上海世博某片區零碳社區建設的關鍵技術探討

卞世敏，張春雁，竇真蘭，韓冬（國網上海市電力公司，上海200051）

近年來，環境問題日益引起全球的廣泛關注，各國經濟走向生態化發展道路已得到世界范圍內的廣泛認同。低碳經濟、低碳城市的概念由此提出，低碳城市已成為世界各地的共同追求，低碳城市建設是低碳革命的重要組成部分。

2015 年 12 月 12 日，巴黎氣候變化大會上通過《巴黎協定》，其主要目標是將本世紀全球平均氣溫上升幅度控制在 2 K 以內，并將全球氣溫上升控制在前工業化時期水平之上 1.5 K 以內。與此同時，中國承諾引導氣候變化國際合作，成為全球生態文明建設的重要參與者、貢獻者、引領者。

本文以上海市世博某片區為研究對象，分析其開展零碳社區的必要性與可行性。期望本研究可以啟發更多的人關注這方面內容，提高人們對生態環境的了解與認識，進而積極主動參與到低碳、零碳的社區發展中。唯有在人民共同努力下，社區才能取得較好的成效。

1 零碳社區的概念

零碳社區指的是在其中進行低碳經濟發展的社區。既注重生活方式的改變，又注重低碳技術的創新，以城市溫室氣體排放的最大化降低甚至徹底告別以往大量廢棄、消費和生產的模式，進而實現高效、節能、循環利用的體系，并構建低碳消費與生活形式，以此達到城市社區的可持續發展目標。事實上，零碳社區是偉大的理想，建成零碳社區和城市不會一蹴而就。相反，建設零碳社區是一個不斷實踐、反復修正的過程。從綠色低碳到零碳發展的不同階段，如圖 1 所示。

2 國外零碳社區的建設

目前，世界上較著名的零碳社區案例當屬英國的某社區。為了探尋上海世博某片區零碳社區開展的可行性和必要性，必須要先分析某丁頓社區的建設狀況。

2.1 社區規劃情況

系統的社區規劃方案是某社區建設的根本。其建設不僅考慮了辦公能耗與需求，而且還考慮了家庭能耗需求和當地經濟與生活品質對社區建設的影響。完善的開發計劃既體現在硬件設施上，如循環設施、設計細節、建筑材料等，也從全局角度對內外資源進行整合，讓社區的建立更加系統完善。在社區規劃上，其建設實現了 5 大目標，即永續建設、綠色能源、循環資源、低碳交通和節能家居。這 5 大目標也是上海世博某片區零碳社區需要達到的目標。

2.2 社區維護與管理

某社區之所以能夠長久發展，其原因在于注重社區的維護與管理。社區民眾展現的零碳理念主要是精神方面的保障，物質方面的保障則需社區民眾的大力配合，如零碳宣傳、社區凝聚、結構控制等。在低碳宣傳上，該社區的民眾起到了關鍵作用，其行為與思想帶動了整個社區的零碳發展。在社區凝聚上，建立社區博客與社區簡報，讓社區民眾更好地進行交流與合作。在結構控制上，非常注重社區民眾的滿意度，致力于建設與民眾需求相符的社區。

3 上海世博某片區開展零碳社區的建設

3.1 零碳社區開展的可行性和必要性

通過某社區的建設情況可知，零碳社區開展不僅有助于社區民眾理解生活環境的概念，而且還有助于社區民眾凝聚力的提升。同樣，上海世博某片區零碳社區的開展也能達到如此效果。作為展示上海市的重要名片之一，上海世博某片區的零碳社區開展既有利于展現上海的發展，又有利于優化民眾生活，同時也有利于提升民眾凝聚力。因此，上海世博某片區的零碳社區開展非常重要。

在可行性方面，我國建成的較早的零 CO2公共建筑—上海世博零碳館坐落于上海世博某片區。該項目原型取自于世界上較早的零 CO2的社區某零碳社區。上海世博某片區在諸多方面與某社區非常相似，在城市中創造一個可持續的生活環境，零碳理念（綠色能源、循環資源、低碳交通等）隨處可見，兩個社區均注重發展綠色經濟。因此，上海世博某片區的零碳社區開展是可行的。

3.2 零碳社區建設的關鍵技術

3.2.1 鼓勵民眾主動參與

上海世博某片區在開展零碳社區的過程中，需將民眾的力量充分發揮出來。在具體實施過程中，可以通過制定相關政策和加強宣傳的方式使民眾了解并意識到零碳和保護生態系統與環境的重要性，進而積極主動地參與到相關活動中。政府或環境保護等部門制定相關政策時，民眾需配合，以便提高政策實施效果，進而為順利開展零碳社區奠定良好的基礎。此外，零碳社區也需要民眾的參與，若民眾不配合，將嚴重增加世博某片區開展零碳社區的難度。因此，在具體開展過程中應意識到民眾的重要性。

3.2.2 優化現有生態體系

上海世博某片區在建設中也應注意對現有生態體系予以改進和完善。如通過將自然條件合理利用以對戶型設計和住宅朝向等進行調整和優化。又如設計資源和能源循環與利用體系，對社區清潔能源與自然環境進行優化，合理設計垃圾回收處理系統、中水利用系統、污水處理系統等。再如通過設計立體綠化來高效吸收碳排放量，在美化上海世博某片區環境的同時，也可以有效降低碳排放量。總之，可以通過合理的設計得到和諧的生態平衡系統，進而通過創造零排放、低物耗和高效能的宜居環境來開展零碳社區的建設。

3.2.3 創新推廣零碳科技

創新和推廣低碳技術是建設低碳社區的基礎。因此，上海世博某片區在開展零碳社區的過程中也應將其作用發揮出來，綜合利用節能建筑技術、清潔能源利用和生產技術、智能生態節能住宅技術等降低碳排量。

光伏系統成為實現零碳社區必不可少的一部分，需具備安全性、經濟性、美觀、反射率和吸收率，以與普通墻體相區別。與此同時，政府方面也可以鼓勵相關企業和科研機構加強對低碳技術的開發力度。在資金和政策方面向低碳項目方向適當傾斜，以便于推動產業化發展相應技術手段的出現，開發出更多可再生、可循環、高能效和低污染的清潔設施、產品與材料。在上海世博某片區成功開展零碳社區或取得一定成效后，也可將其推廣到全國社區，全面提高利用能源的效率，為建設和發展零碳社區提供技術方面的保障。

3.2.4 研發世博某片區能源互聯網平臺

以世博某片區為對象，基于物聯信息技術，將新能源、電網、天然氣、熱力、電氣化交通等傳統孤立的子系統融合協調而成。該片區采取能源供應遵循多源化、低碳化的原則。采用屬地清潔能源，充以及分挖潛、外部能源輔助補充的方式滿足區域多元化的能源需求。

通過開發最佳實踐區能源互聯網服務平臺，開展分布式電源、商業用戶等多類型資源優化運行的示范建設、信息集成。并研究基于數據驅動的多能源系統優化運行基礎理論，構建園區綜合能源服務典型業務模式。

（1）以園區現有江水源熱泵、三聯供、光伏發電站等系統為主體，對實踐區供能系統進行負荷數據分析。并在此基礎上建設相應的數字化管理系統，在數據分析的基礎上開展運行優化的研究。

（2）構建基于終端感知融合的能源數據層、基于智慧云平臺的能源平臺層、基于“互聯網 +”的能源價值層。建設實踐區能源互聯網服務平臺，實現能源數據挖掘和能效優化，全面提升城市能源系統效率。

4 結 語

本文在分析上海市世博某片區開展零碳社區關鍵技術探討的過程中，參考了英國某爾頓社區零碳社區取得的成效。發現世界生態環境問題越發嚴重，開展零碳社區具有一定必要性。上海世博具有一定代表意義，影響范圍較廣，當其取得一定成效后，也可以為我國其他地區提供一定參考。對此，本文結合我國上海市世博當前發展情況，為其順利開展零碳社區提出了鼓勵民眾主動參與、優化現有生態體系、創新推廣零碳科技的建議和研能源互聯網平臺等措施。將民眾、生態體系和科技等有效利用起來的思路，可為順利開展零碳社區提供一定參考。