加快建築能源效率建設面臨的機遇與挑战

2024-09-13 18:02:21    編輯: robot
導讀 隨着全球氣候和能源危機的加劇,目前的方法和機制不足以實現全球“氣候目標”的雄心。各地區都需要進行範式改變,以在政府補貼的基礎上創造價值並利用創新的私人投資。這種觀點全面審視了利害關系和挑战,並提供了...


隨着全球氣候和能源危機的加劇,目前的方法和機制不足以實現全球“氣候目標”的雄心。各地區都需要進行範式改變,以在政府補貼的基礎上創造價值並利用創新的私人投資。這種觀點全面審視了利害關系和挑战,並提供了改進培訓、生態系統开發、銷售方法、創新資金和監測個人房主選擇結果的具體建議,其中一些建議也適用於工業和商業領域。

行動的必要性

根據國際能源署 (IEA) 的數據,在新冠疫情之前的環境中,建築物排放量佔全球能源相關碳排放量的 39%,其中 28% 來自供暖、制冷和供電等運營排放,11% 來自材料和施工能源相關碳排放。這凸顯了當前改造建築並實現雄心勃勃的減排目標的任務的規模和緊迫性。

以歐洲地區爲例,歐洲綠色新政與歐盟委員會的復蘇計劃相結合,正在推動整個歐洲向建築翻新的動態轉變。歐洲革新浪潮處於這一战略的前沿;其綜合方法旨在到 2030 年將年度翻修率提高一倍,以實現溫室氣體減排 55%;並到 2050 年通過 100% 淨零建築實現碳中和。

該战略還旨在提高翻新建築居住者的生活質量,並促進在建築行業創造大量綠色就業崗位。改造浪潮重點關注三個領域:脫碳、改造以及解決能源貧困和表現最差的建築(見圖 1)。


圖 1. 歐盟委員會改造浪潮重點領域

歐洲建築性能研究所 (BPIE) 估計,歐盟境內有2.2億棟建築單元,其中75%是住宅; 2020年至2030年間,可翻新3500萬棟建築。

爲了實現這一目標,歐洲國家必須將其計劃改造率提高一倍,在某些情況下提高兩倍,BPIE 估計,到 2030 年,年改造率需要達到 3% 才能實現氣候目標。目前,許多國家只計劃到2030年改造1%-2%的住宅建築。

據Arthur D. Little (ADL) 對 9 個國家(佔歐洲住宅建築總量的 65% 以上)進行的抽樣顯示,實現 2030 年目標所需的每年 3% 的建議翻修率遠未實現(見圖 2) 。此外,翻新還有一個質量維度。據BPIE稱,每年僅對0.2%的建築群進行深度改造,有效提高能源效率至少60%。與此同時,碳中和需要在 2030 年至 2050 年間對 60%-80% 的建築進行翻修。


圖 2. 到 2030 年預計住宅建築年度改造目標(歐盟國家樣本,包括挪威和英國)

因此,一些歐洲國家开始採取積極措施來實現這一目標,例如在一些國家(例如荷蘭和德國)或地區(例如比利時的佛蘭德斯)徵收翻修稅,法律上要求所有出售的住宅樓都徵收裝修稅。如果不符合現行規定,則在特定日期後在一定年限內進行翻修。各國也可以創造性地尋找其他激勵措施,例如對租金指數化施加限制(例如法國和比利時)。雖然各國的政策有所不同,但大多數國家都制定了本地認證計劃,認可專業人士和公司在建築翻新能源效率和環境績效方面的專業知識。

通常,這些認證是獲得與建築物能源效率相關的某些政府補貼和激勵措施的先決條件。除此之外,歐盟的建築能源績效指令已進行了調整,最低能源績效標准現已成爲住宅建築的可選工具,並重點關注爲每個成員國提供靈活性,以減少住宅建築存量的平均一次能源使用到 2030 年和 2035 年分別增長 16% 和 20%-22%。

此外,主要趨勢也在加強翻新浪潮,包括推動更多地使用可持續回收和生物來源材料,以及減少施工和建築管理階段的二氧化碳排放。此外,人們越來越重視通過利用先進的自動化、輕質材料和數字技術來提高建築行業的生產力。這種關注源於該行業缺乏熟練的勞動力,以及隨後日益增長的解決產出相對於投入時間下降趨勢的需求。

應對挑战

爲了實現 2030 年目標並維持 2050 年雄心,必須解決以下五項挑战。

1. 建築改造技術高度多樣化

通過改造提高建築物的能源效率首先要了解可用的技術。廣泛的解決方案給專業利益相關者(知識、經驗、協調)和個人房主帶來了復雜性。技術選項可分爲兩類:

  • 減少能源損失的技術。雖然文獻中的百分比略有不同,但典型的非隔熱房屋大約 30% 的熱量通過牆壁散失,25% 通過屋頂散失,15% 通過窗戶散失,15% 通過漏水或自然通風和裂縫散失,10% 通過地板散失,5% 通過地板散失。通過門(見圖 3)。通過使用現代技術可以最大限度地減少住房中的能源損失:

    • 牆壁、屋頂和地板。隔熱技術是推動建築物淨零改造最常用的產品,因爲它們可以防止不必要的熱損失。使用不同的材料(例如礦棉、發泡或擠壓聚苯乙烯、聚氨酯或木纖維或大麻等天然絕緣材料);礦棉仍然是最常見的(盡管其使用正在緩慢下降)。

    • 窗戶和門。門窗框均爲成熟產品;僅對有限的有前景的新門窗材料進行漸進式改進。主要使用的材料是未增塑的PVC(聚氯乙烯),其次是鋁和木材。鑑於市場成熟度,各自技術的份額在歐盟保持穩定。同樣,窗戶和玻璃門的多重玻璃技術也相當成熟,但正在逐步發展。

    • 通風。通風技術的選擇很大程度上取決於地理位置和相關氣候。在歐洲北部地區,熱回收通風系統佔據市場主導地位,而西部地區排氣通風系統的使用更爲廣泛。東部和南部地區普遍採用自然通風。熱回收通風的採用正在增長,但規模仍然很小,而排氣通風的採用正在獲得越來越多的關注。


圖 3. 非隔熱房屋中的典型熱損失

  • 綠色能源技術

    • 供暖系統。當前的供暖技術無法支持實現淨零目標,因此需要進行轉變。因此,目前對天然氣冷凝鍋爐的關注必須轉向熱泵、生物質鍋爐和區域供熱技術。歐洲各國的熱泵採用分布存在顯着差異。斯堪的納維亞國家明顯領先,挪威達到了每三個家庭配備一台熱泵。太陽能裝置的存在可以爲電熱泵提供所需的能量,這對其成功使用至關重要。然而,熱泵的投資成本很高;爲了達到預期的採用率,必須解決這個障礙。還應考慮其他因素,例如建築供電系統的尺寸,這可能會導致轉換成本上升。更一般地說,能源基礎設施可能與最佳供暖技術不完全一致(對於像法國這樣的國家來說,這可能更容易,因爲這些國家習慣於電供暖而不是燃氣供暖),甚至阻礙光伏安裝,因爲電網無法處理負載和/或米不會倒退。

    • 能源管理軟件和平台。這些選項包括建築能源管理系統、能源監測和目標軟件、需求響應平台、能源分析軟件以及能源採購和管理平台。這些平台和軟件將通過提供高度自動化和高效的供暖(可以在相關情況下進行監控和優化)來越來越多地支持家庭能源績效。集成家用電池(通常連接到太陽能電池板)是一種能源管理推動者,可以最有效地生產、存儲和使用能源。

2. 對業主的支持不足

爲了促進和加速正在進行的翻修浪潮,大多數歐盟政府都建立了專門的平台和服務來支持業主,協助選擇供應商、行政文書工作和資金。盡管這些舉措受到歡迎,但考慮到年度裝修目標的需求量及其隨之而來的高昂成本,這些舉措往往還不夠。補貼政策的變化也可能影響變化的步伐。

最近的一個例子是德國和意大利減少了熱泵補貼金額,從而大幅減少了需求。其他例子可能與歐洲推動的建議有關,例如“電力市場設計”歐洲指令,該指令鼓勵歐盟國家到 2023 年放棄光伏補償計劃。增加預算以擴大支持和增加補貼資金,並結合透明和簡化的政策機制,預計將逐步彌合這一差距。

3. 勞動力低技能和老齡化

需要熟練的勞動力來安裝、維護和操作先進的隔熱、供暖、通風和能源管理技術。據 Statista 稱,在一項關於限制建築活動因素的調查中,超過 30% 的受訪者一致認爲,自 2021 年中期以來,勞動力短缺是他們最關心的問題。這些短缺同時成爲歐盟建築業的主要擔憂,超過了需求不足以及材料和/或設備短缺等其他關鍵問題。

特別是,許多國家面臨技術勞動力老齡化和實習生減少的問題。 《2023 年歐洲就業和社會發展》報告估計,勞動力短缺程度是 10 年前的三倍。

國際工會聯合會 (ITUC) 和歐洲建築和木工聯合會 (EFBWW) 委托進行的一項研究評估了翻新浪潮及其相關技能要求的直接和間接就業影響,估計建築業在2020 年和 2030 年。報告還估計,需要 120 萬名工人來替代離开勞動力的老齡化工人。歐洲建築工業聯合會 (FIEC) 最近估計,2022 年至 2027 年間,建築行業 25% 的勞動力將需要提升技能和再培訓,以解決技能不匹配的問題。

4、建築價值鏈高度碎片化

建築行業的特點是價值鏈高度分散,存在大量孤立的業務,無法充分支持改造浪潮。根據歐洲職業培訓發展中心 (CEDEFOP) 的數據,該行業以中小型企業爲主,估計歐盟有 330 萬家建築公司僱用的工人不到 20 人。出於多種原因,這些企業對其社區有價值,但規模小意味着它們無法始終滿足所有客戶的需求。

歐洲不同需求(即供暖和制冷方面)和習慣以及地方、國家、地區和城市法規的多樣性也使通用方法的實施變得復雜。總而言之,這帶來了擴展和協調方面的挑战,並減緩了集成節能解決方案的採用。建築翻新通常涉及多個利益相關者,包括承包商、建築師、工程師、供應商和業主。這些各方之間缺乏協作和協調可能會阻礙改造進程。

5. 在高通脹和高利率的背景下爲建築翻新工作提供資金的復雜性

個人房主的資金能力可能成爲建築翻新中廣泛採用節能技術的障礙。高貸款利率、補貼或財政激勵不足以及節能建築材料價格飛漲,增加了裝修的前期成本,使房主投資節能技術面臨財務挑战,同時往往會侵蝕利潤。

此外,歐盟委員會估計,要實現 2030 年翻修目標,每年需要 2750 億歐元的建築翻修額外投資,而與此同時,主權債務償還變得更加困難,因此國家和地區政府的財政激勵資金面臨壓力。 這與我們的估計一致,假設住宅建築的平均單位裝修成本爲 30,000 歐元,非住宅建築的平均單位裝修成本爲 200,000 歐元。

乘風破浪的機會

翻新浪潮構成了整個歐洲建築業的主要增長動力,不過也需要外部支持來有效抓住現有機會,特別是在融資工作和支持未來受益人的機制方面。除了外部措施外,建築行業利益相關者還必須制定整體計劃,以持續激活多種槓杆。开發解決方案、支持個人、招募熟練勞動力、部署生態系統方法以及使用創新融資系統都是抓住市場機會的途徑,如下所述。

1. 採用增強可復制性和可擴展性的解決方案

  • 通過部署可重復的改造解決方案並投資先進、更高效的工廠預制方法,從以項目爲導向的模式轉變爲以產品爲導向的模式。標准化和模塊化技術和解決方案可以簡化集成和互操作性。這可能需要創建標准化的接口、協議和組件,無縫集成到各種建築類型和配置中。

  • 开發集成產品和服務,提供涵蓋建築翻新各個方面的全面解決方案。這可能需要將不同的技術和解決方案組合成一個統一的產品,以解決建築物的整體能源性能,而不是單獨銷售單個組件。例如,包含窗戶升級、熱泵安裝和隔熱改進的套餐爲客戶提供了一個有凝聚力的翻新解決方案。類似於軟件即服務 (SaaS) 的模型也顯示出降低前期投資要求的潛力,其中承包商安裝技術並提供持續服務以優化能源消耗並增加節省。

    我們預計此類產品將迅速進入住宅市場,因爲它們已經存在於非居民市場,Engie 等大公司向企業提供節能即服務 (ESaaS) 產品,不僅幫助他們克服技術難題,而且還存在減少能源消耗的財務和行爲障礙。

  • 推動某些能夠更好地滿足翻新浪潮需求的產品。例如,由於產品的結構建築性能、可生物降解特性、相對較低的內含能源、碳封存特性和品牌優勢,开發木材等可持續材料的公司預計將實現更高的增長。

2. 加強對個人改造項目的支持

  • 修改當地支持計劃的預算分配,旨在幫助房主順利完成節能改造項目的過程。這可能有助於確保招募足夠的合格人員和/或爲幫助個人進行全面或高性能改造項目的公司提供認證條件。許多國家都有本地支持計劃,例如法國的 Accompagnateur Rénov 或德國的 Energieberatung,提供不同程度的個性化支持和規模。

3. 解決勞動力問題

  • 增強與建築翻修和整體修復相關的職業吸引力。這可以通過優先考慮專業認證、增加對初始培訓的財政支持以及在相關建築部門層面促進更強有力的社會對話以改善薪酬和工作條件來實現。

  • 簡化認證體系,認可行業專業人士和公司的專業知識,以滿足不斷增長的需求,並支持小型裝修企業獲得當地可持續發展和能源效率認證,這些認證通常是獲得地方當局(例如,RGE [認可的環境擔保人](法國)、德國復興信貸銀行(KfW)、意大利 CasaClima)。這可以通過臨時措施來完成。例如,法國的 RGE chantier par chantier 在 2023 年底之前鼓勵 RGE 認證,允許從事至少兩年活動的企業進行安裝和/或翻新,並有資格獲得國家支持。

4. 強化生態系統

  • 通過簡化不同技術和解決方案的協調和集成,鼓勵跨業務部門或大型團體的協作。一致的溝通、協作規劃和共同目標對於全面而非單獨進行改造至關重要。

  • 促進專業部門的組織,通過促進公司之間的合作、建立業務團體和加強網絡來提高房屋和小型集體建築的高效改造。與提供互補技術和解決方案的其他公司或組織建立長期合作夥伴關系,可以採用更具凝聚力的建築翻新方法。這可能需要形成战略聯盟或與專業公司(例如窗戶、熱泵、能源管理提供商)合作,共同提供全面的翻新解決方案。這些合作夥伴關系可以向客戶提供統一的價值主張,促進協調和整體的翻修方法,並最終提供更加綜合的服務。

5、創新融資模式

  • 簡化和穩定節能建築改造的支持機制,通過多年規劃舉措爲經濟參與者(企業和個人)提供可見性,並將這些機制引導至全面或高性能的能源改造項目。

  • 鼓勵金融機構或公用事業公司开發更靈活的融資選擇。銀行和保險業可以通過提供更大的融資靈活性來吸引新客戶,從而在能源翻新項目融資中發揮關鍵作用。其他利益相關者,例如能源供應商,也可以從提供租賃解決方案中受益,這可以提高客戶忠誠度。此外,地方公共機構可以爲低於平均收入的房主提供靈活的融資選擇,以減少節能改造項目的財務約束。例如,法國通過其裝修預支貸款機制提供選擇,允許借款人獲得進行裝修工程的資金,並推遲償還本金和利息,直到房產出售或轉讓,德國復興信貸銀行提供低息貸款和贈款;在某些情況下,他們會爲達到特定能效標准提供還款獎金。

總結

掀起建設浪潮需要創新和協調

僅僅從歐洲地區來看,預計在這十年內將有超過 3500 萬棟建築進行翻修,歐洲住宅翻修市場已經規模龐大,並且可能會加速增長,從而爲建築行業創造機會。這種加速實現的速度有多快將取決於解決勞動力短缺、產業結構不完整、所用技術多樣性、融資薄弱和支持脆弱等長期挑战的速度。改造浪潮的成功需要利益相關者的努力來推動供給和需求:

  1. 供應。建築行業必須重新考慮其結構、吸引力和產品,以提供規模合適、全面、高性能和自籌資金的改造方法,因爲改造浪潮爲大膽的參與者重塑生態系統創造了機會。

  2. 要求。在整個改造過程中必須保持對個人的支持水平,因爲這會影響需求;這需要對支持機制進行定期評估。此外,監管和金融框架的更大穩定性將促進市場發展。

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