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王伟光
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李 扬
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李培林
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    日本名古屋大学的低碳校园

    作者:藤井良一 出版时间:2011年12月
    摘要:名古屋大学是日本著名的研究型大学,拥有4位诺贝尔奖获得者。随着科学研究活动和研究人员、学生人数的增加,电力使用剧增,二氧化碳排放不断增加。为了响应政府的节能减排号召,实现京都议定书和日本政府提出的25%目标,名古屋大学提出建立“低碳校园”,制订了低碳校园规划,并细化了6年中期目标和30年长期目标。在实施过程中,名古屋大学采取了引进外部能源公司控制电力使用,利用省能源技术建造新校舍,校长倡议和全校的节能运动,建筑物的隔热性提高和附属设备等的效率提高,空调的集中控制和计划性停止,在中长期保全计划的基础上更新空调等机械设备等措施。低碳校园实施以来,名古屋大学成功地削减二氧化碳排放10%。

    名古屋大学的校园环境低碳化活动介绍。名古屋大学是一所国立研究型的重点综合大学,并追求世界最尖端的科学研究。为此,校园的电力消费量减少等的低碳化教育和研究也在同时进行。名古屋大学有三个校园,拥有2万名教职员工和学生。比如,东山校园,有各种各样的建筑、教育科研设施,有生活供给、食堂、商店等各种服务,可以说校园就是一个小社会、一个实验场。在有科学根据的基础上,实行各种研究并将其成果推广于社会,这是名古屋大学的社会责任,也是对社会的重要贡献。

    一 名古屋大学概要

    名古屋大学创建于1939年,拥有名古屋市内的东山、鹤舞、大幸三个校园,校园内总人数为19200人,学生人数为16000人,是一所独立行政法人的国立大学。年预算有900~1000亿日元(约合80亿人民币)。最大的东山校园占地面积为70万m2,建筑面积为44万m2,建筑物为235栋,房间总数为7939间。实行国际化校园是大学的重要课题,名古屋大学和世界上280所大学和学部有国际交流和协定项目。

    名古屋大学拥有9个院系和13研究生院,21世纪以来,名古屋大学有野依良治、下村脩、益川敏英和小林诚共4人获得诺贝尔化学和物理奖;还有京都奖获奖者赤崎勇,他是蓝荧光灯的发明者。可以说名古屋大学处于世界高水平的研究行列。

    伴随这些科研活动,需要利用大量的资源,比如,东山校园的电力消耗年均为74GWh,煤气消耗为2.4Mm3,自来水消耗为0.6Mm3,CO2排放量为4.7万吨(三个校园合计6.8万吨),CO2排放量(产业和运输部门除外)位居名古屋市第一。鹤舞校园位居第二。

    当初对本科生和研究生的教育无论是自然科学还是社会科学都实行了环境科学教育,作为综合大学的强项,广泛开展了对环境、能源的最尖端科学技术的研究。比如,生物性热能源、太阳光、热力、风力等的可再生的能源研究,高效率压缩燃料的研究,利用超传导电力输送、蓄电,节能灯等节能材料的开发利用和研究,同时也进行了高效率能源利用的冷暖设备和省能源的建筑构造的研究、低负荷低污染高效率和方便的交通管理程序等的研究。今后将利用上述研究成果,立案、实施,并通过省能源对策和校园智能化的实施验证,逐步为地域和社会提供切实可行的实施方案。

    二 名古屋大学能源消费的现状

    目前,名古屋大学全体的CO2排放量年均约为6.8万吨、电力消费量年120GW。

    图1是东山校园(上)、大学医院在鹤舞校园(中央下)、大幸校园(左下)的建筑物每栋的CO2排放量[年均单位面积(1m2)]。到2009年的4年间,电力、煤气分别以棒状图表所示。后述的ESCO除了鹤舞医院的空调更换,主要以电力为主。中央附近的最大的圆形建筑物是大型计算机组成的情报中心,年均1平方米约0.7吨的CO2排放量。周围的工学部建筑物的CO2排放量为0.1吨多、左下的文科是0.05吨左右。右侧比较大的圆形建筑物是理科院和农科院,理科院多为情报机器,农科院多为冷却、制冷设备,这些机械设备的能源消耗很高。鉴于上述机械设备的高能源消耗,必须制定出省能源的对策。

    图1 名古屋大学三校园各建筑物的CO2排放量

    1997年的京都议定书规定了日本在2008~2012年,在1990年的基础上,将造成温室效应的气体CO2削减6%为目标。此后,2009年,鸠山首相在联合国的演说中提出到2020年,日本将在1990年的基础上削减25%。2010年4月起日本开始实施的能源法,规定有一定规模以上的业界每年削减能源1%,名古屋大学也不例外。

    1990年开始名古屋大学的教育和研究活动和能源消费如图2所示。以2010年度为基准和1990年相比,研究活动指标和研究费为560%、外部资金为500%,逐年地增加以示研究活动的活性化。伴随着科研费的增加,新的科研装置设备随之增加、消费电力也相应增大。实际上电力使用量增加为220%,建筑物的面积按140%增加计算,可想而知建筑物的平均单位面积的消费量会随之增加。不管怎么说,实现在1990年的基础上将增加的221%消费量按京都协议书所定的目标-6%执行是不可能的。

    图2 名古屋大学的教育和研究活动的能源消费的变化(以1990为100)

    下一节将叙述有关成果,为了进一步实现名古屋大学的现实目标,(不与1990年相比)和2005年相比CO2排放总量已削减20%以上。因为2005年的CO2排放总量为71137吨,现在CO2排放总量已削减了14200吨以上,现在实际的CO2排放总量约达到57000吨以下的暂