04 北京农村地区冬季供暖系统碳排放研究.pdfVIP

Heating 第21届暖通空调制冷学术年会（2018）文集 供暖 北京农村地区冬季供暖系统碳排放研究 杨远程，路 宾，何 涛，张昕宇，李博佳，王博渊 （中国建筑科学研究院，北京 100013 ） ［摘 要］根据全寿命周期法建立了建筑供暖系统碳排放计算的模型，明确了建筑供暖系统的生命周期阶 段以及相关能源及材料的碳排放因子。通过建立的北京典型农村住宅的建筑能耗模型，对北京农村地区燃煤锅 炉、两种不同末端形式的空气源热泵和燃气锅炉供暖的各个阶段的碳排放比例进行了对比分析。研究成果可以 从碳排放的角度指导农村地区选择适宜的冬季供暖系统。 ［关键词］建筑供暖系统；全寿命周期法；碳排放；农村地区 0 引言 本文从碳排放的角度对北京农村地区采用的供 温室气体的排放会导致全球气候变暖已经成为 暖系统进行研究，结合北京农村清洁供热应用现状， 人类社会的共识。人类活动引起温室气体排放增加 以应用量较大的燃气锅炉、空气源热泵和电采暖作 是导致全球气候变暖的主要原因，预计到本世纪末 为研究对象，燃煤锅炉作为参考对象，采用全寿命 期地球表面平均温度会增加 1.1 ℃ 到 6.4 ℃ ，这将 周期法建立建筑供暖系统碳排放计算的模型，明确 对人类生存构成严重威胁 [1] 。 了建筑供暖系统的生命周期阶段以及相关能源及材 截止至 2013 年，北京市农村年供暖用能为 380 料的碳排放因子。对不同形式的供暖系统碳排放进 万吨标准煤，其中煤炭用量为 349 万吨标准煤，占 行了对比分析，研究成果对于农村地区选择供暖系 总供暖用能的 92%。供暖用煤量每年持续增长，速 统具有指导意义。 度惊人。农村住宅使用的小型燃煤锅炉不仅效率低 1 建筑供暖系统碳排放计算方法 下（只有 40% ），而且在使用过程中会产生大量的 1.1 全生命周期评价法 CO SO NO PM [2] 全 生 命 周 期 评 价（Life Cycle Analysis ， 简 称 2 ， 2 ， x ， 2.5 等污染物质 。为了改善环 境问题，北京市 2016 年共完成 663 个村庄、22.7 万 LCA ）方法在相关产品开发过程的环境评价应用十 户的“煤改清洁能源”任务，其中“煤改电”574 个 分普遍。LCA 是一个全面的环境评价系统，可以将 村 19.9 万户，“煤改气”89 个村 2.8 万户。在 19.9 LCA 方法应用在建筑施工决策的环保产品选择、评 万户“煤改电”中，空气源热泵 15.1 万户，占总改 估及优化施工工艺等方面。 电户数的 76.28% ；地源热泵 2139 户，占总改电户 根据 LCA 的评价方法的内涵，本研究将建筑供 数的 1.07%；蓄能式电暖器 4.43 万户，占总改电户 暖系统的阶段划分为生产运输阶段、安装阶段、运 数的 22.30% ；其他电供暖设备 688 户，占总改电总 行阶段以及拆除阶段。 户数的 0.35%。户数对比情况如图 1 所示。 1.2 建筑供暖系统边界 16 15.1 不同种类的温室气体引起温室效应的强度相差 户 14 很大，目前国际上统一以 CO2 当量作为基准，不同 12 万 10 种类的温室气体造成的全球变暖影响根据其气候变 ： 位 8 单 6 4.43 2.