在 “双碳” 目标提出后的近 2 年里,“零碳园区” 如雨后春笋般涌现。众多参与方将其建设视为助力 “双碳” 目标的着力点,全力推进,这背后有着诸多原因。

一方面,碳中和下,“零碳” 概念逐渐普及。早在 2016 年,国务院印发的《“十三五” 控制温室气体排放工作方案》就已把 “推动我国二氧化碳排放 2030 年左右达到峰值并争取尽早达峰” 作为目标制定了工作方案,对 “区域低碳发展试点示范” 做了详细规划,随后全国各地开始推进近零碳排放示范区、低碳城、低碳园区、低碳社区等的建设。2020 年 9 月,我国向全世界宣布了 “双碳” 目标,进一步推动了这一趋势。

另一方面,园区自身特点决定其在 “双碳” 进程中的关键地位。城市是能源消耗和碳排放的主要来源地,而园区作为城市人口和产业集聚发展的核心单元与主要载体,是落实 “双碳” 战略、实现 “双碳” 目标的最佳着力点。截至 2020 年底,我国各类产业园区数量超 2.5 万个,园区碳排放量约占全国碳排放总量的三分之一,尤其工业园区作为工业集聚载体,能源消耗和碳排放量巨大。各地积极推动园区低碳化发展、构建零碳园区,对推动城市高质量发展,以点带面加快碳达峰碳中和进程意义重大。

一探零碳园区究竟啥样

所谓零碳园区,是指在一定区域范围内,通过能源、产业、建筑、交通、废弃物处理、生态等多领域技术措施的集成应用和管理机制的创新实践,实现区域范围全生命周期碳中和的综合性示范工程。

具体而言,园区在运营过程中,碳排放总量(包括范围 1、范围 2、范围 3 的碳排量)与碳吸收总量相抵后,达到净零排放,为用户提供零碳的产品和服务。园区内广泛应用可再生能源,构建以清洁能源为主的能源供应系统,实现能源的高效利用与循环利用;产业发展聚焦绿色、低碳领域,推动传统产业转型升级,积极培育新兴零碳产业;建筑设计遵循绿色节能标准,提高能源利用效率,降低能源消耗;交通出行倡导新能源车辆,优化交通布局,减少碳排放;废弃物处理注重资源回收与循环利用,实现废弃物的减量化、无害化处理;生态建设方面,加强绿化美化,提升园区碳汇能力,促进生态系统的平衡与稳定。

打个比方,就像一个小型的生态社区,这里面的能源供应靠太阳能、风能等清洁能源,工厂生产用的是最节能环保的技术,产生的废料也能循环利用,交通出行靠新能源汽车,建筑设计也充分考虑了节能。整个园区就像一个会 “呼吸” 的生态系统,碳排放和吸收能达到平衡,实现真正的 “零碳”。

零碳园区 “密码” 大公开

数字化转型:智慧大脑赋能降碳增效

数字化转型是零碳园区实现的基础,它能让园区像拥有智慧大脑一样高效运转。通过大数据、云计算、物联网等技术手段,园区构建起能源管理系统、环境监测系统、智能运维系统等,实现能源流、物质流、信息流的互联互通,让园区管理者对园区运营情况了如指掌,进而精准决策。

园区统一运营一直是个难点,数字化转型却能破解这个困局。它提升园区运营效率,降低管理成本,减少人力消耗,实现降本增效。与此同时,它带动园区内企业和员工效率提升,让整个园区充满活力。

从 “零碳” 视角看,数字化转型助力收集各环节运营数据,为碳排放核算提供支撑,摸清碳家底,盘活碳资产,制定精准减排方案,推动各环节节能减排。此外,它为智能微电网解决方案落地创造条件,优化园区用能,实现绿电消纳最大化,达到节能减排效果。

以鄂尔多斯零碳产业园为例,远景提供的 “智慧综合能源管理平台”,能与碳排查、碳交易无缝集成,助力企业完成集团管理、能源优化等业务。在园区实际运营中,该平台使客户平均效率提升超 10%,节能收益优化达 15%,真正实现降碳增效。

能源转型:清洁电力驱动绿色引擎

能源转型是零碳园区的关键环节,旨在提升园区可再生能源比例,构建绿色能源供应体系。一方面,园区大力发展分布式光伏,在建筑屋顶、外墙、车棚等区域安装光伏组件,将太阳能转化为电能,实现自发自用、余电上网;还可利用园区空地建设集中式光伏电站,提高发电规模。另一方面,挖掘园区生物质能潜力,通过垃圾回收、污水处理等产生沼气发电,实现废弃物资源化利用。此外,参与绿电交易,从外部购入绿色电力,保障能源供应稳定清洁。

鄂尔多斯零碳产业园区,远景搭建的 “新型电力系统”,让园区绿电 80% 来自本地风电、光伏直供,20% 通过电网交易获取。这既满足园区用电需求,又提升当地可再生能源消纳能力,还使电价低于内蒙古自治区工商业标准电价,为企业降低成本。

在美的楼宇科技西区智慧工业城,低碳智能微电网系统利用分散式风电、光伏、储能产品结合绿证、售电构建零碳电源,实现低成本、低风险、低排放的 “三低用电”,为园区可持续发展注入动力。

零碳转型:系统推进全面节能减排

零碳转型是一项全面、细致、系统的工程,涵盖多领域节能减排举措。一方面,从技术层面入手,在园区安装小型固碳装置,回收利用二氧化碳反哺工业生产;对现有建筑进行绿色改造,采用节能材料、智能控制系统等,降低能耗;新建园区结合 BIPV 技术打造绿色建筑,实现建筑与能源的融合。

另一方面,通过植树造林绿化项目提升园区碳汇能力,美化环境。利用数字化运维摸清碳家底后,依据数字化管理平台进行碳资产管理和碳汇开发,参与碳交易创造效益;对无法削减的碳排放,借助碳汇交易抵消中和。

园区还积极倡导绿色低碳生活,开展宣传讲座与实践活动,推动企业员工从自身做起节能减排;推进绿色交通改革,鼓励绿色出行、办公、出差、会议等,加强垃圾分类管理。对于工业企业,支持淘汰落后高碳排放机组,进行技改升级,推动产业绿色转型;引进低碳产业链上下游企业,完善产业生态,为园区发展注入新活力。

比如某零碳园区,安装藻类生物反应器,利用藻类光合作用吸收二氧化碳,转化为生物质能源;对老旧厂房进行外墙保温、更换节能门窗等改造,能耗降低 20%;新建建筑采用 BIPV 一体化设计,实现光伏发电与建筑功能融合。园区组织植树活动,新增绿化面积 5000 平方米,碳汇能力显著提升。同时,建立碳交易团队,通过碳资产管理实现年收益 50 万元;开展绿色出行月活动,新能源汽车使用率提高 30%,垃圾分类准确率达 90%。一系列举措让园区朝着 “零碳” 目标大步迈进。

那些成功的零碳园区典范

在全球范围内,已经涌现出不少成功的零碳园区案例,它们如同闪耀的灯塔,为后来者照亮前行的道路。

德国柏林的欧瑞府零碳科技园,堪称典范中的佼佼者。这片占地 5.5 公顷的园区,如今汇聚着 25 幢建筑,入驻了 150 家创新型企业,约 3500 人在此忙碌奔波。谁能想到,100 多年前,这里曾是煤气站,见证着彼时前沿能源技术的兴衰。时光流转,如今的它华丽转身,与零碳能源技术深度融合,再次站在时代潮头。园区内,光伏、风电、地热等可再生能源被运用得淋漓尽致,电动汽车智能充电站的电力源自清洁的风电,储能电站、储热储冷及热泵设施,让能源使用灵活自如。

所有新建建筑皆是 “绿色建筑”,荣获 LEED 能源性能标准认证的最高级别 —— 铂金级。这里还落地了基于微网 EMA 的整体光伏、储能和充电方案,配合 EcoStruxure 架构的数字化方案,涵盖楼控产品、变频器、无六氟化硫中压开关设备、EBO 楼宇运营系统、PME 电能管理系统,实现了运营阶段的碳中和。自 2014 年建成以来,它稳稳达到德国与欧盟的 2050 气候目标,园区 80% 至 95% 的能源取自可再生能源,经济可行性得到充分验证,成为德国能源转型的灵感源泉,为全球零碳园区建设立下标杆。

再把目光投向国内,鄂尔多斯零碳产业园熠熠生辉。它坐落于蒙苏经济开发区江苏产业园,凭借当地丰富的可再生能源资源和智能电网系统,构建起以 “风光氢储车” 为核心的绿色能源供应体系,全力迈向高比例、低成本、充足的可再生能源生产与使用之路。园区内,80% 的能源直接源自风电、光伏和储能,剩余 20% 则借助智能物联网优化,通过 “电多卖电、需电购电” 的灵活模式,确保 100% 零碳能源供给。

在这里,绿电制氢产业蓬勃发展,为绿氢制钢、绿氢煤化工、生物合成等下游产业注入强大动力,大幅削减鄂尔多斯化工行业的煤炭消耗。全球最大的商用卡车生产商一汽解放入驻,带动正负极材料、隔膜、电解液制造商纷至沓来,一条完整的新能源汽车产业链逐渐成型。同时,园区强化低碳技术支撑,推动零碳产业及电解铝、绿氢制钢、绿色化工等技术蓬勃发展,构建起以零碳能源为基石的 “零碳新工业” 创新体系。借助管理平台,数据采集与监控精准高效,企业能源信息化集中监控、设备节能精细化管理、能源系统化管理得以轻松实现。

还有北京亦庄的金风科技园区,这是国内零碳智慧园区的先驱。园区占地 136 亩,建筑面积 13.9 万平方米,常驻员工 4000 余人,每年用电量约 1500 万度。始建于 2010 年,采用智能化设计,智能微网、节能模块、智能水务、园区智慧运维、智慧农业及智慧健康六大模块协同发力。园内构建起集风、光、燃、储、充于一体的智能微网,2 台风力发电机组傲然挺立,园区屋顶、车棚等闲置空间被充分利用,负荷侧多种能源设备联合优化调度运行。经碳核查,2020 年园区可再生能源发电量达 750 万度,可再生能源使用占比超 50%,每年减碳量高达 4950 吨,为国内零碳智慧园区发展积累了丰富且可复制的经验。

携手共创零碳未来

零碳园区的实现之路,清晰地展现在我们面前。数字化转型、能源转型、零碳转型,三者相辅相成,共同推动园区走向低碳、零碳的未来。

然而,这不仅仅是园区管理者或企业的责任,更需要我们每一个人参与其中。政府应加大政策支持力度,为零碳园区建设提供坚实保障;企业要积极践行绿色发展理念,推动产业升级;社会组织可发挥桥梁作用,加强宣传推广;而我们普通民众,在日常生活中践行低碳行动,也能为园区乃至全社会的碳中和贡献一份力量。

展望未来,随着科技的不断进步与各方协同努力,相信会有更多零碳园区在中华大地落地生根,为应对气候变化、构建美丽家园添砖加瓦。让我们携手共进,为子孙后代留下一个天更蓝、水更清、地更绿的美好世界。