零碳園區(qū)怎么建?從家底摸排到認(rèn)證落地
導(dǎo)語
園區(qū)是產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展的核心單元,是推進(jìn)“雙碳”戰(zhàn)略的重要抓手和天然試驗田,也是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)必須牽住的“牛鼻子”。當(dāng)前受成本預(yù)算、技術(shù)限制、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不健全等因素的制約,不少宣傳實現(xiàn)凈零碳的園區(qū)或多或少都存在一些不足,沒有真正實現(xiàn)碳中和,亟需走出一條成效好、可復(fù)制、可推廣的實現(xiàn)路徑。本文從能源供給綠色轉(zhuǎn)型、能源消費零碳轉(zhuǎn)型和能源管理數(shù)字化運營三個維度出發(fā),在園區(qū)建設(shè)過程中充分融入“碳中和”理念,按照摸清家底、科學(xué)謀劃、零碳認(rèn)證的路徑,為零碳園區(qū)建設(shè)提供整體思路參考。
回摸清家底:廓清零碳之路“奠基石”
由于園區(qū)聚集的行業(yè)企業(yè)、功能定位等不同,園區(qū)碳排放場景也具有“千園千面”的特征。摸清園區(qū)碳排放特點,精準(zhǔn)定位園區(qū)建設(shè)經(jīng)營過程中的碳排放場景,準(zhǔn)確開展碳核算工作,是統(tǒng)籌零碳園區(qū)建設(shè)規(guī)劃的基礎(chǔ)和關(guān)鍵,也是開展零碳園區(qū)建設(shè)行動的前提。
為了精準(zhǔn)定位碳排放典型場景,方便碳核算、實現(xiàn)碳排放數(shù)據(jù)化等工作的開展,本文根據(jù)《零碳智慧園區(qū)白皮書(2022版)》和相關(guān)權(quán)威研究結(jié)果,按照園區(qū)定位、功能類型、碳排放場景等因素,將園區(qū)劃分為生產(chǎn)制造型園區(qū)、物流倉儲型園區(qū)、商務(wù)辦公型園區(qū)、特色功能型園區(qū)和產(chǎn)城融合型園區(qū)五類,并分析得出不同園區(qū)的碳排放典型場景,見圖1:圖1 ?五大類園區(qū)特點及一般排放分布情況
科學(xué)謀劃:繪制零碳建設(shè)“路線圖”
在清晰園區(qū)定位、明確碳排放典型場景后,開始零碳園區(qū)建設(shè)行動。零碳園區(qū)是指在園區(qū)規(guī)劃、建設(shè)、運營等全方位流程中融入碳中和理念,即需要在園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、能源供給、能源消費、運營管理等全場景中實施綠色零碳發(fā)展。
首先,在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面,各類園區(qū)需在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中廣泛使用綠色建筑材料,充分利用陽光、自然風(fēng)等自然資源,規(guī)劃保障綠化面積等,營造綠色低碳的生產(chǎn)生活環(huán)境,控制碳排放、加強(qiáng)碳吸收。
其次,在能源供給方面,園區(qū)可廣泛使用太陽能、生物質(zhì)能、風(fēng)電、水電等可再生能源,提升可再生能源供給比例,通過綠電交易實現(xiàn)能源綠色供給,加強(qiáng)碳抵消。
再次,在能源消費方面,結(jié)合園區(qū)用能需求特點,園區(qū)可通過建設(shè)充電站和儲能系統(tǒng)、生產(chǎn)生活設(shè)備電氣化改造等措施,廣泛推行煤、油、氣等能源電能替代,控制碳排放。
最后,運營管理方面,園區(qū)需運用能源互補(bǔ)理念構(gòu)建應(yīng)用能源數(shù)字化運營管理系統(tǒng),實現(xiàn)全景智能化管理,提升能源使用效率和經(jīng)濟(jì)性,節(jié)約能源,減少碳排放。
零碳園區(qū)建設(shè)思路如圖2所示:
圖2 零碳園區(qū)建設(shè)思路
(一)綠色能源供給是零碳園區(qū)建設(shè)發(fā)展的核心引擎
能源供給的清潔程度直接影響能源消費和運營管理環(huán)節(jié)的綠色水平,直接決定零碳園區(qū)的建設(shè)成效,是建設(shè)零碳園區(qū)的關(guān)鍵。生產(chǎn)制造型園區(qū)、物流倉儲型園區(qū)、商務(wù)辦公型園區(qū)、特色功能型園區(qū)和產(chǎn)城融合型園區(qū)的能源供給主要都是煤炭、石油、天然氣和電力,因此零碳園區(qū)的綠色能源供給可以充分結(jié)合地區(qū)資源稟賦和園區(qū)實際需求,通過優(yōu)化能源供給結(jié)構(gòu)、提升綠色電力供給占比的方式,實現(xiàn)源頭降碳。
圖3 電、風(fēng)、光、熱、儲多能源協(xié)調(diào)管理(圖源網(wǎng)絡(luò))
1、優(yōu)化能源供給結(jié)構(gòu)方面
一是在規(guī)劃設(shè)計階段,充分融入“雙碳”的設(shè)計理念,優(yōu)先使用以電、天然氣作為能源的工藝設(shè)備,主動減少使用以煤炭、石油等作為能源的生產(chǎn)設(shè)備和生活設(shè)備,從源頭減少對煤炭、石油等化石能源的需求量。例如,使用電鍋爐,棄用燃煤鍋爐;使用新能源汽車,棄用燃油汽車;使用電叉車,棄用燃油叉車等。
二是在建筑建設(shè)方面,充分利用陽光、自然風(fēng)等自然資源,提升基礎(chǔ)設(shè)施的綠色水平,從源頭降低能源供給總量,減少碳排放;擴(kuò)大綠化面積,加速二氧化碳轉(zhuǎn)化,加強(qiáng)碳中和。
2、提升綠色電力供給占比方面
一是充分利用屋頂、停車場、道路、空地等可利用空間,廣泛應(yīng)用光伏發(fā)電系統(tǒng)、太陽能供熱系統(tǒng)、儲能系統(tǒng);利用生活廢棄物、餐廚垃圾等發(fā)展生物質(zhì)能;結(jié)合地域特點應(yīng)用風(fēng)能、地?zé)崮艿取<訌?qiáng)綠色能源自我供給能力,減少火電需求。
二是通過綠電交易,增加綠色電力供給,提升綠色能源消費量,推進(jìn)碳抵消。
(二)能源消費綠色變革支撐零碳園區(qū)可持續(xù)發(fā)展
在能源消費側(cè),進(jìn)行能源總量和強(qiáng)度雙控、降低碳排放,是零碳園區(qū)綠色可持續(xù)發(fā)展的有效措施,能夠直接減少生產(chǎn)、生活的碳排放總量,直接影響能源供給結(jié)構(gòu)優(yōu)化潛力和綠色能源供給體系建立,為園區(qū)可持續(xù)綠色發(fā)展提供基礎(chǔ)支撐。
當(dāng)前我國正在加快經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型,持續(xù)健全綠色低碳發(fā)展機(jī)制,積極推動生產(chǎn)生活方式、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、空間格局等綠色化、低碳化、可持續(xù)發(fā)展,全面綠色可持續(xù)發(fā)展格局已經(jīng)形成,為零碳園區(qū)建設(shè)綠色發(fā)展提供了優(yōu)質(zhì)環(huán)境。
1、生產(chǎn)制造型園區(qū)
生產(chǎn)制造型園區(qū)能源消費綠色變革,重點圍繞高耗能生產(chǎn)線、生產(chǎn)設(shè)備節(jié)能改造、電氣化改造等方面進(jìn)行綠色變革。節(jié)能改造方面,引進(jìn)先進(jìn)生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備,淘汰老舊設(shè)備,提升能效水平,節(jié)約能源消費總量,直接控制碳排放。電氣化改造方面,通過生產(chǎn)工藝和設(shè)備改造、替換等,使用電能替代煤、油、氣、熱等能源,優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu),減少高污染能源消費,直接減少碳排放。
2、物流倉儲型園區(qū)
物流倉儲型園區(qū)能源消費綠色變革,重點圍繞場內(nèi)冷熱供應(yīng)設(shè)備、搬運設(shè)備和運輸車輛消費能源電能替代方面進(jìn)行綠色變革。對場內(nèi)消費油、煤等能源的冷熱供應(yīng)設(shè)備和搬運設(shè)備進(jìn)行更換或電氣化改造,采用純電能驅(qū)動;運輸車輛多采用氫能、電能驅(qū)動的新能源汽車,直接消除場內(nèi)油、煤等能源消費,減少運輸過程中石油消費量,實現(xiàn)物流倉儲全環(huán)節(jié)使用綠色能源。
3、商務(wù)辦公型和特色功能型園區(qū)
商務(wù)辦公型和特色功能型園區(qū)能源消費綠色變革,重點圍繞綠色建筑、綠色出行、綠色辦公等方面進(jìn)行綠色變革。綠色建筑方面,建筑建設(shè)、裝修等采用綠色建筑材料,照明、通風(fēng)、供暖、制冷等充分利用自然資源,全部使用電能驅(qū)動。綠色出行方面,提倡乘坐公共交通、駕駛新能源汽車等,減少油車尾氣排放。綠色辦公方面,提倡遠(yuǎn)程會議、無紙化辦公、節(jié)約用水用電等,實現(xiàn)辦公場景零碳運轉(zhuǎn)。
4、產(chǎn)城融合型園區(qū)
產(chǎn)城融合型園區(qū)能源消費綠色變革,重點圍繞產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展、綠色生活、綠色交通等方面進(jìn)行綠色變革。產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展方面,通過優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈布局實現(xiàn)園區(qū)內(nèi)能源跨企業(yè)梯級利用、重點發(fā)展低碳產(chǎn)業(yè)、針對高耗能企業(yè)研發(fā)推廣低碳工藝、通過電氣化和節(jié)能改造等降低能源消費總量,減少生產(chǎn)過程中直接碳排放量,利用負(fù)碳技術(shù)降低終端排放總量;通過綠電交易,增加綠色電力消費比例。綠色生活方面,提倡消費環(huán)保產(chǎn)品、減少生活垃圾、垃圾分類、節(jié)約用能等,減少生活碳排放。綠色交通方面,加大公共交通設(shè)施建設(shè)和充換電設(shè)施建設(shè)、大規(guī)模推廣使用新能源汽車、提倡綠色出行等,減少私家油車使用,降低油車尾氣排放。
?。ㄈ?shù)字技術(shù)賦能零碳園區(qū)智慧化運營
隨著大云物移智鏈等數(shù)字技術(shù)融合發(fā)展,各類園區(qū)的生產(chǎn)、辦公、管理、生活、運輸以及能源管理模式正在向數(shù)字化、智慧化發(fā)展,可以融合數(shù)字技術(shù)構(gòu)建應(yīng)用園區(qū)碳排放數(shù)字化運營管理系統(tǒng),助力提升園區(qū)碳排放數(shù)字化、精細(xì)化管理水平與成效;對生產(chǎn)制造型、物流倉儲型、商務(wù)辦公型、特色功能型和產(chǎn)城融合型五類園區(qū)的碳排放管理全過程進(jìn)行數(shù)字化賦能,為各類零碳園區(qū)數(shù)字化、智慧化運營提供參考借鑒。
零碳園區(qū)建設(shè)需統(tǒng)籌考慮企業(yè)生產(chǎn)、樓宇辦公、交通運輸、居住生活等各方面的碳排放場景,各類場景都會直接或間接涉及碳排放管理;而各類園區(qū)的碳排放場景差異多樣,零碳建設(shè)的落腳點各不相同。以碳能數(shù)據(jù)為核心要素,利用物聯(lián)網(wǎng)、傳感器等數(shù)字技術(shù),將園區(qū)的人員、設(shè)備、建筑、車輛等物理空間與數(shù)字化空間進(jìn)行融合,對能源生產(chǎn)、生產(chǎn)生活、樓宇辦公、交通運輸?shù)饶茉垂┙o、能源消費、碳排放情況進(jìn)行實時數(shù)字化管理,對各類場景的碳排放監(jiān)測、分析和管控,可實現(xiàn)園區(qū)碳能數(shù)字化、精細(xì)化管理。
以園區(qū)碳能數(shù)字化、精細(xì)化管理為基礎(chǔ),對能源供給、能源消費、設(shè)備運行、交通運輸、節(jié)約用能、碳排放以及生產(chǎn)生活行為特征等數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析,多維精細(xì)掌握園區(qū)運行動態(tài)和碳排放情況,為優(yōu)化能源供給結(jié)構(gòu)、提升綠色電力消費占比、節(jié)約用能和減少碳排放提供管理支撐,輔助科學(xué)管理。
例如,根據(jù)能源供給和能源消費數(shù)據(jù)分析結(jié)果,支撐分布式發(fā)電設(shè)施建設(shè)、綠電購買、儲能建設(shè)等規(guī)劃決策,優(yōu)化能源供給結(jié)構(gòu);通過監(jiān)控光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行情況,進(jìn)行狀態(tài)分析和故障預(yù)測,保障發(fā)電效率和穩(wěn)定性,保障綠色電力供給能力;監(jiān)測分析園區(qū)能源消耗的峰谷變化、異常情況、浪費點等針對性制定優(yōu)化方案,助力節(jié)約用能;基于園區(qū)碳排放和碳中和監(jiān)測分析結(jié)果,及時優(yōu)化管理策略,提升園區(qū)零碳管理成效等。
基于數(shù)字化技術(shù)的融合應(yīng)用,對園區(qū)碳能數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚監(jiān)測分析,還有助于開展碳源監(jiān)測、碳足跡追蹤、碳排放核算、碳中和預(yù)測等精細(xì)化管理,高效賦能零碳園區(qū)建設(shè)實現(xiàn)。
零碳認(rèn)證:交出雙碳征途“好答卷”
隨著政府環(huán)保政策加強(qiáng)和消費者環(huán)保意識提升,碳中和認(rèn)證是零碳園區(qū)建設(shè)成效的具象體現(xiàn)。通過碳中和認(rèn)證,可以向外界展示綠色環(huán)保的形象和承擔(dān)社會責(zé)任的決心,提升品牌價值和市場競爭力。
碳中和認(rèn)證是指通過某地點、某時間實施碳減排項目,或者通過購買碳信用抵消企業(yè)碳排放,從而實現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。出于公信力考慮,碳中和認(rèn)證通常由授權(quán)的獨立第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行,具有嚴(yán)格的流程和標(biāo)準(zhǔn),通常包括碳盤查、碳核查和認(rèn)證實現(xiàn)三步驟。首先計算出與園區(qū)相關(guān)的溫室氣體排放總量,其次驗證園區(qū)邊界,以確保測量其所有排放源,完成檢查達(dá)標(biāo)后授予ISO:14064溫室氣體認(rèn)證證書,頒發(fā)PAS2060碳中和認(rèn)證證書(如圖4所示)。
當(dāng)前國內(nèi)外均有一些權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu),例如,中國發(fā)證機(jī)構(gòu)主要包括中國節(jié)能協(xié)會、中國質(zhì)量認(rèn)證中心、上海環(huán)境能源交易所等地方碳排放交易所;國際認(rèn)證機(jī)構(gòu)有德國萊茵TüV、比利時檢測認(rèn)證機(jī)構(gòu)Vin?otte、SGS等。
圖4 碳中和認(rèn)證證書
獲得零碳園區(qū)認(rèn)證,需滿足園區(qū)建筑綠色化、能源供給清潔化、能源消費高效化、資源利用循環(huán)化、園區(qū)運營智慧化等零碳園區(qū)特征要求,同時也要滿足建立能源管理體系、溫室氣體統(tǒng)計、監(jiān)測制度和碳排放量等定性定量指標(biāo)要求。我們需持續(xù)迭代優(yōu)化,形成“減碳-降本-增益—零碳”的多目標(biāo)閉環(huán)。
結(jié)語
零碳園區(qū)建設(shè)并非一蹴而就,零碳園區(qū)是數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用、新型能源體系建立、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級、生產(chǎn)生活方式變革等融合實踐的結(jié)果。但綜合技術(shù)水平、經(jīng)濟(jì)成本、投入產(chǎn)出等因素考量,現(xiàn)階段應(yīng)用以上措施只能推動持續(xù)減碳,尚無法實現(xiàn)真正零碳,未來仍需向著綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展不斷前行,最終實現(xiàn)碳中和。本文以碳能管理勾勒零碳園區(qū)建設(shè)路徑,通過一系列節(jié)能降碳措施為零碳園區(qū)建設(shè)提供參考。后續(xù)我們將持續(xù)深化研究,總結(jié)借鑒零碳園區(qū)建設(shè)實踐經(jīng)驗,助力園區(qū)實現(xiàn)零碳目標(biāo)。