城市在行动 建筑用能全面电气化还有多远？|欧美日韩一区二区三区
中新网11月3日电 (记者石睿)近日发布的《中国电气化年度发展报告2025》显示，2024年中国电气化率达28.8%，高于欧美主要发达经济体。预计到2030年，全国电气化率将达到35%左右。
其中，建筑领域电气化率保持较快增长，2024年达到约55.3%，较上年提高1.8个百分点。该领域电气化发展水平的提升，离不开各地在建筑节能等相关领域的精准规划。
今年1月1日，新版北京《公共建筑节能设计标准》(简称《标准》)正式施行，与2015年实施的前一版本相比，有关建筑用能电气化的内容明显增多。
新版《标准》新增了公共建筑全电气化设计等要求，明确提出全电气化设计是减少直接碳排放的最有效手段，对于新建建筑，全电气化设计是可行且可操作的。
作为《标准》的主要起草人员之一，北京市建筑设计研究院股份有限公司电气专业主任工程师金颖日前在“零碳建筑·全电未来——建筑用能电气化研讨会”上介绍，《标准》修编前期，编制组做了大量调研发现，北京公共建筑用能电气化具有很大的应用空间。
国家建筑绿色低碳技术创新中心副主任胥小龙也认为，如果北京实现建筑用能电气化目标，对于全国都会有一个非常显著的样板作用。
国家发展改革委资源节能与环境保护司原副司长赵鹏高则强调，提高建筑用能电气化水平是一项长期的、系统的复杂工程，需要政府部门、科研机构、企业等各方的协同发力，也需要相关配套政策和技术装备的支撑。
建筑低碳发展的关键路径
建筑运行阶段的能耗与碳排放占全社会能耗与碳排放总量的五分之一以上，是我国重要的能耗与碳排放载体。加快推动建筑领域节能降碳意义重大，也是实现国家“双碳”目标的重要抓手。
赵鹏高提出，建筑用能电气化是建筑领域绿色低碳发展的关键路径之一，我国现已建成了全球规模最大的清洁发电体系和输电网络，为终端用能的绿色电气化奠定了坚实的基础。
官方数据显示，截至2024年底，我国可再生能源发电装机总规模接近19亿千瓦，占总装机的比重达到56%；可再生能源发电量3.46万亿千瓦时，占全社会用电量比重达到35%；从2015年到2022年，电力平均碳排放因子下降12%。电力的清洁化和低碳化水平一直在提升。
从政策部署层面看，“十四五”期间是建筑电气化发展的开端。2021年9月，《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》提出“加快推动建筑用能电气化和低碳化”，这是国家层面首次提出建筑用能电气化的概念。
半年后，住房和城乡建设部印发《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》，首次将“实施建筑电气化工程”列为建筑节能降碳重点工作任务。
目标已经明确。2022年发布的《城乡建设领域碳达峰实施方案》要求，到2025年，城镇建筑可再生能源替代率达到8%；到2030年，建筑用电占建筑能耗比例超过65%；推动开展新建公共建筑全面电气化，到2030年电气化比例达到20%。
从全球趋势来看，建筑用能电气化已经成为欧盟、美国、日本等国实现建筑领域零碳或近零碳目标的重要措施。以美国加州为例，加州提出“2030年温室气体排放量较1990年减少40%，2045年实现碳中和”的目标，从政策约束、经济激励、技术升级、能力建设四方面推动建筑节能，而建筑用能电气化是完成该目标的关键部分。
供热、炊事是重中之重
国内城市也十分重视建筑用能电气化的推广应用。以北京市为例，自2022年开始，北京发布了多项推动建筑用能电气化的相关政策，《北京市建筑绿色发展条例》明确要求，北京市逐步提升绿色电力供应和消纳能力，推广利用新能源、可再生能源、余热供热，推动建筑用能电气化、智能化，优化建筑用能结构。
2025年，修编的《公共建筑节能设计标准》正式实施，新增公共建筑全电气化设计等建筑用能电气化相关内容。
针对作为《标准》的主要起草人员之一，金颖透露《标准》修编过程中调研总结了建筑用能电气化的一些关键问题，主要包括四方面：北京市现状公共建筑用能电气化水平如何；公共建筑电气化发展遇到的障碍、解决措施；电气化相关政策如何在设计标准中予以体现；全面电气化对工程设计会带来哪些影响。
她介绍，北京市公共建筑的电气化率水平整体呈上升趋势，但近两年的上升幅度有所减缓；不同规模、不同功能公共建筑的能耗构成也有所差异。
国家建筑绿色低碳技术创新中心副主任胥小龙提供了一组北京各领域非电能耗的数据，2023—2024年城镇采暖季，北京市城镇集中供热面积是7.21亿平方米，其中燃气、热电联产、新能源及可再生能源供热占比分别为67.7%、27.1%、4.5%，供热用能电气化是推动北京建筑电气化转型的重中之重。
北京市炊事系统用能中天然气消费量较高，总计近18亿立方米，其中：公共餐饮消费天然气10亿立方米，公共机构(高校、机关)食堂消费天然气：3亿立方米，居民家庭炊事消费天然气4.9亿立方米。北京市炊事年用气总量对应总能耗约215万吨标准煤，炊事用能电气化是推动北京建筑电气化转型的关键环节。
《标准》编制组也针对了北京供热现状、炊事电气化项目进行了调研。供热方面，截至2020年底，北京市燃气和热电联产供热占全市城镇供热面积的95%，新能源和可再生能源耦合供热面积仅占4.35%，化石能源比例偏高，新能源和可再生能源应用不足，具有很大的提升空间。
炊事电气化也存在不少市场需求，编制组共计调研了23个北京市公共建筑的厨房项目，其中6个全电厨房项目，相关业主、设计单位、厨房供应厂家反馈，位于高层和地下的厨房，为消除明火带来的安全隐患，存在强烈的意愿使用全电厨房设备；还有一些企业和机构由于对安全性和品质有较高的要求，也更倾向于采用电力作为能源。
金颖认为，北京公共建筑的全电气化设计的关键问题是热泵供热(包括耦合冷热源系统)、炊事电气化，以及新型电力系统构建。她透露，《北京市公共建筑全电气化设计指南》目前已完成立项，形成初稿。
建筑全面电气化的路径、挑战、机会
胥小龙提出，在“双碳”目标引领下，全面推进建筑电气化成为北京能源结构绿色转型的核心路径。通过用能测算、替代潜力评估、光伏资源与电网承载力分析，他提出北京建筑用能全面电气化的推进策略，分为三个阶段。
第一阶段在“十五五”期间，以单位食堂、高校厨房等工商业炊事和生活热水系统为突破口，聚焦技术成熟、改造条件优越的领域；同时，针对农村和边缘城区分户壁挂炉采暖结合空气源热泵开展示范，对家庭炊事、集中供热等复杂场景进行局部试点。
第二阶段是2030年至2035年，随着技术普及与政策完善，全面推进家庭炊事、农村自采暖等中等复杂度场景的能源替代；同步加快城市外围集中供热及医疗养老设施的能源系统改造，提升居民生活端电气化比例。
第三阶段是2035年至2050年，完成核心区集中供热主网等剩余高复杂度领域的替代工作，通过柔性调节手段提升绿电适配性；构建“电为主、气为辅、储能调峰”的复合型清洁用能结构，兼顾城市韧性与应急保障。
根据上述规划，三个阶段分别预计年新增电耗88.8亿千瓦时、152.1亿千瓦时、176.87亿千瓦时，通过加快光伏部署、扩大绿电接入、深化非电替代，叠加光储直柔等高效技术，力争在第三阶段建筑电气化提升至93.2%。
值得关注的是，建筑全面电气化对电力系统会形成多方面的挑战。胥小龙以北京为例分析称，北京建筑全面电气化后，年电力负荷达到1173亿千瓦时，增长418亿千瓦时，建筑用电在全社会总用电占比超过66%。
第一个挑战是输电配电方面，目前来看，北京的主网供电有保障，但配电网承载增量压力大，特别是针对老旧城区的增容压力非常大。
第二个挑战是调峰能力，建筑全面电气化后季节和日内的负荷特性会有显著变化，现有调峰手段不足，特别在用户侧电化学储能不能进入建筑，那么符合度提高用户侧储能能力成为摆在我们面前非常重要的问题。
第三个挑战是绿电消纳，根据《北京市“十四五”时期能源发展规划》，到2025年，北京外调绿电力争达到300亿千瓦时，“十五五”时期预计也会有相应的目标，在这个过程中绿电消纳如何在用户侧消纳，也需要再进一步的研究。
第四个挑战是配网改造，建筑全面电气化之后，北京的配电能力需大幅提升，需新增或升级超万台变压器、扩容数千公里线路，各城区需要精准规划。
胥小龙认为，在建筑电气化因素驱动下，将催生大量新的技术以及新的应用场景，在这一变革浪潮中，对新能源、大数据、智能化、信息化等新技术的集成应用，必将有着广阔的发展前景。建筑电气化技术和产业革新将推动建筑能源供给、消费互动、管理模式和利用效率等多个层面的系统性变革，需要我们加速研究来适应未来的发展趋势。(完)
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