建筑行業是全球能源消耗和碳排放的主要領域之一。目前，全球建筑業排放了三分之一的溫室氣體，這些溫室氣體來自為供暖、制冷、烹飪、照明、為電器供電以及建造住宅和商業建筑所使用的化石燃料。

　　建筑行業碳減排目標的實現，重點在于降低因能源消耗和材料使用而產生的碳排放，主要通過使用變革性技術提高能源利用效率，并以零碳能源替代品取代化石能源，實現從源頭上減少碳排放。

　　根據全球主要經濟體的技術部署，建筑行業脫碳技術路徑主要包括能效提升、電氣化和清潔供暖、現場能源生產和靈活利用、綠色建筑材料和工藝以及運營和維護的智能化管理等五種方式。

　　建筑行業作為全球碳排放的“大戶”，正經歷一場前所未有的綠色革命。從智能調光玻璃到低碳水泥，從熱泵技術到AI能效管理，見證了建筑脫碳技術的飛速發展。本文將帶您了解全球建筑行業最新的脫碳戰略、關鍵技術突破和示范項目進展，揭示這場靜悄悄的“建筑革命”如何重塑我們的城市未來。

　　建筑脫碳

　　一場迫在眉睫的全球行動

　　建筑行業是全球能源消耗和碳排放的主要領域之一。國際能源署（IEA）數據顯示，建筑運營能耗占全球最終能源消耗總量的30%，碳排放量占全球能源相關排放的26%。這一龐大的碳足跡使建筑行業成為全球氣候行動的關鍵戰場。

　　2024年，建筑脫碳迎來轉折點。聯合國環境規劃署（UNEP）與全球建筑建設聯盟（GlobalABC）發布的《2024—2025年全球建筑與施工狀況報告》顯示，建筑行業的二氧化碳排放量自2020年以來首次下降。

　　能效革命

　　從“智能皮膚”到“會呼吸”的建筑

　　“建筑圍護結構”的創新是提升能效的第一道防線。2024年，能效技術領域取得多項突破性進展。東南大學研究人員在2024年3月提出將發光太陽能聚光器與電致變色超級電容器集成的新型智能窗設計，避免了笨重儲能模塊的安裝。這種“二合一”設計大幅提升了實用性和能效，使窗戶不僅能調節光線，還能儲存能量。美國勞倫斯·伯克利國家實驗室通過分析100多種材料樣品和全球2000多個地點的280萬次模擬，優化了熱響應窗的性能參數。研究發現，這類窗戶在需要同時加熱和冷卻的氣候區表現尤為出色。

　　這些能效技術的共同特點是動態響應環境變化，使建筑像擁有“智能皮膚”一樣，能夠根據外部條件自動調節性能，實現真正的“會呼吸的建筑”。

　　用于自供電智能窗戶和顯示器的發光太陽能聚光器

　　和電致變色超級電容器的集成裝置

　　電氣化轉型

　　熱泵技術引領清潔供暖革命

　　在建筑脫碳的多種路徑中，電氣化被普遍認為是最具潛力的方向之一。國際能源署（IEA）將可再生能源驅動的熱泵列為新建筑和供暖改造的首選技術，熱泵技術也被《麻省理工科技評論》更是將其評為“2024年十大突破技術”之一。熱泵技術的全球部署和電氣化的協同效益尤為突顯。

　　歐洲將熱泵作為電氣化的重要途徑。2024年5月生效的歐盟《凈零工業法案》提出，到2050年熱泵部署量將增加6倍。英國也在同月宣布向公共部門提供11.7億英鎊資金，用于安裝熱泵等低碳供暖系統。

　　與此同時，研究表明，電氣化不僅能直接減少建筑碳排放，還能帶來多重協同效益。2024年8月，美國勞倫斯伯克利國家實驗室發現，先進建筑技術的協同作用可顯著推動電氣化和能源系統脫碳。

　　電氣化轉型不僅改變了建筑的能源供給方式，更重塑了整個能源系統的運行模式。隨著可再生能源比例的提高，建筑將從單純的能源消費者轉變為產消一體化的能源節點。

　　空氣源熱泵的工作原理

　　示范項目

　　CCUS與低碳水泥加速落地

　　截至2024年10月，全球建筑行業脫碳示范項目達30個，其中60%為耦合CCUS技術的水泥項目。代表性進展包括：美國Sublime Systems實現電化學水泥千噸級生產；墨西哥Cemex通過熟料微粉化降低碳排放；美國Brimstone利用無碳原料生產低碳水泥；加州Lebec凈零項目計劃年封存95萬噸CO?，結合替代燃料與碳捕集技術。

　　2024年3 月，美國 Brimstone 公司宣布建設一座年產 14 萬噸普通波特蘭 水泥及補充膠凝材料的創新工廠，預計每年減少 12 萬噸二氧化碳排放。該工藝采用無碳硅酸鈣巖石作為原料，避免了石灰石分解產生的 高碳排放，并能生成可永久吸收二氧化碳的鎂化合物，從而實現深度脫碳。Brimstone 的工藝可低成本大規模生產符合行業標準的水泥， 被 IEA 列為塑造現代能源系統的 50 項關鍵技術之一。

　　CCUS流程圖

　　建筑行業脫碳是實現全球碳減排目標的關鍵領域，其重點在于降低因能源消耗和材料使用而產生的碳排放，主要通過使用變革性技術提高能源利用效率，并以零碳能源替代品取代化石能源，實現從源頭上減少碳排放。盡管相關技術已 取得顯著進展，但仍面臨諸多挑戰和機遇。當前示范多聚焦CCUS水泥領域，未來應加速技術迭代與商業化，推動規模化低碳應用以實現碳中和目標。

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