2023年12月27日，中國建筑節(jié)能協(xié)會和重慶大學(xué)在重慶聯(lián)合發(fā)布了《2023中國建筑與城市基礎(chǔ)設(shè)施碳排放研究報告》。今年的研究報告的內(nèi)容包含兩大板塊：一是建筑篇，包括全國、省級、城市級的建筑碳排放和建筑隱含碳排放的核算與分析，二是城市基礎(chǔ)設(shè)施篇，包括城鎮(zhèn)污水、垃圾處理，城市集中供熱等市政基礎(chǔ)設(shè)施碳排放的核算與分析。
 
2021年全國房屋建筑全過程碳排放總量為40.7億tCO2，占全國能源相關(guān)碳排放的比重為38.2%。
 
研究結(jié)果顯示，2021年，全國房屋建筑全過程（不含基礎(chǔ)設(shè)施建造）能耗總量為19.1億tce，占全國能源消費的36.3%；全國房屋建筑全過程碳排放總量為40.7億tCO2，占全國能源相關(guān)碳排放的比重為38.2%。其中，建材生產(chǎn)階段碳排放17.0億tCO2，占全國的比重為16.0%，占全過程碳排放的41.8%；建筑施工階段碳排放0.7億tCO2，占全國的比重為0.6%，占全過程碳排放的1.6%%；建筑運行階段碳排放23.0億tCO2，占全國的比重為21.6%，占全過程碳排放的56.6%。當(dāng)考慮基礎(chǔ)設(shè)施時，全國建筑業(yè)全過程碳排放總量為50.1億tCO2，占全國能源相關(guān)碳排放的比重為47.1%。
 

 
圖1 2021年中國房屋建筑全過程碳排放
 
2021年建筑運行階段碳排放增長趨勢恢復(fù)到疫情前水平。
 
2021年，全國建筑運行階段能耗相比2020年增長0.75億tce，增幅為6.96%；碳排放增長1.5億tCO2，增幅為6.95%。其中，公共建筑運行碳排放增長了0.95億tCO2，增幅為11.1%，占建筑運行碳排放總增量的63%，是排放增長的最主要來源，主要原因在于受疫情影響，2020年公共建筑碳排放出現(xiàn)下降，基數(shù)低，導(dǎo)致2021年出現(xiàn)大幅度增長。
 
不同類型的建筑的碳排放總量的增速不盡相同，但其占比情況相對固定?？偟膩砜矗步ㄖ?、城鎮(zhèn)居住建筑和農(nóng)村居住建筑的碳排放比重為“4 : 4 : 2”，公共建筑的排放占比在近兩年受疫情影響出現(xiàn)波動。
 

 
圖2 建筑運行階段碳排放變化趨勢——分建筑類型
 
不同省份、城市之間的建筑運行碳排放總量差異顯著。
 
我國各省和各城市的人口規(guī)模、地區(qū)生產(chǎn)總值、所處氣候區(qū)、用能結(jié)構(gòu)和區(qū)域電網(wǎng)平均碳排放因子存在差異，導(dǎo)致不同省份、城市之間的建筑運行碳排放總量呈現(xiàn)出巨大差異。山東、廣東、河北、遼寧、江蘇、浙江和黑龍江的建筑運行碳排放均超過1億tCO2，上述7省的排放總量占全國建筑運行碳排放總量的45%，高于其人口總量的占比（37%）。此外，隨著我國人口重心的逐漸南移，北方采暖地區(qū)的建筑運行碳排放占比自2015年起逐年下降。
 
2021年，中國321個城市的建筑運行碳排放總量為22.6億tCO2，其中，近半數(shù)城市的排放低于400萬tCO2，42%的城市的排放在400 – 1200萬tCO2之間，僅有10%的大城市的排放超過1200萬tCO2。全國人均建筑運行碳排放為1.61 tCO2/人，北方城市受冬季采暖活動的影響，人均排放較高，為2.33 tCO2/人，南方非采暖城市的人均排放僅為1.11 tCO2/人。京津冀、長三角、粵港澳和成渝等城市群的人口規(guī)模較大，其建筑運行碳排放量也較高。受氣候因素和地區(qū)資源稟賦影響，京津冀城市群和成渝城市群的農(nóng)村居住建筑碳排放和建筑化石燃料直接排放更為突出；長三角城市群和粵港澳城市群建筑電力碳排放較高的特點顯著。
 

 
圖3 不同氣候區(qū)建筑碳排放變化趨勢
 

 

 
圖4 2021年城市建筑碳排放與社會經(jīng)濟指標(biāo)
 
全國建筑隱含碳排放在2016年達(dá)峰，后在2020年受疫情影響下降，2021年出現(xiàn)回升。
 
建筑隱含碳主要指建筑建造過程中消耗建材產(chǎn)生的碳排放。根據(jù)案例分析，土建工程（其中幕墻工程占比12%）占比為72%，安裝工程占比為17%，裝飾裝修工程占比為9%，市政園林工程占比為2%。根據(jù)土建工程的主要建材類別細(xì)分，混凝土、鋼材、砌體、水泥四類建材占到案例項目隱含碳排放強度的90%?；诖罅康臉颖痉治龊臀墨I調(diào)研，公共建筑隱含碳排放強度總體上高于居住建筑，公共建筑各結(jié)構(gòu)類型隱含碳排放強度高低依次為：鋼混結(jié)構(gòu)（610.4 kgCO2/ m2）>磚混結(jié)構(gòu)（386.9 kgCO2/ m2）>磚木結(jié)構(gòu)（323.9 kgCO2/ m2）；居住建筑各結(jié)構(gòu)類型隱含碳排放強度高低依次為：鋼混結(jié)構(gòu)（408.0 kgCO2/ m2）>磚混結(jié)構(gòu)（350.6 kgCO2/ m2）>磚木結(jié)構(gòu)（266.9 kgCO2/ m2）>其他結(jié)構(gòu)（63.5 kgCO2/ m2）。此外，2021年全國新增建筑面積總量為 33.7 億m2，建筑隱含碳排放總量為 14.4 億tCO2 ，平均隱含碳排放強度為 425.7 kgCO2/m2。全國建筑隱含碳排放在2010-2019年間呈現(xiàn)先增長后下降趨勢，在2016年達(dá)到峰值為15.16億噸CO2，后在2020年受疫情影響下降，2021年出現(xiàn)回升。
 

 
圖5 案例項目分部分項工程隱含碳組成及強度
 

 
圖6 案例項目土建工程分建材隱含碳組成
 

 
圖7 分結(jié)構(gòu)類型建筑隱含碳排放強度
 

 
圖8 2010-2021年全國分類型建筑隱含碳排放變化趨勢
 
2021年全國城鎮(zhèn)污水處理全過程碳排放達(dá)3792.8萬tCO2-eq。
 
2021年全國城鎮(zhèn)污水處理全過程碳排放總量為3792.8萬tCO2-eq，碳抵消量為954.9萬tCO2-eq，凈排放量為2837.9萬tCO2-eq，其中直接排放為1731.2萬tCO2-eq（CH4排放為855.7萬tCO2-eq，N2O排放為875.5萬tCO2-eq），間接排放為2061.6萬tCO2-eq。從變化趨勢來看，2011-2021年間全國城鎮(zhèn)污水處理碳排放占比逐年增長，碳排放強度呈現(xiàn)波動下降趨勢，而污泥處理處置碳排放占比逐年降低，焚燒處置和土地利用成為應(yīng)用最多的處置方式。2021年分省城鎮(zhèn)污水處理全過程碳排放差異明顯，主要是由城鎮(zhèn)污水、污泥處理量以及處理方式不同造成。
 

 
圖9 2021年全國城鎮(zhèn)污水處理全過程碳排放（單位：萬tCO2-eq）
 
2021年全國城市生活垃圾處理全過程碳排放總量為10219.9萬ttCO2-eq。
 
2021年全國城市生活垃圾處理全過程碳排放總量為10219.9萬tCO2-eq，碳抵消量為3920.0萬tCO2-eq，凈碳排放量為6299.9萬tCO2-eq，其中直接排放為9087.2萬tCO2-eq（CH4排放為3015.0萬tCO2-eq，N2O排放為66.0萬tCO2-eq，CO2排放為6006.2萬tCO2-eq），間接排放為1132.7萬tCO2-eq。從變化趨勢來看，2006-2021年間全國城市生活垃圾處理碳排放呈現(xiàn)先增加后減少趨勢，其中焚燒處理碳排放逐漸成為全國城市生活垃圾碳排放的主要來源。2021年分省城市生活垃圾處理全過程碳排放差異明顯，主要是由城市生活垃圾產(chǎn)生量差異及處理方式不同造成。
 

 
圖10 2021年全國城市生活垃圾處理全過程碳排放（單位：萬tCO2-eq)
 
城市集中供熱碳排放強度逐年下降，各省、城市間排放強度差異較大。
 
2021年，中國城市建筑集中供熱碳排放4.7億t CO2，同比增長3.3%。2010年以來，我國建筑集中供熱碳排放強度持續(xù)下降，單位集中供熱量碳排放由2010年的99.9 kgCO2/GJ降至2021年的87.2 kgCO2/GJ，降幅為12.7%；單位集中供熱面積碳排放由66.2 kgCO2/m2降至34.6 kgCO2/m2，降幅為47.7%。省份和城市之間的碳排放強度存在顯著差異，城市級的單位集中供熱量碳排放的范圍為64 – 155 kg CO2/GJ，已實現(xiàn)100%天然氣集中供熱的北京的強度最低；單位供熱面積碳排放的范圍為14 – 85 kgCO2/m2，地理緯度較低的鄭州的強度最低。
 

 
圖11 建筑集中供熱碳排放強度變化趨勢
 
發(fā)布了城鄉(xiāng)建設(shè)能耗與碳排放數(shù)據(jù)庫（CBEED）和建筑節(jié)能降碳領(lǐng)域AI問答工具（ChatBEE）。
 
城鄉(xiāng)建設(shè)能耗與碳排放數(shù)據(jù)庫包含了不同層面、多種類別的能耗與碳排放數(shù)據(jù)，如全國、省級和城市級層面的建筑全過程能耗與碳排放數(shù)據(jù)，建筑面積數(shù)據(jù)，市政基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的城鎮(zhèn)污水處理、城市生活垃圾處理、城市集中供熱的能耗與碳排放數(shù)據(jù)等。可為城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域碳達(dá)峰相關(guān)
 
ChatBEE (Chat in Building Energy and Emissions)是我國首個建筑節(jié)能降碳領(lǐng)域AI問答工具，其針對通用大語言模型存在的四大痛點問題，參考垂直領(lǐng)域大模型構(gòu)建的通用思路，使用領(lǐng)域知識庫并結(jié)合通用大語言模型，提供了可進行知識問答的建筑節(jié)能降碳領(lǐng)域的大語言模型應(yīng)用方案。目前，ChatBEE 1.0版本支持建筑節(jié)能降碳相關(guān)政策、知識問答以及城市能耗與碳排放數(shù)據(jù)查詢，同時提供答案優(yōu)劣反饋功能。
 
(文章來源：CABEE暖通空調(diào)分會)