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在“十五五”政策语境下,零碳工厂是消费端能源转型和碳达峰的重要支撑,旨在打造一批具备深度脱碳条件的“零碳就绪”标杆。零碳工厂建设要求强调的,是工厂是否已经具备走向净零的能源结构、设施条件和管理能力,而非绝对零排放。这套指标是理解“十五五”时期碳排放双控新要求的重要微观样本,也为制造业升级生产工艺、改造能源系统提供了明确指引。

一、凤毛麟角,位于首批52个国家级零碳园区的绿色工厂最有希望

国务院印发的《“十五五”碳达峰行动方案》提出,“十五五”期间建设100个左右国家级零碳园区和500个左右零碳工厂。今年7月,《关于组织开展国家级零碳工厂建设工作的通知》进一步明确申报条件、评价指标和2030年目标,零碳工厂建设由政策部署进入具体实施阶段。

国家级零碳工厂将从现有国家级绿色工厂中遴选。截至2025年,全国累计培育8336家国家级绿色工厂。与约500个零碳工厂的建设目标相比,最终入选的企业仍是少数。若按五年粗略折算,每年入选数量约为100家,更是凤毛麟角。率先进入建设序列的,将是能源结构、碳绩效和实施条件相对成熟的企业。

位于首批52个国家级零碳园区的绿色工厂具有更好的先发条件。园区能够统筹绿电接入、配电网络、储能和绿色供热等基础设施,为工厂提供单个企业难以独立配置的能源条件。能源结构较好、生产负荷稳定的园内绿色工厂,更有可能率先达到零碳工厂要求。

国家级零碳工厂建设共设置5大类、11项指标,其中3项核心指标直指源头减碳,另外8项引导指标覆盖过程脱碳、协同降碳、智能控碳、碳抵销和信息披露。

这些指标提供了一套解法:如何把宏观的碳排放双控、新型能源体系和工业绿色低碳发展要求,压缩到一个可核算、可建设、可验收的工厂单元中。

读懂指标可以帮助回答三个关键现实问题:

  • 未来能源结构要变成什么样

  • 下一轮固定资产投资应预留什么能力

  • 新的低成本用能和绿色市场机会将在哪里出现

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图1 国家级零碳工厂五维评估指标体系

来源:ZEROLab零碳实验室

二、指标意义:体现“十五五”时期碳排双控的指标内涵,为终端能源消费结构变革提供指针

3项核心指标:分别为单位能耗碳排放非化石能源消费占比非化石能源电力消费物理认定量占比

评价重点不再只是“少用多少能源”,而是“能源消费能否深度脱碳非化石能源,尤其是物理认定的非化石能源占比如何提升”。

单位能耗碳排放衡量每单位综合能源消费对应的碳排放水平,直接反映工厂的能源结构和碳效率。用电占比较高的工厂可以通过电力清洁化改善指标;化石燃料、工艺热和过程排放占比较高的行业,还需要调整燃料、原料和生产工艺。

非化石能源消费占比,尤其应注意到,零碳工厂的能耗计算中,电力采用了“等价值”(0.0.2856kgce/kWh),而非以往统计采用的“当量值”(0.1229kgce/kWh),等价值约为当量值的2.3倍。在相同电力占比的示例中,电力折算能耗占比可由14.7%提高至28.6%。这一口径提高了电力在能源结构中的权重,使电力清洁化的作用得到更充分体现,传递出“能电则电”的方向。

物理认定量占比关注绿色电力是否通过物理链接系统接入,例如厂内分布式能源、绿电直连以及园区微电网等条件,都需要工厂升级电气系统,且输送绿电应能够计量、核验和追溯。

强调物理认定要求也跟产品碳足迹核算口径一致,有助于提升产品加工过程的绿色能源消费数据的可得性与可信度。工厂是产品碳足迹形成的关键微观单元。工厂的能源结构、能碳管理平台和信息披露能力,将直接影响产品碳足迹表现。对于新能源材料与装备、动力电池和电动车等价值链,零碳工厂建设将对价值链碳排放绩效管理、链主与供应商对齐碳目标带来实际的帮助。

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图2 当量值与等价值:电力权重放大约2.3倍

来源:ZEROLab零碳实验室

三、难在哪里?非化石能源消费比例很难靠工厂独自达成

高起点+高目标:国家级零碳工厂的3项核心指标均设置了建设基准值和2030年目标值:

1

单位能耗碳排放由不高于1.8吨二氧化碳/吨标准煤,降至不高于0.2

2

非化石能源消费占比由不低于30%提高至不低于95%

3

非化石能源电力消费物理认定量占比由不低于10%提高至不低于35%(该项基本要求适用于年用电量500万千瓦时及以上单位)。

大部分工厂面临的瓶颈,在于2030年能否实现95%和35%两项目标。

95%的非化石能源消费占比覆盖电力和非电能源,这意味着工厂不能只处理外购电的环境属性,还必须面对燃煤、燃气、蒸汽和工艺过程等深层问题,需要同步推进终端电气化和非化石燃料替代。低温热需求可以通过热泵等方式解决,大规模蒸汽和高温加热过程则需要园区或周边配置生物质供热、绿氢、生物天然气等能源系统,单个工厂很难独立完成切换。

35%的物理认定量,则要求绿色电力通过厂内分布式能源自发自用、绿电直连等路径真实进入工厂。高用电密度行业仅靠屋顶光伏通常难以达到目标。以年用电量1亿千瓦时的工厂为例,35%的物理认定量约对应35兆瓦光伏装机,很多厂区仅靠自身空间难以实现,需要绿电直连、储能和园区微电网支撑。

物理认定门槛因此具有双重意义。

一方面,它验证工厂是否形成真实、长期、可追溯的绿色用能能力,而不是仅凭短期凭证完成账面调整;

另一方面,它把企业负荷、可再生能源电源和配套基础设施绑定为长期合作关系。绿电直连和园区微电网需要长期稳定负荷以及相应投资,这意味着,稳定生产和订单预期较强的企业,更容易获得绿电直连、储能和园区能源项目配置。

当然也应注意到:本次零碳工厂的能耗门槛较低,只有1000吨标煤,意味着少数电力消费占比很高的制造业单体工厂会有优势。

对于大部分制造业而言,95%的非化石能源占比和35%的物理认定非化石能源,都需要园区级能源系统,因此,我们判断首批零碳工厂也将更多从首批52个国家级零碳园区中集中涌现。

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图3 零碳工厂难点之一:35%物理认定的绿电消费难以独立达成

来源:ZEROLab零碳实验室

四、相伴相生,零碳工厂将在零碳园区集中涌现,也将带动一批零碳园区项目建设

2025年国家发改委发布的零碳园区建设方案,可以看做“绿电直连”政策破冰的配套落地场景。园区可统一布局绿电接入和绿电直连、增量配电网或微电网、共享储能、绿色供热以及公共能碳平台,从而降低单个企业重复建设和跨主体协调成本。

多用户绿电直连进一步打开了厂园协同空间。并网型项目新能源发电量自发自用比例不低于60%,绿电占总用电量比例不低于30%,2030年前不低于35%。一对多模式使园区可以聚合多个用户和电源,但也要求更强的负荷匹配、系统自平衡和储能配置能力。工厂的稳定负荷和长期绿色能源需求,也将为园区能源项目提供建设基础。

从首批52个园区的产业分布与建设路径看,资源禀赋和产业结构决定技术路线,而不是所有园区复制同一套技术清单。

这52个园区可归纳为6大类型和3条主要路径:

1

电力主导型产业主要采用“绿色全电”路径;

2

仍有燃料和供热需求的产业需要“绿色电氢”路径;

3

涉及煤炭、焦炭、高温工艺和过程排放的产业,则需要通过“绿色碳氢”路径组合使用绿电、替代燃料、绿氢和CCUS。

从产业分布看,首批园区中,以新能源装备、动力电池和新能源汽车为代表的“新三样”制造业约占半壁江山。这些产业电力消费占比较高,更容易通过提高绿电比例接近零碳工厂目标,也最有可能集中出现首批国家级零碳工厂。动力电池等存在供热需求的行业仍需配置绿色供热或替代燃料系统。

零碳园区为工厂提供能源基础设施,零碳工厂则以稳定负荷和明确需求推动园区项目落地,两者将相伴建设:首批零碳工厂有望在零碳园区中集中涌现,一批龙头工厂也将带动新的绿电、储能、绿色供热和氢能项目。

对企业而言,合理做法不是追求齐步走,而是先判断自身能源结构、生产工艺、厂区条件和所在园区的资源禀赋。

绿色化工和工业转型类园区面临更复杂的任务。钢铁、建材、石化化工等行业需要同时解决电力、燃料、工艺热和过程排放,需要更长周期和更多技术组合,预计首批零碳工厂数量不多,但可以预期,零碳工厂建设工作,将推动这类产业园区加快布局非电可再生能源系统建设。

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图4 首批52个国家级零碳园区产业分布与建设路径

来源:ZEROLab零碳实验室

五、2030里程碑:企业应参照零碳工厂指标,规划2030年实现工厂“零碳就绪”路线图

本文所说的“零碳就绪”,是指企业以国家级零碳工厂2030年目标为参照,在能源结构、基础设施和运营管理方面形成相应的达标能力。对多数尚不符合申报条件的企业,现阶段的重点可以归纳为三步:算清基线、确定路径、形成项目计划。

1

按照零碳工厂口径核算综合能耗、单位能耗碳排放、非化石能源消费占比和物理认定量,并将电力、热力、燃料、原料用能和工业过程排放分别拆解。通过能源台账、计量记录、交易凭证和碳核算底稿的相互校验,识别主要约束来自能源结构、物理消纳、工艺过程还是数据基础。

2

根据诊断结果确定建设路径。企业需要明确剩余高碳能源的替代顺序,评估厂内可再生能源、绿电直连、园区微电网和源网荷储条件,统筹可调节负荷、储能、需求响应与生产计划,并根据温度品位和生产连续性选择电气化、余热利用、替代燃料或CCUS等方案。扩产和新建项目还应将周边可再生能源资源、绿色供热和园区能源基础设施纳入选址与投资决策。

3

将技术方案转化为项目、预算和时间表。初始投资、运维费用、能源价格、负荷曲线、设备寿命、产能计划和客户绿色要求应进入同一财务模型。同时还需要设置“零碳就绪”里程碑,而不只是设置年度减排百分比。企业可以将2030年目标拆解为能源结构、物理消纳、负荷灵活性、工艺热脱碳和碳数据五类建设任务,使目标能够对应具体项目、预算和验收条件。

计划:开展面向净零目标的多场景对标与评价工作

国家级零碳工厂数量有限,其指标已经为制造业面向2030年的转型提供了清晰标尺。“十五五”时期,企业需要将能源结构调整、绿色能源获取、工艺与热力脱碳及碳数据能力纳入固定资产和经营决策,逐步形成可核算、可建设、可验收的零碳就绪路线图。提前完成这套能力布局,将有助于企业应对能源成本、碳约束和供应链要求的持续变化。

围绕园区、工厂和楼宇等不同空间尺度,ZEROLab零碳实验室已参与形成《净零与碳中和园区建设和评价规范》《净零与碳中和工厂建设和评价规范》《商务楼宇净零运营与碳中和评价规范》标准系列。其中,园区和工厂标准于2025年10月31日发布、11月6日实施。

这套标准把净零评价分为两个相互关联的维度:

  • 一是净零绩效与净零影响力,覆盖净零目标、净零进程、净零达成和碳中和达成;

  • 二是基于园区或工厂硬件条件与运营能力的“净零就绪”。净零就绪可以出现在净零路径的不同阶段,用于判断设施和运营能力是否已经为后续深度脱碳做好准备。

基于上述标准,ZEROLab后续将面向企业和园区工厂开展净零评价与零碳就绪评价,帮助暂不具备国家级零碳工厂申报条件的主体,以2030年为节点建立与国家级零碳工厂目标相衔接的零碳就绪指标、差距诊断和建设路径。关于评价方法和业务内容,后续将另文详细介绍。

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来源:零碳实验室ZEROLab

“零碳倡议”

2060零碳企业行动倡议(以下简称“零碳倡议”)由思盟企业社会责任促进中心于2021年发起,旨在通过标准化工具共建、影响力资源共享以及行业生态协作,支持中国企业在全球气候治理中发挥引领作用,推动“零碳商业解决方案”涌现。零碳倡议已经与合作伙伴发起“绿电百分百”行动专项倡议(GE100),以及建筑、新能源矿产等行业性零碳倡议和行动联盟。

ZEROLab零碳实验室

作为运营零碳倡议的研究机构和成果发布平台,我们致力于推动国际净零标准与中国企业实践的融合与互认。作为研究单位与合作伙伴,我们积极与UNFCCC / UNIDO / WorldGBC等国际应对气候变化行动倡议以及国内研究机构紧密合作,积极参与并支持净零标准的推广与应用。通过持续开发创新性的标准与工具,助力中国企业制定基于科学的零碳路径,达成高质量零碳转型与发展目标,为全球净零进程贡献中国企业解决方案与经验。

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供稿:曹原

编辑:张瑞环

审核:曹原