度相当高。
3、泉州经济结构向重化工业发展。按照库兹涅茨的三次产业结构评价标准，当第二产业增加值占GDP比重达到40～60%时，工业化进入中期。其中还有两个重要的转折点，当第一产业比重降低到20%以下时，工业化进入中期阶段；当第一产业比重再降低到10%左右时，工业化进入后期阶段。2010年，泉州三次产业结构比例为3.7：60.2：36.1，表明泉州处于工业化中后期阶段。先行工业化国家工业内部结构演变的路线表明，在工业化中后期，重工业的比重将上升，而泉州规模以上重工业单位产值能耗是轻工业的6.1倍，重工业化的发展趋势将对能源、资源提出更大的需求，对环境造成较大的压力。
4、生活能耗呈刚性增长。随着居民生活水平的提高，人均住房面积不断扩大，2010年泉州城镇居民人均居住面积为47.7㎡，比2005年增长38.7%，各种居住能耗随之增加；人口增长、私家车规模的迅速扩大等因素也使居民耗能快速增长。
（二）加快转变发展方式，决定泉州必须加快发展低碳经济
随着经济总量的不断增长，泉州能源消费总量从2005年的1460.3万吨标准煤上升至2010年的2516.8万吨标准煤，年均增长11.5%。2010年，全市工业废气排放量达2516.9亿标立方米，烟尘排放量2.3万吨，工业粉尘排放量2.4万吨，给全市的大气污染治理带来较大压力。“高碳”特征突出的“发展排放”，已成为泉州可持续发展的一大制约因素。发展低碳经济，能够从根本上解决泉州产业结构不尽合理和高耗能、高排放、高污染等问题，对于泉州实现科学发展，构建资源节约型和环境友好型社会具有重要意义。
二、泉州市发展低碳经济的进程和优势
（一）立足节能减排，发展低碳经济
1、单位GDP能耗逐年下降。2008年，全市万元GDP能耗0.814吨标准煤，同比下降3.44%；2009年，全市万元GDP能耗0.795吨标准煤，同比下降2.4%；2010年，全市万元GDP能耗0.776吨标准煤，同比下降2.4%。
2、污染减排工作成效显著。有效控制主要污染物排放总量，扎实有效推进减排工作，取得一定成效。2010年工业废水排放量为19543.58万吨，同比减少25.6%；工业固体废物综合利用率达到95.64%，比去年提高1.27个百分点。
（二）调整和优化经济结构，促进低碳经济发展
1、继续调整和优化经济结构。近年来，我市坚持一手抓保增长，一手抓调结构，制定出台了一系保工业平稳增长和加快发展现代服务业的政策措施，积极引进高新技术产业项目，使节能型产业在全市经济结构中的比重不断提升。据统计，2010年全市第三产业完成增加值1287.55亿元，同比增长7.8%；高新技术产业完成增加值54326万元，同比增长5.2%。第三产业和高新技术产业发展迅速，低碳经济产业体系建设稳步推进。
2、强化项目能耗源头控制。对国家明令限制、淘汰、禁止、不符合国家产业政策的项目以及高耗能、高耗水项目，一律不予引进、不予审批。
3、加快淘汰落后产能及高污染企业。据了解，我市今年将淘汰炼铁40万吨，造纸3.85万吨、制革12.7万标张、印染4150万米/2.1万吨。去年3月以来，在全市范围内开展“落实重点排污单位环境保护主体责任自查自律行动年”活动，将制革（含人造革）、印染、造纸等13个重污染行业的4455家重点排污单位作为工作对象，经县、市两级环委会评定，筛选出黑色等级企业455家，进行函告和整改提高。并于今年2月底，将331家企业仍然无法提升工作等级的企业予以停产整顿或关闭。
（三）依托光热、风能和水能等自然资源优势发展低碳经济产业
1、泉州光热资源丰富。泉州地处亚热带，太阳辐射强，日照充足，年太阳辐射总量为120～140千卡/平方厘米，全年平均气温19.5℃～21℃，全年日照时数为1800～2200小时，是我国日照较丰富的地区之一，有利于充分利用太阳能。2010年开工建设的绿谷金太阳示范电厂，是国内利用太阳能发展绿色能源的示范性兆瓦级大型电站项目之一，该电站建成后每年可提供350多万度绿色电力，年减排二氧化碳约3265吨，年节煤1247吨。以泉州（南安）光电信息产业基地为中心的泉州光电信息产业发展已进入良性轨道，截至目前，该基地已有入驻企业56家，计划总投资达54.43亿元，全部达产后可实现年产值200亿元以上。在该产业基地，三晶阳光电力有限公司建成的全省首条25MW（兆瓦）太阳能电池生产线，已启用两年多，并取得相当的成效；去年10月入驻基地的阳光大地（福建）新能源有限公司正在全面建设500MW太阳能电池项目，该项目计划总投资达20亿元，是我省目前最大的太阳能电池产业化项目，它的建成投产将对光伏产业上游关键技术研发和产业化起到强有力的推动作用。
2、泉州市拥有得天独厚的风能资源。泉州海岸线长达541公里，受台湾海峡“峡管效应”的影响，年平均风速大、有效风速时间长，风能资源十分丰富，泉州市沿海风能资源储量为陆地上的3～4倍，非常适合建设大规模的风电场。惠安小岞、晋江金井风电厂今年陆续开工。项目建成后，小岞将有11台风机，预计年发电量6700万千瓦时，生产的电能可有效缓解惠安县的用电紧张现状；金井风电场将于2012年上半年全部机组建成投产，年发电量约7700万千瓦时。小岞、金井两个风电场将于年底并网发电，并填补我市风电发电产业的空白。按照《福建省陆上风电场建设规划》，“十二五”期间，我市将建成10个风电项目。
3、泉州水电资源蕴藏量较大。我市常年雨量充沛，境内溪流多，密度大，流域面积在100平方公里以上的溪流有35条，水资源相当丰富，全市多年平均水资源总量约100亿立方米，理论水能蕴藏量近90万千瓦，具有一定开发潜力。截至2010年底，已建成运行的小水电站达668处，总装机容量75.1万千瓦，年发电量32.21亿千瓦时，对节约一次性能源，减少外购能源，具有十分重要的作用。
三、泉州发展低碳经济面临的困难
（一）以煤炭为主的能源消费结构短期内难以迅速转变
当前，泉州正处在工业化和城市化加速发展的重要时期，工业化的持续推进和城乡基础设施建设的发展以及居民消费结构的不断升级，都对重化工业产品形成了巨大的需求，进而转化为对能源消费的旺盛需求。近年来，我市不断加大产业结构调整力度，虽然取得初步成效，但存在经济增长过多依赖第二产业，第三产业和高技术产业发展相对滞后，社会能耗强度偏高的问题。由于历史形成的现实产业结构，要在短期内得到有效调整和改变，难度很大，由此决定了我市以煤炭为主的能源消费结构在短期内难以迅速改变。
（二）相前政策有待完善
尽管我国相关主管部门制定了一些与低碳技术研发、发展有关的优惠政策，但部分政策因难以执行而未充分执行。我市政府虽然重视低碳经济发展，但尚未建立完善的政策体系，低碳经济发展缺乏有效的政策支撑。
（三）节能及低碳技术研发、推广力度不够
泉州低碳技术研发和推广虽然取得一定的成效，但低碳技术研发和推广缺乏合理规划和有效的优惠政策支持，还未得到社会各界的广泛认同和支持。市场已有的低碳技术一般“各自为战”，缺乏有效的整合。
四、泉州市发展低碳经济的几点建议
（一）推进结构调整，提高用能效率
1、优化产业结构。产业结构优化是降低碳排放强度的有效途径，应积极调整产业结构，努力推进经济发展方式的转变，加快发展第三产业，特别是发展现代服务业。
2、加快调整能源结构。由于石油和天然气的单位热量消耗碳排放量较煤炭低10～30%，必须加快能源消费从传统煤炭为主向石油和天然气为主的结构转变，通过化石能源内部和外部结构调整，有效减缓碳排放增长速度，促使泉州能源结构向低碳能源方向发展。
3、大力提高能效。更高的能效意味着可以更好的节能减排，水煤浆的应用便是一个很好的例证，以陶瓷企业为例，企业的热风炉改用水煤浆后，燃烧效率可超98%，工业锅炉改燃水煤浆，燃烧效率可由原来的70%提高到95～99%，且排放的烟气二氧化硫含量较低，粉尘容易得到处理。因此，应加大节能和提高能效的力度，在纺织、建材、化工等高耗能行业，通过节能和提高能效，降低碳排放强度。
（二）积极引导，充分发挥政府调控职能
1、培育市民低碳意识。加大宣传，从生产环节降低对碳资源的消耗，流通环节降低碳资源的污染，消费环节降低对碳资源的依赖，从科学发展的高度，把低碳文化变为全社会的主流意识。
2、提供政策保障。一是建立完善相关政策体系，优化低碳经济发展环境。二是运用市场和法律手段，从资源和能源的有效利用角度上，从环境、安全性、质量、市场秩序等方面来进行调整。三是加强政策引导，运用各种资源促进区域内要素的合理、均衡配置，提高资源整合能力。
3、发展低碳交通。通过调整交通方式，有效削减城市道路交通的能源需求和温室气体排放。坚持公交优先发展战略，加大公交投入，创造便于市民步行或自行车出行的条件。推广使用节能车辆，积极为油电混合动力车、LPG动力车、电动汽车等提供相关税费优惠和配套服务设施。加大太阳能路灯的推广力度，力争由点及面逐步应用到全市主要道路。
4、培育城市森林。把培育城市森林作为城市“氧补偿”和气候“降温”的重要措施，全面实施生态风景林建设工程，多渠道拓展绿化空间，提高城市森林覆盖率和碳汇能力。