只有依靠太阳能才能实现建筑物内的所有能源供应，包括供暖和供电。如今，这一愿景正在天津中新天津生态城——汇丰溪智慧能源小镇成为现实。
碳达峰和碳中和是我国对世界作出的庄严承诺。《中国建筑能耗研究报告（2020）》）显示，我国建筑全生命周期碳排放量约占全国碳排放量的51%。“目标意义重大。
“天津作为耗能城市，正在探索多渠道联手，结合城市更新，提高分布式非碳能源利用比例。” 天津市社会科学院资源环境生态研究所研究员牛桂民介绍，近年来，天津市绿色建筑占城市新建建筑的70%以上。“天津在建筑全生命周期减碳方面做了一些探索。”
“零碳屋”是这样实现的
外面的气温接近零摄氏度，当我走进位于中新天津生态城汇丰溪智慧能源小镇的“0+小屋”时，一阵暖意袭来。
“整个房子的温度和湿度都是恒定的，所有的能源供应都依赖于太阳能，包括供暖。” “0+小屋”的建设者、国家电网市场部工作人员何锐介绍说，这是一座很有代表性的建筑。零能耗智能建筑，其自身每年的可再生能源产能大于或等于建筑全年总能耗，整体上可实现“零能耗”，不依赖外部能源输入。
从外面看，这间130平方米的小屋全是白色的，小屋的屋顶和门上都覆盖着太阳能光伏板。就连门边的垃圾桶也是用光伏板做的。正是这些太阳能光伏板为机舱提供了所有能源。
“我们充分考虑屋顶结构、光照角度和周边环境，优化系统设计，安装了60块光伏板，总功率20千瓦。在光照条件良好的情况下，这套光伏系统每天可发电60千瓦时，全年可发电2万多度电，可再生能源充足，还可实现富余电力并网，成为区域分布式电源。” 何睿说道。
此外，建筑主体本身也经过特殊处理。为保证建筑的气密性和保温性，尽可能减少建筑体的能量损失，建筑围护结构采用岩棉保温材料，屋面结构采用高抗压强度挤塑聚苯乙烯板和防冷桥垫。门窗采用三层真空玻璃和铝包木复合材料，充分保证气密性和保温性，达到节能的目的。
走进屋内，智能家居也为这个智能小屋带来了全新的生活模式。“开启家庭模式。” 一个命令打开了灯和窗帘。“机舱内能源路由器的‘智能’大脑指挥着房子内能源的高效运行。” 何睿说，“能量路由器的储能装置智能控制电网、光伏、储能和家用电器之间的能量传输，达到节能的效果。”
零能耗智能建筑的建设成本是不是难以承受？何睿为《经济参考报》记者算了一笔账：零能耗智能建筑节省燃气、热力管网等配套设施投资约3.2万；建筑节能每年可以节省电费和燃气费。电费和暖气费约1.8万元；此外，在满足建筑自身能耗的条件下，还可向电网输送10000度电/年的电能，年收入约0.9万元。
“虽然零能耗智能建筑的建设成本高于同面积的普通建筑，但这部分成本可以通过节能和产生效益来收回，”何睿说。
“零碳智能终端”是这样运作的
2021年12月15日上午，天津港北江港区C段智能集装箱码头北侧两台风机叶片缓缓启动，全球首个“智慧零”的智慧绿能系统-碳”终端成功并网发电。这是我国港口首个“风光储一体化”智慧绿色能源项目，标志着我国“双碳”示范港建设迈上新台阶。
“通过智慧绿色能源体系建设，天津港北江港区C区智能集装箱码头成为全球首个100%用电、100%用电的‘智慧’集装箱码头是风电、光伏等绿色电力，绿色电力100%自给自足。零碳终端。” 国网市场部市场部副部长王宗达介绍，天津港北江港区C区智能集装箱码头构建了“风、光、储、和荷兰”，使用“自发能源”。自用，富余电网”模式，年总发电量可达2330.
“该项目将节约标准煤约7340吨，减少二氧化碳排放约2万吨，真正实现终端100%用电、风电光伏100%、绿色电力100%自给自足。” 王宗达说。
巨轮停泊在岸边，无人驾驶的电动卡车接连而来，在码头和院子之间熟练地穿梭。自动化铁路桥梁也同步启动。当无人驾驶电动卡车到达时，它们正在稳步完成。吊装……
据介绍，C区智能集装箱码头拥有3个20万吨级泊位，实现真正基于AI的智能水平运输管理系统、车路协同超L4级无人驾驶、“5G+北斗”一体化全场景创新。智能全领域深度融合，码头运营全过程零碳排放。
不仅如此，码头装卸设备、水平运输设备、生产辅助设备等均采用电力驱动，能源消耗100%来自“风光储一体化”系统，先进的能源监控技术用于对终端各类能耗进行实时统计分析。. 以先进作业技术为突破口，将传统装卸技术与自动化作业完美结合，与传统自动化集装箱码头相比能耗降低17%，率先实现能源两侧二氧化碳“零排放”生产和消费。
发展“零碳建筑”
在中新天津生态城不动产登记中心的屋顶上，可以看到整栋建筑的顶面覆盖着光伏板，层层叠叠如鳞片，在阳光的照射下熠熠生辉。
这是天津市第一个获得认证的“零碳”建筑示范项目。“整个中心建筑面积3467平方米，能源消耗完全实现‘自给自足’，每年可减少二氧化碳排放329吨，相当于种植3000棵树。” 中新天津生态城建设局相关负责人于晓明介绍，该建筑最终将通过太阳能、地热能、风能等可再生能源的综合利用实现零碳运营活力。据测算，整座建筑每年可节电17.20000度电，能源自给率达112%。
不久前，《天津市节能十四五规划》印发实施。预计到2025年，天津市万元GDP能耗比2020年下降14.5%。“十四五”期间，绿色建筑面积占100全市新建城市建筑占比，中心城区绿色出行率达到75%。“‘十四五’期间，天津市实施十大重点工程，认真落实能源消费双管控体系，推进节能降耗楼宇自控天津，推动高质量发展，助力实现碳达峰和碳中和。” 天津市发改委相关负责人表示。
如今，零能耗智能建筑的成果正在天津其他地区逐步推广。在天津市北辰区大丈庄智慧能源小镇，智慧建筑清洁能源消耗占比超过40%，建筑综合能源利用效率提升19%，节约建筑能源超过100万元每年的费用。
“天津近年来在减碳方面进行了很多探索，但要进一步避免无效能源资源的浪费和碳排放，还需要继续多渠道发力。” 牛桂敏表示，城市发展的刚性建设需求，可能会给建筑总量控制碳带来很大压力。此外，还面临着节能减碳、既有建筑升级改造的压力。“要从源头严控、增量绿化、存量绿化、末端严防等方面齐心协力，实现我国超低能耗建筑和装配式建筑的发展。标准化、规模化、系列化方向。