暖通空调系统实现双碳目标的措施探讨

暖通空调系统实现双碳目标的措施探讨

曹莉云

内蒙古城市规划市政设计研究院   内蒙古呼和浩特  010000

摘要：本文探讨了暖通空调主要环节的减碳措施，包括冷热源减碳、输配系统减碳和末端设备减碳等。此外，还介绍了未来发展方向，如发展近零能耗建筑和氢气供热、光储直柔等技术。通过这些措施，可以降低暖通空调系统的碳排放，促进可持续建筑的发展。

关键词：暖通空调；双碳目标；措施

引言：

随着全球气候变化的不断加剧，减少建筑能源消耗和碳排放已经成为可持续发展的重要议题之一。作为建筑能源消耗的重要组成部分，暖通空调系统的减碳对于实现碳达峰、碳中和目标具有重要意义。本文将探讨暖通空调主要环节的减碳措施及未来的发展方向。

1 概念

双碳目标是指中国政府在2020年9月宣布的“碳达峰、碳中和”目标，即到2030年左右，将使单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降20%左右，2050年左右达到碳中和的目标。

这一目标的提出是中国应对气候变化的重要举措，也是中国推动绿色低碳转型的必然选择。碳达峰是指到某个时间点，企业的碳排放量达到历史最高值，之后逐步降低，直至实现碳中和。碳中和是指企业的碳排放量通过减碳、去碳和碳抵消等措施，达到零碳排放的目标。

双碳目标的实现需要全社会共同努力。政府需要制定相关政策和标准，推动产业结构和能源结构的调整和升级，鼓励企业采取清洁能源、节能减排等措施。企业也需要积极采取措施降低自身的碳排放量，例如采用清洁能源、改进工艺流程、提高能源利用效率等。同时，公众也需要积极参与低碳生活方式的推广和普及，例如减少能源消耗、降低交通出行碳排放量等。

双碳目标的实现不仅有助于中国应对气候变化和推动绿色低碳转型，也将为全球应对气候变化做出贡献。中国是全球最大的二氧化碳排放大国之一，如果中国能够成功实现双碳目标，将为其他国家和地区树立榜样并带动更多国家采取行动。

2 暖通空调主要环节减碳措施

2.1 冷热源减碳

冷热源是暖通空调系统中的核心部分，也是碳排放的主要来源之一。因此，减少冷热源的碳排放是暖通空调减碳的关键措施。以下是具体的减碳措施：

2.1.1 减少冷热源的碳排放

在进行暖通空调系统的设计和运行时，应尽量减少冷热源的碳排放。例如，可以选择能效高、低能耗的冷热源设备，如高效水冷冷水机组、空气源热泵等。同时，在设备选型时，应考虑到设备的实际运行效率和能源消耗情况，避免过度追求设备的低能耗而忽略了实际运行效果。

2.1.2 合理应用可再生能源

可再生能源是清洁、可再生的能源，具有巨大的发展潜力。在暖通空调系统中，可以利用可再生能源进行制冷或制热。例如，可以利用太阳能进行集热，将太阳能转化为电能或热能，减少对传统能源的依赖。此外，还可以采用地源热泵等技术，利用地球内部的恒温能源进行制冷或制热。

2.1.3 因地制宜采用蓄能储能技术

蓄能储能技术可以在用电低谷期将电能转化为热能或冷能，存储在蓄能设备中，而在用电高峰期时，将储存的能量释放出来，以满足暖通空调系统的需求。这种技术的应用可以有效地缓解用电高峰期的压力，同时也可以减少能源浪费和碳排放。

2.2 输配系统减碳

输配系统是暖通空调系统中的重要环节，其碳排放主要来自于输送和分配过程中的能源消耗。以下是具体的减碳措施：

2.2.1 采用低能耗输配系统

在进行输配系统的设计和施工时，应选择低能耗、高效率的输配系统设备，如低能耗水泵、风机等。同时，应优化输配系统的布局和设计，减少输配系统的能源消耗和碳排放。

2.2.2 采用智能控制系统

采用智能控制系统可以对输配系统的运行进行实时监控和管理，根据室内外温度和湿度等参数自动调节输配系统的运行参数，从而降低输配系统的能源消耗和碳排放。

2.3 末端设备减碳

末端设备是暖通空调系统直接与室内环境交互的设备，其碳排放主要来自于设备运行过程中的能源消耗。以下是具体的减碳措施：

1.3.1 采用高效末端设备

应选择高效、节能的末端设备，例如高效空气处理机组、辐射板等。这些设备的运行效率较高，可以减少能源消耗和碳排放。

2.3.2 优化末端设备布局

应优化末端设备的布局和设计，例如合理安排送风口和回风口的位置，保证室内空气的均匀分布。这样可以减少设备的运行时间和能源消耗，降低碳排放。

3 未来发展方向

未来的暖通空调系统将更加注重环保和节能，这需要不断探索新的技术手段和措施。以下是未来的发展方向：

3.1 发展近零能耗建筑

近零能耗建筑是未来建筑发展的趋势，也是暖通空调系统减碳的重要方向。近零能耗建筑是指通过提高建筑围护结构的保温隔热性能、采用高性能建筑材料、优化建筑布局和设计等措施，使建筑的能源消耗接近零的建筑。在近零能耗建筑中，暖通空调系统的能源消耗将会大幅度降低，从而减少碳排放。

近零能耗建筑的发展需要依靠科技创新和政策引导。政府可以出台相关政策和标准，鼓励和支持近零能耗建筑的发展，同时加强技术研发和推广应用。在暖通空调系统中，可以采用高效节能的设备和技术，例如可再生能源利用、热回收技术、空气源热泵等，以实现近零能耗建筑的目标。

3.2 发展氢气供热、光储直柔等技术

氢气供热是一种清洁的供热方式，它可以利用氢气作为能源进行供热，不产生任何污染物。光储直柔技术是一种将太阳能、储能和分布式能源综合利用的技术它可以在不增加太多成本的情况下，提高能源利用效率，减少能源浪费和碳排放。在暖通空调系统中应用光储直柔技术可以有效地降低能源消耗和碳排放。

光储直柔技术的应用需要政府支持和政策引导。政府可以出台相关政策和标准，鼓励和支持光储直柔技术的发展和应用，同时加强技术研发和推广应用。在暖通空调系统中，可以采用高效节能的设备和技术，例如氢燃料电池、光热发电技术等，以实现清洁、高效的供热和制冷。

此外，还需要加强国际合作和技术交流，共同推进光储直柔技术和氢气供热技术的发展和应用。可以通过组织技术交流会、举办国际会议等方式，促进国内外专家学者的交流和合作，共同研究暖通空调系统减碳的新技术和新方案。

未来暖通空调系统的发展将更加注重环保和节能，这需要依靠科技创新和政策引导。政府可以出台相关政策和标准，鼓励和支持近零能耗建筑和发展氢气供热、光储直柔等技术，同时加强技术研发和推广应用。企业也应该注重技术研发和人才培养，积极探索新的减碳技术和方案，以实现可持续发展的目标。

4结语

实现双碳目标是我们国家一项重要的战略目标，也是我们应对气候变化、推动绿色低碳转型的重要举措。在实现双碳目标的道路上，我们需要全社会共同努力，积极采取措施降低碳排放量，推动清洁能源的发展，提高能源利用效率，以实现碳达峰、碳中和的目标。

在推进双碳目标的过程中，我们还需要注重技术创新和国际合作。技术创新是推动绿色低碳转型的关键，我们需要加强研发和推广应用清洁能源、节能减排等技术，提高能源利用效率。同时，我们也需要加强国际合作，共同应对气候变化挑战，推动全球绿色发展。

暖通空调系统的减碳是一个系统工程，需要在多个方面采取措施。在未来的发展中，需要不断探索新的技术手段和措施，以进一步降低建筑能源消耗和碳排放。同时，也需要政策法规的引导和支持，以促进可持续建筑的发展。

参考文献

[1] 双碳目标下绿色建筑减碳路径研究. 王安平.住宅与房地产,2022

[2] 深圳某数据中心空调冷源系统设计. 王于虎;王晓亮;万彩云;何帅;项赵成.暖通空调,2021

[3] 碳达峰碳中和背景下推进供热低碳转型的路径思考. 张建国.中国能源,2021

[4] 光储直柔——助力实现零碳电力的新型建筑配电系统. 江亿.暖通空调,2021