卞世敏,張春雁,竇真蘭,韓冬(國網上海市電力公司,上海200051)
近年來,環(huán)境問題日益引起全球的廣泛關注,各國經濟走向生態(tài)化發(fā)展道路已得到世界范圍內的廣泛認同。低碳經濟、低碳城市的概念由此提出,低碳城市已成為世界各地的共同追求,低碳城市建設是低碳革命的重要組成部分。
2015 年 12 月 12 日,巴黎氣候變化大會上通過《巴黎協(xié)定》,其主要目標是將本世紀全球平均氣溫上升幅度控制在 2 K 以內,并將全球氣溫上升控制在前工業(yè)化時期水平之上 1.5 K 以內。與此同時,中國承諾引導氣候變化國際合作,成為全球生態(tài)文明建設的重要參與者、貢獻者、引領者。
本文以上海市世博某片區(qū)為研究對象,分析其開展零碳社區(qū)的必要性與可行性。期望本研究可以啟發(fā)更多的人關注這方面內容,提高人們對生態(tài)環(huán)境的了解與認識,進而積極主動參與到低碳、零碳的社區(qū)發(fā)展中。唯有在人民共同努力下,社區(qū)才能取得較好的成效。
零碳社區(qū)指的是在其中進行低碳經濟發(fā)展的社區(qū)。既注重生活方式的改變,又注重低碳技術的創(chuàng)新,以城市溫室氣體排放的最大化降低甚至徹底告別以往大量廢棄、消費和生產的模式,進而實現(xiàn)高效、節(jié)能、循環(huán)利用的體系,并構建低碳消費與生活形式,以此達到城市社區(qū)的可持續(xù)發(fā)展目標。事實上,零碳社區(qū)是偉大的理想,建成零碳社區(qū)和城市不會一蹴而就。相反,建設零碳社區(qū)是一個不斷實踐、反復修正的過程。從綠色低碳到零碳發(fā)展的不同階段,如圖 1 所示。
目前,世界上較著名的零碳社區(qū)案例當屬英國的某社區(qū)。為了探尋上海世博某片區(qū)零碳社區(qū)開展的可行性和必要性,必須要先分析某丁頓社區(qū)的建設狀況。
系統(tǒng)的社區(qū)規(guī)劃方案是某社區(qū)建設的根本。其建設不僅考慮了辦公能耗與需求,而且還考慮了家庭能耗需求和當?shù)亟洕c生活品質對社區(qū)建設的影響。完善的開發(fā)計劃既體現(xiàn)在硬件設施上,如循環(huán)設施、設計細節(jié)、建筑材料等,也從全局角度對內外資源進行整合,讓社區(qū)的建立更加系統(tǒng)完善。在社區(qū)規(guī)劃上,其建設實現(xiàn)了 5 大目標,即永續(xù)建設、綠色能源、循環(huán)資源、低碳交通和節(jié)能家居。這 5 大目標也是上海世博某片區(qū)零碳社區(qū)需要達到的目標。
某社區(qū)之所以能夠長久發(fā)展,其原因在于注重社區(qū)的維護與管理。社區(qū)民眾展現(xiàn)的零碳理念主要是精神方面的保障,物質方面的保障則需社區(qū)民眾的大力配合,如零碳宣傳、社區(qū)凝聚、結構控制等。在低碳宣傳上,該社區(qū)的民眾起到了關鍵作用,其行為與思想帶動了整個社區(qū)的零碳發(fā)展。在社區(qū)凝聚上,建立社區(qū)博客與社區(qū)簡報,讓社區(qū)民眾更好地進行交流與合作。在結構控制上,非常注重社區(qū)民眾的滿意度,致力于建設與民眾需求相符的社區(qū)。
通過某社區(qū)的建設情況可知,零碳社區(qū)開展不僅有助于社區(qū)民眾理解生活環(huán)境的概念,而且還有助于社區(qū)民眾凝聚力的提升。同樣,上海世博某片區(qū)零碳社區(qū)的開展也能達到如此效果。作為展示上海市的重要名片之一,上海世博某片區(qū)的零碳社區(qū)開展既有利于展現(xiàn)上海的發(fā)展,又有利于優(yōu)化民眾生活,同時也有利于提升民眾凝聚力。因此,上海世博某片區(qū)的零碳社區(qū)開展非常重要。
在可行性方面,我國建成的較早的零 CO2公共建筑—上海世博零碳館坐落于上海世博某片區(qū)。該項目原型取自于世界上較早的零 CO2的社區(qū)某零碳社區(qū)。上海世博某片區(qū)在諸多方面與某社區(qū)非常相似,在城市中創(chuàng)造一個可持續(xù)的生活環(huán)境,零碳理念(綠色能源、循環(huán)資源、低碳交通等)隨處可見,兩個社區(qū)均注重發(fā)展綠色經濟。因此,上海世博某片區(qū)的零碳社區(qū)開展是可行的。
3.2.1 鼓勵民眾主動參與
上海世博某片區(qū)在開展零碳社區(qū)的過程中,需將民眾的力量充分發(fā)揮出來。在具體實施過程中,可以通過制定相關政策和加強宣傳的方式使民眾了解并意識到零碳和保護生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境的重要性,進而積極主動地參與到相關活動中。政府或環(huán)境保護等部門制定相關政策時,民眾需配合,以便提高政策實施效果,進而為順利開展零碳社區(qū)奠定良好的基礎。此外,零碳社區(qū)也需要民眾的參與,若民眾不配合,將嚴重增加世博某片區(qū)開展零碳社區(qū)的難度。因此,在具體開展過程中應意識到民眾的重要性。
3.2.2 優(yōu)化現(xiàn)有生態(tài)體系
上海世博某片區(qū)在建設中也應注意對現(xiàn)有生態(tài)體系予以改進和完善。如通過將自然條件合理利用以對戶型設計和住宅朝向等進行調整和優(yōu)化。又如設計資源和能源循環(huán)與利用體系,對社區(qū)清潔能源與自然環(huán)境進行優(yōu)化,合理設計垃圾回收處理系統(tǒng)、中水利用系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)等。再如通過設計立體綠化來高效吸收碳排放量,在美化上海世博某片區(qū)環(huán)境的同時,也可以有效降低碳排放量??傊?,可以通過合理的設計得到和諧的生態(tài)平衡系統(tǒng),進而通過創(chuàng)造零排放、低物耗和高效能的宜居環(huán)境來開展零碳社區(qū)的建設。
3.2.3 創(chuàng)新推廣零碳科技
創(chuàng)新和推廣低碳技術是建設低碳社區(qū)的基礎。因此,上海世博某片區(qū)在開展零碳社區(qū)的過程中也應將其作用發(fā)揮出來,綜合利用節(jié)能建筑技術、清潔能源利用和生產技術、智能生態(tài)節(jié)能住宅技術等降低碳排量。
光伏系統(tǒng)成為實現(xiàn)零碳社區(qū)必不可少的一部分,需具備安全性、經濟性、美觀、反射率和吸收率,以與普通墻體相區(qū)別。與此同時,政府方面也可以鼓勵相關企業(yè)和科研機構加強對低碳技術的開發(fā)力度。在資金和政策方面向低碳項目方向適當傾斜,以便于推動產業(yè)化發(fā)展相應技術手段的出現(xiàn),開發(fā)出更多可再生、可循環(huán)、高能效和低污染的清潔設施、產品與材料。在上海世博某片區(qū)成功開展零碳社區(qū)或取得一定成效后,也可將其推廣到全國社區(qū),全面提高利用能源的效率,為建設和發(fā)展零碳社區(qū)提供技術方面的保障。
3.2.4 研發(fā)世博某片區(qū)能源互聯(lián)網平臺
以世博某片區(qū)為對象,基于物聯(lián)信息技術,將新能源、電網、天然氣、熱力、電氣化交通等傳統(tǒng)孤立的子系統(tǒng)融合協(xié)調而成。該片區(qū)采取能源供應遵循多源化、低碳化的原則。采用屬地清潔能源,充以及分挖潛、外部能源輔助補充的方式滿足區(qū)域多元化的能源需求。
通過開發(fā)最佳實踐區(qū)能源互聯(lián)網服務平臺,開展分布式電源、商業(yè)用戶等多類型資源優(yōu)化運行的示范建設、信息集成。并研究基于數(shù)據(jù)驅動的多能源系統(tǒng)優(yōu)化運行基礎理論,構建園區(qū)綜合能源服務典型業(yè)務模式。
(1)以園區(qū)現(xiàn)有江水源熱泵、三聯(lián)供、光伏發(fā)電站等系統(tǒng)為主體,對實踐區(qū)供能系統(tǒng)進行負荷數(shù)據(jù)分析。并在此基礎上建設相應的數(shù)字化管理系統(tǒng),在數(shù)據(jù)分析的基礎上開展運行優(yōu)化的研究。
(2)構建基于終端感知融合的能源數(shù)據(jù)層、基于智慧云平臺的能源平臺層、基于“互聯(lián)網 +”的能源價值層。建設實踐區(qū)能源互聯(lián)網服務平臺,實現(xiàn)能源數(shù)據(jù)挖掘和能效優(yōu)化,全面提升城市能源系統(tǒng)效率。
本文在分析上海市世博某片區(qū)開展零碳社區(qū)關鍵技術探討的過程中,參考了英國某爾頓社區(qū)零碳社區(qū)取得的成效。發(fā)現(xiàn)世界生態(tài)環(huán)境問題越發(fā)嚴重,開展零碳社區(qū)具有一定必要性。上海世博具有一定代表意義,影響范圍較廣,當其取得一定成效后,也可以為我國其他地區(qū)提供一定參考。對此,本文結合我國上海市世博當前發(fā)展情況,為其順利開展零碳社區(qū)提出了鼓勵民眾主動參與、優(yōu)化現(xiàn)有生態(tài)體系、創(chuàng)新推廣零碳科技的建議和研能源互聯(lián)網平臺等措施。將民眾、生態(tài)體系和科技等有效利用起來的思路,可為順利開展零碳社區(qū)提供一定參考。