王海龙

(1.北京优奈特能源工程技术有限公司, 北京 100026; 2.北京燃气集团有限责任公司, 北京 100035)

1 概述

中国双碳目标的设定对绿色学校的创建提出了更高要求,高校应在节约型校园、绿色学校创建的基础上,积极探索符合自身特点的碳中和模式,形成持续减碳的绿色发展道路。本文对国外高校碳中和路径及对我国高校碳中和的启示进行探讨。

2 国外高校碳中和路径

2.1 校园设计建设阶段减碳

① 建筑用能减碳

建筑用能减碳包括以下具体措施:在需求侧,通过低碳建筑的设计理念降低建筑用能需求。在供应侧,在设计用能系统时,结合建筑周边资源条件,能源输入端采用更多的低碳能源、可再生能源。在能源转换环节,采用先进的能源转换技术,进一步提高能源转换效率。在能源供需平衡环节,采用先进技术实现能源的供需平衡。

以印度新德里泰瑞大学为例[1],其建筑设计中充分利用太阳光并控制光线强度来满足建筑内照明需求,采用太阳能热水系统满足生活热水需求,照明装置则采用更为节能的荧光灯、发光二极管(LED)灯具,太阳能发电系统可满足15%的校内电力需求。这是在需求侧和供应侧同时发力的典型案例。

② 固体废物处理减碳

固体废物处理是校园设计建设阶段实现减碳的重要一环,包括将垃圾转化为燃料、降低固体废物量的设计理念和措施等。

美国新罕布什尔大学在固体废物处理方面有着成功经验[1],他们利用垃圾填埋场产生的沼气,以更为高效的热电联产方式满足了自身85%的电力需求。

③ 增加校园碳汇减碳

校园中的树木、草地甚至水生植物构成的绿色生态系统,固碳作用十分明显。

宾夕法尼亚大学进行了相关研究,对校园内现存树木的固碳量进行了测算。加州州立大学北岭分校则从树木生长的速度和固碳量的关系入手,通过数据分析,计算得出固碳量多的树木生长速度也快于其他树木[1]。这两项研究表明,栽种树木、树木种类的优选可在高校碳减排中起到重要作用。

2.2 校园运行阶段减碳

国外高校在校园运行阶段减碳方面积累了制定减排计划、措施和制度规范等的实践经验。有些高校专门建立了负责能源高效利用的组织机构,监督校园的能源使用状况。

很多高校专设了负责整个校园节能减排的部门,每个学院也配备了专员。有些学校根据自身特点制定了碳减排时间表,让校园碳中和能够有步骤、有时序实施[1]。

3 对我国高校碳中和的启示

3.1 校园设计建设阶段减碳

① 建筑用能减碳

我国校园碳中和应从以下方面入手。在需求侧,对学校宿舍、图书馆等特殊功能建筑进行低能耗设计,通过低碳建筑的设计理念降低用能需求。在供应侧,多采用绿色能源,如太阳能、风能等。在能源转换环节,建议采用目前效率较高的系统。在能源供需平衡环节,采用先进的技术实现能源的供需平衡,供电和照明系统应以安全、环保、节能作为选择前提,校园内的灯具应选用电压低、能耗低、稳定性高的节能灯具,如LED灯具。

② 固体废物处理减碳

目前,国内多数校园的垃圾集中送入城市垃圾站进行统一处理。研究表明[2],不同垃圾处理方式,碳排放当量不同。与垃圾直接填埋+回收沼气发电方式相比,垃圾直接焚烧发电+灰渣填埋方式的单位垃圾处理量的碳排放当量减少0.73 t/t。

如果说垃圾处理是校园固体废物处理的重要一环,那么提高可利用物品的回收率则是校园固体废物处理的关键一步。目前,校园内的网上购物规模庞大,形成了巨量的快递包装,这些快递包装绝大多数为可回收的塑料、纸箱制品,对于这些快递包装只需按材质分类、回收利用,就会起到很好的减碳效果。此外,为提高可回收物品回收率,需要培养师生可回收物品回收意识,并合理设置可回收物品的回收装置,宜在师生投放可回收物品后直接得到相应的回收费。

③ 增加校园碳汇减碳

在校园景观、绿地设计之初应充分考虑植物固碳减排的功用,根据校园所处气候带、水资源充足程度选取植物种类,运用乔木、灌木、水生植物、草坪等满足校园的景观需求。不同种类植物组合方式的固碳量也不同[3],因此应尽可能选取固碳效率高的植物组合方式,最大限度增加校园碳汇。

3.2 校园运行阶段减碳

① 校园碳中和相关机制建设

校园碳中和离不开制定具体的减排计划和机制,通过合理规划和科学技术的应用,减少能源消耗,增加碳汇,最终形成零碳排放校园。

碳排放量和碳汇量是机制建设中的主要抓手,统计校园运行过程中能源消耗量,计算得出碳排放量,制定减排计划,确定校园绿色生态系统的固碳量、增汇策略,一减一增使得零碳排放成为可能。

成熟的能源管理系统在机制建设过程中能够起到良好的辅助作用,不仅可以实时监测校园运行过程中能源的使用情况,还能够对实时数据进行统计、分析、评估,得出能源系统运行状况的优劣。因此,建议学校根据自身的用能特点,建立一套完善的能源管理系统。

② 校园碳中和相关制度建设

在制度建设方面,建立节能减排责任制,细化节能减排细则,健全节能规章制度。具体细化的规章制度可以明确在节能减排行动中可以做什么、怎样做,责任清晰,制度合理有效。节能减排应安排专人管理,对校园能耗情况应有统计、记录,对高耗能设备加强日常运行管理,从源头拒绝能源浪费。

校园日常运行的节能管理制度应从节电、节水、节约耗材等方面入手。节电方面,提倡充分利用自然光、拒绝长明灯。节水方面,提倡使用节水型器具,注重中水、雨水的收集利用。节约耗材方面,积极推行网络办公、无纸化办公等。

碳汇在校园碳中和过程中作用明显,因此应注重校园绿色生态维护,应由专门的绿化人员定期巡视、维护绿植,保证绿色生态的完整性。不断增长的林木蓄积量不但促进校园自身实现碳中和,若有剩余碳汇,还可在碳交易市场出售、获益。

③ 师生生活习惯的低碳优化

描绘个人碳足迹,降低个体碳排放量。一些研究者对高校个人碳足迹进行了分析和探索[4-6]。围绕教职工和学生工作、学习、生活中的重要场景(包括衣、食、行、用等),从水、电消耗,衣物购买,摄入食物种类、购买外卖量,快递量及外包装处理等方面,积极引导师生低碳消费,减少个人日常生活中的碳排放[7]。校园可采取的降低个体碳排放量具体措施包括以下方面。

a.衣。提倡服装低碳化。纺织印染行业每年消耗大量的蒸汽,还会产生大量废水。在服装加工过程中,还会有材料消耗。因此,在校园中应积极宣传购买衣物应本着节约、不过度消费理念,并增加衣物回收环节进行二次利用[8]。

b.食。树立正确的食物消费理念,培养健康的饮食习惯,适度消费[9]。对于消费个体,我们提倡“光盘”行动,吃多少买多少。由于一次性餐具会增加碳排放,消费个体要逐步减少一次性餐具的使用量。对于食堂,要选择近距离、当季且加工工序少的食材。食材产地离用户越远,食材运输过程就会产生更多的燃料成本和冷藏成本,碳排放就越高。当季食材可以避免长期储存过程的能源消耗。在食品加工环节也存在材料、能源消耗,少一些加工工序,就会减少不必要的碳排放。

c.出行方式低碳化。交通碳排放是校园一项主要碳排放源。应推广新能源汽车的应用,采购公务用车时,尽量选用混动或纯电动汽车,校园内建设充足的电动汽车充电桩,满足教职工的使用需求。同时,积极鼓励校内共享单车等低碳出行方式。

d.用的方面。在用电、用水方面,通过节能理念的引导让师生注重节水、节电。校园可增加饮水机,减少桶装水的使用。

④ 校园低碳文化理念构建和宣传教育

要让低碳校园的理念深入人心,宣传教育对行为节能的影响至关重要[10-12],文献[13]针对宣传教育对学生节能减排行为的作用进行了调查研究。研究结果表明,专项节能宣传能够加深高校学生对日常生活中节能行为的认知,引导节能减排观念逐步内化于自身道德认知与行为习惯,在短期内达到预期宣传目标并持续影响其未来行动。

校园要加强低碳理念的宣传教育,从身边点滴小事做起,强化人员的节能减排意识、低碳发展意识。可以在建筑醒目位置设立节能温馨提示,还可以利用直观的数据展示建筑能耗情况。可以定期开展绿色低碳主题比赛、废旧物品再利用、水资源循环利用等活动,营造浓厚节能氛围。