2022中国城乡建设领域碳排放系列研究报告

20222022中国城乡建设领域碳排放系列研究报告建筑能耗与碳排放数据专业委员会2022-12究单位学研究院学研究院公司天津市建天津市建筑节能推广培训中心心究院团心究院团CONTENTSCONTENTSPart1Part22022中国建筑能耗与碳排放研究报告Part32022中国城镇污水处理碳排放研究报告Part42022中国城市生活垃圾处理碳排放研究报告公益性据驱动Part公益性据驱动Part1背景介绍口专委会简介整合行业力量，协同开展建筑能专项研究，通过数据共享夯实建筑节能式更名为中国建筑节能协会建筑能耗与碳排放数据专委会(ProfessionalCommitteeofEnergyandEmissionsCABEE研究型会Part1背景介绍Part1背景介绍口主要研究工作全全国建筑能耗分省建筑能耗建筑碳排放碳中和预测+全过程排放省级达峰形势评估碳排放达峰分析201620172018201920202021研究尺度研究对象时间维度研究范围分析方法全国分省能耗碳排放历史未来运行全过程数据测算达峰评估会 Part1背景介绍口发布年度报告.2016年，全国建筑能耗.2017年，分省建筑能耗.2018年，建筑碳排放测算.2019年，建筑碳达峰预测.2020年，建筑全过程碳排放碳中和情景预测.2021年，省级建筑碳达峰评估会Part1背景介Part1背景介绍•城市建筑碳排放核算•城镇污水处理碳排放核算•城市生活垃圾处理碳排放核算会PartPart2.1：全国建筑与建造碳排放数据分析PartPart2.1全国建筑与建造碳排放数据分析口2020年全国建筑与建造能耗tce全.建材生产阶段能耗11.1亿tce，占全国能源消费总量.建筑施工阶段能耗0.9亿tce，占全国能源消费总量的.建筑运行阶段能耗10.6亿tce，占全国能源消费总量tce发电煤耗计算；放包括建材部门及上游部门的能耗与碳会PartPart2.1全国建筑与建造碳排放数据分析口2020年全国建筑与建造碳排放2020年全国建筑与建造碳排放总量为50.8亿tCO2，占全国碳排放的比重为50.9%。其中：.建材生产阶段碳排放28.2亿tCO2，占全国碳排放.建筑施工阶段碳排放1.0亿tCO2，占全国碳排放总.建筑运行阶段碳排放21.6亿tCO2，占全国碳排放注2020年全国碳排放总量为99.74亿吨，引自BP数据库;放包括建材部门及上游部门的能耗与碳会城镇人均居住建筑面积m城镇人均居住建筑面积m2中国建筑运行能耗10.6亿吨标准煤，占全国能源消费比重Part2.1全国建筑与建造碳排放数据分析口2020年全国建筑运行碳排放•2020年建筑运行碳排放21.6亿吨，占全国碳排放21.7%•2021年建筑运行碳排放22.4亿吨农村人均居住建筑面积第七次全国人口普查数据中城镇和农村人均住房建筑面积分别为38.6m2和46.8m2，但该数据仅考虑了家庭户，未统计集体户数据。经研究测算，本报告所采用的实际会PartPart2.1全国建筑与建造碳排放数据分析口全国建筑运行碳排放变化趋势86420%“十三五”年均增速：3.4%9.016.59“773.16%201020152020公共建筑城镇居住建筑农村居住建筑变化趋势p建筑运行碳排放增速低于能耗增速；增速分别为7.0%、4.2%和2.8%势——分建筑类型p三类建筑碳排放均保持一定增速。p公共建筑，城镇居住建筑和农村居住建筑碳排放比例基本稳定在4:4:2.会PartPart2全国建筑与建造碳排放数据分析口全国建筑运行碳排放变化趋势建筑运行阶段碳排放变化趋势——分排放类别建筑运行阶段碳排放构成——分排放类别p建筑直接碳排放已于2016年达峰，此后出现明显下降趋势，十三五年均增速-3.1%；建筑电力碳排放保持较快增长，年均增速约7%；热力碳排放趋势趋缓，年均增速2%。p建筑直接碳排放占比在2010-2017年维持在34%左右，在2020年下降到25%；电力碳排放则从42%上升到53%；热力碳排放比例维持在21%-24%之间。会PartPart2.2：省级建筑运行碳排放数据分析Part2.2Part2.2省级建筑运行碳排放数据分析口2020年分省建筑碳排放p省级建筑运行碳排放总量差异表现明显，总量排名前五的省份依次为：①山东②河北③广东④江苏⑤河南p前5的省份排放占全国建筑碳排放排放总量的35%。p人口规模、用能结构差异和区域电网平均碳排放因子差异，是省际间排放差异的主要原因。类型比例会Part2.2省级建筑运行碳排放数据分析口2020年分气候区建筑碳排放不同气候区建筑能耗(亿tce)p北方地区建筑能耗占比逐年下降，夏热冬冷地区和南方地区建筑能耗占比逐年上升；但碳排放分布比例变动较小。p非采暖地区用能结构优化，清洁能源发电比例提升，电力排放因子显著下降，使得碳排放增速低于能耗增速。会Part2.2省级建筑运行碳排放数据分析口分省建筑运行碳排放变化趋势p各省市建筑碳排放历史变化趋势存在明显的差异；p北京、黑龙江、上海、湖北、四川、云南等省市进入平台期，多数省份表现为上升趋势。2020年30省市建筑运行碳排放总量历史变化趋势 会PartPart2.2省级建筑运行碳排放数据分析口新冠疫情对建筑碳排放影响"公共建筑碳排放减少p碳排放增速碳排放增速碳排放增碳排放增速3.5%2.4%4.8%.5%000005680090放增速放增速75680090放增速放增速河北省河北省55550海市湖北省海市湖北省0055550放增速放增速全国及多个省市2020年公共建筑碳排放总量出现下降现象，全国公共建筑碳排放下降1.4%。"居住建筑碳排放增加碳排放增速碳排放增速6%2.7%6%3%201520162017201820192020碳排放增速碳排放增速碳排放增速碳排放增速%%%0000碳排放增速碳排放增速碳排放增速%00000河北省河北省55广东省5555福建省55p2020年全国居住建筑碳排放增速(3.3%)约是2019年增速的2倍(1.6%)。会PartPart2.3：城市级建筑碳排放核算与分析••••《省级温室气体清单编制指南》《省级二氧化碳排放达峰行动方案编制指南》••••《省级温室气体清单编制指南》《省级二氧化碳排放达峰行动方案编制指南》放=Σ(城市建筑能耗筑能耗Part2.3城市级建筑碳排放核算与分析子)源《中国能源统计年鉴》•地区能源平衡表式•燃气锅炉•燃煤锅炉《中国城市建设统计年•按城市分列的城市天然气•按城市分列的城市液化石《中国城市统计年鉴》公报、年鉴搜集•居民生活•第三产业《中国城市建设统计年•按城市分列的城市集中供热基于“城市-省煤耗、气耗权直接能耗间接能耗1能耗2能耗3能耗城市能耗全省能耗会Part2.3城市级建筑碳排放核算与分析建筑类型能源种类统计范围及数据说明数据来源及处理方式覆盖范围建筑依省级消费总量进行调整；依城乡人口比例进行拆分《中国城市建设统计年鉴》生活用电生活用电”中《中国城市统计年鉴》各技术类型的供热总量，依供热面积拆分至住宅《中国城市建设统计年鉴》单列于“销售气量-居民家庭”一项之中；依城乡人口比例进行拆分《中国城市建设统计年鉴》数据城乡居民生活用电合计-城镇居民生活用电市统计年鉴、公报搜寻共建筑依省级能源平衡表中“公建-居建”能耗比例推算《中国城市建设统计年鉴》《中国能源统计年鉴》包含“交通运输、仓储和邮政业”、“信息传输、软件和信息技术服务业”、“住宿和餐饮业”“金融业”、“房地产业”“租赁和商务服务业”等,对应能源平衡表中的“批发、零售业和住宿、餐饮业”和“其他”市统计年鉴、公报搜寻经网络补全缺失数据、邮政局电力消市统计年鉴、公报搜寻市各技术类型的供热总量，依供热面积拆分至公建《中国城市建设统计年鉴》基于省级建筑煤炭消耗，分建筑类型依城市人口与三产GDP拆分《中国能源统计年鉴》数据会p液化石油气和天然气E,jp液化石油气和天然气E,j,k′=ER,j,k′×σPj,i/PjER,j,i,k=E,j,k′×E,j,i,k′/σE,j,i,k′EUR,j,i,k′=ER,j,i,k′×EUR,j,k′/ER,j,k′ERR,j,i,k′=ER,j,i,k′−EUR,j,i,k′EP,j,i,kk′=ER,j,i,k′×EP,j,k′/ER,j,kk′其中，i为有数据的城市，j为该城市所属省份；k′为化石能源，包括液化石油气和天然气；ER,j,k′、EUR,j,k′和EP,j,k′分别为省级能源平衡表中居民生活、城镇居民生为城市和省份人口；ER,j,i,kk′为城市居民能耗；E,j,i,k′为根据《年鉴》收集的城市居民家庭能耗；EUR,j,i,k′、ERR,j,i,k′和EP,j,i,k′分别为城市城镇居住建筑、农村居住建筑量。p煤炭依据省级《能源平衡表》中的建筑煤炭消费数据，利用城市相关社会经济指标的权重推算城市各类建筑的煤炭消费量。其中公共建筑采用城市第三产业GDP指标，居住建筑采用城市人口数量指标。Part2.3城市级建筑碳排放核算与分析2020年按城市分列的城市天然气城市名称供气总量(万立方米)用气户数居民家庭合计销售气量燃气损失量居民家庭集中供热燃气汽车全国1563702015302771381598415591501087519334226180947860176071871北京18541301779490158446561110232157464072447417155880天津60157658936393414159628290421221364550185796394河北64281062340120295766288434331940984257608073584石家庄14426214174132990219258299252115694801564623晋州10686105873653434201994526645006新乐243524201280240313343033422269218740016009159841唐山4853044066952267142164465868634864638滦州467145735992532987931579117…………2020年按城市分列的城市液化石油气城市名称供气总量(吨)用气户数居民家庭用气人口合计销售气量燃气损失量居民家庭燃气汽车全国83371098291148478667925022945961402371963687310310767北京3182932924451066952584818805541866158441天津60576598923914368433596433056563河北802687978955681479679037615871石家庄晋州1827818218641059139648103272新乐4414394032620045220唐山7650754365853000027000滦州183718291286815980146344…………会201514744%14844%15847%10832%201615446%15547%17853%10933%201729789%19458%18154%10832%201829388%19659%18054%10732%201929388%20461%18856%11434%202016850%16650%18355%10732%统计年鉴•居民可支配收入•居民消费支出设……预测缺失数据测算•居民生活用电量Part2.3城市级建筑碳排放核算与分析活用电量(农村居住建筑)+第三产业用电量p城市分行业用电数据搜集p电力消费缺失数据处理:采用神经网络弥补缺失数据用电量数据搜集情况x1x2xnφx1x2xnφw1w2ywmw1w2ywm输入层nm遗传算法优化径向基神经网络会Part2.3Part2.3城市级建筑碳排放核算与分析基础数据来源：《中国城市建设统计年鉴》-按城市分列的城市集中供热2020年按城市分列的城市集中供热城市名称蒸汽水供热面积米)供热总量供热总量住宅公共建筑热电厂供热锅炉房供热热电厂供热锅炉房供热全国6505457870651234500424988209742971215577北京814659354548620449天津8367655533642826河北69776869281205248779369584石家庄2052052993422208194434晋州4135新乐004230唐山4318909982516816滦州6296遵化5514迁安8606444秦皇岛06121197176735邯郸6351334武安4444440邢台288925254南宫682沙河30保定55633479925…………p其他集中供热能耗(热泵)p锅炉房供热能耗HBoiler,Gas=ENG×7Boiler,GasHBoiler,Coal=HBoiler−HBoiler,GasEBoiler,Coal=HBoiler,Coal×HCCBoiler,Coal其中，HBoiler,Gas为燃气锅炉集中供热量；ENG为用于集中供热的天然气能耗；7Boiler,Gas为燃气锅炉热效率，此处按95%计算；HBoiler为锅炉房供热总量；HBoiler,Coal为燃煤锅炉供热总量；EBoiler,Coal为燃煤锅炉的煤炭能耗；HCCBoiler,Coal为燃煤锅炉的供热煤耗，此处按热效率80%计算，为42.7kgce/GJ。p热电联产供热能耗ECogeneration,Coal=HCogeneration×HCCCogeneration,Coal其中，ECogeneration,Coal为用于热电联产集中供热的煤炭能耗；HCogeneration为热电厂集中供热量；HCCCogeneration,Coal为热电联产综合供热煤耗，取31.7kgce/GJ。HOther=HTotal−HCogeneration+HBoilerEOther=HOther×HECOther其中，HTotal为城市总集中供热量；HOther为各类热泵集中供热量；EOther为各类热泵集中供热能耗；HECOther为各类热泵集中供热综合供热能耗，取25.9kgce/GJ。会PartPart2.3城市级建筑碳排放核算与分析口城市建筑运行碳排放数据校核p利用城市能源平衡表核算建筑运行碳排放p误差来源：汽油、柴油量缺失p经济合作与发展组织国家的排放可能具有5%-10%的不确定性，而非经合组织国家的不确定性可能为10%-20%。Shanetal2017)"MethodologyandapplicationsofcitylevelCO2emissionntsinChinaJournalofCleanerProduction城市建筑运行碳排放数据验证表行碳排放是依据相应拆分方法核会Part2.3城市级建筑碳排放核算与分析口城市建筑碳排放核算结果p2015-2020年p覆盖范围：•4个直辖市•286个地级市•23个自治州•5个地区•3个盟•3个盟•总计317个地级行政区(321个城市)•2020年覆盖了中国大陆98.6%的人口和O相差约1亿tCO2，差异源来自缺失城市(县)，建筑汽油、柴油消费，以及集中供热排放。2020年城市建筑运行碳排会PartPart2.3城市级建筑碳排放核算与分析口城市建筑碳排放核算结果2020年城市人均建筑运行碳排放p受供暖影响，北方城市指标值显著高于南方p最高(>4t/人)：乌海、克拉玛依、呼和浩特、锡林郭勒、大庆等p最低(<0.4t/人)：达州、周口、资阳、河池、广安、茂名等会PartPart2.3城市级建筑碳排放核算与分析口城市建筑碳排放与经济相关性分析p城市建筑碳排放与城市经济产出密切相关；p城市公共建筑碳排放与城市第三产业GDP相p城镇化率和人均GDP越高的城市，其人均建会PartPart2.3城市级建筑碳排放核算与分析p华东地区2省份为例2020年江苏省各市建筑碳排放数据2020年浙江省各市建筑碳排放数据会未处理污泥处理处置 未处理污泥处理处置 Part32022中国城镇污水处理碳排放研究报告口城镇污水处理碳排放测算方法"城镇污水处理碳排放核算边界主处理注：本报告核算边界为绿色标记部分，包括城镇污水收集与处理全过程的大部分环节；灰色标记部分代表未收集、未处理和出水涉他处置方式的污泥排放，由于不可控性较强或占比较小，故未涵盖在核算范围内。会碳排放碳排放碳排放CHN2碳排放碳排放碳排放CHN2O排放N2O排放N2O排放碳排放CHPart32022中国城镇污水处理碳排放研究报告口城镇污水处理碳排放测算方法"城镇污水处理全过程碳排放源识别城镇污水和污泥处理产生的室气体的排间接排放：城镇污水和污泥运输及处理过程中消耗燃油燃气和电力导致的碳排COCO大气中碳排放净增加，故未涵盖在核算范围内。会数据来源：《省级温室气体清单编制指化石能源排放因子碳排放数据来源：《省级温室气体清单编制指化石能源排放因子碳排放处置量温室气体排放因子分别包括焚烧、建材利用、填埋、土地利用四种主要处置方式年报》、《中国生态环境统计年报》数据来源：文献收集、实地调研Part32022中国城镇污水处理碳排放研究报告口城镇污水处理碳排放测算方法"城镇污水处理碳排放测算框架污水处理碳排放量温室气体排放因子 温室气体排放因子会N2O225.5占比32.4%CH4194.0占比23.5%设备能耗1559.6占比63.3%处理过程6968占比73.1%CH44713占比67.6%污泥处理处置9536占比27.9%污水处理24624占比72.1%设备能耗2478占比26.0%N2ON2O225.5占比32.4%CH4194.0占比23.5%设备能耗1559.6占比63.3%处理过程6968占比73.1%CH44713占比67.6%污泥处理处置9536占比27.9%污水处理24624占比72.1%设备能耗2478占比26.0%N2O6313占比76.5%处理过程8253占比33.5%占比22.5%总排放量3416.02020年全国城镇污水处理全过程碳排放量3416.0万tCO2-eq，碳.直接排放为1522.1万tCO2-eq(CH4排放665.3万tCO2-eq，N2O排放为856.8万tCO2-eq)，占比45%；间接排放为1893.9万t，占比.污水处理排放为2462.4万tCO2-eq，污泥处理处置排放为953.6万tCOeq大约比例为7:3。处理过程、设备能耗和运输划分，污水处理三部分各占比0.9%。碳抵消量769.1净排放量2646.9总排放3416.0万吨CO2-eq运输9.0.9%运输77.5.2%Part32022中国城镇污水处理碳排放研究报告2020年全国城镇污水处理全过程碳排放(单位：万tCO2-eq)会PartPart32022中国城镇污水处理碳排放研究报告p全国城镇污水直接排放和间接排放总体均呈现增长趋p全国城镇污水排放强度呈波动变化，有轻微下降趋势。碳碳排放(万吨)0004321排放强度(tCO2-eq/万吨)2011201220132014201520162017201820192020直接排放间接排放污水排放强度势p全国城镇污水实际处理量呈现逐年增加的上升趋势，2011-2020年均增速7.78%。pCOD去除量和总氮去除量与城镇污水处理量具有较强的正相关关系，但在2020年有所下降。9002000污污水实际处理量(亿吨)002011201220132014201520162017201820192020COD去除量总氮去除量污水实际处理量势00去去除量(万吨)会排放强度(tCO2-排放强度(tCO2-eq/吨)处理量(万吨)0000其他Part32022中国城镇污水处理碳排放研究报告p全国城镇污泥处理处置总排放在2015年达到峰值，后呈现逐年下降趋势，同时抵消量呈现逐年增加。p由于处理结构优化，净排放强度和总排放强度均呈现下降。p全国城镇污泥处置量总体呈现上升趋势，近10年来年均增速4.96%.p2011-2020年，污泥填埋占比从56.03%下降到21.91%；相应地，污泥综合利用比例从43.9%提高到78.09%。碳排放(万吨)碳排放(万吨)5000-50020112012201320142015201620172018201920200.60.40.20-0.2-0.4势02011201220132014201520162017201820192020其其他会PartPart32022中国城镇污水处理碳排放研究报告2020年分省城镇污水处理全过程碳排放(单位：万tCO2-eq)分省城镇污水处理全过程碳排放差异明显，主要是由于城镇污水和污泥处理量及处理方式造成：依次为西藏、海南和青海，其净排放量均不足万tCO2-eq。p碳抵消量贡献前三的省份依次为江苏、浙江、山东，均超过烧或土地利用的方式。会单位GDP排放单位GDP排放强度(tCO2-eq/亿元)Part32022中国城镇污水处理碳排放研究报告p对于全国城镇污水处理全过程碳排放，单位GDP排放强度排名前三的地区依次为宁夏、甘肃和黑龙江，后三位的依次为福建、江西和贵州；人均排放强度排名前三的地区依次为内蒙古、宁夏和北京，后三位的依次为江西、贵州和广西，这主要受到城镇人口、经济规模以及污泥处理方式的影响。p无论是单位GDP排放强度还是人均排放强度，污水处理都要高于污泥处理处置。污水处理排放强度主要取决于采用的不同处理工艺，污泥处理处置排放强度取决于采用的不同处理处置方式。907060504030200新疆宁夏青海甘肃陕西西藏云南贵州四川重庆海南广西广东湖南湖北河南山东江西福建安徽浙江江苏上海黑龙江吉林辽宁内蒙古山西河北天津北京人均排放强度人均排放强度(kgCO2-eq/人)7060504030200城镇污水单位GDP排放强度城镇污泥单位GDP排放强度城镇污水人均排放强度城镇污泥人均排放强度2020年分省城镇污水处理全过程碳排放强度比较会Part3Part32022中国城镇污水处理碳排放研究报告p大部分省市总排放仍呈现上升趋势，受到新冠疫情影响大部分省市在2020年都有不同程度的下降。会PartPart32022中国城镇污水处理碳排放研究报告城镇城镇污水处理全过程碳排放(万tCO2-eq)400035003000250020000000500086420−238003600340032003000400086420−238003600340032003000-0.-0.34-1.522011201220132014201520162017201820192020城镇污水处理全过程碳排放增长率新冠疫情对全国城镇污水处理全过程碳排放影响p全国城镇污水处理全过程碳排放总体上呈增长趋势，增长率基本维持在3%-8%左右。2020年，由于新冠疫情影响，出现较大程度下降，下降比例为1.52%。3468.63416.03281.9-1.52%3468.63416.03281.9-1.52% 201820192020p按照历史增长趋势推算，未发生新冠疫情情况下，全国城镇污水处理全过程碳排放在2020年预计达到3601.8万tCO2-eq，较往年增长率为3.87%。p与2020年实际碳排放数据相比，差值为133.2万tCO2-eq，占2020年实际碳排放的比例为3.90%。会研究报告垃圾处理垃圾运输“三废”垃圾处理垃圾运输“三废”Part42022中国城市生活垃圾处理碳排放研究报告"城市生活垃圾处理碳排放核算边界(没有利用价值的生处置，由于占比较少或缺乏统计数据的原因，故未涵盖在核算范围内。会碳排放碳排放N2O排放碳排放Part42022中国城市生活垃圾处理碳排放研究报告"城市生活垃圾处理全过程排放源识别 "城市生活垃圾处理全过程排放源识别室气体的排COCO大气中碳排放净增加，故未涵盖在核算范围内。会数据来源：实地调研、文献收集数据来源：《省级温室气体清单编制指南》数据来源：中国区域电网的排放因子碳抵消量数据来源：实地调研、文献收集数据来源：《省级温室气体清单编制指南》数据来源：中国区域电网的排放因子碳抵消量垃圾处理量数据来源：《中国城市建设统计年鉴》实地调研数据来源：文献收集Part42022中国城市生活垃圾处理碳排放研究报告"城市生活垃圾处理全过程碳排放测算框架电力生产碳排放因子化肥生产碳排放因子会占比50.0%总排放量9404.5碳抵消量4703.5占比50.0%总排放量9404.5碳抵消量4703.5净排放量4701.0Part42022中国城市生活垃圾处理碳排放研究报告2020年全国城市生活垃圾处理全过程碳排放总量为9404.5万205.8万tCO2-eq，N2O排放为95.9万tCO2-eq)，约占85%，间接.按照处理过程、设备能耗和运输划分，三部分各占比为84.6%、2020年全国城市生活垃圾处理全过程碳排放(单位：万tCO2-eq)会碳排放(万吨)012345678901234567890排放强度(tCO2-eq/吨)Part42022中国城市生活垃圾处理碳排放研究报告碳排放(万吨)012345678901234567890排放强度(tCO2-eq/吨)Part42022中国城市生活垃圾处理碳排放研究报告00000间接排放抵消量总排放强度净排放强度度变化趋势p全国城市生活垃圾处理碳排放总体上呈现逐年增加趋势，增速在2%-6%左右。p总排放强度比较平稳，净排放强度呈现明显下降趋势，2010年以来下降了44%，主要是由于抵消量的贡献。处理量(万吨处理量(万吨)01234567890123012345678901234567890000处理率处理率(%)00卫生填埋焚烧堆肥简易填埋无害化处理率p全国城市生活垃圾清运量逐年增多，而在2020年有所下降，主要是由于疫情导致消费减弱的影响。p害化处理方式占比逐年增加，其中焚烧处理增加最为明显，填埋处理占比呈先上升后下降趋势。会PartPart42022中