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零碳产业园概念、技术、特征、路径四大维度深度解析

2023-11-28 09:04:57来源:绿色技术产业,绿圈第一站点击:1041 次

 导读 

2022年可谓是零碳产业园元年,全国近10个省份出台了有关零碳产业园的政策文件。工业园区低碳转型的需求越来越强烈,国家也提出工业领域要加快以新能源替代传统能源的要求。

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何为“零碳产业园”

零碳产业园是在规划建设管理中融入“碳中和”理念,综合利用节能、减排、固碳、碳汇等多种手段,通过产业绿色化转型、设施集聚化共享、资源循环化利用,园区基本实现碳排放与吸收自我平衡,生产生态生活深度融合。


零碳园区是不是一桩好生意?由地方及企业的热情可见一斑。


据碳安能源科技公司不完全统计,目前已有数十个省份出台了与之相关的政策文件,部分地区更有了试点落地。


例如,内蒙古自治区工信厅发布的低碳零碳工业园区建设实施方案,提出2022年零碳园区新能源消纳比例达到50%、三年内达到80%;江苏将选择有条件的地区和工业园区开展创建示范,首个零碳园区已在无锡落地;四川在8月刚确定了17家近零碳排放园区试点名单,建设进入实质性阶段。


02

零碳产业园具有四大特征

首先,零碳产业园有零碳能源供给系统,风光储氢结合智能电网可以给园区提供零碳的能源。


其次,是零碳的产业和科技,零碳产业园必须要去汇集规划生产零碳的产品,产品可以帮助社会减碳,并且要运用最新的零碳科技孵化它。


第三,零碳产业园需要具备智能的基础设施,从物联网到智能的工厂、智能的交通、智能的建筑成为一个系统,成为一个体系,有一个智能的系统管理,做到系统的优化。


第四,零碳产业园不仅要为园区制造零碳的产品,更要为地方区域去推动低碳的转型,产品可以为区域做到减排,并且培养绿色的人才梯队,给区域的低碳转型做服务。


也就是说,符合“国际零碳产业园标准”的零碳产业园将具备四大特征:构建零碳能源供给体系,推动零碳产业和技术的发展和应用,具有智能物联管理内核,以及为区域创造低碳转型动能。

03

“零碳”技术

1、零碳新能源技术


新能源发电技术包括:风力发电、太阳能发电、核能发电等技术。据预测,随着清洁能源发电技术的不断成熟和发电成本的下降,新能源及可再生能源技术将有潜力促进中国约50%的人为温室气体排放“去碳化”,是中国实现“碳中和”目标中最重要的技术。


目前,包括新能源在内的非化石能源消费占比仍然较低,预计到2035年,将提升至40%。


根据《绿色技术推广目录(2020年)》及相关规划,风能、太阳能发电技术是“零碳”技术的发展重点。


11月16日,国家发展改革委、国家统计局、国家能源局关于进一步做好新增可再生能源消费不纳入能源消费总量控制有关工作的通知。明确新增可再生能源电力消费量不纳入能源消费总量的可再生能源,现阶段主要包括风电、太阳能发电、水电、生物质发电、地热能发电等可再生能源。以各地区2020年可再生能源电力消费量为基数,“十四五”期间每年较上一年新增的可再生能源电力消费量,在全国和地方能源消费总量考核时予以扣除。


同时要求以绿证作为可再生能源电力消费量认定的基本凭证,完善可再生能源消费数据统计核算体系,科学实施节能目标责任评价考核等等。碳安能源科技觉得,在能源消耗较高的地区,使用新增的风电、光伏电力可以不被纳入总量控制,即鼓励企业通过购买或者自投新能源电站,增加绿色电力消纳水平;同时绿证作为认定凭证,也将加大绿证的流通与交易,进一步提高全社会对于绿电的认知度与接受度。


2、零碳储能技术


储能技术是支撑我国大规模发展新能源、保障能源安全的关键技术之一。


目前,抽水储能技术是发展最成熟、建设规模最大的蓄能方式;以锂电池为代表的电化学储能技术已经初步进入商业化、规模化应用。


根据“十四五”国家“储能与国家电网技术”重点专项,应用在可再生能源、智慧电网领域的新型储能技术将成为研发、应用重点。


3、能源互联网技术


由于风、光等资源特性,新能源出力存在随机性和波动性,当新能源出力超过系统调节范围时,必须控制出力以保证系统动态平衡,就会产生弃风、弃光现象,而攻破这一难题是现代电力系统的发展趋势之一,能源互联网、综合能源系统、智能电网都是热点研究方向。


由于智能电网依然遵循了传统电网的调度控制模式,而综合能源系统的本质是一种面向应用的综合系统,能源互联网或成为解决“新能源充分利用问题”的重要方向。


能源互联网是以互联网技术为基础,以电能为主体载体的绿色低碳、安全高效的现代能源生态系统。遵循信息互联网原则,能源互联网可以若干个能源子网,所有的能源网络可以独自以自己的能源形式在各自的资源网络中实现能源传输与共享能源互联网的体系由下至上可以分为能源层、网络层和应用层。

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零碳发展路径

在打造零碳园区时,碳安能源科技认为需要考虑的因素包括能源结构、能源利用效率、单位能耗强度、碳排放总量和碳排放强度等,影响这些因素的主体主要来自园区内建筑、工业和交通领域的用能需求。


由于园区种类和功能多样,不同类型的园区用能特点各有不同,其零碳发展路径也会有所区别。


上表总结了我国最常见的6种典型园区,通过分析园区特点和用能排放特征,提出了相应的零碳发展战略定位建议。


规划路径


诊断规划:在城市更新过程中,现有园区的零碳化改造,需要针对现有产业结构,构建碳核算模型,进行全量碳数据汇总,确定零碳目标和线路图。


顶设先行:对于新建园区,在园区定位、产业选择、空间布局等层面依据碳中和理念与数字融汇赋能的城市高质量发展空间的愿景目标统筹规划,基于创新成长、绿色高效、以人为本的建设理念,进行一体化的零碳智慧园区建设规划。


建设路径


产业优化:优化产业结构,加快推广普及碳应用,促进产业链优化,并结合实际情况设定产业优化方案。


机制引导:通过建立相关组织机制,创新碳排放激励机制等,完善园区低碳管理机制,并积极探索建立园区零碳建设的长效机制与政策措施,为实现节能减排、低碳发展提供制度保障。


零碳改造:根据园区碳排放碳达峰行动方案,完善空间布局,加强低碳基础设施建设,对园区用水、用电、用气等基础设施建设实施低碳化、智能化改造。


运营路径


数字赋能:通过智慧园区体系,对园区内水电、光伏、储能等各类能源数据进行全面管理及趋势分析,整合碳管理模块,建设零碳操作系统。


要素配置:强化要素支撑,对接配置相关土地、机制、金融、技术、人力、数据等资源要素,建设包括园区企业、园区管理机构、政府主管部门分层次、多角度的监管体系,实现多元化、信息化监测模式。


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零碳园区的现实发展

全球气候治理已经成为每个国家无法回避的问题,也是每个企业不可推卸的责任。《巴黎协定》约定了各国将全球平均气温升幅控制在工业化前水平以上2℃之内的共同目标,并努力采取措施力争将气温升幅控制在1.5℃以内。为贡献中国力量,彰显大国担当,2020年9月习近平总书记向全世界作出承诺“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”。随后,我国在国家和地方层面先后发布了一系列碳达峰、碳中和顶层设计文件及部分配套政策,为经济社会发展全面绿色转型提供政策指导,增强高质量发展驱动力;各地企业纷纷响应国家政策要求,开启了企业供应链低碳与数字化转型之路,涌现了一批低碳园区、近零碳园区和零碳智慧园区。


低碳园区是指在满足社会经济环境协调发展的目标前提下,以系统产生最少的温室气体排放获得最大的社会经济产出,以实现土地、资源和能源的高效利用,以温室气体排放强度和总量作为核心管理目标的园区系统。


近零碳园区是指在经济高质量发展、生态文明高水平建设的同时,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,实现区域内碳排放快速降低并趋近于零的园区空间,其经济增长由新兴低碳产业驱动,能源消费由先进近零碳能源供给,建筑交通需求由智慧低碳技术满足,持续演进并最终实现“碳源”与“碳汇”的平衡。


零碳智慧园区是指在园区规划、建设、管理、运营全方位系统性融入碳中和理念,依托零碳操作系统,以精准化核算规划碳中和目标设定和实践路径,以泛在化感知全面监测碳元素生成和消减过程,以数字化手段整合节能、减排、固碳、碳汇等碳中和措施,以智慧化管理实现产业低碳化发展、能源绿色化转型、设施集聚化共享、资源循环化利用,实现园区内部碳排放与吸收自我平衡,生产生态生活深度融合的新型产业园区。


目前,国内已有5个低碳产业园取得碳中和认证证书,其中获得北京绿色交易所颁发的碳中和认证证书的产业园有金风科技亦庄智慧园区、福建三峡海上风电国际产业园、江苏大丰“碳中和”工业园区,获得天津排放权交易所颁发的碳中和认证证书为国网德州供电公司产业园区,获得上海市环境能源交易所颁发的“碳中和示范园区”证书为上海中国花博会园区。


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总结

在碳中和成为国家重要战略的背景下,园区迈向零碳发展是园区提升竞争力、适应社会经济发展的必然趋势。在零碳目标的指引下,碳安能源科技认为涵盖规划、机制、商业模式、技术应用的综合解决方案是打造零碳园区的重要手段。


全国各地加快出台和推进零碳排放区试点政策,碳风险将是未来产业园区和企业面临的最大风险之一,应尽早考虑统一标准的碳认证,重视相关政策、规划和标准的制定,遵守相关法规要求,提高排放数据的公开性与透明度,包括减量目标达成的程度,以减少未来国内碳达峰碳中和政策监管风险。


构建绿色、低碳、智慧管理体系,将直接提升形象,提高核心竞争能力,可有效提升能源综合利用效率、运营业务管理效率,推进信息资源共享与业务协同。前期规划设计建设过程中,在碳管理基础设施投入资金,可以为投资运营商、入驻企业带来持续性的降低能耗和碳税,节约成本的作用。


未来通过对接碳排放交易所,获得统一、客观、透明的碳认证,开展碳金融、碳交易,获得经济收益,加速双碳转型。接轨国际标准满足国际标准、规范,顺应国际形势与环保要求是产业发展必然选择。在“双碳”战略实践中,建立低碳产业园、低碳工厂,也将成为新能源及跨界企业争先布局的领域。


这种全新的综合解决方案从方法论层面提供了创新解决思路,以系统化的方式解决园区的零碳需求。基于综合解决方案打造零碳园区,将会催生行业产生对技术、投资、人才的大量需求,未来发展空间巨大。这一领域将激发新的发展机遇,开启零碳园区新赛道。