十五周年论坛|郑思齐:通过科学决策工具促进建筑电气化转型

2022年12月03日
讲座

本推文根据2022年11月5日北大-林肯中心成立十五周年系列论坛之一“双碳目标下中国城镇化路径:前沿思考”主题报告整理而成,经报告人郑思齐教授审阅。

报告人:

郑思齐,麻省理工学院(MIT)城市研究与规划系、房地产中心城市与房地产可持续发展研究特聘教授、MIT房地产中心主任教授。


摘要:

本报告讨论了在不确定性背景下,如何构建建筑电气化供暖改造的决策分析模型。通过模型测算了传统燃气供暖、电气供暖以及灵活型供暖(即燃气和电气混用)三类方案,并发现无论在什么样的不确定性下,灵活型供暖方案的收益与成本都更占优。


一、绿色转型背景下的建筑电气化供暖改造

建筑是碳排放的主要源头,一般来说,有33%-40%的碳排放是在建筑领域(图1),尤其在大城市,建筑物的碳排放将达到70-80%。中央政府在管制节能减排的时候,建筑的绿色化转型是重要的考虑因素。建筑物减排是一个多学科的问题,涉及环境、人居和经济因素。在环境方面,建筑物减排有助于环境改善。与此同时,建筑设计还需考虑人居便利性和适宜性。除此之外,由于建筑存量仍以私有建筑为主,无法通过指令性政策对其进行规范,因此还需从经济手段对其进行引导。

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图1 建筑物的能耗和碳排放

二、电气化供暖改造的分析模型构建

具体而言,模型从需求和供给两方面进行构建。在需求侧,模型考虑了租客、运营商和开发商三类主体的利益,使其均能从建筑电气化供暖中获得与成比例的收益(图2)。首先,从租客角度,宜居的生活环境以及较低的能耗将提升租客的生活体验,使其愿意支付更高租金。其次,从运营商角度,更高的租金和更低的能耗使运营商在后期转卖时能获得更高价格,进而使其具有更高意愿来买入资产。最后,从开发商角度,更高的出售溢价以及更低设备成本使开发商获得更高收益,进而提升其开发意愿。然而,当需求侧无法发挥作用时,管制性政策和资本市场的资金导入将从供给侧渠道引导绿色建筑的发展。比如,在政策角度,纽约市规定,所有超过25000平方米的建筑需要达到碳减排标准,否则将导致罚款。

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图2 模型框架

三、纳入对不确定性的思考

当然,建筑的电气化改造也存在高度不确定性,这使得模型的构建充满复杂性(图3)。首先,建筑的电气化改造将造成开放商的额外成本投入和可出租面积的损失,降低潜在收益,或将抑制开发商的投资意愿。其次,建筑的电气化改造需要与城市的能源供应转型相适应。然而,由于城市规划的不确定性,前者与后者的匹配较为困难。与此同时,能源由于其大宗商品的性质,其价格也具有高度不确定性。这使得建筑电气化改造的成本和收入难以精确预估。

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图3 不确定性风险

四、当前研究成果

郑思齐教授讨论了其团队当前在纽约做的尝试。他们通过模型测算了传统燃气供暖、电气供暖以及灵活型供暖(即燃气和电气混用)三类方案,并发现,无论在什么样的不确定性下,灵活型供暖方案的收益与成本都更占优(图4)。因此,郑思齐教授指出,在不确定性风险背景下,建筑的电气化供暖改造需要以更加灵活的方式进行。

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图4 模型分析结果

整理人|蒋晟









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