【同辰資訊】建筑減碳如何帶來經(jīng)濟效益？

時間：2024-03-01
作者：同辰建筑
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房地產(chǎn)公司已經(jīng)意識到建筑脫碳的必要性，但他們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)這項任務(wù)困難、費力且昂貴。

擁有許多建筑的業(yè)主通常沒有完善的數(shù)據(jù)庫列明這些建筑的內(nèi)部條件或它們所包含的設(shè)備類型。更重要的是，物理能源審計和逐棟建筑的凈零排放計劃冗長、成本高昂，而且沒有規(guī)模優(yōu)勢。由于這些局限性，傳統(tǒng)的脫碳方法給人留下了一種普遍的印象，即建筑脫碳是無利可圖的。

但是，由于數(shù)據(jù)和分析方法數(shù)量和質(zhì)量的提高，有一種更好的方法。現(xiàn)在，可以使用來自衛(wèi)星、地理空間分析、勞動力和設(shè)備成本、建筑特性、能源和其他來源的數(shù)據(jù)的組合，快速創(chuàng)建單個建筑物當前狀態(tài)的高保真圖像，而無需真正踏入建筑內(nèi)部。

通過應用機器學習、人工智能和基于物理的建模，投資組合所有者可以快速識別建筑脫碳機會。這包括供暖和制冷系統(tǒng)的當前類型、太陽能或地熱能的潛力，以及保溫和能效水平不合標準的地方。然后，先進的進化優(yōu)化算法可以確定每棟建筑以及整個投資組合的最佳解決方案集和行動順序，以在給定的時間表上實現(xiàn)凈零排放。

這些功能可以根據(jù)建筑物的獨特起點、監(jiān)管環(huán)境、租賃結(jié)構(gòu)和許多其他因素，為投資組合中的每棟建筑物快速生成一組財務(wù)優(yōu)化計劃。這些計劃可以在幾周內(nèi)生成完整的投資組合，可以包括一系列有時限的行動、相關(guān)的資本成本以及對排放和運營成本影響的文件。對于大型投資組合而言，與進行能源審計和凈零研究的傳統(tǒng)方法相比，這種實現(xiàn)凈零排放的新方法意味著脫碳規(guī)劃的速度和規(guī)模增加了 100 倍以上。它還消除了依賴模糊的建筑原型或一般邊際減排成本曲線的需要，而這些傳統(tǒng)方法通常會導致更糟糕的計劃和更高的成本。新的系統(tǒng)可制定具體、詳細、可操作的計劃，減排速度更快，經(jīng)濟效益更強。

通過制定實現(xiàn)凈零排放的完整路徑，房地產(chǎn)企業(yè)可以提前計劃而不是做出反應。在決定搬入或收購哪些建筑物時，他們可以整合脫碳成本進行分析。由于這種新方法可以快速為每棟建筑制定計劃，業(yè)主和居住者可以決定將有限的資金投入到何處，并協(xié)調(diào)設(shè)備采購、設(shè)計和項目管理，以最大限度地降低成本。

此外，業(yè)主可以匯總整個投資組合的建筑級計劃，以制定資本計劃和報告。建筑層面的能源效率和電氣化計劃使業(yè)主和居住者能夠估算和采購所需的可再生能源數(shù)量，增加利用政府激勵措施的潛力，并使建筑管理人員的工作更輕松。

建筑行業(yè)脫碳迫在眉睫

為了將全球變暖控制在1.5°C左右，并在2050年之前實現(xiàn)凈零碳建筑存量，國際能源署估計，到2030年，直接建筑排放（如現(xiàn)場燃氣或燃油鍋爐）需要減少50%，間接排放減少60%（例如，通過能源效率措施和電網(wǎng)脫碳）。然而，世界建筑距離實現(xiàn)目標還相去甚遠。

越來越多的房地產(chǎn)公司做出凈零承諾，與此同時，各國監(jiān)管機構(gòu)和管理機構(gòu)正在努力實施一系列激勵措施和法規(guī)，包括歐盟委員會的《建筑能源績效指令》、英國的《最低能效標準》以及美國證券交易委員會提議的氣候披露。投資者越來越多地分配資金來支持轉(zhuǎn)型，這為這一勢頭增添了動力。

與一些正在解決脫碳問題的領(lǐng)域（如重工業(yè)和航運）不同，房地產(chǎn)領(lǐng)域的相關(guān)脫碳技術(shù)已經(jīng)存在，可以取代化石燃料的使用，并能夠顯著提高全球大多數(shù)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組合）在現(xiàn)有的技術(shù)、政策、供應鏈和能源市場環(huán)境中，可以通過中性或積極的財務(wù)狀況實現(xiàn)脫碳。

在創(chuàng)造價值的同時履行行業(yè)對氣候轉(zhuǎn)型的義務(wù)是可能的。但是，它要求建筑物所有者以不同的方式做事。

建筑脫碳能夠有利可圖

在涵蓋約 20,000 座建筑物的詳細脫碳工作中，超過 15 兆噸的 CO2當量的年排放量，以及各種財產(chǎn)類型和地理位置，麥肯錫得出了一個結(jié)論：使用新方法，房地產(chǎn)投資組合通常有可能實現(xiàn)凈零排放，并隨著時間的推移實現(xiàn)收支相抵到盈利的投資回報，因為隨著時間的推移，節(jié)省的成本達到或超過成本。這一結(jié)論即使在保守的假設(shè)下也是有效的，包括沒有租金或財產(chǎn)估值的綠色溢價，沒有未來新的法規(guī)或碳定價，以及沒有新的或顯著改進的技術(shù)。通過為每棟建筑實現(xiàn)凈零排放的全過程執(zhí)行能源效率和電氣化措施，并在投資組合層面優(yōu)化可再生能源采購，建筑業(yè)主和居住者通?？梢酝ㄟ^節(jié)能、資本成本優(yōu)化和避免現(xiàn)有的監(jiān)管處罰來收回投資。

不同的房地產(chǎn)投資組合群體使用新方法大幅提高了凈現(xiàn)值，將其運營排放量減少到凈零（圖2）。這些計劃通過與工程師和設(shè)施經(jīng)理的測試和改進以及財務(wù)部門、高管和董事會對商業(yè)案例和資本計劃的批準進行了驗證。

如何通過凈零路徑獲利

一家美國房地產(chǎn)投資者管理著約200億美元的資產(chǎn)，涉及多種物業(yè)類型，最近使用新方法為750多座建筑物制定了資產(chǎn)級脫碳計劃。制定初步計劃只用了不到八周的時間，將房地產(chǎn)投資信托凈零路徑的凈現(xiàn)值提高了約 8500 萬美元，達到接近收支相抵的凈現(xiàn)值。由于降低了水電費、避免了現(xiàn)有的監(jiān)管處罰和降低資本成本（例如，通過協(xié)調(diào)項目和談判批量采購定價），該投資者的凈零路徑已經(jīng)可以收回成本。從長遠來看，這些因素的變化，例如某個司法管轄區(qū)的新碳價格或綠色溢價，可能會帶來積極的經(jīng)濟效益。

該公司在實現(xiàn)凈零過程中采用的八個方式：

優(yōu)化實現(xiàn)凈零排放的最高價值行動集。例如，該公司很早就安裝了效率措施，以最大限度地節(jié)省運營費用，并減少以后電氣化所需的資本支出。
立即采取行動，確保整個投資組合的近期資本投資與長期脫碳計劃保持一致。（由于屋頂和主要設(shè)備的使用壽命通常為 10 到 >25 年，因此在使用壽命結(jié)束時錯過電氣化機會可能會導致資金擱淺或需要在設(shè)備使用壽命結(jié)束前退役。）
制定計劃，確保在適用地區(qū)按規(guī)定日期之前使用化石燃料作為動力的資產(chǎn)。
協(xié)調(diào)重大翻新和設(shè)備升級（例如，屋頂更換、隔熱升級和屋頂供暖、通風和空調(diào)系統(tǒng)的電氣化），通過分擔勞動力、項目管理、設(shè)計、起重機和其他成本來降低安裝成本。
審查租約，以確保當前的租約模板能夠為租戶節(jié)省能源的投資進行資本回收。這使房東能夠調(diào)整各方的成本和收益，并避免“分割激勵問題”。（對于非服務(wù)租賃，房東可能希望考慮計量效率結(jié)構(gòu)，讓業(yè)主獲得一部分節(jié)能。）
為所有主要暖通空調(diào)和建筑圍護結(jié)構(gòu)需求制定長期規(guī)劃，以協(xié)商批量折扣并確保主要設(shè)備和材料的交付時間表。
制定與電氣化時間表相關(guān)的優(yōu)化電力采購戰(zhàn)略。目標是降低在凈零目標日期之前以更高成本簽署大型合同的風險。
制定計劃，申請與凈零相關(guān)的電氣化和能源效率措施的激勵措施。（這些激勵措施被視為有利因素，未計入凈現(xiàn)值改善估計。）

傳統(tǒng)方法為何常速度較慢且成本更高

傳統(tǒng)上，業(yè)主在其投資組合中采用逐個項目的方法，專注于具有明確獨立投資回收期的離散行動，例如安裝高效設(shè)備、照明和自動化建筑控制。

邊際減排成本曲線（MACC曲線）歷來用于通過計算此類項目每噸碳減排的平均行業(yè)成本或節(jié)省量來識別獨立的投資回收期項目并確定其優(yōu)先級。MACC 過去一直是一種有用的優(yōu)先級排序工具，對于尚未提供特定地點優(yōu)化的高度標準化行業(yè)來說仍然如此。然而，對于房地產(chǎn)投資組合來說，使用數(shù)據(jù)和分析的優(yōu)化方法可以產(chǎn)生顯著的改善結(jié)果。

例如，一棟建筑遵循平均商業(yè)建筑 MACC 曲線，該曲線將產(chǎn)生負 110 萬美元的凈現(xiàn)值，以實現(xiàn)凈零排放。而通過新方法優(yōu)化特定建筑條件的路徑，同一建筑可以產(chǎn)生 100,000 美元的凈現(xiàn)值，以實現(xiàn)凈零排放。與替代方法相比，凈現(xiàn)值提高了 120 萬美元。

為什么會這樣？對于有凈零承諾的公司，MACC 方法不考慮場地細節(jié)（例如建筑圍護結(jié)構(gòu)是否漏水）或脫碳杠桿之間的相互依賴性和協(xié)調(diào)機會。因此，它通常會將代價高昂的行動推向未來。然后，房地產(chǎn)所有者可能在未來被迫在非最佳時間實施更昂貴的舉措，從而導致資本浪費（由于系統(tǒng)或設(shè)備過大等問題必須在使用壽命結(jié)束前退役）和能源節(jié)約損失。

其他業(yè)主傳統(tǒng)上自下而上地工作，逐棟進行能源審計和工程研究，以檢查包括絕緣、當前供暖、通風和空調(diào) （HVAC）系統(tǒng)以及現(xiàn)場太陽能潛力在內(nèi)的問題，然后制定定制的脫碳計劃。這種方法通常需要每棟建筑數(shù)月的時間，并可能導致一系列單獨的報告，從而難以匯總計劃、了解整個項目組合的成本、避免資本浪費（例如在使用壽命結(jié)束前必須拆卸設(shè)備）、或找到項目組合級別的效率（例如通過批量采購）。

利用人工智能支持的全生命周期脫碳方法的房地產(chǎn)公司可以真正減少與建筑相關(guān)的排放。

可靠的建筑脫碳計劃的七個特點

雖然許多建筑業(yè)主和居住者都承諾實現(xiàn)凈零排放，但許多人缺乏全面的計劃。鑒于數(shù)據(jù)和人工智能的發(fā)展以及它們可能對建筑脫碳和盈利能力的步伐產(chǎn)生重大影響，主要建筑業(yè)主和居住者有一套新的選擇來制定可靠的計劃。

最佳計劃將需要以下七個組成部分：

投資組合目標為凈零。許多建筑業(yè)主或居住者在其投資組合中擁有數(shù)百或數(shù)千座建筑。這些建筑的脫碳計劃通常是拼湊而成的，從基于排放（例如，有些采取“最壞優(yōu)先”方法）、法規(guī)（有些只在已經(jīng)存在法規(guī)的情況下制定計劃）或其他因素（某些資產(chǎn)屬于某些部門，其中有熱情的可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)導者）的建筑子集開始。在新方法下，業(yè)主可以通過使整個投資組合的建筑計劃協(xié)同工作來獲取價值，例如通過聯(lián)合采購、協(xié)調(diào)和智能排序。在為每棟建筑制定計劃之前，該計劃并不完整。
特定資產(chǎn)計劃。為了最大限度地提高每花費一美元的脫碳影響，每棟建筑都需要自己的計劃，考慮其特定的起點（例如絕緣類型、當前設(shè)備和系統(tǒng)以及建筑布局）、條件（包括當?shù)貧夂?、地質(zhì)條件和當?shù)靥栞椛洌┖唾Y產(chǎn)策略，包括租賃類型、租戶組成和運營目標。
實現(xiàn)凈零排放的完整途徑。企業(yè)明智的做法是避免那些只實現(xiàn)部分凈零排放的計劃，例如計劃在未來兩年內(nèi)實現(xiàn)30%的能效提升，而沒有超過該點的遠期計劃。這種短期觀點會嚴重影響長期脫碳成果和成本。例如，一些不符合短期門檻率的絕緣措施可能會降低未來的暖通空調(diào)尺寸要求和費用。從長遠來看，只做出短期決策或等到政策要求才行動的公司最終可能會花費更多。
關(guān)聯(lián)范圍 1 和 2 計劃。范圍 1（例如電氣化措施）和范圍 2（例如可再生能源采購）的計劃通常是單獨制定的。例如，設(shè)施經(jīng)理可能會處理改造，而采購部門可能會承擔可再生能源采購。這種方法沒有利用范圍 1 和范圍 2 之間的相互依賴關(guān)系，例如考慮能源效率和電氣化行動有時相反影響的需求估計。其結(jié)果可能是更慢、更昂貴的可再生能源采購。
可操作的步驟。每棟建筑的計劃應包括建筑設(shè)施經(jīng)理可以實施的具體步驟。（例如：“根據(jù)需要用空氣源熱泵和輔助電阻備用替換燃氣系統(tǒng)?？梢詫嵤в欣淠仩t的額外天然氣備用，以將溫度降低到 –10°F 以下?！埃?建筑人員應能夠快速將這些指令發(fā)送給供應商或設(shè)施管理團隊以供執(zhí)行。
量化計劃。計劃應足夠具體，以便為建筑和投資組合層面的財務(wù)規(guī)劃提供信息。領(lǐng)導者需要了解實現(xiàn)凈零排放的確切財務(wù)狀況，包括資本投資和運營成本的必要變化、額外債務(wù)的潛在成本或前期資本支出的影響，以及建筑業(yè)主或租戶的成本和收益將如何累積。
以凈零為導向的決策。業(yè)主和運營商可以將脫碳計劃嵌入到整個組織的運營中，包括流程、激勵措施和治理結(jié)構(gòu)。幸運的是，建筑物的運營排放脫碳通?？梢酝ㄟ^對現(xiàn)有流程進行小幅調(diào)整來實現(xiàn)，而不是全新的活動?！耙磺姓张f”應包括更新資本規(guī)劃流程，以考慮每棟建筑的脫碳計劃，為低排放系統(tǒng)創(chuàng)造資金和分配資本（通?？梢援a(chǎn)生正回報），并將脫碳分析納入收購新資產(chǎn)的過程。