2025-07-18
在“双碳” 目标驱动下,建筑领域正经历从局部节能到全生命周期脱碳的技术革命。本文聚焦被动式超低能耗建筑、光伏建筑一体化(BIPV)、地源热泵系统、智能微电网及碳捕捉技术,结合 2025 年最新政策与实践案例,解析建筑减排技术的突破路径与经济价值,揭示其在能源转型中的战略地位。
一、被动式超低能耗建筑:建筑本体的能效革命
被动式超低能耗建筑通过“被动优先、主动优化” 策略,实现建筑能耗的断崖式下降。秦皇岛在水一方 C 区项目通过高性能围护结构(传热系数≤0.15W/(㎡・K))、全热回收新风系统(热回收效率≥75%)及无热桥设计,使建筑综合节能率达 75.77%,冬季采暖费用较传统建筑降低 50% 以上。嘉兴雪水港村邻里中心则创新应用 “风塔” 自然通风与竹筒复合墙技术,夏季空调负荷降低 30%,年发电量 7.69 万 kWh,可再生能源利用率达 34.45%。政策层面,国务院《加快推动建筑领域节能降碳工作方案》明确,2025 年新建超低能耗建筑面积较 2023 年增长 0.2 亿平方米,上海等地更将自然采光、通风纳入强制性指标。
二、光伏建筑一体化(BIPV):建筑表皮的能源重构
BIPV 技术通过建材化设计,使建筑从 “耗能体” 转变为 “发电站”。济南 2025 年光伏建筑试点项目采用 “光储直柔” 技术,中建八局研发中心的光伏幕墙与储能系统联动,实现自发自用率超 60%。洛阳 28.98MWp 薄膜光伏 BIPV 项目则突破性应用碲化镉发电玻璃,弱光发电性能使其在沿海多云环境下仍保持稳定输出,年减排二氧化碳 2.8 万吨,相当于停驶 1.5 万辆燃油车。更具创新性的是湄洲岛宫下码头改造,彩色碲化镉发电玻璃与风雨廊结合,在实现年发电量 500 万 kWh 的同时,打造出标志性彩虹景观,成为文旅与低碳融合的典范。
三、地源热泵系统:浅层地热的高效利用
地源热泵通过“取热不取水” 技术,实现建筑供暖制冷的零碳化。天府新区集中供暖项目采用 “地源热泵 + 水源热泵” 组合,能效比(COP)超 400%,年减排二氧化碳 360 吨,相当于种植 1 万棵树。技术突破方面,芬尼空气能推出的 - 15℃超低温热泵,在夏季可利用 35℃工业废水制取 70℃热水,COP 值达 4.2,较传统电加热节能 76%,已在青岛啤酒厂实现年节约标准煤 1800 吨。政策激励下,《余热余压利用技术规范》GB/T 40273-2025 明确,地源热泵项目可享受所得税 “三免三减半” 优惠。
四、智能微电网与相变储能:能源管理的智慧升级
智能微电网通过“源 - 网 - 荷 - 储” 协同优化,提升建筑能源自给率。CET 中电技术的光储直柔方案在某工程院项目中,实现 170kW 光伏与 100kWh 储能的动态平衡,市电中断时可保障核心负荷 72 小时供电,PUE 值降至 1.08。相变储能技术则突破传统建材局限,中建装饰研发的相变储能一体板植入 25℃无机复合相变材料,单块板材蓄能量 1.1kWh,被动降低空调能耗 50%,已应用于广州科创大厦等项目。美的楼宇科技的全链路提效方案更通过 AI 动态调优系统,使潮汕国际机场制冷机房年均能效 COP 突破 5.0,配电容量减少 30%。
五、碳捕捉与智能建材:末端治理与材料创新
碳捕捉技术在建筑领域的应用正从实验室走向商业化。浙能兰溪项目通过低能耗两相吸收剂,实现90% 的碳捕集率,捕集的二氧化碳 100% 转化为食品级干冰与矿化加气砌块,年封存碳 1.5 万吨,相当于 1.5 万亩森林的固碳量。智能建材方面,唯酷调光玻璃通过电致变色技术,可动态调节透光率(0.1 秒无级调光),在深圳人才研修院项目中,200㎡天顶玻璃年省电超 10 万元,同时阻隔 99.9% 紫外线与 90% 红外线,显著降低制冷负荷。中建装饰的镁翼复合板则以 300kg/m³ 的轻质特性与 A 级防火性能,在深圳盐田安居房项目中实现单板蓄能与 30 分钟快速安装,推动装配式建筑低碳升级。
六、未来趋势与战略路径
技术融合加速:AI 能效管理、数字孪生与光储直柔系统的深度耦合,将催生 “零碳工厂”“能源互联网” 等新业态。例如,源创智控的轻量化 AI 方案通过 15 天极速部署,使杭州 in77 购物中心综合节能率达 18%,投资回收期缩短至 2.4 年。
政策工具创新:绿色金融产品(如碳中和债)与碳市场扩容(钢铁、水泥行业纳入全国碳市场),正构建“节能 - 减排 - 收益” 闭环。某化工企业通过年回收 2.3 万吨余热,获得 CCER 交易收益 460 万元。
国际标准协同:欧盟CBAM 机制倒逼中国企业提升碳管理能力,中冶京诚的数字孪生系统已实现低碳钢材的全生命周期碳足迹追踪,并通过国际绿钢认证。
结论
建筑领域的减排技术已从单一设备升级转向系统性变革。被动式建筑、BIPV、地源热泵等技术的规模化应用,正推动建筑能耗强度持续下降;智能微电网与碳捕捉技术的突破,则标志着建筑从能源消费者向 “产消者” 的角色转换。未来,随着温差发电、氢燃料电池等前沿技术的成熟,建筑有望成为能源体系重构的核心节点。企业需把握 “技术 + 金融 + 服务” 的立体布局,政策制定者应进一步完善补贴机制与标准互认,共同构建建筑领域的零碳未来。