01 零碳園區(qū)實踐PPT

02 零碳園區(qū)系統(tǒng)框架

作為先進要素高度集聚、創(chuàng)新活動蓬勃、生產(chǎn)生活活動主要載體的各類型園區(qū)必將在“雙碳”戰(zhàn)略實踐中發(fā)揮至關(guān)重要的作用，成為碳中和的先鋒和主力軍。

零碳智慧園區(qū)是指在園區(qū)規(guī)劃、建設(shè)、管理、運營全方位系統(tǒng)性融入碳中和理念，依托零碳操作系統(tǒng)，以精準(zhǔn)化核算規(guī)劃碳中和目標(biāo)設(shè)定和實踐路徑，以泛在化感知全面監(jiān)測碳元素生成和消減過程，以數(shù)字化手段整合節(jié)能、減排、固碳、碳匯等碳中和措施，以智慧化管理實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)低碳化發(fā)展、能源綠色化轉(zhuǎn)型、設(shè)施集聚化共享、資源循環(huán)化利用，實現(xiàn)園區(qū)內(nèi)部碳排放與吸收自我平衡，生產(chǎn)生態(tài)生活深度融合的新型產(chǎn)業(yè)園區(qū)。

綜合梳理相關(guān)園區(qū)概念，零碳智慧園區(qū)是在“雙碳”背景下，歷經(jīng)低碳、近零碳的動態(tài)演進以及規(guī)劃、建設(shè)、運營一體化持續(xù)優(yōu)化迭代，最終實現(xiàn)凈零碳排放的一種園區(qū)發(fā)展模式。

實現(xiàn)園區(qū)碳中和，根本上應(yīng)從控制碳排放和加大碳吸收兩方面入手，同時建立碳交易市場，加強智慧管控。

首先，控制碳源，從能源、生產(chǎn)、交通、建筑、生活等方面節(jié)能減排，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)模式、使用綠色可再生能源、發(fā)展低碳負碳技術(shù)、倡導(dǎo)低碳交通和低碳生活。

其次，加大碳吸收，發(fā)展生態(tài)碳匯、碳捕捉與封存等技術(shù)。此外，建立碳交易市場，實現(xiàn)碳排放權(quán)優(yōu)化配置，推動企業(yè)進行技術(shù)升級。

同時，打造零碳操作系統(tǒng)，匯聚園區(qū)內(nèi)水電、光伏、儲能、充電樁等各類能源數(shù)據(jù)，實現(xiàn)園區(qū)能源智慧管控。

圖：零碳操作系統(tǒng)架構(gòu)圖

03 零碳園區(qū)建設(shè)路徑

一、規(guī)劃階段

診斷規(guī)劃：對于現(xiàn)有園區(qū)的零碳化改造，需要針對現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建碳核算模型，進行全量碳數(shù)據(jù)匯總，確定零碳目標(biāo)和線路圖。

首先，對全園區(qū)碳排放基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行全面摸底，做好碳排放數(shù)據(jù)統(tǒng)計和核查等基礎(chǔ)工作，深入了解自身的碳排放情況。

其次，在園區(qū)碳排放統(tǒng)計和核查的基礎(chǔ)上，推進“碳達峰”測算，科學(xué)估算碳達峰目標(biāo)值和達峰期限。梳理出潛在的減排途徑，并對不同減排途徑的減排潛力、減排成本和減排效益等進行詳細評估和測算。

最后，根據(jù)碳達峰目標(biāo)值和測算結(jié)果，結(jié)合自身具備的能源轉(zhuǎn)型、應(yīng)用轉(zhuǎn)型、數(shù)字化轉(zhuǎn)型三大核心能力（如何構(gòu)建三大核心能力請閱讀第4部分），科學(xué)選擇碳中和路徑，明確減排目標(biāo)、重點任務(wù)、重點措施等事項，并制定詳細減排時間表，形成精細化的碳排放控制計劃和實施方案。

頂設(shè)先行：對于新建園區(qū)，在園區(qū)定位、產(chǎn)業(yè)選擇、空間布局等層面，依據(jù)碳中和理念與數(shù)字融匯賦能的城市高質(zhì)量發(fā)展空間的愿景目標(biāo)統(tǒng)籌規(guī)劃。

首先研究制定園區(qū)碳排放碳達峰行動方案，有計劃有安排地推進零碳智慧園區(qū)建設(shè)，完善園區(qū)零碳發(fā)展頂層設(shè)計。

其次，全面考慮零碳能源體系、零碳建筑體系和零碳交通體系的布局，因地制宜規(guī)劃園區(qū)可再生能源（風(fēng)電、光伏、地?zé)岬龋﹨^(qū)域，充分利用已有規(guī)劃設(shè)計藍圖布局新能源發(fā)電以及能源存儲轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。

二、建設(shè)階段

針對建筑載體減排是打造低碳園區(qū)的重要抓手。尤其是既有項目，由于建成年代質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)低、維修不及時等原因，普遍存在碳排放量大的問題，亟需綠色改造。主要包含產(chǎn)業(yè)優(yōu)化及機制引導(dǎo)兩方面：

產(chǎn)業(yè)優(yōu)化：優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加快推廣普及碳應(yīng)用，促進產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)化，并結(jié)合實際情況設(shè)定產(chǎn)業(yè)優(yōu)化方案，淘汰一批，改造一批，引進一批。

一方面，在原有園區(qū)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)上，鼓勵產(chǎn)業(yè)與城市融合發(fā)展，淘汰落后產(chǎn)能，促進第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動建立低能耗、低污染、低排放的新型產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。

另一方面，推動園區(qū)企業(yè)利用低碳設(shè)備、低碳技術(shù)及低碳材料進行技術(shù)改造、裝備升級，提高能源利用率，進一步實現(xiàn)園區(qū)高耗能行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

機制引導(dǎo)：通過建立相關(guān)組織機制，創(chuàng)新碳排放激勵機制等，完善園區(qū)低碳管理機制，并積極探索建立園區(qū)零碳建設(shè)的長效機制與政策措施，為實現(xiàn)節(jié)能減排、低碳發(fā)展提供制度保障。

具體建設(shè)路徑如下：

1.綠色施工

應(yīng)用綠色施工新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備，對傳統(tǒng)施工工藝進行綠色化升級革新。

如，將物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)、BIM、5G等信息化技術(shù)應(yīng)用到施工中，通過智慧運維，實現(xiàn)節(jié)能增效；在施工現(xiàn)場建立廢物回收系統(tǒng)，對廢棄材料予以重復(fù)利用；采取節(jié)能設(shè)備、如時間控制器、太陽能路燈照明、充電式霧炮車等設(shè)備，降低碳排；增加裝配式、可周轉(zhuǎn)材料如裝配式大門、裝配式圍墻、可周轉(zhuǎn)道路預(yù)制板等的應(yīng)用，減少損耗。

2.綠色建材

如，應(yīng)用節(jié)能墻體材料、保溫材料、功能一體化復(fù)合材料、新型膠凝材料、低碳混凝土、木竹建材等綠色材料；使用粉煤灰、工業(yè)廢渣、尾礦渣等作為原料或水泥混合材，增加二次利用。

3.綠色配套

在建設(shè)中融入低碳理念，如，使用屋頂光伏、光伏車棚、小型風(fēng)力發(fā)電設(shè)施生產(chǎn)可再生能源電力；采用智能電網(wǎng)、儲能系統(tǒng)、分布式能源、能源梯級利用等技術(shù)；根據(jù)自然通風(fēng)的原理設(shè)置風(fēng)冷系統(tǒng)，減少采暖和空調(diào)的使用；建設(shè)集中的能源供應(yīng)、廢水處理等設(shè)施；應(yīng)用能源回收技術(shù)，對企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的余能采取回收再利用措施等。

4.零碳改造

加強低碳基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，對園區(qū)用水、用電、用氣等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)實施低碳化、智能化改造。加強園區(qū)數(shù)字化改造，建設(shè)碳監(jiān)測體系，建立能源消耗和碳排放統(tǒng)計監(jiān)測平臺，加強對園區(qū)工業(yè)、建筑、交通用電等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，建立并完善企業(yè)碳排放數(shù)據(jù)管理和分析系統(tǒng)。

三、運營階段

運營階段是園區(qū)實現(xiàn)零碳化的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

數(shù)字賦能：通過智慧園區(qū)體系，對園區(qū)內(nèi)水電、光伏、儲能等各類能源數(shù)據(jù)進行全面管理及趨勢分析，整合碳管理模塊，建設(shè)零碳操作系統(tǒng)。

要素配置：強化要素支撐，對接配置相關(guān)土地、機制、金融、技術(shù)、人力、數(shù)據(jù)等資源要素，建設(shè)包括園區(qū)企業(yè)、園區(qū)管理機構(gòu)、政府主管部門分層次、多角度的監(jiān)管體系，實現(xiàn)多元化、信息化監(jiān)測模式。

具體建設(shè)路徑如下：

1.優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

一是在原有園區(qū)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)上，淘汰高耗能、高污染和產(chǎn)能過剩行業(yè)，大力發(fā)展零碳、低碳產(chǎn)業(yè)；

二是引導(dǎo)企業(yè)開展清潔能源替代，政策具備條件的企業(yè)形成零碳、低碳能源生產(chǎn)模式；

三是推動數(shù)字技術(shù)，賦能工業(yè)綠色零碳化轉(zhuǎn)型。

2.交通配套

配置電動汽車充電站、共享電動汽車租賃中心、電動公交車、電動觀光車、共享單車（網(wǎng)點）等公共設(shè)施；

接入電池儲能系統(tǒng)，供給充電樁以滿足電動車充電需求；

把園區(qū)物流場地靠近公路、碼頭、空港等，采用環(huán)保節(jié)能的車輛運輸。

3.能源管理

搭建雙碳平臺，建立并完善企業(yè)碳排放數(shù)據(jù)管理和分析系統(tǒng)，匯聚重點企業(yè)、樓宇、園區(qū)的監(jiān)測、污染、交通等多方數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對園區(qū)碳排放的全生命周期智慧管理，對能耗、排放可視、可管。

4.園區(qū)綜合管理

成立零碳創(chuàng)建管理機構(gòu)，建立碳排放管理制度，鼓勵設(shè)立零碳發(fā)展專項資金；成立零碳研究院，對低碳產(chǎn)業(yè)、低碳技術(shù)等展開研究，為園區(qū)零碳發(fā)展提供理論支撐；對園區(qū)企業(yè)開展碳排核算，按核算結(jié)果予以獎懲。

5.碳交易平臺

搭建能源交易平臺，為企業(yè)提供電力批發(fā)、零售交易、綠證交易、碳排放交易等能源交易解決方案和用電咨詢、移動運維、綜合節(jié)能等專業(yè)化增值服務(wù)。

04 零碳園區(qū)三大轉(zhuǎn)型

一、能源轉(zhuǎn)型

1.能源供給轉(zhuǎn)型

園區(qū)通過整合能源投資和能源技術(shù)，構(gòu)建以可再生能源為主的零碳能源系統(tǒng)，并配套智能電網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施，有效地進行一體化的綜合能源規(guī)劃。

構(gòu)建以電力為主的能源消費，以及配套的綜合能源服務(wù)，可以從整體上優(yōu)化園區(qū)能源結(jié)構(gòu)，結(jié)合園區(qū)用能特點，在終端能源消費環(huán)節(jié)推進“以電代煤”“以電代氣”，在物流交通環(huán)節(jié)推進“以電代油”，能夠從源頭顯著減少碳排放。

在此基礎(chǔ)上，光伏、風(fēng)電、水電等清潔可再生能源的因地制宜布局，可以降低以火電為主的市電的使用，極大程度上提高了園區(qū)能源供應(yīng)的清潔度。

關(guān)鍵技術(shù)：光伏

光伏發(fā)電技術(shù)是指利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。

光伏發(fā)電技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽能光伏電池，除此以外，逆變技術(shù)、并網(wǎng)技術(shù)、儲能技術(shù)、智能監(jiān)控技術(shù)等技術(shù)都關(guān)系到太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用與發(fā)展。

產(chǎn)業(yè)園、物流園區(qū)的工業(yè)廠房屋頂一般具有閑置屋頂面積大、遮擋物少、自身用電量大的特點，對于建設(shè)自發(fā)自用為主的分布式小型光伏電站具有特別優(yōu)勢。

2.能源綜合管控

由于風(fēng)、光等清潔能源的隨機性和波動性，園區(qū)難以保證能源供應(yīng)的平衡與穩(wěn)定，綜合能源系統(tǒng)由此應(yīng)運而生，并成為促進清潔能源消納、增強能源梯級利用、提高能源使用效率、實現(xiàn)多種形式能源協(xié)調(diào)運行的重要解決方案，也成為零碳智慧園區(qū)能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。

綜合能源系統(tǒng)依據(jù)能源互補理念構(gòu)建，整合電力系統(tǒng)“發(fā)-輸-配-用-儲”的多個環(huán)節(jié)，覆蓋多種類型的分布式能源，打通電、熱、氣多種能源子系統(tǒng)間，實現(xiàn)多種能源互補互濟和多系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化，有效提高園區(qū)能源利用效率和經(jīng)濟性。

從能源傳遞鏈來看，零碳智慧園區(qū)綜合能源系統(tǒng)存在“源-網(wǎng)-荷-儲”多種協(xié)同互補路徑，即源端互補、源網(wǎng)互補、網(wǎng)荷互補等多種互補模式以及相互之間的協(xié)調(diào)互補模式。

關(guān)鍵技術(shù)：微電網(wǎng)

微電網(wǎng)技術(shù)指使用分布式電源、儲能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、負荷、監(jiān)控和保護裝置等組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)運行，也可以獨立運行。

園區(qū)的電力使用負荷大、強度高，對電能的質(zhì)量要求高，因此整合太陽能、風(fēng)能等分布式能源，建立樓宇級的綜合能源微電網(wǎng)是園區(qū)實現(xiàn)碳中和的重要手段之一。

二、應(yīng)用轉(zhuǎn)型

1.零碳生產(chǎn)

在能源消費側(cè)，能源總量和強度雙控、降低高耗能制造業(yè)碳排放量、實現(xiàn)“綠色制造”是我國實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵一步。

高耗能工業(yè)園區(qū)實現(xiàn)低碳化乃至于零碳化的主要途徑包括：

優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈布局以提升集群內(nèi)循環(huán)效率，以園區(qū)或區(qū)域能源系統(tǒng)大循環(huán)視角進行產(chǎn)業(yè)鏈的聚集，通過園區(qū)內(nèi)、產(chǎn)業(yè)集群內(nèi)企業(yè)的生態(tài)共生，實現(xiàn)跨企業(yè)、跨行業(yè)的統(tǒng)籌規(guī)劃和梯級利用；

通過電氣化以及清潔能源利用降低生產(chǎn)過程直接排放，推廣風(fēng)能、光能等清潔能源替代化石能源，利用柔性電力技術(shù)、儲能技術(shù)等，推動園區(qū)建設(shè)綠色能源供應(yīng)體系；利用負碳技術(shù)降低終端排放。

關(guān)鍵技術(shù)：CCUS

碳捕集、利用與封存指將二氧化碳從排放源中分離后或直接加以利用或封存，以實現(xiàn)二氧化碳減排的技術(shù)過程，包括二氧化碳的捕集、運輸、封存以及利用四個環(huán)節(jié)。

在園區(qū)層面，鑒于生產(chǎn)工藝與新能源出力不連續(xù)性和不穩(wěn)定性等原因，能源和生產(chǎn)環(huán)節(jié)無法實現(xiàn)完全的零碳排放，通過負碳技術(shù)等碳移除的手段，可以抵消部分化石能源的碳排放而實現(xiàn)碳中和。

2.零碳建筑

零碳建筑是在建筑全生命周期內(nèi)，充分利用建筑本體節(jié)能措施和可再生能源資源，通過減少碳排放和增加碳匯實現(xiàn)凈零碳排放的建筑，同時，還可以減少其他空氣污染物，降低建筑運營成本，改善建筑內(nèi)部環(huán)境，并提高建筑抵御氣候變化的能力。

根據(jù)世界綠色建筑協(xié)會相關(guān)數(shù)據(jù)，來自建筑物的溫室氣體排放占所有溫室氣體排放的近40%，成為各種類型園區(qū)中的主要碳排放來源之一，并貫穿園區(qū)建設(shè)的全過程。

關(guān)鍵技術(shù)：被動、主動建筑能效提升

零碳建筑的建設(shè)遵循“被動優(yōu)先減少需求、主動優(yōu)化提高能效”的理念，采用一體化設(shè)計方案，依托區(qū)域的資源稟賦實現(xiàn)碳中和。

被動技術(shù)優(yōu)先通過特殊的采光、保溫等設(shè)計，營造適宜的微氣候，使建筑能夠充分利用光照、人體、電器散熱以及自然風(fēng)等實現(xiàn)或接近實現(xiàn)恒溫、恒濕、恒氧、隔離霧霾的舒適條件。

主動優(yōu)化在被動設(shè)計的基礎(chǔ)上，強調(diào)可再生能源的應(yīng)用，實現(xiàn)能耗效率與最佳室內(nèi)氣候之間的平衡，有效改善人們的健康水平和居住舒適度。

三、數(shù)字化轉(zhuǎn)型

1.基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型

零碳智慧園區(qū)從重視“傳統(tǒng)基建”等硬環(huán)境到重視“新基建”等軟環(huán)境，打造智慧消防、環(huán)境監(jiān)測等數(shù)字設(shè)施，推動園區(qū)實現(xiàn)以數(shù)據(jù)為中心的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

布局以5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)中心為代表的新型基礎(chǔ)設(shè)施，推進5G基站、物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模覆蓋，提升園區(qū)基礎(chǔ)實施運行效率和服務(wù)能力，形成與數(shù)字經(jīng)濟和智慧社會發(fā)展需求相適應(yīng)的新型融合基礎(chǔ)設(shè)施體系。

關(guān)鍵技術(shù)：5G

以5G為代表的新一輪現(xiàn)代信息通信技術(shù)是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的助推器，在助力園區(qū)碳中和過程中具有不可替代的作用。5G的高速率、低時延、大連接特性，能有效滿足終端海量接入、信息交互頻繁、控制向末梢延伸的業(yè)務(wù)發(fā)展態(tài)勢，能夠有效擴展電力系統(tǒng)監(jiān)測控制的范圍與能力。

2.園區(qū)管控數(shù)字化轉(zhuǎn)型

對機電設(shè)備進行智能化監(jiān)、管、控，使園區(qū)運行保障的安全性得到質(zhì)的提升。依托集成管理平臺，實時獲取設(shè)備運行數(shù)據(jù)、環(huán)境狀態(tài)數(shù)據(jù)等，實現(xiàn)資源環(huán)保、綜合物業(yè)、項目管理等綜合管理數(shù)字化。普及數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用，全面采集園區(qū)排放數(shù)據(jù)，讓園區(qū)生產(chǎn)線與虛擬數(shù)字孿生系統(tǒng)高度融合，不斷改進生產(chǎn)與制造流程。

關(guān)鍵技術(shù)：數(shù)字孿生

數(shù)字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應(yīng)的實體裝備的全生命周期過程。數(shù)字孿生通過信息鏈接，能夠?qū)崿F(xiàn)對物理世界鏡像映射、全域呈現(xiàn)、動態(tài)仿真，達到虛實聯(lián)動的效果，從而輔助完成各種研究和管控。

3.碳資產(chǎn)管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型

園區(qū)碳資產(chǎn)，是指在強制碳排放權(quán)交易機制或者自愿碳排放權(quán)的交易機制下，產(chǎn)生的可直接或間接影響碳排放配額、減排信用額及相關(guān)活動。對碳資產(chǎn)進行合理的分配、利用、管理，以及在碳市場上的交易與投資，可以為園區(qū)的零碳運營提供更多靈活便捷的選項。

建立有效的碳資產(chǎn)管理機制，在園區(qū)生產(chǎn)經(jīng)營過程中，對直接和間接的碳排放進行統(tǒng)計分析和監(jiān)測預(yù)測，優(yōu)化低碳資產(chǎn)組合，助力園區(qū)零碳智慧轉(zhuǎn)型。

關(guān)鍵技術(shù)：碳監(jiān)測與碳核算

園區(qū)要順利推進能源低碳轉(zhuǎn)型與電力碳減排，前提是做好碳排放監(jiān)測與核算。碳監(jiān)測結(jié)合大氣中溫室氣體濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)和同化反演模式計算溫室氣體排放量，碳核算基于活動水平和排放因子的乘積計算溫室氣體排放量，前者可以推動完善核算體系，支撐排放因子本地化更新，也可以對核算結(jié)果進行校核。

通過監(jiān)測與核算園區(qū)內(nèi)的碳排放活動，獲取園區(qū)各途徑碳排放的事實與數(shù)據(jù)，制定針對性策略，最終推動園區(qū)零碳智慧轉(zhuǎn)型。