华夏能源网 09-06
中国建筑节能协会谭洪卫:建设“绿色校园”不等于搞绿化
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作者 |  解夏

编辑 |  王东

新学期开学第一天,江苏常熟实验中学的学子们惊喜地发现,学校屋顶上多了很多片熠熠生辉的光伏组件。

这座由知名光伏品牌阿特斯施工建设的光伏电站,将在新学期为全校师生提供绿色清洁能源。电站总装机容量 152kW,预计 30 年可减少碳排放 3984.86 吨,碳减排贡献相当于植树 21.8 万棵。

在距离江苏常熟 3000 公里外的、位于泰国南部的法塔尼大学,也选择了用光伏绿电来 " 点亮知识殿堂 "。

法塔尼大学选用隆基绿能 Hi-Mo   X6 组件建设的屋顶光伏电站,每月可节省电费 194060 泰铢(约 5390 美元)、可减排二氧化碳 20 吨。这不仅为学校缓解了电费上涨的压力,更在 " 绿色校园 " 建设上迈进了一大步。

如今,随着绿色环保理念在全球普及,教师、学生群体成为积极践行者。" 绿色校园 " 从热门概念变成一个个落地的项目。在全球各地的绿色校园建设中,中国光伏企业是重要的支撑力量。

那么," 绿色校园 " 建设应该如何落地?光伏、储能的应用空间有多大?" 绿色校园 " 建设面临哪些困难与挑战?就这些问题,华夏能源网(公众号 hxny3060)对中国建筑节能协会理事、绿色大学工作委员会主任委员、同济大学教授谭洪卫进行了专访。

绿色校园社会价值巨大

绿色校园理念可以追溯到 28 年前。1996 年,《全国环境宣传教育行动纲要》首次提出了绿色校园的概念。从那往后,教育部和各级政府相继出台了多项文件,推动绿色校园建设。

2022 年 10 月,教育部发布关于印发《绿色低碳发展国民教育体系建设实施方案》的通知,文件明确提出将绿色低碳发展融入教育教学、融入校园建设,要完善校园能源管理工作体系。

今年 4 月,北京市教委公布《北京市绿色低碳发展国民教育体系建设实施方案》,明确提出到 2025 年,绿色低碳理念普遍融入各级各类学校课程体系,完成 10 家高校低碳学校试点创建工作;到 2030 年,基本形成较为完善的多层次绿色低碳理念育人体系、较为完善的绿色低碳相关学科专业体系、低碳学校创建长效机制。

从这些政策可以看到,官方推进绿色校园建设的决心是很足的。不过,建设绿色校园并不是一件容易的事情。

浙江大学紫金港校区的光伏长廊

与商业建筑不同,绿色校园建筑通常不具备经济性," 淘金 " 难度极高。" 国内校园使用的是教育电价,没有峰谷价差,从商业角度来看,校园做光储是难有利润空间的。" 谭洪卫告诉华夏能源网。

与经济价值相比,谭洪卫认为绿色校园所承载的两大社会价值更加重大:育人和科技创新。

" 把校园做成‘零碳’不完全纯粹是商业目的,对社会的绿色理念引领也很重要。" 谭洪卫表示,光储 + 绿色校园的项目实践,可以推动绿色科研、新型学科发展并为绿色教学提供载体,对学生、社会开放,围绕双碳、新能源、数智化转型、智能建造等专业结合,进行综合的专业培养方向,不仅可以推动未来校园能源管理系统升级,成为实现 " 双碳 " 目标的重要力量,还能作为学科发展、科研创新的载体,为社会培养更多人才。

实际上,在绿色建筑、绿色教育、绿色创新等方面,全球许多高校都有丰富的应用经验。

许多学校的新建建筑都开始对标绿色建筑标准进行设计和建设,甚至既有建筑改造也积极采用节能照明、自然通风等节能技术,以光伏为主的可再生能源应用在一些新校园规划建设中成为创建绿色校园的重头。

应用 BIPV(光伏建筑一体化)与 BAPV(安装型光伏建筑)的同济大学建筑设计研究院

我国绿色技术的落地始于 2009 年在全国层面启动的节约型校园示范项目。

例如同济大学结合既有校园的改造修建引入了建筑光伏、节能照明等;浙江大学在海宁国际校区建设中,取得国内外高水准绿色建筑认证;山东建筑大学结合学科发展,建成我国首个装配式建筑示范项目,并大力推动校园建筑的光伏一体化示范;江南大学打造校园节能监管数字底座和平台系统;上海电力大学结合国家建设新型电力系统的战略,建成了大规模校园光伏、风电智能微电网系统。

在绿色教育方面,同济大学创新了全校跨学科的 " 可持续发展 " 系列选修课程,耶鲁大学从本科到博士研究生,设立了较为系统的绿色人才培养体系;在绿色创新方面,南洋理工大学率先应用信息分析、空调系统、照明系统、交通系统等绿色科技创新成果,十年间使能耗指标下降了 35%。

这些良好的范本效应,树立了绿色校园建设的标杆,以 " 绿 " 育人,以 " 美 " 润心,让可持续发展的理念如蒲公英种子般播撒开去,在社会的更多角落生根发芽。

此外,谭洪卫认为绿色校园还能对城市低碳运营发挥更大价值。" 虽然目前校园用电管理尚未纳入城市电力运营调度系统,但未来随着城市新型电力系统的构建,将在‘源网荷储’的技术发展框架下与城市智能电网融为一体,纳入虚拟电厂、需求侧管理的概念中,在低碳城市、韧性城市建设中有所作为。"

谭洪卫进一步指出,结合对国内外绿色校园的长期观察,校园的可再生能源与周边设施融合可能会成为一种趋势,例如在日本,一些学校为了贴近城市经济中心,从城市边缘搬到城里,学校里的可再生能源系统与周边的医院、商场等设施更好地配合,做到资源共享利用。

不应过分强调 " 零能耗 "

如今,随着新型储能、人工智能、大数据等设备和技术普及,围绕绿色校园的关键词也越来越多,不乏节能、环保、零能耗、零碳、低碳、减排等等,它们共同勾勒了绿色校园的轮廓。

长期致力于绿色建筑、绿色校园的科研与教学,谭洪卫教授在绿色校园的规划、建设和运营方面有多年实践经验。

早在 2010 年到 2012 年,谭洪卫便连续三届率领同济大学多学科团队参赛国际太阳能十项全能竞赛,荣获两项铜奖,是我国 " 零能耗建筑 " 最早的践行者,业让中国的零能耗建筑技术在国际舞台上得到认可。

当下国家推动双碳战略,一些新概念也频出,谭洪卫认为," 绿色校园 " 建设要厘清这些概念的真谛和边界,准确定位,务实推进,不可好高骛远,过度包装。

" 一些零能耗建筑项目存在过度包装的现象。例如一栋在理论上就达不到零能耗的大型公共建筑,也硬往 " 零能耗 " 目标上套,或被包装成零能耗建筑,还有的建筑项目把园区内其他设施的光伏算到自己账上,计算标准、验证方法还存在不少模糊地带。" 谭洪卫指出。

谭洪卫结合多年在建筑领域的实践告诉华夏能源网,实际上,学校、医院、商场、酒店这些建筑群体的电力需求都很大,但建筑本体的光伏安装面积有限,很多地区也不具备充足的太阳能光伏组件安装条件,所以不能要求所有建筑都做到零能耗。

" 也不要过分强调‘超低能耗’,现在中央提出要从‘能耗双控’转向‘碳排放双控’,最终目标是减碳,而非仅是节能,‘零能耗’思维也要转向‘零碳’思维。"谭洪卫表示。

那么,零能耗与零碳之间究竟有何不同?这在绿色校园建设中的目标差距有多大?

谭洪卫介绍,建筑的零能耗,一般指的是建筑运营阶段的事情,例如学校大楼在建成后的运行过程中,会消耗大量能源,如果一栋学校大楼使用可再生能源实现了能耗平衡,就可以称为 " 零能耗建筑 "。

零碳建筑,一般指的是建筑的碳排放为零。与零能耗相比,零碳建筑的核算链条更长、更复杂,它需要进行建筑的全生命周期碳排放的计量。

谭洪卫表示,眼下出现的 " 零碳建筑 " 概念可区分有两种考核方法,一种是以年度为单位,计算建筑运行碳排放量能否做到低碳或零碳,适用于既有建筑的运行评价。另一种一般适用于新修建筑,要把一栋建筑的全环节碳排放全部计算,包括设计、建材、施工、运营,甚至还要把最终拆除阶段也囊括进去。

" 以前我们设计绿色建筑、绿色校园时,强调的是节能,要保障建筑低能耗运行,而现在做设计时,都要先把‘碳排放’全链条的账都算清楚。" 谭洪卫说。

亟需补上数据 " 短板 "

绿色校园理念在不断深化,然而,许多教育从业者既无法厘清节能与减碳的差别,也缺乏 " 碳意识 ",这对绿色校园的建设提出了巨大挑战。

" 在一些学校管理层的思维里,凡是提到建设绿色校园,多简单的认为就是要增加更多‘绿化’,认识未能达到能源、资源的层面。" 谭洪卫对华夏能源网强调," 绿色校园 " 不是绿化校园,需要将绿色低碳理念渗透到校园建设、运营及教育的全环节成为一种底色。

谭洪卫进一步指出," 绿色校园 " 建设要从能源结构方面改变。" 由于学校管理层缺乏这样的意识,导致很多人为了完成国家层面实现‘双碳’的相关要求,勉强被动接受和引入光伏新能源,最终只是把光伏项目硬塞进设计方案里。如此难以实现光伏与建筑的有机融合。"

另外,校园节能减排示范项目重 " 示范 " 的宣传效应、轻运维也是最突出的问题之一。即使有些校园建设了节能监管平台,但从建设、运维到评价、改善未能形成闭环。

很多学校的能源管理平台系统是通过招投标进行的,项目工程结束、系统交付校方管理后,并未能发挥效用。平台数据维护管理是非常艰巨的事情,需要很强的专业能力,例如及时处理数据故障,及时恢复掉线等等。时间一长,系统里未及时维护的数据就成了无效数据。

" 很多学校的数据平台,因为没有维护和升级而报废。" 谭洪卫告诉华夏能源网,尤其是人工智能、大数据的发展,软件技术快速迭代,过去几年做的系统在技术层面上已经落伍,而学校作为管理方,又缺乏专项资金,因此很多平台处于半瘫或全瘫状态。

此外,还有一些数据平台项目为了应付检查做虚假包装,在上级视察时,提前绘制炫酷的数据图表,在展示结束后,整个工程也就此结束。

" 绿色校园建设和运行要用数据说话,没有数据就难以谈得上管理,很多事情都是虚的。" 谭洪卫强调,只有把数据坐实,才能夯实绿色低碳校园的基础。

谭洪卫和团队在数据上做了大量工作,包括如何采集数据、如何保证数据质量、如何基于数据开发更好的模型算法。他的研究正在进入 " 深水区 " ——现有数据还远远不够,下一步是如何把数据价值挖掘出来,利用人工智能大模型或小模型,构建真正让数据发挥价值的工具。

谭洪卫补充到,光伏项目安装门槛不高,运维也看似简单,但未来随着校园光伏应用规模扩大以及城市新型电力系统的发展,包括如何科学预测需求、如何智慧调度、如何提升管理效率等等,要解决这些问题,未来需要完善专业的人才队伍,依靠专业托管服务公司,采用先进管理技术做支撑服务,才是可持续的发展模式。

END

9 月 20 日,同济大学教授、中国建筑节能协会理事、绿色大学工作委员会主任委员谭洪卫将在「第三届(2024)分布式光储生态大会」上就 " 光储 + 绿色校园 " 建设发表主旨演讲。

本届大会邀请了分布式光伏、储能行业的龙头企业、知名专家,来自物流、交通、石化、教育、医院等行业的众多精英将汇聚一堂,研判行业趋势,共商发展大计,超多干货欢迎现场聆听。

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