在行有嘉數(shù)字化能效管控平臺(tái)的支撐下,不少建筑在建筑低碳運(yùn)行方面取得了可見的成效。對(duì)于建筑的能效升和切實(shí)減排,是實(shí)現(xiàn)建筑凈零碳的關(guān)鍵,然而,基于目前的能源使用習(xí)慣和能效管理方式,要實(shí)現(xiàn)建筑的凈零碳和低能耗目標(biāo)面臨著很多挑戰(zhàn):

一、 清潔能源供給不足,傳統(tǒng)供給模式遭遇瓶頸
清潔能源是實(shí)現(xiàn)建筑凈零碳目標(biāo)的必選項(xiàng),然而目前廣泛使用的屋頂光伏發(fā)電技術(shù)不能滿足建筑自身對(duì)清潔能源的全部需求。外部環(huán)境和電力系統(tǒng)正在發(fā)生的變革,讓依賴于場(chǎng)外大電網(wǎng)的傳統(tǒng)供給模式遇到了瓶頸。新能源自身屬性給建筑安全、穩(wěn)定、高效用能帶來難題。
1. 自身建設(shè)新能源的基礎(chǔ)薄弱
目前,城市特別是大城市和中心城區(qū)建筑密度高,發(fā)展新能源的場(chǎng)地和空間有限,大規(guī)模建設(shè)光伏,風(fēng)電等新能源的基礎(chǔ)薄弱,同時(shí)屋頂光伏發(fā)電難以滿足當(dāng)前建筑對(duì)清潔能源的應(yīng)用需求。
2. 過度依賴場(chǎng)外清潔能源,將推高用能成本及風(fēng)險(xiǎn)
分時(shí)電費(fèi)政策將讓過分依賴場(chǎng)外清潔能源實(shí)現(xiàn)凈零碳且用能彈性不足的建筑用戶面臨成本挑戰(zhàn)。除了新能源本身的波動(dòng),極端天氣等外部環(huán)境劇烈變化,給建筑造成用電安全風(fēng)險(xiǎn)。
3. 新能源供需存在時(shí)差,不平衡不匹配矛盾突出
以太陽能和風(fēng)能為主的新能源有明顯的時(shí)間特征,對(duì)于建筑,其用能和新能源發(fā)電存在不同步和不匹配,會(huì)出現(xiàn)階段性的供給過剩和短缺,給建筑用能帶來挑戰(zhàn)的同時(shí)清潔能源未能獲得最大化消納,進(jìn)一步削弱了新能源的使用效率。

二、在滿足用戶體驗(yàn)前提下,如何通過提升能源使用效率來減少碳排放
減少建筑的整體能源需量和綜合碳排放是建筑凈零碳的必然要求,隨著城鎮(zhèn)生活水平的提升,用戶體驗(yàn)要求也越來越高,如何有效實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)的能耗管控是一個(gè)重要課題。
1. 再電氣化帶動(dòng)能源使用需量繼續(xù)攀升
隨著用戶對(duì)于用能體驗(yàn)要求越來越高,更適宜的溫濕度、通風(fēng)、室內(nèi)光環(huán)境等將成為建筑的標(biāo)配。而更好的用戶體驗(yàn)勢(shì)必需要建筑引入更多的電氣設(shè)備,建筑的進(jìn)一步電氣化將導(dǎo)致能源消耗需求增加,而設(shè)備增加本身也是一種碳排放增加。如何使電氣設(shè)備高效運(yùn)行,以進(jìn)一步降低用電需量并實(shí)現(xiàn)凈零碳建筑,是擺在建設(shè)者和運(yùn)營(yíng)者面前的一個(gè)挑戰(zhàn)。
2. 粗放用能模式帶來不必要的隱性能源浪費(fèi)
電氣設(shè)備的增加使得設(shè)備的管理以及聯(lián)動(dòng)控制變得更加復(fù)雜,信息孤島及電氣設(shè)備不合理使用會(huì)造成不必要的能源浪費(fèi),增加運(yùn)營(yíng)階段碳排放。
三、運(yùn)營(yíng)管理需要兼顧敏捷、低碳等需求
隨著建筑大量使用清潔能源,運(yùn)營(yíng)管理人員的角色也從原來單純的用電管理變成要對(duì)“發(fā)輸配用”全面負(fù)責(zé)。加上再電氣化范圍變大,設(shè)備數(shù)量增多,用戶對(duì)于用能穩(wěn)定性和舒適性的要求越來越高,運(yùn)營(yíng)管理過程需要兼顧敏捷,低碳等多重需求。
運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)的挑戰(zhàn)來自幾個(gè)方面:
1. 大量冗余設(shè)計(jì)讓運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)承壓,帶來運(yùn)營(yíng)期的能源浪費(fèi)及額外碳排放
建筑電氣專業(yè)前期設(shè)計(jì)余量過大,不僅在建設(shè)期造成配用電設(shè)備、線纜投資浪費(fèi),還因沒有合理選擇變壓器而出現(xiàn)“大馬拉小車”的輕載運(yùn)行情況。疊加兩部制電價(jià)的收費(fèi)規(guī)則,造成建筑運(yùn)營(yíng)過程中的用能和費(fèi)用浪費(fèi),產(chǎn)生額外碳排放。
2. 本地重載部署帶來系統(tǒng)臃腫和管理復(fù)雜難題
建筑的日常運(yùn)行依托兩大本地監(jiān)控系統(tǒng):能源管理和樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng),本地系統(tǒng)的部署和運(yùn)營(yíng)階段成本均較高。在運(yùn)營(yíng)過程中,因業(yè)主方的忽視、系統(tǒng)集成商質(zhì)保期后失聯(lián),系統(tǒng)常常淪為擺設(shè),并出現(xiàn)大量設(shè)備掉線狀況。自動(dòng)化控制系統(tǒng)因各類現(xiàn)場(chǎng)控制器的故障徹底失去作用,運(yùn)維人員需奔走各處手動(dòng)控制,使得整個(gè)樓宇失去感知和調(diào)控能力,效果和效率大大降低。
3. “跑斷腿”的運(yùn)維方式,無法應(yīng)對(duì)現(xiàn)代建筑運(yùn)維需求
智能建筑不斷迭代引入更多類型的設(shè)備,讓整個(gè)強(qiáng)弱電系統(tǒng)更復(fù)雜,而傳統(tǒng)的定期維護(hù)不能滿足智能建筑的需求:維護(hù)過于頻繁會(huì)造成過維護(hù),浪費(fèi)人力物力;維護(hù)不及時(shí)會(huì)造成欠維護(hù),增加系統(tǒng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn),并且傳統(tǒng)的定期維護(hù)會(huì)產(chǎn)生不必要的碳排放。
