解锁城市更新新姿势:综合能源治理节能改造

发布时间:2025-05-14 |   作者: 牛宝体育最新网址

  在城市化进程快速的提升的当下,城市作为经济、文化和人口的汇聚中心,其能源消耗也在急剧增长。据国际能源署(IEA)多个方面数据显示,全世界城市目前消耗了超过 70% 的能源,同时排放出等量比例的温室气体 。这一现状不仅加剧了能源短缺的危机,更让环境污染问题愈发严峻。

  从能源消耗结构来看,传统化石能源如煤炭、石油和天然气,依旧是城市能源供应的主力。然而,这类能源不仅储量有限,属于不可再生资源,其在燃烧过程中还会释放出大量的二氧化碳、硫化物和氮氧化物等污染物。这些污染物是造成大气污染、酸雨和温室效应的 “罪魁祸首”,对城市居民的身体健康和生态环境都构成了严重威胁。就拿北京来说,过去因冬季供暖大量使用煤炭,空气中的 PM2.5 浓度急剧攀升,雾霾天气频繁出现,严重影响居民生活与出行,呼吸道疾病的发病率也随之上升。

  城市能源利用效率低下,也是当前面临的一大难题。在建筑领域,许多老旧建筑的隔热、保温性能较差,导致冬季取暖和夏季制冷的能源消耗过高;工业生产里,一些企业的设备陈旧、技术落后,能源浪费现象都会存在。以美国为例,其社会对能源的使用存在很大浪费,约有 50% 的能源被白白消耗 。在我国,一些高耗能产业,如钢铁、化工、建材等,在生产的全部过程中对能源的需求量巨大,且能源利用效率远低于国际先进水平。

  能源供应的稳定性和安全性,同样面临着挑战。城市能源大多依赖外部输送,一旦运输环节出现一些明显的异常问题,如管道破裂、运输线路中断等,就会导致能源供应中断,严重影响城市的正常运转。2021 年,美国得克萨斯州遭遇极端寒潮,天然气供应不足,电力系统不堪重负,大面积停电,给当地居民生活和经济发展带来了沉重打击。

  在应对能源困境与环境挑战的征程中,城市更新与节能改造,宛如一对紧密相连的 “命运共同体”,彼此交织,相互促进。

  城市更新,绝非简单的城市面貌翻新,它涵盖了对城市空间结构、功能布局、基础设施等多方面的系统性优化 。在这一过程中,老旧建筑的改造首当其冲。这些老旧建筑,大多建于能源高效利用理念尚未普及的时期,在保温隔热、能源利用等方面存在诸多缺陷,导致能源消耗居高不下。而城市更新为这些老旧建筑的节能改造,提供了绝佳的契机。通过城市更新,我们大家可以对老旧建筑的围护结构可以进行升级,如增加外墙保温层、更换节能门窗,有实际效果的减少热量的传递,降低冬季采暖和夏季制冷的能源消耗。同时,对建筑内部的供热通风与空调系统、照明系统等进行智能化改造,实现能源的精准调控与高效利用。例如,北京的菊儿胡同改造项目,在保留传统建筑风貌的基础上,对房屋进行了节约能源改造,采用了高效保温材料和节能设备,不仅降低了能源消耗,还提升了居民的居住舒适度 。

  城市基础设施的更新,同样与节能改造息息相关。以城市交通系统为例,随着城市更新,加大对公共交通的投入,建设地铁、轻轨、快速公交等大运量公共交通系统,优化公交线路和站点布局,提高公共交通的便利性和可达性,鼓励居民减少私人汽车的使用,转而选择公共交通出行,从而大大降低交通领域的能源消耗和碳排放。与此同时,推广新能源汽车,建设充电桩、换电站等基础设施,为新能源汽车的普及创造条件,也是城市更新在节能降碳方面的重要举措。像深圳,全力发展地铁网络,完善公交体系,并积极推广新能源汽车,使得城市交通的能源结构得到优化,碳排放显著降低。

  节能降碳目标,犹如一座明亮的灯塔,为城市更新指明了方向,引领其朝着绿色、可持续的方向大步迈进。在城市更新的规划与实施过程中,融入绿色建筑理念、清洁能源利用、水资源循环利用等节能降碳元素,已成为当下城市发展的必然趋势。绿色建筑,作为节能降碳的典范,在设计上最大限度地考虑自然通风、采光和遮阳,最大限度地减少对人工能源的依赖;选用高效节能的建筑材料和设备,提高建筑的能源利用效率;利用雨水收集系统、中水回用系统等,实现水资源的循环利用,降低水资源消耗。例如,上海的建科中心项目,采用了地源热泵、光伏发电、智能控制管理系统等一系列绿色节能技术,实现了建筑的高效节能与低碳运行,成为绿色建筑的标杆 。

  清洁能源的开发与利用,也是节能降碳推动城市更新的重要体现。太阳能、风能、水能、地热能等清洁能源,具有清洁、可再生的显著优势,在城市更新中,加大对这些清洁能源的应用力度,能够有实际效果的减少对传统化石能源的依赖,降低碳排放。在一些城市的更新项目中,在建筑屋顶安装太阳能光伏板,利用太阳能发电,为建筑提供部分电力;在风力资源丰富的地区,建设风力发电场,将风能转化为电能;利用城市地下热水资源,开发地热能供暖系统,实现冬季清洁供暖。这些清洁能源的应用,不仅为城市提供了绿色电力和热能,还为城市更新注入了新的活力。

  可再次生产的能源利用:大力开发太阳能、风能、水能、生物质能等可再生能源,是优化能源结构的关键之举。在城市中,推广太阳能光伏项目,如在建筑屋顶安装太阳能板,将太阳能转化为电能,为建筑提供部分电力供应,减少对传统火电的依赖。在一些阳光充足的城市,如、敦煌等地,太阳能光伏应用广泛,许多建筑实现了太阳能与市政电网的互补供电 。风力发电也具有巨大潜力,沿海地区和高原地区可建设风力发电场,利用稳定的风能资源发电。像我国的新疆达坂城风电场,已成为重要的风力发电基地,源源不断地为周边地区输送清洁电力 。

  能源存储与管理系统:建立高效的能源存储与管理系统,能够有效提升能源利用效率。电池储能技术是能源存储的重要手段,锂离子电池、铅酸电池、液流电池等在不同场景下发挥着及其重要的作用。在分布式能源系统中,电池储能可储存多余的电能,在能源供应不足时释放,确保能源的稳定供应。智能电网则是能源管理的核心,通过先进的通信技术和信息技术,实现电力的智能调度、监测和控制,提高电力系统的运行效率和可靠性,促进可再次生产的能源的接入和消纳。例如,德国的智能电网建设走在世界前列,通过智能电表、分布式能源管理系统等,实现了能源的高效分配和利用,提升了能源供应的稳定性。

  绿色建筑标准与设计原则:绿色建筑遵循生态性、节约世界资源、利用可再生资源、材料循环再利用和避免污染排放等原则。在设计阶段,最大限度地考虑自然通风、采光和遮阳,合理规划建筑朝向和布局,减少对人工能源的依赖。选用环保、节能的建筑材料,如保温隔热能力良好的墙体材料、节能门窗等,提高建筑的能源利用效率。例如,位于广州的珠江城大厦,采用了多项绿色建筑技术,如风力发电、太阳能光伏、雨水收集、智能控制管理系统等,实现了建筑的高效节能与低碳运行,成为绿色建筑的典范 。

  既有建筑节约能源改造策略:既有建筑节能改造可从多个角度入手。对围护结构可以进行升级,增加外墙保温层、张贴纳米陶瓷节能外贴膜,减少热量传递,降低能耗。改造供热通风与空调系统,采用高效节能设备和智能控制管理系统,实现能源的精准调控。照明系统可更换为 LED 灯具,并采用智能照明控制技术,依据环境光线和人员活动情况自动调节亮度,减少能源浪费。以北京的老旧小区改造为例,通过对建筑外墙进行保温改造、更换节能门窗、安装智能电表和照明控制管理系统等措施,大大降低了能源消耗,提升了居民的居住舒适度。

  公共交通优先发展:优先发展公共交通,是构建低碳交通体系的核心。加大对地铁、轻轨、快速公交等大运量公共交通系统的投入,优化公交线路和站点布局,提高公共交通的便利性和可达性。建设公交专用道,保障公共交通的优先通行权,提高公共交通的运行效率。例如,巴西的库里蒂巴市,通过完善的快速公交系统(BRT),吸引了大量居民选择公交出行,有实际效果的减少了私人汽车的使用,降低了交通拥堵和碳排放。

  绿色出行方式推广:鼓励步行和自行车出行,建设完善的步行道和自行车道网络,提供安全、舒适的绿色出行环境。推广共享自行车和共享电动车,解决出行 “最后一公里” 问题,方便居民短距离出行。同时,加强对绿色出行的宣传和引导,提高居民的绿色出行意识。在一些城市,如荷兰的阿姆斯特丹,自行车道网络四通八达,居民出行以自行车为主,形成了独特的绿色出行文化 。

  国家层面政策:国家格外的重视城市更新中的节能改造工作,出台了一系列政策法规,为其提供了坚实的政策依据和引导。《关于扎实推进 2023 年城镇老旧小区改造工作的通知》明白准确地提出,重点推进既有建筑节约能源改造,根据气候区特点,可选择外墙屋面保温隔热改造、更换外窗、增设遮阳等措施 。《关于推进建筑领域合同能源管理的若干意见》鼓励公共建筑积极采用合同能源管理方式实施节约能源改造,加快学校、医院、商场、酒店等大型公共建筑的节约能源改造进程 。这些政策从国家层面明确了节能改造的方向和重点,为地方政府和相关公司可以提供了行动指南。

  地方配套政策:各地政府积极做出响应国家号召,结合本地真实的情况,制定了一系列配套政策,推动节约能源改造工作的落地实施。杭州市印发《杭州市城市更新公共建筑节能降碳技术改造实施方案》,计划利用 4 年左右时间,在全市域特别是中心城区推动公共建筑节能降碳技术改造,到 2027 年,全市力争完成建筑楼宇节能项目不少于 350 个,推进节能改造面积 2000 万平方米以上,腾出用能 12 万吨标准煤以上 。乌海市在《乌海市城市更新行动实施方案(2022—2024 年)》中提出,加大既有建筑节能改造、节水改造、适老化和无障碍设施改造力度,提升居民宜居水平,力争到 2024 年底,完成对 2005 年前建成剩余未改造的 186 个老旧小区,共计 297.49 万平方米的改造任务 。这一些地方政策不仅明确了节约能源改造的具体目标和任务,还制定了详细的实施步骤和保障措施,确保节能改造工作能够有序推进。

  国内案例:在上海的建科中心项目,作为绿色建筑的标杆,充分体现了节约能源改造的很明显的成效。该项目占地面积 [X] 平方米,总建筑面积达 [X] 平方米。在设计阶段,精心规划建筑朝向与布局,最大化利用自然通风和采光,有实际效果的减少了人工照明和空调系统的使用时间,降低了能源消耗。同时,选用高效节能的建筑材料,如保温隔热能力卓越的墙体材料和节能门窗,进一步提升了建筑的能源利用效率。

  建科中心还采用了一系列先进的绿色节能技术。地源热泵系统利用浅层地热能,为建筑提供高效的供暖和制冷服务,相较于传统的空调系统,能耗大幅度降低;光伏发电系统在建筑屋顶和外立面安装太阳能光伏板,将太阳能转化为电能,不仅满足了部分建筑用电需求,还实现了余电上网,为电网贡献清洁能源;智能控制管理系统则通过实时监测和调控建筑内的能源使用情况,实现了能源的精准分配和高效利用。

  经过节约能源改造后,建科中心的能源消耗明显降低。与改造前相比,年耗电量减少了 [X]%,天然气消耗量降低了 [X]%,碳排放也大幅度减少。这些成果不仅体现了节约能源改造在降低能源消耗和减少碳排放方面的巨大潜力,也为其他城市的建筑节能改造提供了宝贵的经验和借鉴。

  国外案例:丹麦的哥本哈根,在城市更新能源治理方面堪称典范。哥本哈根设定了宏伟的目标,要在 2025 年实现碳中和 。为了达成这一目标,该市采取了一系列积极有效的措施。在能源结构优化方面,全力发展风力发电,海上风力发电场星罗棋布,为城市提供了大量清洁电力。同时,推广太阳能、生物质能等可再次生产的能源的应用,在建筑屋顶、公共设施等场所广泛安装太阳能板,利用生物质能进行供热和发电。

  在绿色建筑与节能改造领域,哥本哈根制定了严格的建筑能效标准,新建建筑一定要达到极高的能源效率要求,既有建筑也在逐步进行节能改造。通过对建筑围护结构可以进行升级,如增加外墙保温层、更换节能门窗,以及改造供热通风与空调系统、照明系统等,降低建筑能耗。此外,哥本哈根还积极推动绿色交通发展,完善自行车道网络,鼓励居民选择自行车出行,减少私人汽车的使用。城市中随处可见自行车专用道,自行车出行率高达 50% 以上 。

  这些努力取得了令人瞩目的成效。哥本哈根的能源消耗大幅度降低,碳排放显著减少,城市空气质量得到明显改善,居民的生活质量也大幅度的提高。哥本哈根的成功经验,为全世界城市的能源治理和可持续发展,提供了有益的参考和启示。

  城市更新综合能源治理节约能源改造,是一场关乎城市未来的深刻变革,它承载着我们对绿色、低碳、可持续发展的美好期许。随技术的慢慢的提升和政策的持续推动,我们有理由对未来充满信心。

  在不久的将来,城市的能源结构将更优化,可再次生产的能源将成为主导,能源存储与管理系统将更加智能高效,为城市的稳定运行提供坚实保障。绿色建筑将随处可见,它们不仅是节能的典范,更是舒适与环保的象征。低碳交通体系将更完善,公共交通、步行和自行车出行将成为人类的首选,城市的道路将不再拥堵,天空将更加湛蓝。

  然而,实现这一美好愿景,要求我们每一个人的共同努力。政府应继续加大政策支持力度,完善法律和法规,引导和规范城市更新中的能源治理工作;企业应积极投身于节能改造事业,加大研发技术投入,提供更多优质的节能产品和服务;而作为普通市民的我们,也应从自身做起,树立节能意识,践行绿色生活方式,为城市的节能降碳贡献自己的一份力量。让我们携手共进,共同开启城市更新综合能源治理的新篇章,创造更美好的未来!返回搜狐,查看更加多