國外高校碳中和路徑對我國高校碳中和的啟示

王海龍

(1.北京優奈特能源工程技術有限公司, 北京 100026; 2.北京燃氣集團有限責任公司, 北京 100035)

1 概述

中國雙碳目標的設定對綠色學校的創建提出了更高要求,高校應在節約型校園、綠色學校創建的基礎上,積極探索符合自身特點的碳中和模式,形成持續減碳的綠色發展道路。本文對國外高校碳中和路徑及對我國高校碳中和的啟示進行探討。

2 國外高校碳中和路徑

2.1 校園設計建設階段減碳

① 建筑用能減碳

建筑用能減碳包括以下具體措施:在需求側,通過低碳建筑的設計理念降低建筑用能需求。在供應側,在設計用能系統時,結合建筑周邊資源條件,能源輸入端采用更多的低碳能源、可再生能源。在能源轉換環節,采用先進的能源轉換技術,進一步提高能源轉換效率。在能源供需平衡環節,采用先進技術實現能源的供需平衡。

以印度新德里泰瑞大學為例[1],其建筑設計中充分利用太陽光并控制光線強度來滿足建筑內照明需求,采用太陽能熱水系統滿足生活熱水需求,照明裝置則采用更為節能的熒光燈、發光二極管(LED)燈具,太陽能發電系統可滿足15%的校內電力需求。這是在需求側和供應側同時發力的典型案例。

② 固體廢物處理減碳

固體廢物處理是校園設計建設階段實現減碳的重要一環,包括將垃圾轉化為燃料、降低固體廢物量的設計理念和措施等。

美國新罕布什爾大學在固體廢物處理方面有著成功經驗[1],他們利用垃圾填埋場產生的沼氣,以更為高效的熱電聯產方式滿足了自身85%的電力需求。

③ 增加校園碳匯減碳

校園中的樹木、草地甚至水生植物構成的綠色生態系統,固碳作用十分明顯。

賓夕法尼亞大學進行了相關研究,對校園內現存樹木的固碳量進行了測算。加州州立大學北嶺分校則從樹木生長的速度和固碳量的關系入手,通過數據分析,計算得出固碳量多的樹木生長速度也快于其他樹木[1]。這兩項研究表明,栽種樹木、樹木種類的優選可在高校碳減排中起到重要作用。

2.2 校園運行階段減碳

國外高校在校園運行階段減碳方面積累了制定減排計劃、措施和制度規范等的實踐經驗。有些高校專門建立了負責能源高效利用的組織機構,監督校園的能源使用狀況。

很多高校專設了負責整個校園節能減排的部門,每個學院也配備了專員。有些學校根據自身特點制定了碳減排時間表,讓校園碳中和能夠有步驟、有時序實施[1]。

3 對我國高校碳中和的啟示

3.1 校園設計建設階段減碳

① 建筑用能減碳

我國校園碳中和應從以下方面入手。在需求側,對學校宿舍、圖書館等特殊功能建筑進行低能耗設計,通過低碳建筑的設計理念降低用能需求。在供應側,多采用綠色能源,如太陽能、風能等。在能源轉換環節,建議采用目前效率較高的系統。在能源供需平衡環節,采用先進的技術實現能源的供需平衡,供電和照明系統應以安全、環保、節能作為選擇前提,校園內的燈具應選用電壓低、能耗低、穩定性高的節能燈具,如LED燈具。

② 固體廢物處理減碳

目前,國內多數校園的垃圾集中送入城市垃圾站進行統一處理。研究表明[2],不同垃圾處理方式,碳排放當量不同。與垃圾直接填埋+回收沼氣發電方式相比,垃圾直接焚燒發電+灰渣填埋方式的單位垃圾處理量的碳排放當量減少0.73 t/t。

如果說垃圾處理是校園固體廢物處理的重要一環,那么提高可利用物品的回收率則是校園固體廢物處理的關鍵一步。目前,校園內的網上購物規模龐大,形成了巨量的快遞包裝,這些快遞包裝絕大多數為可回收的塑料、紙箱制品,對于這些快遞包裝只需按材質分類、回收利用,就會起到很好的減碳效果。此外,為提高可回收物品回收率,需要培養師生可回收物品回收意識,并合理設置可回收物品的回收裝置,宜在師生投放可回收物品后直接得到相應的回收費。

③ 增加校園碳匯減碳

在校園景觀、綠地設計之初應充分考慮植物固碳減排的功用,根據校園所處氣候帶、水資源充足程度選取植物種類,運用喬木、灌木、水生植物、草坪等滿足校園的景觀需求。不同種類植物組合方式的固碳量也不同[3],因此應盡可能選取固碳效率高的植物組合方式,最大限度增加校園碳匯。

3.2 校園運行階段減碳

① 校園碳中和相關機制建設

校園碳中和離不開制定具體的減排計劃和機制,通過合理規劃和科學技術的應用,減少能源消耗,增加碳匯,最終形成零碳排放校園。

碳排放量和碳匯量是機制建設中的主要抓手,統計校園運行過程中能源消耗量,計算得出碳排放量,制定減排計劃,確定校園綠色生態系統的固碳量、增匯策略,一減一增使得零碳排放成為可能。

成熟的能源管理系統在機制建設過程中能夠起到良好的輔助作用,不僅可以實時監測校園運行過程中能源的使用情況,還能夠對實時數據進行統計、分析、評估,得出能源系統運行狀況的優劣。因此,建議學校根據自身的用能特點,建立一套完善的能源管理系統。

② 校園碳中和相關制度建設

在制度建設方面,建立節能減排責任制,細化節能減排細則,健全節能規章制度。具體細化的規章制度可以明確在節能減排行動中可以做什么、怎樣做,責任清晰,制度合理有效。節能減排應安排專人管理,對校園能耗情況應有統計、記錄,對高耗能設備加強日常運行管理,從源頭拒絕能源浪費。

校園日常運行的節能管理制度應從節電、節水、節約耗材等方面入手。節電方面,提倡充分利用自然光、拒絕長明燈。節水方面,提倡使用節水型器具,注重中水、雨水的收集利用。節約耗材方面,積極推行網絡辦公、無紙化辦公等。

碳匯在校園碳中和過程中作用明顯,因此應注重校園綠色生態維護,應由專門的綠化人員定期巡視、維護綠植,保證綠色生態的完整性。不斷增長的林木蓄積量不但促進校園自身實現碳中和,若有剩余碳匯,還可在碳交易市場出售、獲益。

③ 師生生活習慣的低碳優化

描繪個人碳足跡,降低個體碳排放量。一些研究者對高校個人碳足跡進行了分析和探索[4-6]。圍繞教職工和學生工作、學習、生活中的重要場景(包括衣、食、行、用等),從水、電消耗,衣物購買,攝入食物種類、購買外賣量,快遞量及外包裝處理等方面,積極引導師生低碳消費,減少個人日常生活中的碳排放[7]。校園可采取的降低個體碳排放量具體措施包括以下方面。

a.衣。提倡服裝低碳化。紡織印染行業每年消耗大量的蒸汽,還會產生大量廢水。在服裝加工過程中,還會有材料消耗。因此,在校園中應積極宣傳購買衣物應本著節約、不過度消費理念,并增加衣物回收環節進行二次利用[8]。

b.食。樹立正確的食物消費理念,培養健康的飲食習慣,適度消費[9]。對于消費個體,我們提倡“光盤”行動,吃多少買多少。由于一次性餐具會增加碳排放,消費個體要逐步減少一次性餐具的使用量。對于食堂,要選擇近距離、當季且加工工序少的食材。食材產地離用戶越遠,食材運輸過程就會產生更多的燃料成本和冷藏成本,碳排放就越高。當季食材可以避免長期儲存過程的能源消耗。在食品加工環節也存在材料、能源消耗,少一些加工工序,就會減少不必要的碳排放。

c.出行方式低碳化。交通碳排放是校園一項主要碳排放源。應推廣新能源汽車的應用,采購公務用車時,盡量選用混動或純電動汽車,校園內建設充足的電動汽車充電樁,滿足教職工的使用需求。同時,積極鼓勵校內共享單車等低碳出行方式。

d.用的方面。在用電、用水方面,通過節能理念的引導讓師生注重節水、節電。校園可增加飲水機,減少桶裝水的使用。

④ 校園低碳文化理念構建和宣傳教育

要讓低碳校園的理念深入人心,宣傳教育對行為節能的影響至關重要[10-12],文獻[13]針對宣傳教育對學生節能減排行為的作用進行了調查研究。研究結果表明,專項節能宣傳能夠加深高校學生對日常生活中節能行為的認知,引導節能減排觀念逐步內化于自身道德認知與行為習慣,在短期內達到預期宣傳目標并持續影響其未來行動。

校園要加強低碳理念的宣傳教育,從身邊點滴小事做起,強化人員的節能減排意識、低碳發展意識?？梢栽诮ㄖ涯课恢迷O立節能溫馨提示,還可以利用直觀的數據展示建筑能耗情況?？梢远ㄆ陂_展綠色低碳主題比賽、廢舊物品再利用、水資源循環利用等活動,營造濃厚節能氛圍。