什么是零碳气象资源？如何实现全年“零碳居住”？

【讯】实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，涉及生活的方方面面，探索各行各业的碳中和之路，是迫在眉睫的任务。笔者认为，开发利用好人居环境中的零碳气象资源，是人居领域能否率先走上碳中和之路的关键。

冷暖工程是人居环境中的主要碳源。人类生活的适宜温度是相对恒定的，太冷或太热都要借助技术手段来改善居住条件，以获得适宜温度，而这个过程需要碳排放。换句话说，人居环境中碳排放的多寡，实际上取决于自然气象条件与人类适宜气象条件的差异，这个差异越大，人居环境的碳消耗也就越大。

从碳排放角度看，气象条件本身就是一种资源，它从根本上决定了一个地方人居环境的碳排放强度，并由此派生出“零碳气象资源”的概念。狭义的“零碳气象资源”可以看作是大气环境资源的一部分，指某地全年不需要碳排放即可维持适宜气象条件所占的时长，它涵盖气温、比湿和风环境等要素。

考虑到人体的适宜气温，可以将某地一年中气温处于18℃—27℃之间的时长看作“零碳气象资源”的绝对量，在此期间，适宜人居环境的维持处于零碳状态。

进一步考虑现代建筑的作用，按照目前的平均水平，高温时段室内外温差约为3℃，低温时段室内外温差约为5℃。虽然不同城市、不同气候类型这个数据可能有所不同，但我们仍不妨将气温处于13℃—30℃之间的时长定义为人居“零碳气象资源”的基准线。这是普通建筑在零碳条件下可以维持适宜温度的气温区间。这意味着，现代建筑技术，人为地将“零碳气象资源”向上争取了3℃，向下争取了5℃。

那么，能否继续争取呢？这是“双碳”背景下现代建筑体系需要回答的问题。相关资料显示，高标准的建筑设计，可以将高温时段室内外温差提高到5℃，将低温时段室内外温差提高到8℃。基于这种考虑，我们可以将气温处于10℃—13℃和30℃—32℃的时段，定义为“零碳气象资源”的可开发量，因为在这个气温区间，通过建筑改良，仍可以实现零碳居住。

建筑工艺水平的作用发挥完毕后，似乎还有不少时间无法实现零碳居住。接下来就要从碳中和的角度来考虑了。

实现碳中和大致有两个思路：一是整个活动过程中产生的碳量，被以其他形式的碳汇给固定下来了，如生物固碳、碳捕捉等；二是整个活动过程中使用的碳，是绿色可以循环的碳，如使用绿色能源等。

一个地区的人居“零碳气象资源”，从碳中和角度来说，首先要考察这一地区的太阳能资源。高于32℃、低于10℃的时间，采用制冷和取暖技术所消耗的能源有多大，此地的太阳能资源在现有技术条件下是否可以补偿，是需要进一步挖掘的问题。如果太阳能资源足以抵消取暖和制冷的能耗，则说明这一地区具有实现“零碳居住”的潜力。

例如，江苏某地的“零碳气象资源”绝对量为2506个小时，占全年比例28.61%。“零碳气象资源”基线为4586小时，占全年比例52.36%。也就是说，这里全年有一半以上的时间处于“零碳居住”状态。此地的“零碳气象资源”可开发量为1040小时，占全年比例11.87%。这说明，如果进行一次建筑技术升级，“零碳居住”时长可以提升1000多个小时，节约10%以上碳排放。此地需要制冷和取暖的时长为3133小时，占全年比例35.77%。

这一部分时间如果想实现“零碳居住”，则需要通过碳中和来完成。再对此地的太阳能资源进行统计，发现太阳能资源约为1354千瓦时/平方米·年，按照2.5的容积率（高层住宅）计算，人居太阳能资源约为540千瓦时/平方米·年，按照15%的利用率估算，人居太阳能资源约为81千瓦时/平方米·年。要实现3133小时的制冷和取暖，按照现行民用建筑供暖通风与空气调节设计规范的能耗估算，大约需要62.7千瓦时/平方米·年的能耗。到这里我们大致就会明白，如果再加上太阳能的碳中和，江苏此地的人居“零碳气象资源”量就超过了8760个小时，完全有条件实现全年的“零碳居住”。

大自然是人类赖以生存发展的基本条件。尊重自然、顺应自然、保护自然，是全面建设社会主义现代化国家的内在要求。在实现碳中和的道路上，我们首先要做的就是从自然界中找答案。

事实上，人居环境中的“零碳气象资源”比想象中要丰富得多。我国早在工业革命之前，就对“零碳气象资源”的开发利用做了很多探索，积累了丰富的经验。传统建筑的选址、设计、工艺和材料，附属设施的构造，无不透着古人对天然气象条件利用的智慧。只是现代技术的快速更迭，经济的迅速发展，城镇化的推进，让我们一时无法静下来思考这个问题。

在人居“零碳气象资源”的框架下，对居住环境的减碳任务进行逐步分解，碳中和的任务就显得没有那么困难。一个地方，一年有多少个小时的“零碳气象资源”，有多少小时的冷暖需要通过分布式光伏电站来中和，本地的太阳能资源够不够，是否具备建设“零碳小区”的天然条件，或将成为地方政府需要关注的问题。因为它关系到本地碳中和任务的完成和国家碳中和目标的实现。

随着更多的气象和环境卫星上天、地面监测网络不断完善，我国已经完全有能力进行全方位精细化的“零碳气象资源”摸底统计，并在此基础上确定“零碳居住气候区”，优先在“零碳气象资源”相对丰富的地区推动“零碳小区”试点建设工程，探索人居领域的碳中和之路。

作者系粤港澳大湾区气象监测预警预报中心副主任、深圳气象创新研究院副院长