城市更新与零碳公共机构

第一讲

1. 什么是城市更新

城市更新并非简单等同于“旧城改造”或“拆旧建新”，从当下的理解来看，它更偏向以存量空间为对象的系统性再生过程，核心围绕城市发展方式转型，对空间结构、产业功能与社会关系完成系统重构。如何在城市更新中发展新质生产力，让城市有可持续的发展，是目前的主要目标。

具体的可持续发展目标是经济可持续、社会可持续、环境可持续。

因此，城市更新的本质，就是将既有城市的发展模式从“粗放扩张型”转变为“精细运营型”。

2. 什么是零碳公共机构

所谓零碳公共机构，是指在政府机关、学校、医院等公共建筑中，通过能源结构优化、能效提升和碳抵消，使其在一定周期内实现零碳排放。它并不意味着完全不排放，而是“通过降低能耗、采用清洁能源、利用储能技术”等手段实现综合零碳。与“绿色建筑”相比，零碳公共机构更强调“运行结果”，更强调“长期稳定的绩效管理”。

3. 城市更新与零碳公共机构之间的关系

两者之间并非简单叠加，而是一种结构性耦合关系，可以从三个方面理解：

(1) 公共机构的零碳转型是城市更新的“重要目标”之一

在能源安全与“双碳”目标压力下，城市更新已不再是单纯的空间优化问题，而必须嵌入低碳乃至零碳的目标。我们早期建造的建筑，基本上都是高碳排放的，不进行零碳转型，难以从根本上改变城市整体的碳排放水平。因此，对既有建筑的零碳转型不再是可有可无的“附加选项”，而是城市可持续运行的“基本前提”，而公共机构的建筑因其规模和示范效应，是城市更新必须达成的“重要目标”。

(2) 公共机构是城市更新中最关键的“启动器”

一方面，在存量城市中，大量优质但低效的空间资产集中在公共部门手中。这些建筑具有规模大、使用稳定、改造可控的特点，是最适合率先实施零碳改造的对象。

另一方面，公共机构具有制度示范和宣传引领作用。只有政府办公楼、学校或医院等公共建筑率先实现零碳转型，才能更好地带动市场转型。

(3) 公共机构是城市更新中低碳技术应用的“系统落地场景”

许多低碳技术如果在单体建筑中应用，往往难以达到最优经济性（如分布式光伏、区域能源系统、智能能管平台）。但在城市更新中，可以通过片区化改造，将多个建筑纳入统一系统，实现规模效应和协同优化，而零碳公共机构的建设应用正是这些技术应用的具象化体现。

总结：城市更新要解决的是“城市如何在存量时代继续发展”，而零碳公共机构要解决的是“既有建筑如何在这一过程中实现能源的可持续”。两者的交汇点在于：以公共机构为切入，通过低碳技术与制度创新，将原本高耗能的存量建筑转化为可持续的城市运行单元。

在当前能源安全与城市发展模式转型的双重背景下，为何公共机构必须成为城市更新中零碳转型的“排头兵”与“必选项”？

国家已经发文要求公共机构开展零碳建设，因此公共机构须成为城市更新中零碳转型的“排头兵”，并不是一种道德倡议，而是城市精细化发展的一种结构性必然。其背后至少有四个层面的逻辑支撑：

1. 由能源安全的“刚性约束”决定。

公共机构（政府办公、学校、医院、公共服务设施等）承载的是基本公共服务，是社会运行的生命线，是城市中最不可中断的用能主体，因此，公共机构必须优先实现能源结构的去碳化与多元化（如分布式能源、储能系统、需求响应等），以提升社会运行的系统韧性。从这个意义上看，公共机构的零碳转型，本质上是城市“安全底座”的重构，而不是单纯的节能减排。

2. 由公共机构的“制度属性”决定。

公共机构不仅是用能主体，更是规则制定者与政策执行者。如果连公共部门自身都不完成低碳转型，那么对市场主体的约束将缺乏可信度与示范效应。当公共机构率先实现零碳运行，它实际上在完成三件事：

①将“低碳”从政策口号转化为可操作的制度标准；

②为市场提供清晰的技术路径与实施示范；

③通过采购与投资行为，培育新的绿色产业链。

因此，我们可以将“公共机构”视为“第一批上场的运动员”。

3. 由城市更新阶段的“投资逻辑”决定。

在以存量更新为主的阶段，大规模市场化开发的空间已经有限，而大量既有公共建筑则成为最具改造潜力的资产池。公共机构具备长期持有、低风险偏好和稳定现金流的特征，更适合承担前期成本较高、回收周期较长的零碳技术（如深度节能改造、区域能源系统等）的推广。通过公共机构的零碳改造，形成一个零碳技术改造的资金平衡模型，有了模型参考，更有利于在市场中推广复制。换句话说，零碳转型中“最难啃的骨头”，往往就在公共资产中，如果这一部分不启动，整体转型就无法成立。

4. 由“行为转型”的外溢效应决定。

零碳不仅是技术问题，更是行为与组织方式的重构。公共机构每天承载着大量人群（公务人员、学生、患者、市民），其运行方式本身就是一种“日常示范”。当低碳出行、节能使用、绿色采购等行为在公共机构体系中被制度化、常态化时，它会通过高频接触转化为社会习惯，从而降低全社会的转型成本。这种“从制度到行为再到文化”的扩散路径，是市场主体难以替代的。

5. 进一步说，为什么公共机构零碳建设是“必选项”？

如果公共机构不先行，城市零碳转型会面临三个困境：

①企业缺乏清晰预期，不愿承担转型成本；

②能源、建筑、交通等部门难以协同优化；

③公众难以理解这种成本上升与行为改变。

因此，公共机构的先行，本质上是在为整个城市“铺轨”——先把制度规范、技术路径与行为范式跑通，再通过市场去做规模化复制。

也就是说，公共机构之所以必须成为“排头兵”与“必选项”，是因为公共机构同时掌握着“安全底座”“制度权威”“资产规模”与“行为外溢”这四种其他主体难以同时具备的关键能力。只有这一类主体率先完成转型，城市层面的零碳目标才具备现实可行性。

1.建筑能碳的管理是城市可持续发展的关键工作

建筑领域是我国能源消耗的三大主要领域之一，数据显示，建筑全生命周期能耗占全社会总能耗的比重超过40%，其碳排放占全社会碳排放总量的比例也接近40%。

(1)全体民众需强化节能意识，共同参与实际减碳工作。从长期看，全球地缘政治冲突加剧、传统化石能源储量消耗，人工智能等领域快速发展，全社会能源需求刚性增长，传统能源供给模式面临严峻挑战。在此背景下，树立节能理念不能仅考虑短期经济成本，更要从国家能源安全、生态环保、代际资源公平出发，在不影响生产效率和生活质量的前提下，通过技术创新、管理优化和行为引导，降低能源消耗强度，实现能源高效、可持续利用。

(2)政策约束与激励将共同推动城市更新工作落地。近年来，国家出台《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》《城乡建设领域碳达峰实施方案》等政策文件，明确新建建筑节能标准、既有建筑节能改造目标、可再生能源建筑应用比例等核心指标，通过财政补贴、税收优惠等多种方式给予建筑节能项目政策支持。政策体系不断完善，这使建筑节能成为市场主体的法定责任和义务，为光伏等可再生能源技术在建筑领域规模化应用提供制度保障。

(3)设计师需要掌握更全面的技术方案，推动多元化节能措施落地应用：

①要引导全社会形成良好的节能行为习惯。从随手关灯、合理设置空调温度、短距离出行优先选择步行或公共交通等日常细节入手，减少生活和工作场景的能源浪费。

②要充分发挥建筑本体与环境节能作用。建筑设计阶段，优化建筑形体系数（方正无凹凸更节能），科学设计门窗开启方式与尺寸，推广保温隔热材料和节能器具等主动式手段，降低建筑运行能耗。同时，场地设计优先选用乔木等固碳效率高、耗水量低的绿化植物，合理保留自然水体，采用被动式技术手段降低建筑运行能耗。

③要积极推广多元节能技术应用。除光伏技术外，因地制宜采用地源热泵、空气源热泵、智能化能耗管控系统、能耗回收再利用等技术，构建多能互补的建筑能源供应体系，提升能源利用综合效率。

2.光伏在城市更新与公共建筑应用中的顾虑与措施

与集中式光伏电站主要依托大型工业厂房、山地、水面等场景不同，城市更新项目和公共建筑中的光伏应用具有鲜明的场景特征，也面临一系列独特的挑战。应用场景的特征主要有以下几类：

①布局分散。城市更新项目和公共建筑往往分布在城市建成区核心地段，建筑单体规模普遍较小，多数建筑屋面面积仅有一两千平方米，且空间分布零散、错落，难以形成集中连片的大规模装机区域，与传统大型仓储屋面、山地光伏、水面光伏等场景的集中式开发模式存在显著差异。

②建设条件复杂。这类建筑的屋面、立面高低错落，朝向各异，同时普遍存在大量开窗、屋面设备、疏散通道等障碍物，可用于安装光伏组件的有效面积碎片化特征明显，难以形成整齐划一的装机条件，对光伏系统的设计和安装提出了更高的技术要求。

③外观和环境要求高。城市更新项目往往包含住宅区、商业服务设施、公共空间等多元功能。公共建筑更是城市景观的重要组成部分，相关方对建筑外观和周边环境品质的要求普遍较高。传统光伏组件外观单一、与建筑风格不协调等问题，成为制约其在这类场景中推广应用的重要因素。

3.推广过程中的主要顾虑及应对措施

(1)投入产出比

顾虑：由于城市更新和公共建筑场景的光伏装机规模普遍较小，布局分散，单位装机成本相对较高，单纯从直接经济效益角度核算，其投资回报周期往往长于集中式光伏项目。

应对措施：一方面要用足用好各级政府的补贴政策，降低项目初始投资压力；另一方面，要建立多元化的价值核算体系，充分认识光伏应用的生态效益和社会效益。

从环境效益看，传统建筑夏季降温依赖空调，其运行耗电且排热，加剧城市热岛效应。而光伏组件可吸收太阳辐射转化为电能，减少建筑得热、降低空调负荷，不排额外热量，能提升室内外环境舒适度，缓解城市热岛效应。

(2)美观度

顾虑：传统光伏组件多为黑色、灰色，外观生硬，难以与建筑整体设计风格协调。

应对措施：针对这一问题，目前行业已经形成了较为成熟的解决方案。

首先推进光伏产品色彩多元化。市场已有多种色彩光伏组件，可匹配不同建筑外墙色彩需求，在保证发电效率的同时提升视觉协调性。对于建筑立面等视觉敏感区域，可选用定制化光伏产品。

其次实现光伏与建筑结构一体化设计。传统光伏系统多为附加式安装，易破坏建筑整体外观。新型光伏建材一体化技术将光伏组件与建筑材料深度融合，光伏组件在发电时承担多种功能，能与建筑同步设计、施工、验收，实现光伏系统与建筑外观完美融合，解决附加式安装的美观性问题。

(3)管理与安全

顾虑：由于布局分散、场景复杂，城市建筑光伏系统的运维管理成本相对较高，安全风险也更为突出。

应对措施：在运维管理方面，通过引入智能化运维系统，实现对光伏组件运行状态、发电效率、故障情况的实时监测和自动预警，能够大幅降低人工巡检成本，提升运维效率。

顾虑：在安全风险防控方面，光伏项目的全生命周期都存在不同类型的安全隐患：

①施工阶段存在高空坠落、电击、机械设备操作风险；

②安装环节可能出现组件隐裂、固定不牢等问题；

③运行阶段面临火灾、电击、光污染等风险；

④废弃阶段则存在重金属污染的潜在威胁。

应对措施：针对这些风险，目前行业已经建立了完善的技术标准和安全管理规范，通过选用合格产品、规范施工流程、完善运维管理制度、落实组件回收机制等措施，能够有效防控各类安全风险。

光伏技术与城市建筑的深度融合，是未来城市建设和更新的重要发展方向。尽管当前在城市更新和公共建筑场景中推广光伏应用还面临投入产出、美观度、运维安全等方面的顾虑，但随着技术的不断进步、政策体系的不断完善、价值核算体系的不断健全，这些问题正在得到逐步解决。

面对公共建筑对安全与美学的严苛标准，光伏行业如何通过产品创新与跨行业协作，破解建筑师的设计顾虑并抓住公共机构的市场机遇？

光伏行业习惯于局限于转换效率和收益率，但建筑行业更注重安全、可靠和协调。如果光伏还停留在“装板子”的工程思维里，建筑师的顾虑永远解不开。

公共建筑对安全、耐久与审美一体化的要求，本质上是要求光伏从“设备”变成“建筑材料与设计语言”。只有完成这一步，市场机遇才能真正打开。

1.要把“光伏组件”做成“可被设计的建筑构件”

对应产品创新方向：

①一体化构件：将屋面板、幕墙板、遮阳板、采光顶等“光伏组件”直接做成兼顾审美与功能的BIPV构件（而非后贴设备），实现“结构+围护+发电”三合一。

②尺寸与模数：提供与常见幕墙兼容的标准模块，减少设计妥协。

③外观形象：低反射镀膜、可控色彩（深灰、古铜、半透明）、拼缝模式等，让立面“像建筑而不是像设备”。

④细部节点：对收边、转角、开启扇、排水、检修口等节点构件进行标准化、产品化，降低施工不确定性。

当建筑师可以掌控光伏板的“颜色、比例与质感”时，设计顾虑会显著下降。

2.要用“可验证的安全与耐久”替代口头承诺

公共机构对风险极度敏感，因此，关键要把隐性风险显性化：例如，

①要有明确的防火分级与系统认证标准，而非单件材料达标。

②要有抗风揭、抗冲击、抗老化的量化数据与第三方报告（适配高层与沿海环境）。

③明确快速关断、拉弧检测、分区隔离等电气安全标准，并配合明确的运维规则和监测系统。

④明确设计、施工、运维的责任划分与质保年限，将全生命周期的责任边界写入合同与标准图集。

把这些“口头承诺”做成“可以被审图与招标文件直接引用的条款”，使光伏成为“可被审图、可被运维、可被监测”的建筑构件，存量改造才会大规模应用。

3.要以“系统方案”而非“单品销售”进入公共项目

公共机构最关心的是整体绩效与运维成本，而非“单品销售”：例如，

①将“光伏+储能+用能管理”打包：把发电、削峰填谷、应急供电与楼宇管理系统联动，直接回应能源安全诉求。

②与既有系统兼容：对接现有的建筑管理系统、消防与机电系统，减少改造摩擦。

③性能担保（PPA/EMC购电协议PPA和合同能源管理EMC）：以发电量或节能量为标的，降低业主一次性投资压力。

总结：从“卖板子”转为“交付零碳运行能力”。

4.把“示范项目”当作产品的一部分来打造

公共机构高度依赖可参照案例：

①优先切入学校、医院、文化建筑等高可见度项目，形成可参观、可复制的样板。

②数据透明：公开发电、运维与故障率，建立行业信任。

③从单体到片区：在园区或校园内形成“微电网+多建筑协同”的系统示范，放大外溢效应。

也就是说，要将企业的产品从“光伏板”转向“零碳运营的项目”。

总结：光伏企业要抓住公共机构的市场机遇，关键是完成三次“身份转变”——从做光伏设备到做建筑材料，从提供单品到提供系统，从供应商到合作伙伴。当安全可被验证、外观可被设计、运维可被预期，建筑师的顾虑才会转化为新的设计工具，而公共项目也就会从“谨慎观望”转向“主动采用”。

在庞大的民用建筑能耗版图中，公共机构作为“重点耗能单元”如何通过光伏应用实现向“零碳更新样板”的跨越，并真正兑现千亿级的商业价值？

实际上这个问题的关键不在于“光伏的应用”，而是在于如何把光伏的“发电能力”转化为“稳定的现金流和可复制的资产”。也就是说，公共机构要从“重点耗能单元”跃迁为“零碳更新样板”，关键不在多装多少板，而在于把光伏嵌入资产、运营与制度三个层面，形成可规模化复制的商业闭环。

1.从“装设备”到“造资产”：把光伏变成可定价的长期现金流

公共建筑（政府办公、医院、学校等）具备用能稳定、信用等级高、持有周期长的特征，非常适合承载长期能源资产。

①将发电界面纳入不动产评估体系，而非附属设备。

②通过合同能源管理（EMC）/购电协议（PPA）（由第三方投资，公共机构按“用电/用能服务”付费），形成20年以上可预测现金流。

③将分散项目打包为可交易资产，降低资金成本、扩大规模。（当“发电量”和“收入”被制度化锁定，光伏才真正具备千亿级扩张的金融基础。）

2.从“单点发电”到“系统运营”：构建零碳运行能力

单一光伏难以支撑“零碳”，必须转为系统解法。

①光伏+储能+能管平台，实现削峰填谷、应急保障与负荷优化，直接回应能源安全。

②与楼宇系统深度耦合，联动空调、照明、电梯等，实现“发—储—用”闭环优化。

③需求响应与虚拟电厂（VPP），将分散公共建筑接入电网侧调度，参与容量与辅助服务市场，创造增量收益。

这一步把“节能项目”升级为“城市级能源运营网络”。

3.以公共机构为“信用锚点”，降低全链条交易成本

商业价值能否放大，取决于风险与成本：

①标准化合同与技术规范：统一PPA条款、验收标准、运维KPI，减少每个项目的谈判与不确定性。

②集中采购与规模化施工：以教育系统、医疗系统、政府物业为单位打包推进，显著压低单位成本。

③长期运维与性能担保：以发电量/可用率为核心指标，建立可审计的收益兑现机制。

公共机构的高信用与稳定需求，使其成为整个产业链的“定价器”。

4.从“示范项目”到“城市级复制”：形成可扩张的样板模型

样板的价值在于复制：

①先做高可见度场景（校园、医院、文化设施），形成可参观、可量化的数据样板。

②片区化推进，提升整体收益率。以园区/城区为单元，统一规划容量、储能与调度策略，提升整体收益率。

③数字化平台复制：把设计、施工、运维与结算沉淀为平台能力，为跨城市快速扩张打好基础。

5.光伏的收益，不止于发电，还要从长期的系统综合收益来看

当以上机制跑通，商业价值不再只来自卖电，而是三种收入的叠加曲线：

①电力与节能收益：自发自用、峰谷套利、需求响应补贴；

②资产与金融收益：长期现金流打包、再融资与退出；

③系统服务收益：运维、平台服务、能源管理与数据增值。

总结来看：公共机构之所以能从“高耗能负担”转为“零碳样板”，并释放千亿级市场，不在于其装机规模本身，而在于它们同时具备稳定负荷、高等级信用、可规模化资产与制度牵引力。当光伏被嵌入资产定价、系统运营与金融结构之中，它就从一项技术选择，升级为一种可复制的城市级商业基础设施。

在持续的政策利好环境下，未来光伏如何更好地应对城市更新和零碳公共机构的需求？

桑尼能源自2009年成立以来，始终聚焦光伏与建筑融合的方向开展业务，是国内BIPV行业的引领企业和行业标准参编主编单位，从最初是工业厂房BIPV及光伏与工业厂房的融合，光伏不仅具备发电的功能，还具备隔热、保温、节省屋顶建材成本、延长屋顶寿命的功能，累计安装工业屋顶BIPV超过600万方。目前已经从工业厂房的BIPV延展到 民用住宅、商业楼宇、公共建筑等全场景的BIPV解决方案。产品涵盖 光伏平板瓦、曲面瓦、发电幕墙、光伏地砖等。

从桑尼从业者的角度来看：

1.过去多年光伏行业的发展，始终围绕降低“度电成本”展开；随着电力化市场化交易的靴子落地，以及新能源消纳的痛点，行业方向将由“发更多的发电”转向“发更好的电”转变，所以好的应用场景是将决定光伏能走的多远，未来最理想的应用场景是：每个家庭、建筑、工厂既是能源消耗者，也是能源生产者。所以光储融合和光建融合趋势是明确的。

2.2026年是零碳公共机构建设业务发展的元年，“绿色低碳”已经成为好房子的核心要素之一，也是国家“十五五”规划的明确建设要求。各种政策持续叠加，市场空间十分广阔，异形建筑、高环境要求建筑等领域都具备深度开发潜力，行业产品也在逐步走向成熟。

3.未来，对于公共机构而言，整个发电系统的建设交付可能无法满足业主的需求，更需要后端成熟的运营体系支撑，实现发电可观、可测、可控，为业主提供全生命周期的解决方案，并提供碳排放测算、考核、认证等相关配套服务。

4.公共机构大多布局在市区，对光伏应用的风貌要求较高。除屋面光伏外，还可拓展光伏地砖、光伏幕墙等其他应用形式，可根据建筑条件与业主需求灵活选择适配方案。

5.在推动光伏与建筑融合的过程中，安全性也是需要重点考量的内容，比如光伏作为建材需要取得防火、抗风、抗震等相关认证

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