园区作为产业和企业扎堆的地方,不仅是经济发展的重要增长极,更是实现 “双碳” 目标的关键环节。现在,越来越多的园区都在朝着低碳、近零碳甚至零碳的方向转型。今天,我们就来好好聊聊零碳智慧园区到底是啥,有啥特色,建设过程中会遇到哪些机遇和挑战,以及具体该怎么一步步建成。
一、零碳智慧园区到底是啥?
(一)内涵得先搞清楚
园区是城市的基本单元,聚集了大量行业产业和企业,既是经济发展、社会活动的重要载体,也是碳排放的 “主战场”,正面临着绿色发展和能源转变的大转型。
那零碳智慧园区呢?简单来说,就是在园区从规划、建设到运营的整个生命周期里,多个相关主体一起协作,围绕产业生态链,依靠绿色投资、零碳科技和数智运营等手段,让园区内的温室气体排放和清除达到动态平衡。
(二)特色很鲜明
1.城产融合、零碳赋能
零碳园区主张城市和产业融合,采用紧凑的空间布局,拓展土地的使用功能,不断优化产业结构,发展绿色且附加值高的产业,营造良好的生态环境。同时,持续提高土地利用效率,挖掘园区潜力,加强分布式光伏、风电、储能设施等零碳能源基础设施建设,让城市和园区的资源配置更低碳
2.能源转型、清洁供给
低碳化的能源系统是零碳园区实践的核心。园区要从终端客户的需求出发,规划出以绿色低碳为目标的能源系统,构建和区域相协调的高效、清洁、安全的能源系统。具体来说,就是要优化能源供应结构,根据当地情况发展光伏、风电、水电、生物质等可再生能源,再配合储能、分布式供能等手段,实现调峰填谷、源网荷储深度协同,整合形成园区微电网,增加可再生能源供能的比例,让能源结构更清洁,从源头减少碳排放。
3.领域联动,能效升级
在构建综合能源系统的基础上,零碳园区要打通电、热、气等能源子系统,实现多种能源互补,各子系统协调优化,增强自我调节能力。再结合能源梯级利用、资源循环利用等方法,不断提高能源利用效率。
4.科技生态,协同降碳
零碳园区要把碳消除及碳抵消机制纳入顶层规划,根据当地情况制定实施路径。开发、运用并优化像生物质能 + 碳捕捉 + 再利用等负碳技术,在保证能源系统安全稳定的前提下,扩大这些技术在园区的应用规模和供能占比,构建园区的负碳生态体系,逐步实现动态零碳。
5.数智助推,智慧管理
就是把数字科技和人工智能技术与园区管理深度融合,借助 5G、人工智能、大数据等技术,优化园区的能源、资源和碳排放管理,通过节能调度、动态配置,结合智能算法,提高能源使用效率,降低能耗和碳排放,实现对园区能源数据和碳数据全方位、透明化的监测以及全生命周期的管控。
6.投资布局,多维保障
目前,园区里市场化资金占比比较低,融资主要靠政策性资金。零碳园区要引入社会资本,和专业机构一起建立多元化的投融资体系。充分利用绿色金融工具,比如绿色投资基金、绿色债券、排放权融资等,为园区的零碳实践和集群示范提供持续、稳定的资金支持。
(三)发展分阶段
1.低碳园区
在边界明确的区域内,以绿色规划为指导,平衡发展需求和碳排放控制,突出低碳发展主线,有效控制和削减区域内的碳排放总量。初步运用数字化技术,为园区的能耗和碳排放管理体系赋能。对园区里重点耗能的设备、工艺和流程进行低碳化改造升级,降低能耗,提高能效。
2.近零碳园区
在低碳园区的基础上,既要保证经济高质量发展,又要持续有效降碳。通过减少排放源、增加碳汇以及提供零碳能源等综合措施,让碳排放总量下降,净碳排放总量不断减少并趋于零。同时,提高园区可再生能源供能的比例,根据当地情况构建(近)零碳电力智能化微电网,促进可再生能源在当地消化,实现园区深度脱碳。
3.零碳园区
实现经济高质量发展、生态文明高水平建设与碳排放脱钩,按照 “产业低碳、设施零碳、机制减碳、生态固碳” 的方针,让园区内的碳排放动态为零。结合低碳园区和近零碳园区的实施路径,加强衔接,调动多个主体共同参与,形成合力,持续优化内部系统和区域层面的产业布局。推进零碳、负碳技术的系统化和规模化应用,把生态固碳和人工降碳结合起来,再结合 CCER 等手段,实现园区动态零碳。
二、零碳园区建设的挑战与机遇
(一)挑战不少
1.资金缺口是大难题
园区在能源清洁化部署、管理智慧化升级等零碳转型方面的资金投入,比普通园区建设高得多,还面临着基础设施低碳建设难、绿色新兴企业引入难、传统产业低碳转型难、绿色智慧化运营管理难等问题。像无锡某产业园,转型初期就投入了超百亿资金用于低碳产业布局;蒙苏工业园区也投资 100 亿建设储能及动力电池项目。 虽然现在有气候投融资和绿色低碳园区 REITS 等新型投融资模式来支撑资金需求,但绿色投融资还处于起步阶段,模式不成熟,规模有限,项目质量参差不齐,很难满足园区零碳转型的资金缺口。所以,怎么在搞零碳建设的同时保证资金到位,是个大挑战。
2. 技术和基础设施更新慢
现阶段,大部分产业和能源基础设施对传统化石能源依赖度还很高,清洁能源因为技术和成本等原因,还没法大规模普及。电力作为主要的产业用能,目前主要还是靠煤炭等化石能源供应,不过随着新能源激励政策的出台和技术的成熟,清洁能源的市场份额正在慢慢提高。
另外,怎么在提高园区能源利用效率的同时,保证园区稳定发展,也是个难题。园区从规划到成熟要很长时间,基础设施、招商引资、产业运营和商业配套完善后,才能形成稳定的良性循环,产生规模效应。在零碳转型中,园区的基础设施得有规划地逐步更新,充分挖掘减排潜力,科学开展技术创新,循序渐进地引入高效储能、氢能、智慧微电网等绿色技术并合理应用,提高运营能效,避免 “运动式减碳”,稳步推进转型。
3. 需要顶层统筹和科学决策
园区作为产业单元聚集的区域,有一定的独立性,完善的内部管理制度是其维持长久生命周期的关键。园区的零碳转型,需要管理方做好中远期的顶层统筹设计,对各个单元的零碳发展做出科学决策,还要兼顾园区内外的生态,及时跟进市场变化,了解城市、国家乃至全球的政策动态,加强资源要素配置,稳步引导园区实现零碳转型,与社会可持续协作。
而怎么利用数字化智慧化手段,结合国家 “双碳” 目标,做好当下的低碳改造,规划未来的零碳生态,进行远期统筹规划并设计高效管理系统,实现园区全生命周期的可持续发展,带动区域落实 “双碳” 目标,是园区管理的关键。
(二)机遇也很多
1.国家 “双碳” 战略提供动力
在全球趋势和相关政策影响下,碳达峰、碳中和已成为国家实现可持续发展的重要举措。不管是国家统筹部署,还是区域战略研究,科学落实 “双碳” 目标都是重要议题。目前,国家和各省市发布了一系列顶层文件和区域性规划,为园区零碳转型提供了强有力的政策支撑和良好的发展环境。
2.能打造零碳技术平台
园区作为企业和产业聚集的区域性载体,能利用自身平台优势,打造清洁能源体系,提高用能效率,升级智慧管理手段,探索高效储能、氢能、智慧微电网、CCUS 等先进零碳或负碳技术的规模化利用,提高技术可行性,降低应用成本。还能帮助园区内的企业借助技术平台,提高用能效率,同时获得额外的减排利润。
3.绿色资本渠道多
“双碳” 战略下,绿色金融发展得很蓬勃,资本市场对绿色项目的支持力度不断加大,绿色产业有更多机会获得绿色投融资。园区在零碳转型中,可以充分吸收社会资本和金融机构的绿色力量,通过绿色投融资、REITS 等渠道获得资本倾斜。
4.能打造社会零碳生态
先行建设零碳园区,有助于提升自身竞争力,重塑市场定位,吸引绿色合作伙伴。这能带动产业链整体生态向 “双碳” 目标迈进,在行业内打造创新性、引领性、示范性的零碳场景,携手开拓国内外市场,形成有影响力的零碳生态平台。
三、基于全生命周期的零碳园区建设途径与策略
(一)策划筹备阶段
1.制定总体目标
搞零碳园区建设,首先得明确目标,就是要打造对标国际、全国领先的零碳园区,在省(市)内率先实现碳中和,起到示范引领作用。
2.建立工作机制
创新工作机制,鼓励政府、企业等多方主体一起参与打造零碳园区,形成合力,优化合作模式,实现统筹指导、高效对接、资源共享、互利共赢。
3.寻找合作伙伴
根据园区的定位和产业属性,找生态体系中具有行业标杆水准的战略合作伙伴,建立紧密的战略合作关系,形成多赢局面,为园区的建设运营和更新迭代持续提供优质的零碳服务。
4.完善配套支持
引入政府、社会等多方力量,配套零碳园区专项资金,支持园区和用户持续推进零碳转型。同时,加快人才培养,组建高水准的零碳发展人才队伍,为实现零碳目标保驾护航。
(二)规划设计阶段
1.合理选址规划先行
在规划初期,要根据国家、地方、产业的政策环境,城市功能和园区定位,合理考虑选址。以未来园区用户需求为导向,结合国家及地方的 “双碳” 行动方案,兼顾发展、生产、生态和绿色,因地制宜、因环境制宜地编制具有前瞻性和可行性的园区零碳顶层规划,明确分阶段的零碳目标、实施路径和保障措施。
2.零碳设计能源核心
园区能源规划是实现零碳目标的核心,它集技术创新、量化指标于一体,强调 “源网荷储” 的协同,注重多种能源的互联互济,打造可靠的能源梯次利用体系,目的是构建与城市和社区协调的高效、清洁、安全的综合能源供应体系。要制定属地化、差异化、定制化、一体化的能源解决方案,通过调整参数激发潜力、优化方案,运用合理科学的方法,实现园区能源模式的共同优化,提高能源系统的总体效率。
(三)投资建设阶段
1.绿色投资促进转型
绿色投资和传统金融投资不一样,它以促进环境绩效、发展绿色产业为目标,投资那些能产生环境效益、降低环境成本与风险的客户,这样能有效盘活零碳园区的资金流,进一步促进园区可持续发展。
2.零碳机制支撑绿色采购
园区建设肯定要大量采购,零碳园区要明确把绿色作为采购理念和主要原则,兼顾绿色低碳和经济效益,让低碳概念贯穿采购全过程。还要宣传引导供应商在产品设计、生产、包装、物流、使用及回收利用等环节,降低直接和间接碳排放,充分体现绿色元素。
3.智慧物流实现零碳运输
通过园区智慧化平台,合理配置资源,降低空载率和不合理的客货运周转量,优先采用清洁能源供能的运输方式,让不同运输方式合理分工、有效衔接,形成绿色、集约、高效的运输模式,推动智慧零碳运力升级。
4.数智技术赋能绿色施工
在施工时,要充分考虑环境保护、材料资源利用、水资源利用、能源利用、土地资源保护以及人力资源节约等因素。优先选择绿色建材,降低隐形碳排放,间接保护环境。充分运用数字技术,高效施工,有效把控进度,减少因设计不合理导致的返工和管道碰撞,降低耗材使用,节约资源的同时间接减少碳排放。
(四)运营迭代阶段
1.高效运维
基于数字化双碳管理平台,用科技手段打造 “线上 + 线下” 的全方位智慧化运维服务。线上,把多能源接入平台集中监视,直观展示分布式能源的运行情况;实时统计分析用能状况,全面掌握园区的能耗和碳排放情况,实现生产、传输、存储和消纳等环节的全程可视、智能管控和辅助决策。
线下,依靠平台的实时报警功能,对园区故障 / 事件快速反应、准确定位、优先自动化处理,提高处理效率,最大程度减少维护人员的出勤次数,降低人工成本。2. 精细服务
首先要准确采集数据。通过物联网设备采集、各类系统的数据汇接等方式,自动高效地采集足够细致的运营数据,摆脱人工收集汇总的大量工作,确保数据准确可靠。这些数据要能为碳核查、绿色建筑、ESG 信息披露和评估评级提供一键数据匹配,支持结构化数据分析和导出,以及多终端多形式的碳成果展示,帮助了解自身碳排放状态,优化 “双碳” 路径,加速实现碳中和。
3. 零碳迭代
对于存量传统园区,要依托数字化双碳管理平台,根据定期碳核查结果,不断调整零碳转型方案。同时,园区可以联合社会多方主体参与投资和建设,按照低碳园区、近零碳园区、零碳园区的路径,不断升级迭代,实现经济稳定、多方互利共赢的绿色发展模式。
对于新建零碳园区,零碳目标的实现不是一劳永逸的。随着空间布局、产业发展、能源结构、用能需求等要素的变化,各个环节和主体都要根据符合发展需求的零碳理念不断创新迭代。
【本文标签】 零碳园区
【责任编辑】零碳顾问立青