科创未来|一座“岛”的碳中和试验

四川在线记者 唐泽文

2月18日，春节后上班第一天。中国建筑西南设计院高级工程师张国昊早早就到办公室，打开电脑，不断测算着一组组数据。电脑显示屏上，一个圆筒状的三维图形被他不停拉拽。张国昊说，这个图形是天府新区独角兽岛上的一栋建筑模型，模型上的每个小方格，都代表一个耗电区域。自己现在的工作重点，就是降低整个建筑的能耗。“办公建筑平均每平方米耗电量为每年68度，我们现在的设计值是55度。”

能耗降低意味着排碳量降低，虽然这一数值已经达到了全国领先水平，但另一组数据却让人不敢放松警惕——初步统计，整个天府新区全面运行起来后，按照现行平均排放水平看，一年二氧化碳排放量将超过20万吨，而区域内通过植被等生态体系吸收二氧化碳的能力只有3万吨左右。要实现碳中和，意味着必须解决这17万吨的差值。

正在规划建设中的独角兽岛，成为了弥补这一差值的“试验田”。

独角兽岛建筑中空处进行了景观打造并安装了雨水收集系统。记者 郝飞 摄

天府新区湖畔路东段兴隆湖旁，独角兽岛的启动区已完工95%。上班第一天，施工方中建五局独角兽岛启动区项目执行经理贺鑫来到现场，安排最后收尾工作，“按计划3月就将正式交付给运营部门。”

这是独角兽岛建成的第一个建筑。记者走进其中的第一感受：不开灯也很敞亮。

贺鑫介绍，建筑中间为中空式螺旋设计，最大程度接收自然光线。白天，自然光能覆盖70%面积。而建筑边缘的房间，也通过在向阳面开天窗的方式引入光照，“只需在较暗的地方用LED灯补充下亮度就行。”

这栋建筑的建设速度并不快，2018年就开始动工，但实际施工周期一年不到。“主要都在调方案。”贺鑫说，这期间方案一共调整了数十次，调整的一个关键点就是降能耗。“思路体现在很多细节处。比如通风管道，就从传统的金属管道改为布艺方案。布艺管道自带保温层，在冷暖气输送过程中能降低热损耗，从而降低排碳量。”

碳中和的一个重要环节是“少排”。按照规划，我国将在2030年实现碳达峰，而在城镇化推进的背景下如何实现“少排”，这是一个让业内人士绞尽脑汁的问题。

中国建筑西南设计院副总工程师钟鹏介绍，建筑设计本身的“绿色化”是一方面，更重要的是对区域内能源供给采取更合理的控制手段。他给出一组数据：全球范围看，建筑能耗占全社会能耗三分之一。“这其中，建筑修建的能耗占一到两成，绝大部分来自于建筑运营。”

如何让运营能耗更低？建立区域内专属的“能源控制中心”是独角兽岛选择的方案。而钟鹏所在的中国建筑西南设计院正是该能源中心的设计方。

规划中的“能源控制中心”占地8000平方米，地下部分包含数十座机房，地面部分为大型冷却塔。高效、低碳，是整个中心的特点。

高效首先体现在能效比上。以空调为例，普通家用空调的制冷量和耗电比普遍为3.0左右，而该能源中心能让这个数值达到5.0。“能效比高了，达到同样的温度，耗电更少。”张国昊说，他之所以能在设计上降低每平方米的耗电量，就是因为有能源中心的支持，地源热泵、水源热泵等节能手段，都将被能源中心采用，而且“中心采取集中调控的形式，将更有机会申请到诸如光伏电、风电等清洁能源，排碳量进一步降低。”

独角兽岛启动区已基本完工

“节能减排是实现碳中和的具体手段。但碳中和是一个数据目标，不能只是‘定性’地节能减排，具体减了多少，排了多少，要有‘定量’的数据监控。”国家电网四川电力互联网部数据采集与管理处处长徐厚东说。

国家电网目前正与天府新区联手建设“碳中和示范区”。“我们将建设‘能源智慧大脑’，全程追踪天府新区的‘碳足迹’。”徐厚东说，以前的碳排放测算很“粗”，就是根据GDP数据和行业类别进行估算。而他们接下来要做的，就是要让测算由“粗”变“细”。

怎么变？“构建全新的‘碳排放计算模型’。”在天府新区，碳排放的计算将精准融入能源消耗量、能源种类、工作人员结构、行业构成形态等所有影响碳排放的因素。每个行业，甚至每个单位的碳排放量、趋势、规律，都能精准检测到小数点后两位。

这套系统建设成熟后将不止应用于天府新区，它将依托能源大数据资源，汇聚电能生产、传输、使用等全链条数据，对全川3184座水电厂、242座火电厂、1871座光伏电站以及35座风电场进行实时感知，构建全省的动态排放因子测算模型。

“除去建筑本身的能源控制，建筑之外的减排也是关键。”钟鹏说，以独角兽岛为例，整个岛的建设将配合未来建成的TOD项目，进行绿色出行方案整合，引导大家通过公交出行，降低碳排放量。

另一方面，在私家车出行上，徐厚东介绍，目前整个新区也在快速铺开汽车充电桩网络，“明年底，四川将建成新能源汽车充电桩20万个以上，天府新区是重点区域。”

电能替代也是独角兽岛乃至整个天府新区下一步减排重点。“传统天然气锅炉我们基本不会在设计方案中考虑了，能用电替代的都用电。”张国昊说。

徐厚东给出一组数据：“十三五”期间四川电能替代445亿千瓦时，减少二氧化碳排放3819万吨。预计“十四五”期间可以完成电能替代915亿千瓦时，减少二氧化碳排放7850万吨。“四川的水、火电比大致为7:3，电力的‘清洁度’全国看已算高的。但在天府新区，我们还将进一步调整供电结构，降低其排碳量。”

按照规划，我国将在2060年实现碳中和。“作为公园城市首提地，天府新区将对标国际优良实践，时间节点看，我们肯定会提前。”四川天府新区生态环境和城市管理局副局长杨钉说。

但具体能提前多久？“现在就正在摸清自己的‘家底’。”目前天府新区正联合各相关单位，摸清二氧化碳直接和间接排放的“家底”。通过建立统计核算体系、常态化编制温室气体清单等方式，确保数据长期可比。“具体的规划时间表及路线图，都在制定之中。”

碳中和的另一个重要环节是“多吸碳”。前不久，中国社会科学院数量经济与技术经济研究所发布《碳中和前景下的能源转型：选择与路径》报告。报告显示，我国实现碳中和的三大难题之一，是各种非碳能源虽然能实现减碳，但没有碳中和即固碳效果，即“多吸碳”的能力还不够强。

具体落在天府新区看，3万吨的生态系统“吸碳”量，还需要进一步提升。

对此，杨钉表示，目前天府新区正在提升生态系统碳汇能力，通过将降碳要求融入城乡绿化，完善域内生态补偿增碳机制等方式，提高自然空间碳汇。

自然碳汇还只是一方面。“这种方式还有一定局限性。”四川天府新区生态环境和城管局相关负责人介绍，我省早在2018年就举行过“碳中和会议”，并在龙泉山城市森林公园建设500亩“碳中和”林，用20年时间增加碳汇，用以完全抵消那次会议产生的921吨碳排放总量。“时间有些长。”

怎么让“吸碳”这一过程更加“短平快”？社科院的报告给出另一条路径：加强碳基能源的循环利用，将工业过程排放的二氧化碳捕集后，将其化学合成为醇醚化合物以实现碳中和或者部分碳中和。

“目前我们已开始相关研究，正在着手布局碳中和技术创新平台。”杨钉介绍，这个平台将专门负责碳中和领域的技术创新，在为天府新区提供支持的同时，还能向外输出相关技术，为全省乃至全国的碳中和工作提供帮助。

下一步，天府新区还将突出公园城市特点，打造国家级新区低碳高质量发展样板：规划上，高标准高质量建设智慧、低碳、宜居的新区，让绿色低碳元素看得见、摸得着；行动上，以能源低碳化高效化为导向，以交通、建筑、产业低碳化为重点，建设低碳社区；创新上，发挥技术创新平台、国际交流窗口作用，推进先进脱碳技术研发和推广。

整个独角兽岛的外观设计方案，由扎哈·哈迪德事务所负责。设计中，独角兽岛被比喻为一朵莲花，企业在独角兽岛上“有机”生长。“天府新区则是一个更大的池塘，生态、环保的理念，将让更多‘莲花’成长得更好。”杨钉说。