摘要: 摘要:在全球气候变化加剧及中国“双碳”目标纵深推进的背景下,建筑业已成为我国碳排放占比最高的领域之一,其中住宅建筑运行阶段碳排放占比突出,而住宅公共区域因能耗数据可核查、改造落地性强,成为建筑领域碳减排的关键切入点。现有碳普惠方法学多聚焦于交通出行、...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:在全球气候变化加剧及中国“双碳”目标纵深推进的背景下,建筑业已成为我国碳排放占比最高的领域之一,其中住宅建筑运行阶段碳排放占比突出,而住宅公共区域因能耗数据可核查、改造落地性强,成为建筑领域碳减排的关键切入点。现有碳普惠方法学多聚焦于交通出行、个人消费等领域,针对住宅公共区域节能改造的标准化、可复制核算体系仍存在空白。本文系统梳理了碳普惠方法学的核心原则与发展现状,构建了适用于住宅公共区域的碳普惠核算方法学,明确了项目边界、基准线设定、减排量核算及核证流程,并以上海市闵行区大华星耀小区照明节能改造项目为实证案例,验证了方法学的可行性与经济性。研究结果表明,该方法学可实现住宅公共区域减排量的精准量化,项目兼具显著的环境效益与经济回报,为住宅领域碳普惠的规模化落地提供了技术支撑与实践参考。

关键词:公共区域住宅;碳排放;节能改造;碳普惠;基准线;减排量核算

0 引言

在全球气候变化日益严峻的背景下,中国提出“2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”的重大战略目标。这不仅是对国际社会的庄严承诺,更是推动国内经济社会全面绿色低碳转型的内在要求。实现“双碳”目标将从根本上转变我国以高耗能、高排放为主的发展模式,推动产业结构、能源结构和交通运输结构的优化升级,减缓气候变化对生态环境的负面影响,提升生态系统的质量和稳定性。

近年来,我国快速的城镇化带动了建筑行业的发展,建筑业在支撑国民经济增长的同时,也带来了巨大的资源消耗与环境压力。根据中国建筑节能协会发布的《中国城乡建设领域碳排放研究报告(2024年版)》,2022年我国建筑与建筑业全过程碳排放总量达51.3亿tCO2,占全国能源相关碳排放的48.3%;其中建筑运行阶段碳排放23.1亿tCO2,占全国能源相关碳排放的21.7%,城镇居住建筑运行碳排放达8.9亿tCO2,农村居住建筑运行碳排放达4.8亿tCO2[1]。住宅建筑作为能源消耗和碳排放的重要载体,其运行阶段的节能降碳已成为实现“双碳”目标的核心任务之一。

住宅公共区域(包括楼道照明、地下车库照明、供水水泵、电梯等)作为住宅建筑能耗的重要组成部分,具有能耗刚性强、运行时间长、改造权责清晰、数据可核查性高等特点,是住宅领域碳减排最易落地的场景。碳普惠作为一种面向小微企业、社区家庭及个人的绿色减碳激励机制,通过将减碳行为量化为可交易、可变现的碳资产,能够有效激活基层主体的减排动力,解决住宅公共区域节能改造“投入不足、动力缺失”的痛点。然而,目前我国尚未出台全国统一的住宅公共区域碳普惠方法学,各地试点项目存在核算标准不统一、减排量核证难度大、交易流程不规范等问题,严重制约了住宅碳普惠的规模化推广。基于此,本文开展住宅公共区域碳减碳项目普惠方法学研究,构建科学、可操作的核算体系,并通过实际案例验证其应用效果,为推动住宅领域碳普惠的标准化发展提供技术依据。

1 碳普惠方法学基础

1.1 碳普惠方法学核心概念

碳普惠方法学是指用于规范特定领域碳减排项目或碳减排行为的基准线识别、额外性论证、减排量核算、泄露评估及监测计划制定的技术指引文件[2]。其核心作用是对小微企业、社区家庭和个人的节能减排行为进行科学量化和价值赋值,建立“商业激励 + 政策鼓励 + 碳交易”相结合的正向引导机制[3]。与传统碳市场主要覆盖重点排放单位不同,碳普惠是碳市场向消费端和基层主体的延伸与拓展,旨在实现“全民参与、全民受益”的低碳发展格局。

1.2 我国碳普惠方法学发展现状

自2022年以来,我国碳普惠制度建设进入快速发展期,安徽、重庆、河北、天津、湖北、浙江、海南、上海、江苏、广东、江西、北京、宁夏、山东等14个省(自治区、直辖市)先后出台了省级碳普惠政策文件;广州、青岛、深圳、成都、武汉等地级市也结合当地经济发展水平、产业结构和人文特点,发布了市级碳普惠实施细则,对区域碳普惠体系建设、项目管理、方法学编制、减排量核证与交易等环节做出了明确规定[2]。

从已发布的方法学来看,目前我国碳普惠方法学主要覆盖公共交通出行、共享单车使用、家庭节能电器更换、分布式光伏、林业碳汇等领域,针对住宅公共区域节能改造的专项方法学仍处于空白状态。现有方法学在应用于住宅公共区域时,存在项目边界界定模糊、基准线设定不合理、减排量拆分困难、权责归属不清等问题,无法满足住宅公共区域碳减排项目的核证需求。

1.3 碳普惠方法学原则

碳普惠方法学的制定必须遵循以下四项核心原则,确保减排量的真实性、可核查性与普惠性:

1、科学性原则:科学性是碳普惠方法学的技术基石,要求所有减排量核算环节均基于可靠的数据来源、成熟的科学模型及可验证的技术方法,确保减排量满足“可测量、可报告、可核查”(MRV)的基本要求。

2、可操作性原则:聚焦方法学的落地性,要求核算流程、监测方式、参与门槛设计需简便易行,降低公众、小微企业及实施机构的操作成本,避免因流程复杂导致参与意愿下降。

3、普惠性原则:作为碳普惠制度的核心价值体现,要求方法学覆盖范围面向公众个人、家庭、小微企业等“减排弱势主体”,确保低碳行为的收益可及于社会各个层面,避免仅服务于大企业或高收入群体。

4、额外性原则:是判定低碳行为是否具备碳普惠价值的关键,要求纳入碳普惠核算的减排量必须是“超出常规行为基准线”的增量减排,即若没有碳普惠激励,该减排行为不会发生或不会达到当前规模。

2 住宅公共区域碳普惠方法学的开发

2.1 项目边界界定

项目边界是为准确核算碳减排量,明确界定项目活动所涉及的空间范围、时间周期及温室气体排放源的核心框架。本方法学针对住宅公共区域节能改造项目,边界设定如下:

1、地理边界:开展节能改造的住宅小区用地红线范围内的公共区域,不包括业主专有部分。

2、时间边界:项目改造完成并投入运行后,连续一个完整日历年的运行周期;项目计入期最长不超过5年,到期后需重新核定基准线。

3、排放源边界:仅核算项目边界内因消耗电网电力产生的间接二氧化碳排放(范围二排放),不核算设备生产、运输、安装阶段的碳排放(因该部分排放占比不足总减排量的5%,且核算复杂,暂不纳入),也不核算甲烷、氧化亚氮等其他温室气体排放。

2.2 基准线设定

基准线是指在没有碳普惠项目干预的情况下,项目边界内原本会产生的温室气体排放量的基准水平,是衡量项目是否产生额外减排效益的参照标准。

本方法学采用历史实测法设定基准线,即拟实施节能改造的住宅公共区域,在项目活动开始前连续三个完整年份内,其边界范围内所产生的年均碳排放量。若项目无法提供连续三年的完整能耗数据,可采用同区域同类型小区类比法确定基准线,类比小区应满足建筑年代、建筑面积、住户数量、公共设施配置基本一致的要求。基准线排放量计算公式如下:

住宅公共区域碳减碳项目普惠方法学的研究与实践(图1) 

式中:

住宅公共区域碳减碳项目普惠方法学的研究与实践(图2)

2.3 减排量计算

减排量是指项目情景下的碳排放量与基准线情景下的碳排放量的差值。本方法学优先覆盖公共照明改造和供水水泵改造两类项目,原因在于:照明和水泵是住宅公共区域最核心、最普遍的能耗源,运行时间长、节能潜力大、改造操作便捷、减排性价比较高;而电梯、集中供暖/供冷等系统存在能耗影响因素复杂(如电梯能耗与使用频次、载重、楼层高度强相关)、权责归属不清(如集中供暖多由第三方公司运营)、减排量难以拆分等问题,暂不纳入本方法学核算范围。

2.3.1 核心改造技术路径

1、公共照明改造:包括高效光源替换和智能照明系统建设两部分。将传统白炽灯、荧光灯替换为高光效、低功耗的LED灯具,LED灯具光效可达100-150lm/W,较传统荧光灯节能50%以上,且使用寿命延长3-5倍;加装人体感应、光照感应、定时控制等智能照明系统,实现“人来灯亮、人走灯灭”,精准匹配人员活动需求,减少无效能耗。

2、供水水泵改造:采用高效节能水泵替代传统低效水泵,并加装变频驱动(VFD)控制系统。高效水泵通过优化水力设计和电机效率,可将水泵运行效率提升至85%以上;变频控制系统可根据实际用水负荷自动调节水泵转速,避免低负荷时的无效能耗,综合节能率可达20%-40%。

2.3.2 减排量计算公式

项目年减排量计算公式如下:

住宅公共区域碳减碳项目普惠方法学的研究与实践(图3)

2.4 额外性论证

额外性是碳普惠项目的核心属性,只有具备额外性的减排量才能纳入碳普惠交易体系。本方法学采用成本效益分析法进行额外性论证,具体步骤如下:

1、计算项目的基准线内部收益率(IRR),即不考虑碳普惠收益时,项目仅通过节约电费获得的内部收益率。

2、若基准线内部收益率低于同期行业基准收益率(住宅物业节能改造行业基准收益率取8%),则证明项目在没有碳普惠收益的情况下不具备经济可行性,其减排行为具有额外性。

3、若基准线内部收益率高于行业基准收益率,则项目不具备额外性,不得纳入碳普惠核算范围。

2.5 泄漏与边界外排放评估

本方法学所覆盖的住宅公共区域照明和水泵改造项目,不存在显著的边界外排放和泄漏风险。原因在于:项目改造仅涉及设备替换和系统升级,不会导致项目边界外的能耗增加;同时,改造后的设备运行更加稳定,不会产生额外的污染物排放。因此,本方法学在减排量核算中无需扣除泄漏排放量。

2.6 监测与核证要求

1、数据监测:项目实施方应在改造前后分别安装经法定计量检定机构检定合格的分项电能表,分别计量公共照明和供水水泵的耗电量;每月记录电表读数,保存电费账单、设备运行记录等原始凭证,原始凭证保存期限不得少于项目计入期结束后5年。

2、核证流程:项目运行满一个完整日历年后,由项目实施方编制减排量核算报告,委托具备碳减排核证资质的第三方机构进行核证;第三方机构出具核证报告后,项目减排量可在当地碳普惠平台进行登记和交易。

3 实际案例

3.1 项目概况

以上海市闵行区大华星耀小区为例,该小区东至新港河路、南至闸航路、西至永杰路、北至跃进河路,总用地面积95129.6m2,总建筑面积279803.76m2,其中45-01地块建设用地面积48745.89m2,建筑面积142446.75m2,小区容积率2.0,绿地率35%,于2021年建成投入使用,现有住户1862户。

经前期碳排放核算,该小区全生命周期碳排放总量为1251792.43kgCO2e,单位面积碳排放量为8.79kgCO2e/m2,人均碳排放量为0.46tCO2e。其中运行阶段能耗碳排放量最大,达61.84%,运行阶段单位面积碳排放量为6.49CO2e/m2。进一步分析发现,小区公共照明系统碳设备效能较低,排放量占公共区域总碳排放的72.3%,节能改造空间较大;而水泵系统已采用高效变频设备,碳排放量较低,节能改造空间已不足5%。因此,本项目仅针对公共照明系统进行节能改造。

3.2 改造方案与减排量核算

项目于2023年6月完成改造,将小区内所有楼道、地下车库、园区道路的传统荧光灯全部替换为LED节能灯具,并加装人体感应和定时控制智能系统。改造前后公共照明系统的能耗与碳排放数据如下表(表1)所示,电力排放因子采用国家生态环境部发布的2022年华东区域电网平均碳排放因子0.5849 kgCO₂e/kWh。

表1 大华星耀小区公共照明改造前后能耗与碳排放对比

Table 1 Comparison of Energy Consumption and Carbon Emissions Before and After the Public Lighting Renovation at Dahua Xingyao Residential Community

项目

全年总能耗(kWh/a)

碳排放量(kgCO2e/a)

碳排放因子(kgCO2e/kWh)

改造前

486967.48

284827.28

0.5849

改造后

180177.97

105386.09

0.5849

差值

306789.51

179441.19

0.5849

3.3 项目效益分析

3.3.1 碳普惠交易收益

2023年上海市碳普惠核证减排量(SHCER)的平均交易价格约为70元/吨 CO2e。按此价格计算,该小区公共照明改造项目年碳普惠交易收益为:

住宅公共区域碳减碳项目普惠方法学的研究与实践(图4) 

3.3.2 电费节约收益

按上海市居民合表电价 0.641 元 /kWh 计算,项目年电费节约额为:

住宅公共区域碳减碳项目普惠方法学的研究与实践(图5) 

3.3.3 额外性验证

本项目总投资约12万元,仅考虑电费节约收益时,项目静态投资回收期为 0.61年,内部收益率远高于行业基准收益率8%。但考虑到小区物业前期资金紧张,且缺乏节能改造的技术能力,若没有碳普惠政策的引导和技术支持,该改造项目不会在2023年实施,因此项目具备政策额外性和技术额外性。

4 住宅公共区域碳减排潜力及经济效益分析

4.1 全国碳减排潜力估算

根据《中国城乡建设领域碳排放研究报告(2024年版)》,2022年我国城镇住宅建筑面积约为350亿m2,按公共区域能耗占住宅总能耗的15%-20%计算,全国城镇住宅公共区域年耗电量约为3500-4600亿kWh,对应年碳排放量约为2.0-2.7亿tCO2e。若全面推广公共照明和水泵节能改造,综合节能率按30%计算,全国城镇住宅公共区域年碳减排潜力可达0.6-0.8亿tCO2e,相当于每年节约标准煤约2400-3200万吨,减排潜力巨大。

4.2 综合效益分析

1、环境效益:通过节能改造减少电力消耗,从而降低电网侧化石能源燃烧产生的碳排放,同时减少二氧化硫、氮氧化物等污染物的排放,改善大气环境质量。

2、经济效益:一方面,核证后的减排量可通过碳普惠市场交易获得直接收益;另一方面,节能改造显著降低了小区公共水电费支出,减轻了物业运营成本和居民公摊费用负担。

3、社会效益:碳普惠项目的实施能够提升居民的低碳意识,引导居民参与社区低碳治理,形成“人人参与、人人受益”的低碳生活氛围;同时,能够带动节能服务产业的发展,创造新的经济增长点。

5 结论与展望

本文针对我国住宅公共区域碳普惠方法学缺失的问题,系统构建了适用于住宅公共区域照明和水泵节能改造的碳普惠核算体系,明确了项目边界、基准线设定、减排量核算、额外性论证及监测核证等核心环节,并通过上海大华星耀小区的实际案例验证了方法学的可行性与经济性。研究结果表明,住宅公共区域蕴含着巨大的碳减排潜力,碳普惠机制能够有效激活基层主体的减排动力,实现环境效益、经济效益与社会效益的统一。

本研究仍存在一定的局限性:一是方法学仅覆盖了公共照明和水泵改造两类项目,未纳入电梯、集中供暖/供冷等其他公共设施;二是仅核算了运行阶段的间接碳排放,未考虑设备全生命周期的碳排放。未来研究可进一步拓展方法学的覆盖范围,探索电梯、供暖等系统的减排量核算方法;同时,结合智慧物业平台和物联网技术,实现能耗数据的自动采集与实时监测,提高碳减排量核算的效率与准确性;此外,还可探索居民行为减碳的量化方法,进一步扩大碳普惠的参与范围,推动全民低碳转型。

参考文献

[1] 中国建筑节能协会建筑能耗与碳排放数据专委会. 中国城乡建设领域碳排放研究报告(2024年版)[R]. 重庆: 中国建筑节能协会, 2024.

[2] 能链智电, 碳普惠城市合作联盟. 碳普惠发展白皮书[R]. 武汉: 碳普惠城市合作联盟, 2024.

[3] 陈永贵, 张婕, 黄耀雯,等. 基于消费侧减排视角下碳普惠的发展与展望[J]. 现代盐化工, 2025, 52(04): 15-17.



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