09、上海世博某片区零碳社区建设的关键技术探讨

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Green Building 绿色建筑绿色建筑 2021年第3期 005 上海世博某片区零碳社区建设的关键技术探讨上海世博某片区零碳社区建设的关键技术探讨 Challenging Technology in Shanghai Expo Zero Carbon Community Development 卞世敏，张春雁，窦真兰，韩冬（国网上海市电力公司，上海 200051）摘要以上海市世博某片区为例，立足零碳社区概念，并在此基础之上运用文献综述法、案例分析法等方法，介绍了著名零碳某社区的建设经验，阐述了上海市世博某片区开展零碳社区的可行性与必要性。同时，对照某社区的建设经验，提出了上海市世博某片区开展零碳社区建设的关键技术，如鼓励民众主动参与、优化现有生态体系、创新推广零碳科技（光伏）、研发能源互联网平台等。以此来帮助上海市世博某片区更好地开展零碳社区建设。关键词上海世博；零碳社区；城市建设；碳排放；能源互联网平台中图分类号 TU 984.1 文献标识码 A 文章编号 1674-814X（2021）03-005-03 近年来，环境问题日益引起全球的广泛关注，各国经济走向生态化发展道路已得到世界范围内的广泛认同。低碳经济、低碳城市的概念由此提出，低碳城市已成为世界各地的共同追求，低碳城市建设是低碳革命的重要组成部分。 2015 年 12 月 12 日，巴黎气候变化大会上通过巴黎协定，其主要目标是将本世纪全球平均气温上升幅度控制在 2 K 以内，并将全球气温上升控制在前工业化时期水平之上 1.5 K 以内。与此同时，中国承诺引导气候变化国际合作，成为全球生态文明建设的重要参与者、贡献者、引领者。本文以上海市世博某片区为研究对象，分析其开展零碳社区的必要性与可行性。期望本研究可以启发更多的人关注这方面内容，提高人们对生态环境的了解与认识，进而积极主动参与到低碳、零碳的社区发展中。唯有在人民共同努力下，社区才能取得较好的成效。 1 零碳社区的概念零碳社区指的是在其中进行低碳经济发展的社区。既注重生活方式的改变，又注重低碳技术的创新，以城市温室气体排放的最大化降低甚至彻底告别以往大量废弃、消费和生产的模式，进而实现高效、节能、循环利用的体系，并构建低碳消费与生活形式，以此达到城市社区的可持续发展目标。事实上，零碳社区是伟大的理想，建成零碳社区和城市不会一蹴而就。相反，建设零碳社区是一个不断实践、反复修正的过程。从绿色低碳到零碳发展的不同阶段，如图 1 所示。图 1 从绿色低碳到零碳发展的不同阶段 2 国外零碳社区的建设目前，世界上较著名的零碳社区案例当属英国的某社区。为了探寻上海世博某片区零碳社区开展的可行性和必要性，必须要先分析某丁顿社区的建设状况。 2.1 社区规划情况系统的社区规划方案是某社区建设的根本。其建设不仅考虑了办公能耗与需求，而且还考虑了家庭能耗需求和当地经济与生活品质对社区建设的影响。完善的开发计划既体现在硬件设施上，如循环设施、设计细节、建筑材料等，也绿色建筑 Green Building 绿色建筑 2021年第3期 006 从全局角度对内外资源进行整合，让社区的建立更加系统完善。在社区规划上，其建设实现了 5 大目标，即永续建设、绿色能源、循环资源、低碳交通和节能家居。这 5 大目标也是上海世博某片区零碳社区需要达到的目标。 2.2 社区维护与管理某社区之所以能够长久发展，其原因在于注重社区的维护与管理。社区民众展现的零碳理念主要是精神方面的保障，物质方面的保障则需社区民众的大力配合，如零碳宣传、社区凝聚、结构控制等。在低碳宣传上，该社区的民众起到了关键作用，其行为与思想带动了整个社区的零碳发展。在社区凝聚上，建立社区博客与社区简报，让社区民众更好地进行交流与合作。在结构控制上，非常注重社区民众的满意度，致力于建设与民众需求相符的社区。 3 上海世博某片区开展零碳社区的建设 3.1 零碳社区开展的可行性和必要性通过某社区的建设情况可知，零碳社区开展不仅有助于社区民众理解生活环境的概念，而且还有助于社区民众凝聚力的提升。同样，上海世博某片区零碳社区的开展也能达到如此效果。作为展示上海市的重要名片之一，上海世博某片区的零碳社区开展既有利于展现上海的发展，又有利于优化民众生活，同时也有利于提升民众凝聚力。因此，上海世博某片区的零碳社区开展非常重要。在可行性方面，我国建成的较早的零 CO 2 公共建筑上海世博零碳馆坐落于上海世博某片区。该项目原型取自于世界上较早的零 CO 2 的社区某零碳社区。上海世博某片区在诸多方面与某社区非常相似，在城市中创造一个可持续的生活环境，零碳理念（绿色能源、循环资源、低碳交通等）随处可见，两个社区均注重发展绿色经济。因此，上海世博某片区的零碳社区开展是可行的。 3.2 零碳社区建设的关键技术 3.2.1 鼓励民众主动参与上海世博某片区在开展零碳社区的过程中，需将民众的力量充分发挥出来。在具体实施过程中，可以通过制定相关政策和加强宣传的方式使民众了解并意识到零碳和保护生态系统与环境的重要性，进而积极主动地参与到相关活动中。政府或环境保护等部门制定相关政策时，民众需配合，以便提高政策实施效果，进而为顺利开展零碳社区奠定良好的基础。此外，零碳社区也需要民众的参与，若民众不配合，将严重增加世博某片区开展零碳社区的难度。因此，在具体开展过程中应意识到民众的重要性。 3.2.2 优化现有生态体系上海世博某片区在建设中也应注意对现有生态体系予以改进和完善。如通过将自然条件合理利用以对户型设计和住宅朝向等进行调整和优化。又如设计资源和能源循环与利用体系，对社区清洁能源与自然环境进行优化，合理设计垃圾回收处理系统、中水利用系统、污水处理系统等。再如通过设计立体绿化来高效吸收碳排放量，在美化上海世博某片区环境的同时，也可以有效降低碳排放量。总之，可以通过合理的设计得到和谐的生态平衡系统，进而通过创造零排放、低物耗和高效能的宜居环境来开展零碳社区的建设。 3.2.3 创新推广零碳科技创新和推广低碳技术是建设低碳社区的基础。因此，上海世博某片区在开展零碳社区的过程中也应将其作用发挥出来，综合利用节能建筑技术、清洁能源利用和生产技术、智能生态节能住宅技术等降低碳排量。光伏系统成为实现零碳社区必不可少的一部分，需具备安全性、经济性、美观、反射率和吸收率，以与普通墙体相区别。与此同时，政府方面也可以鼓励相关企业和科研机构加强对低碳技术的开发力度。在资金和政策方面向低碳项目方向适当倾斜，以便于推动产业化发展相应技术手段的出现，开发出更多可再生、可循环、高能效和低污染的清洁设施、产品与材料。在上海世博某片区成功开展零碳社区或取得一定成效后，也可将其推广到全国社区，全面提高利用能源的效率，为建设和发展零碳社区提供技术方面的保障。 3.2.4 研发世博某片区能源互联网平台以世博某片区为对象，基于物联信息技术，将新能源、电网、天然气、热力、电气化交通等传统孤立的子系统融合协调而成。该片区采取能源供应遵循多源化、低碳化的原则。采用属地清洁能源，充以及分挖潜、外部能源辅助补充的方式满足区域多元化的能源需求。通过开发最佳实践区能源互联网服务平台，开展分布式电源、商业用户等多类型资源优化运行的示范建设、信息集成。并研究基于数据驱动的多能源系统优化运行基础理论，构建园区综合能源服务典型业务模式。（1）以园区现有江水源热泵、三联供、光伏发电站等系统为主体，对实践区供能系统进行负荷数据分析。并在此基础上建设相应的数字化管理系统，在数据分析的基础上开展运行优化的研究。（2）构建基于终端感知融合的能源数据层、基于智慧（下转第9页） Green Building 绿色建筑绿色建筑 2021年第3期 009 简化了生产环节，当BIPV 组件层压完毕后，迅速进入加热封装装置，完成用 PVB 的封装，无须进行二次气压。封装完成后的组件能够达到建筑幕墙的要求，大幅地节约了生产时间。使得生产后的 BIPV 组件不会出现空胶、气泡、边缘脱胶、PVB 未化等问题，提高了 BIPV 组件的生产效率及产品合格率，降低了成本。使得 BIPV 组件在建筑上面的大范围应用成为可能，填补了行业空白。收稿日期2020-12-22 作者简介赵维维，女，工程师，主要研究方向为新能源应用，现供职于保定嘉盛光电科股份有限公司。作者通信地址河北省保定市恒源西路 56 号，邮编071000。（上接第6页）云平台的能源平台层、基于“互联网 ”的能源价值层。建设实践区能源互联网服务平台，实现能源数据挖掘和能效优化，全面提升城市能源系统效率。 4 结语本文在分析上海市世博某片区开展零碳社区关键技术探讨的过程中，参考了英国某尔顿社区零碳社区取得的成效。发现世界生态环境问题越发严重，开展零碳社区具有一定必要性。上海世博具有一定代表意义，影响范围较广，当其取得一定成效后，也可以为我国其他地区提供一定参考。对此，本文结合我国上海市世博当前发展情况，为其顺利开展零碳社区提出了鼓励民众主动参与、优化现有生态体系、创新推广零碳科技的建议和研能源互联网平台等措施。将民众、生态体系和科技等有效利用起来的思路，可为顺利开展零碳社区提供一定参考。收稿日期2021-01-05 作者简介卞世敏，1988 年生，工程师，主要从事城市能源互联网技术和电力市场营销技术的研究与应用，现供职于国网上海市电力公司。作者通信地址上海市黄浦区局门路 677 号国家电网馆，邮编200051。