靈活脫碳：建筑節(jié)能改造與可持續(xù)能源融合之路

建筑領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)氣候中和的途徑依賴于三大關(guān)鍵支柱。首先，對(duì)現(xiàn)有建筑進(jìn)行節(jié)能改造至關(guān)重要。其次，供暖技術(shù)需要向低排放能源轉(zhuǎn)型。最后，能源供應(yīng)本身的脫碳對(duì)于實(shí)現(xiàn)建筑環(huán)境的氣候目標(biāo)至關(guān)重要。

在實(shí)施單個(gè)企業(yè)戰(zhàn)略時(shí)，各種目標(biāo)之間會(huì)出現(xiàn)沖突，例如經(jīng)濟(jì)適用房、經(jīng)濟(jì)效率和氣候目標(biāo)。此外，市政供熱規(guī)劃還依賴于能源部門和區(qū)域發(fā)展規(guī)劃。任何想要在這個(gè)充滿矛盾的領(lǐng)域制定正確的戰(zhàn)略并最終付諸實(shí)施的人，都必須精通各種任務(wù)。

節(jié)能型系列改造可以克服其中一些挑戰(zhàn)。憑借其豐富的建筑外墻配置和能源方案，它提供了高度的靈活性。通過這種方式，可以在投資組合中采用多種策略，并實(shí)現(xiàn)最大程度的二氧化碳減排。接下來，我們一起來看看ecoworks是如何在德國實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

隔熱建筑外墻：成功的關(guān)鍵

實(shí)施脫碳途徑有一個(gè)關(guān)鍵杠桿，特別是在能源效率等較低的住房存量中：改善建筑外墻。

遏制損失，減少消耗

專業(yè)的隔熱和窗戶更換顯著減少了熱傳導(dǎo)損失，從而降低了供暖終端能源的消耗。另一方面，由此節(jié)省的能源成本也為提高基本租金創(chuàng)造了潛力。更低的額外成本和更高的租金收入是強(qiáng)有力的論據(jù)。然而，降低終端能源消耗還能帶來更多好處。

例如，二氧化碳排放量也會(huì)隨著排放系數(shù)的恒定而下降。鑒于二氧化碳定價(jià)（BEHG 和 CO2KostAufG）的不斷提高，這一點(diǎn)尤為重要，因?yàn)樗梢员苊鈽I(yè)主和租戶承受巨額的額外財(cái)務(wù)負(fù)擔(dān)。此外，較低的終端能源需求還可以減少能源價(jià)格波動(dòng)等外部因素的影響。

低溫能力和供應(yīng)安全性

因此，改善建筑外墻可以降低建筑的整體能源需求。這不僅簡化了新型發(fā)電或供熱系統(tǒng)的尺寸設(shè)計(jì)，也是提升建筑低溫性能的關(guān)鍵因素。在降低供暖負(fù)荷的情況下，只有供熱系統(tǒng)的溫度處于低溫范圍（≤ 55°C）內(nèi)才有可能運(yùn)行。

降低的供水溫度還能提高熱泵的運(yùn)行效率，與光伏系統(tǒng)和綠色電價(jià)相結(jié)合，為建筑實(shí)現(xiàn)二氧化碳中和運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。此外，當(dāng)連接到區(qū)域供熱網(wǎng)絡(luò)時(shí)，隔熱性能良好的建筑外殼可以減少從電網(wǎng)吸收的熱量，從而減少二氧化碳排放。

資金：最佳條件

建筑隔熱與高效系統(tǒng)技術(shù)的協(xié)同作用是實(shí)現(xiàn)二氧化碳中和建筑運(yùn)營的關(guān)鍵。例如，德國政府的高效建筑基金 (BEG) 也同時(shí)考慮了建筑外墻和相應(yīng)能源的系統(tǒng)技術(shù)，這不足為奇。通過結(jié)合這兩個(gè)方面，可以最大限度地降低最終能源消耗，最大限度地利用可再生能源，并為現(xiàn)有建筑組合提供可持續(xù)的解決方案。

例如，在德國一些幕墻系統(tǒng)滿足 KfW 55 標(biāo)準(zhǔn)的要求。這意味著，使用他們進(jìn)行批量翻新可獲得高額融資率，包括 15% 的退款獎(jiǎng)勵(lì)。預(yù)制幕墻元件與合適的能源方案相結(jié)合。這是通過在工廠安裝幕墻元件中的必要組件來實(shí)現(xiàn)的：供暖、冷熱水、電氣/控制以及通風(fēng)（帶或不帶熱回收）的管線從一開始就集成到系統(tǒng)中。

選擇能源供應(yīng)

選擇合適的能源供應(yīng)方案時(shí)，需要考慮諸多方面，以使其盡可能可持續(xù)且經(jīng)濟(jì)高效。批量改造在這方面提供了多種選擇。

區(qū)域供熱

在某些情況下，更換能源來源并不合理。例如，如果建筑物已經(jīng)接入現(xiàn)有的區(qū)域供熱網(wǎng)絡(luò)，則可能存在這種情況。在這種情況下，只需進(jìn)行簡單的連續(xù)性建筑結(jié)構(gòu)改造，即可將能效等級(jí)提升至 A/A+ 級(jí)。此外，還可以采取其他措施進(jìn)一步減少熱能損失。例如，對(duì)地下室天花板進(jìn)行隔熱處理并翻新屋頂。如有必要，還可以在保留現(xiàn)有屋頂?shù)那闆r下，對(duì)頂層天花板進(jìn)行隔熱處理。

在一系列改造項(xiàng)目中，將現(xiàn)有物業(yè)首次接入?yún)^(qū)域供熱管網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)向未來零二氧化碳供熱的轉(zhuǎn)型。但需要注意的是：能源供應(yīng)商在構(gòu)建可持續(xù)且氣候友好的區(qū)域供熱供應(yīng)體系中發(fā)揮著核心作用。目前，電網(wǎng)尚未實(shí)現(xiàn)二氧化碳中和。此外，接入供熱管網(wǎng)還會(huì)帶來其他一些依賴性，例如投資和基礎(chǔ)設(shè)施擴(kuò)建的延誤。因此，與當(dāng)?shù)啬茉垂?yīng)商進(jìn)行早期密切協(xié)調(diào)至關(guān)重要。我們可根據(jù)客戶需求，在此過程中提供咨詢和支持。

正如第一部分所述，能源選擇也與融資措施息息相關(guān)。對(duì)于區(qū)域供熱連接而言，這意味著：如果供熱管網(wǎng)的一次能源系數(shù)不超過0.25，或者存在轉(zhuǎn)型計(jì)劃，則德國復(fù)興信貸銀行的資金將獲得能效獎(jiǎng)勵(lì)（+5%的還款獎(jiǎng)勵(lì)）。與新能源發(fā)電機(jī)的安裝成本相比，區(qū)域供熱轉(zhuǎn)運(yùn)站的低投資成本是一個(gè)令人信服的論據(jù)。

作為專業(yè)系統(tǒng)改造的一部分，連接系統(tǒng)允許用戶繼續(xù)使用樓宇內(nèi)現(xiàn)有的管網(wǎng)（用于供暖和冷熱水），并將其連接到換熱站。如有必要，可通過外墻進(jìn)行立管改造。如果樓宇內(nèi)沒有集中供水，外墻的管道元件可提供一種微創(chuàng)安裝方案。因此，只需相對(duì)較少的投入即可切換到區(qū)域供熱，從而確保為住宅單元提供更可持續(xù)的供水。

集中供熱

集中供熱也適用于現(xiàn)有采用分散式燃?xì)饧泄嵯到y(tǒng)的樓宇。將燃?xì)饧訜崞鲹Q成空氣能熱泵或區(qū)域供熱系統(tǒng)，可以充分利用可再生能源，降低運(yùn)營成本。這樣一來，樓宇內(nèi)化石燃料發(fā)電機(jī)的數(shù)量將顯著減少！集中控制確保系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化，使業(yè)主和租戶受益。

根據(jù)建筑類型和技術(shù)要求，熱水加熱可采用集中式或分散式。地下室集中式解決方案意味著公寓內(nèi)無需額外設(shè)備，從而降低了維護(hù)和維修成本。前提條件是建筑物內(nèi)必須安裝或存在相應(yīng)的熱水輸送管網(wǎng)，并始終遵守《飲用水條例》和飲用水裝置的衛(wèi)生要求。此外，還必須定期檢查。

可以維持現(xiàn)有的即熱式電熱水器供水，但考慮到一次能源需求和信貸銀行的目標(biāo)資助標(biāo)準(zhǔn)，可能需要提高能源效率。因此，在分散供水的情況下，公寓或淡水站是一種明智的選擇，它們通過來自中央供暖系統(tǒng)的熱交換器按需加熱水。在這種情況下，公寓層面的熱水制備采用中央供暖系統(tǒng)（例如區(qū)域供暖或中央熱泵）。由于水僅在公寓內(nèi)加熱，因此管道損耗更少。此外，公寓供水站可以輕松集成到現(xiàn)有的供暖系統(tǒng)中。由于這種熱水制備可能符合3升規(guī)則段），因此房東沒有義務(wù)取樣。

熱回收

根據(jù)現(xiàn)行法規(guī)和德國復(fù)興信貸銀行 (KfW) 節(jié)能住宅標(biāo)準(zhǔn)，我們?yōu)榉碌慕ㄖ锱鋫浜线m的通風(fēng)方案。這些方案確保必要的通風(fēng)，以滿足衛(wèi)生和健康要求，并在正常運(yùn)行期間為用戶提供結(jié)構(gòu)保護(hù)，并去除多余的濕氣。

通風(fēng)方案可分為帶熱回收和不帶熱回收的系統(tǒng)。帶熱回收的系統(tǒng)利用排風(fēng)熱量加熱送風(fēng)。這降低了供暖需求并節(jié)省了能源。根據(jù) BEG-WG 指令，EE 等級(jí)必須使用帶熱回收的通風(fēng)系統(tǒng)?？梢允褂弥醒胧健⒎稚⑹揭约爸醒牒头稚⑹交旌鲜酵L(fēng)系統(tǒng)。不帶熱回收的系統(tǒng)也可使用，最高可達(dá) KfW 55 標(biāo)準(zhǔn)。然而，這些情況下較低的投資也意味著更少的資金投入。因此，作為項(xiàng)目咨詢的一部分，我們會(huì)根據(jù)客戶的目標(biāo)，向客戶展示每種情況下的最佳方案。

光伏（PV）系統(tǒng)

光伏擴(kuò)張的戰(zhàn)略目標(biāo)也可以在一系列改造項(xiàng)目中得到推進(jìn)。作為模塊化梯形屋頂改造的一部分，我們可以安裝全面積光伏系統(tǒng)。運(yùn)營中最重要的三個(gè)概念是租戶用電模式、全額上網(wǎng)和部分上網(wǎng)。

租戶電力模式可以將住宅建筑屋頂產(chǎn)生的太陽能直接供應(yīng)給租戶。這種模式下，產(chǎn)生的電力不會(huì)全部輸送到公共電網(wǎng)，而是在現(xiàn)場使用。然而，這種模式需要謹(jǐn)慎的法律和技術(shù)實(shí)施，包括電力供應(yīng)的計(jì)費(fèi)和管理，以及遵守監(jiān)管框架。我們?yōu)榭蛻籼峁?shí)施合適模式的建議。

在全額上網(wǎng)的情況下，所有太陽能發(fā)電量都將并入公共電網(wǎng)。光伏系統(tǒng)運(yùn)營商將根據(jù)《可再生能源法》（EEG）獲得上網(wǎng)電價(jià)。這種方式在行政管理上較為簡單，因?yàn)闊o需與租戶單獨(dú)結(jié)算，所有電力都將并入電網(wǎng)運(yùn)營商。

在部分供電模式下，部分太陽能發(fā)電量直接供建筑使用，剩余電力則輸送至公共電網(wǎng)。一個(gè)具體的應(yīng)用示例是空氣能熱泵的供電。該熱泵利用光伏電力來產(chǎn)生熱量和熱水，從而減少對(duì)外部能源的依賴并降低運(yùn)營成本。該解決方案需要智能控制和能源管理系統(tǒng)，以便最佳地協(xié)調(diào)光伏發(fā)電量和熱泵的能源需求。

資料來源：ecoworks

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