实现碳达峰、碳中和是我国向世界作出的庄严承诺，也是一场广泛而深刻的经济社会变革。近年来，各地区、各行业在绿色发展道路上进行了诸多探索。本文聚焦江苏省公共机构用能现状，探索公共机构的碳达峰路径。
一、建立全省公共机构碳排放数学模型
目前，江苏共有28000余家公共机构。受政府机构改革、人口政策调整、经济社会发展、能源结构变化等多重因素影响，公共机构数量、建筑面积、用能人数、能耗总量等不断变化，最终导致碳排放总量发生变化。
为准确预测全省公共机构碳排放峰值，专业机构基于时间序列数据建立了数学模型。
图1 LSTM模型原理图
根据原理图可知，预测t+1年的碳排放量，除了能源消费量外，还应考虑公共机构的建筑面积、用能人数、汽油和柴油车数量、新能源汽车及充电桩数量、太阳能集热器面积等因素。在该模型中输入2015年以来全省公共机构能耗统计中涉及的15个数据，即可根据已知的t年数据，获取t+1年相关参数，预测未来几年甚至几十年的碳排放情况。
可以看出，受新冠肺炎疫情等多种因素影响，江苏省公共机构过去几年碳排放量出现了一定波动。如保持现有状态，预计将在2031年左右实现碳排放达峰，峰值约为1005万吨二氧化碳当量。这一预测与2030年前实现碳达峰的要求不符，必须进行干预，主要途径有两条：一是采取技术手段推进节能降耗，二是充分利用可再生能源。
二、全省公共机构节能空间分析
江苏省公共机构电力消费占比为72.73%。公共机构用电主要包括照明、空调、电梯、办公等方面，其中节能降耗的重点是电机设备节能和照明系统优化。
以空调为例，1匹空调压缩机制冷量一般为2200瓦至2800瓦，制热量比制冷量多10%至15%。每平方米对应的制冷量为180瓦，输出功率约为53瓦；制热量为220瓦，输入功率约为65瓦。依据《中央行政单位通用办公设备家具配置标准》，1匹空调对应约10至15平方米的办公使用面积。江苏省公共机构空调夏季制冷时长为72天左右，平均运行时间6小时/日；冬季制热时长为60天左右，平均运行时间8小时/日。根据估算，空调用电约占总用电量的57.5%。
空调节能可采用冷热回风改造、制冷工质（填充物）升级以及调控管理等方法。例如，采用新型生态冷媒系列产品R290+替换传统氟利昂制冷剂，既有空调节电率可达10%至30%；使用生态冷媒对某品牌1匹空调氟利昂开展替换式节能改造，较改造前能效比提高约15%，节电约13.3%。以2021年全省公共机构空调用电数据为基础，假设5年内空调制冷媒介改造率达到20%，节电量约为1.83亿千瓦时。目前，江苏省公共机构几乎没有通过制冷工质升级对空调开展节能改造的，因此这一部分是LSTM模型预测之外产生的新节能量。
依据《建筑照明设计标准》估算，江苏省公共机构年均照明用电量约为46.5亿千瓦时，占年度总用电量的38.96%。目前，全省公共机构已基本普及LED节能灯具，宜采取系统管理的方式开展整体能量空间优化。如开发照明优化管理平台，采用微波感知等数字化方式智能感应并控制灯具，减少照明时间；优化工作区域设置，压缩照明面积，在停车场、会场等场景采取自动组网亮灯。通过技术改造，综合节电率可达5%以上。假设5年内改造完毕，节电量可达2.32亿千瓦时。综合上述分析，以5年时间作为节能降耗强干预手段的实施期限，通过更换20%的空调设备制冷剂，优化照明系统。
三、全省公共机构可再生能源利用规模分析
可再生能源主要包括太阳能、风能、水能、生物质能等，公共机构可以广泛利用的主要是太阳能。光伏发电装置一般铺设在建筑屋顶、停车棚及空闲地块等。2021年全省公共机构光伏装机容量为55.6兆瓦，发电量约占年度用电总量的0.5%。据初步测算，江苏省公共机构约有5502.4万平方米的屋顶等资源可建设光伏项目。如5年时间对可利用面积的30%实施改造，每1万平方米可铺设1兆瓦光伏发电装置，全省公共机构光伏装机容量可达1650.72兆瓦，对应年发电量约16.5亿千瓦时，相当于2021年全省公共机构用电总量的13.8%。根据上述数据，可以制定江苏省公共机构光伏推广计划。
四、全省公共机构碳达峰时间及峰值预测
探讨全省公共机构碳达峰时间和峰值，可以设置包括2022年在内的未来某一年作为碳排放峰值的参考年。根据全省可再生能源利用规模分析，由太阳能发电解决用电增量问题；根据全省公共机构节能空间测算分析，通过更换20%的空调设备制冷剂，优化照明设备系统，解决用电存量问题，两方面同时发力可产生20余亿千瓦时的碳减排空间，超过江苏省公共机构历年能源消费增量。
技术节能还可应用于电梯智能联动及能量回馈、机房恒温智能控制、厨房（锅炉）节气改造等环节，可再生能源利用还包括空气（地）源热泵、风能、太阳能光热系统建设等方面。此外，通过全面加强能耗定额管理、建立预算管理制度、推广使用新能源汽车等，可以大幅降低能源消耗；加强宣传引导，帮助干部职工树立节能意识，严格落实过紧日子要求，也可以减少能源消耗。全面采取可再生能源利用和节能降耗等干预手段，2030年前全省公共机构碳排放峰值将低于1000万吨。
（注：本文涉及数据均为2021年度江苏省公共机构能耗统计数据）
（文/江苏省机关事务管理局 ）
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