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【同辰资讯】建筑减碳如何带来经济效益?

  • 时间:2024-03-01
  • 作者:同辰建筑
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房地产公司已经意识到建筑脱碳的必要性,但他们经常发现这项任务困难、费力且昂贵。


拥有许多建筑的业主通常没有完善的数据库列明这些建筑的内部条件或它们所包含的设备类型。更重要的是,物理能源审计和逐栋建筑的净零排放计划冗长、成本高昂,而且没有规模优势。由于这些局限性,传统的脱碳方法给人留下了一种普遍的印象,即建筑脱碳是无利可图的。


但是,由于数据和分析方法数量和质量的提高,有一种更好的方法。现在,可以使用来自卫星、地理空间分析、劳动力和设备成本、建筑特性、能源和其他来源的数据的组合,快速创建单个建筑物当前状态的高保真图像,而无需真正踏入建筑内部。


通过应用机器学习、人工智能和基于物理的建模,投资组合所有者可以快速识别建筑脱碳机会。这包括供暖和制冷系统的当前类型、太阳能或地热能的潜力,以及保温和能效水平不合标准的地方。然后,先进的进化优化算法可以确定每栋建筑以及整个投资组合的最佳解决方案集和行动顺序,以在给定的时间表上实现净零排放。


这些功能可以根据建筑物的独特起点、监管环境、租赁结构和许多其他因素,为投资组合中的每栋建筑物快速生成一组财务优化计划。这些计划可以在几周内生成完整的投资组合,可以包括一系列有时限的行动、相关的资本成本以及对排放和运营成本影响的文件。对于大型投资组合而言,与进行能源审计和净零研究的传统方法相比,这种实现净零排放的新方法意味着脱碳规划的速度和规模增加了 100 倍以上。它还消除了依赖模糊的建筑原型或一般边际减排成本曲线的需要,而这些传统方法通常会导致更糟糕的计划和更高的成本。新的系统可制定具体、详细、可操作的计划,减排速度更快,经济效益更强。


通过制定实现净零排放的完整路径,房地产企业可以提前计划而不是做出反应。在决定搬入或收购哪些建筑物时,他们可以整合脱碳成本进行分析。由于这种新方法可以快速为每栋建筑制定计划,业主和居住者可以决定将有限的资金投入到何处,并协调设备采购、设计和项目管理,以最大限度地降低成本。


此外,业主可以汇总整个投资组合的建筑级计划,以制定资本计划和报告。建筑层面的能源效率和电气化计划使业主和居住者能够估算和采购所需的可再生能源数量,增加利用政府激励措施的潜力,并使建筑管理人员的工作更轻松。





建筑行业脱碳迫在眉睫


为了将全球变暖控制在1.5°C左右,并在2050年之前实现净零碳建筑存量,国际能源署估计,到2030年,直接建筑排放(如现场燃气或燃油锅炉)需要减少50%,间接排放减少60%(例如,通过能源效率措施和电网脱碳)。然而,世界建筑距离实现目标还相去甚远。



越来越多的房地产公司做出净零承诺,与此同时,各国监管机构和管理机构正在努力实施一系列激励措施和法规,包括欧盟委员会的《建筑能源绩效指令》、英国的《最低能效标准》以及美国证券交易委员会提议的气候披露。投资者越来越多地分配资金来支持转型,这为这一势头增添了动力。


与一些正在解决脱碳问题的领域(如重工业和航运)不同,房地产领域的相关脱碳技术已经存在,可以取代化石燃料的使用,并能够显著提高全球大多数建筑物的能源效率。如果公司采用最有效的方法,很大一部分建筑(以及更大比例的建筑组合)在现有的技术、政策、供应链和能源市场环境中,可以通过中性或积极的财务状况实现脱碳。


在创造价值的同时履行行业对气候转型的义务是可能的。但是,它要求建筑物所有者以不同的方式做事。





建筑脱碳能够有利可图


在涵盖约 20,000 座建筑物的详细脱碳工作中,超过 15 兆吨的 CO2当量的年排放量,以及各种财产类型和地理位置,麦肯锡得出了一个结论:使用新方法,房地产投资组合通常有可能实现净零排放,并随着时间的推移实现收支相抵到盈利的投资回报,因为随着时间的推移,节省的成本达到或超过成本。这一结论即使在保守的假设下也是有效的,包括没有租金或财产估值的绿色溢价,没有未来新的法规或碳定价,以及没有新的或显著改进的技术。通过为每栋建筑实现净零排放的全过程执行能源效率和电气化措施,并在投资组合层面优化可再生能源采购,建筑业主和居住者通常可以通过节能、资本成本优化和避免现有的监管处罚来收回投资。



不同的房地产投资组合群体使用新方法大幅提高了净现值,将其运营排放量减少到净零(图2)。这些计划通过与工程师和设施经理的测试和改进以及财务部门、高管和董事会对商业案例和资本计划的批准进行了验证。





如何通过净零路径获利


一家美国房地产投资者管理着约200亿美元的资产,涉及多种物业类型,最近使用新方法为750多座建筑物制定了资产级脱碳计划。制定初步计划只用了不到八周的时间,将房地产投资信托净零路径的净现值提高了约 8500 万美元,达到接近收支相抵的净现值。由于降低了水电费、避免了现有的监管处罚和降低资本成本(例如,通过协调项目和谈判批量采购定价),该投资者的净零路径已经可以收回成本。从长远来看,这些因素的变化,例如某个司法管辖区的新碳价格或绿色溢价,可能会带来积极的经济效益。



该公司在实现净零过程中采用的八个方式:


  • 优化实现净零排放的最高价值行动集。例如,该公司很早就安装了效率措施,以最大限度地节省运营费用,并减少以后电气化所需的资本支出。
  • 立即采取行动,确保整个投资组合的近期资本投资与长期脱碳计划保持一致。(由于屋顶和主要设备的使用寿命通常为 10 到 >25 年,因此在使用寿命结束时错过电气化机会可能会导致资金搁浅或需要在设备使用寿命结束前退役。)
  • 制定计划,确保在适用地区按规定日期之前使用化石燃料作为动力的资产。
  • 协调重大翻新和设备升级(例如,屋顶更换、隔热升级和屋顶供暖、通风和空调系统的电气化),通过分担劳动力、项目管理、设计、起重机和其他成本来降低安装成本。
  • 审查租约,以确保当前的租约模板能够为租户节省能源的投资进行资本回收。这使房东能够调整各方的成本和收益,并避免“分割激励问题”。(对于非服务租赁,房东可能希望考虑计量效率结构,让业主获得一部分节能。)
  • 为所有主要暖通空调和建筑围护结构需求制定长期规划,以协商批量折扣并确保主要设备和材料的交付时间表。
  • 制定与电气化时间表相关的优化电力采购战略。目标是降低在净零目标日期之前以更高成本签署大型合同的风险。
  • 制定计划,申请与净零相关的电气化和能源效率措施的激励措施。(这些激励措施被视为有利因素,未计入净现值改善估计。)





传统方法为何常速度较慢且成本更高


传统上,业主在其投资组合中采用逐个项目的方法,专注于具有明确独立投资回收期的离散行动,例如安装高效设备、照明和自动化建筑控制。


边际减排成本曲线(MACC曲线)历来用于通过计算此类项目每吨碳减排的平均行业成本或节省量来识别独立的投资回收期项目并确定其优先级。MACC 过去一直是一种有用的优先级排序工具,对于尚未提供特定地点优化的高度标准化行业来说仍然如此。然而,对于房地产投资组合来说,使用数据和分析的优化方法可以产生显著的改善结果。


例如,一栋建筑遵循平均商业建筑 MACC 曲线,该曲线将产生负 110 万美元的净现值,以实现净零排放。而通过新方法优化特定建筑条件的路径,同一建筑可以产生 100,000 美元的净现值,以实现净零排放。与替代方法相比,净现值提高了 120 万美元。


为什么会这样?对于有净零承诺的公司,MACC 方法不考虑场地细节(例如建筑围护结构是否漏水)或脱碳杠杆之间的相互依赖性和协调机会。因此,它通常会将代价高昂的行动推向未来。然后,房地产所有者可能在未来被迫在非最佳时间实施更昂贵的举措,从而导致资本浪费(由于系统或设备过大等问题必须在使用寿命结束前退役)和能源节约损失。


其他业主传统上自下而上地工作,逐栋进行能源审计和工程研究,以检查包括绝缘、当前供暖、通风和空调 (HVAC) 系统以及现场太阳能潜力在内的问题,然后制定定制的脱碳计划。这种方法通常需要每栋建筑数月的时间,并可能导致一系列单独的报告,从而难以汇总计划、了解整个项目组合的成本、避免资本浪费(例如在使用寿命结束前必须拆卸设备)、或找到项目组合级别的效率(例如通过批量采购)。


利用人工智能支持的全生命周期脱碳方法的房地产公司可以真正减少与建筑相关的排放。





可靠的建筑脱碳计划的七个特点


虽然许多建筑业主和居住者都承诺实现净零排放,但许多人缺乏全面的计划。鉴于数据和人工智能的发展以及它们可能对建筑脱碳和盈利能力的步伐产生重大影响,主要建筑业主和居住者有一套新的选择来制定可靠的计划。


最佳计划将需要以下七个组成部分:


  • 投资组合目标为净零。许多建筑业主或居住者在其投资组合中拥有数百或数千座建筑。这些建筑的脱碳计划通常是拼凑而成的,从基于排放(例如,有些采取“最坏优先”方法)、法规(有些只在已经存在法规的情况下制定计划)或其他因素(某些资产属于某些部门,其中有热情的可持续发展领导者)的建筑子集开始。在新方法下,业主可以通过使整个投资组合的建筑计划协同工作来获取价值,例如通过联合采购、协调和智能排序。在为每栋建筑制定计划之前,该计划并不完整。
  • 特定资产计划。为了最大限度地提高每花费一美元的脱碳影响,每栋建筑都需要自己的计划,考虑其特定的起点(例如绝缘类型、当前设备和系统以及建筑布局)、条件(包括当地气候、地质条件和当地太阳辐射)和资产策略,包括租赁类型、租户组成和运营目标。
  • 实现净零排放的完整途径。企业明智的做法是避免那些只实现部分净零排放的计划,例如计划在未来两年内实现30%的能效提升,而没有超过该点的远期计划。这种短期观点会严重影响长期脱碳成果和成本。例如,一些不符合短期门槛率的绝缘措施可能会降低未来的暖通空调尺寸要求和费用。从长远来看,只做出短期决策或等到政策要求才行动的公司最终可能会花费更多。
  • 关联范围 1 和 2 计划。范围 1(例如电气化措施)和范围 2(例如可再生能源采购)的计划通常是单独制定的。例如,设施经理可能会处理改造,而采购部门可能会承担可再生能源采购。这种方法没有利用范围 1 和范围 2 之间的相互依赖关系,例如考虑能源效率和电气化行动有时相反影响的需求估计。其结果可能是更慢、更昂贵的可再生能源采购。
  • 可操作的步骤。每栋建筑的 计划应包括建筑设施经理可以实施的具体步骤。(例如:“根据需要用空气源热泵和辅助电阻备用替换燃气系统。可以实施带有冷凝锅炉的额外天然气备用,以将温度降低到 –10°F 以下。“) 建筑人员应能够快速将这些指令发送给供应商或设施管理团队以供执行。
  • 量化计划。计划应足够具体,以便为建筑和投资组合层面的财务规划提供信息。领导者需要了解实现净零排放的确切财务状况,包括资本投资和运营成本的必要变化、额外债务的潜在成本或前期资本支出的影响,以及建筑业主或租户的成本和收益将如何累积。
  • 以净零为导向的决策。业主和运营商可以将脱碳计划嵌入到整个组织的运营中,包括流程、激励措施和治理结构。幸运的是,建筑物的运营排放脱碳通常可以通过对现有流程进行小幅调整来实现,而不是全新的活动。“一切照旧”应包括更新资本规划流程,以考虑每栋建筑的脱碳计划,为低排放系统创造资金和分配资本(通常可以产生正回报),并将脱碳分析纳入收购新资产的过程。





房地产行业在努力脱碳的过程中面临着艰巨的挑战:它需要扩大供应链以满足新的需求,培训数百万技术工人进行改造,并升级电网发电和存储容量以适应电气化。好消息是,制定脱碳计划最近变得更加简单、快捷和便宜,使该行业更容易动起来。


最重要的是,利用人工智能支持的全生命周期脱碳方法的房地产公司可以真正减少与建筑相关的排放。鉴于各行各业面临的深刻的脱碳挑战,这种新方法可能成为全球尽量减少气候变化努力的重要组成部分。



▌编辑:同辰建筑

▌来源:麦肯锡、友绿网