綠色產(chǎn)業(yè)新趨勢：零碳智慧園區(qū)的建設(shè)策略與實(shí)踐探索

引言

隨著工業(yè)化進(jìn)程的加速，能源消耗和碳排放量不斷增加，綠色發(fā)展的緊迫性日益凸顯。為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須采取切實(shí)有效的措施來減少碳排放、提高資源利用效率、保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

在這一背景下，零碳智慧園區(qū)作為一種創(chuàng)新的解決方案被提出。它通過運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)、生態(tài)碳匯以及新能源等手段，實(shí)現(xiàn)園區(qū)的低碳化、智能化管理，從而有效減少碳排放、提高能源利用效率、改善環(huán)境質(zhì)量。零碳智慧園區(qū)的建設(shè)不僅有助于解決當(dāng)前的環(huán)境問題，還能推動綠色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

01 現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

零碳智慧園區(qū)是指在園區(qū)規(guī)劃、建設(shè)、管理、運(yùn)營等過程中，系統(tǒng)性融入“碳中和”和“數(shù)字化”理念，推動園區(qū)盡可能利用新能源和節(jié)能降碳，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化技術(shù)與產(chǎn)業(yè)招商、園區(qū)運(yùn)營的深度融合。近年來，已有很多園區(qū)探索建設(shè)零碳智慧園區(qū)的實(shí)踐，各個(gè)城市也是積極推動零碳智慧園區(qū)建設(shè)。

產(chǎn)業(yè)園區(qū)是區(qū)域?qū)崿F(xiàn)碳中和的重要載體，涉及園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施、綠色化生產(chǎn)、綠色服務(wù)業(yè)、生態(tài)碳匯、碳核算體系五大支撐要素。據(jù)公開數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國各類產(chǎn)業(yè)園區(qū)數(shù)量龐大，各類產(chǎn)業(yè)園區(qū)超過25000個(gè)，合計(jì)貢獻(xiàn)全國工業(yè)產(chǎn)值的50%以上。其中，有2000多個(gè)國家級及省級工業(yè)園區(qū),成為中國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級和創(chuàng)新發(fā)展的主力軍。

 國家正積極推進(jìn)各層級園區(qū)的低碳試點(diǎn)體系，構(gòu)建了一個(gè)全方位、多層次的綠色發(fā)展框架。在此過程中，各園區(qū)積極發(fā)揮改革試驗(yàn)田的作用，致力于提升當(dāng)?shù)匾司右藰I(yè)的生態(tài)水平。然而，也面臨著一系列挑戰(zhàn)，包括能源結(jié)構(gòu)、管理效率、技術(shù)支撐以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等仍需改善與提升，以實(shí)現(xiàn)更綠色、更可持續(xù)的發(fā)展。

??能源結(jié)構(gòu)方面有待改善：由于安全性、穩(wěn)定性、氣候環(huán)境、投資成本等因素的考量，清潔能源在園區(qū)內(nèi)的應(yīng)用并不廣泛，能源供應(yīng)依然主要依賴煤電等傳統(tǒng)能源。  

??碳資產(chǎn)管理能力不足：未形成系統(tǒng)的碳排放統(tǒng)計(jì)、計(jì)算及預(yù)測能力。碳排放監(jiān)測的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性不足，多數(shù)園區(qū)對產(chǎn)品工藝和加工過程的管理不夠精細(xì)，導(dǎo)致園區(qū)內(nèi)碳排放監(jiān)測和能源監(jiān)測等管理過程的智慧化水平較低。  

??能源利用效率低下：由于生產(chǎn)工藝落后、設(shè)備老舊、工業(yè)余熱利用不足等問題，我國的能源利用效率比發(fā)達(dá)國家低約10%。技術(shù)支撐方面也需加強(qiáng)，我國在綠色技術(shù)方面的基礎(chǔ)較為薄弱，像制氨、制氫、碳捕獲與封存(CCUS)技術(shù)以及負(fù)碳技術(shù)等的應(yīng)用成本偏高，離產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用還有較大差距。  

??產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)需要優(yōu)化：多數(shù)園區(qū)未進(jìn)行科學(xué)的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，產(chǎn)業(yè)共生形態(tài)不成熟，產(chǎn)業(yè)循環(huán)利用不足，產(chǎn)業(yè)綠色化發(fā)展水平較低，還未形成綠色低碳持續(xù)發(fā)展的動力。

??園區(qū)數(shù)字化基礎(chǔ)參差不齊：企業(yè)、設(shè)備數(shù)據(jù)管理分散，存在嚴(yán)重的數(shù)據(jù)孤島。

02 建設(shè)路徑

建設(shè)零碳智慧園區(qū)，一是推動產(chǎn)業(yè)園區(qū)的綠色低碳轉(zhuǎn)型，二是推動產(chǎn)業(yè)園區(qū)的智能化升級，實(shí)現(xiàn)園區(qū)的高效管理。園區(qū)的綠色低碳轉(zhuǎn)型也離不開數(shù)字化技術(shù)的支撐，二者疊加起來實(shí)施需要集成相關(guān)的低碳智慧技術(shù)。

01、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

園區(qū)空間綠色化：園區(qū)作為建筑的集中區(qū)域，需要發(fā)展綠色建筑及碳匯景觀來實(shí)現(xiàn)低碳運(yùn)營。通過集約用地、整體設(shè)計(jì)、通用功能、專業(yè)實(shí)用、建筑標(biāo)準(zhǔn)化、生態(tài)低碳和智能控制等方面進(jìn)行優(yōu)化，以提升園區(qū)整體空間的綠色性能。

能源結(jié)構(gòu)清潔化：園區(qū)可以建設(shè)源網(wǎng)荷儲一體化綠色供電園區(qū)，打造清潔電力體系，同時(shí)重視新能源的應(yīng)用。園區(qū)可以推進(jìn)屋頂光伏、分散式風(fēng)電、多元儲能等技術(shù)應(yīng)用，加快能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的低碳化轉(zhuǎn)型。

能源利用高效化：在能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整的同時(shí)，應(yīng)該不斷提高園區(qū)的能源使用效率，以此同步推動零碳轉(zhuǎn)型。在技術(shù)路徑上，園區(qū)可以根據(jù)自身的具體情況，在現(xiàn)有的能效水平上合理設(shè)定減排目標(biāo)，應(yīng)用科學(xué)的節(jié)能改造技術(shù)，結(jié)合智能化手段，從全局角度綜合提升園區(qū)能源利用效率。

資源利用循環(huán)化：國家政策明確提出建立健全綠色低碳循環(huán)化發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系，這包括園區(qū)循環(huán)化改造。國家鼓勵(lì)園區(qū)建設(shè)綠色工廠，實(shí)現(xiàn)廠房集約化、原料無化、生產(chǎn)潔凈化、廢物資源化、能源低碳化、建材綠色化，并制定園區(qū)循環(huán)化發(fā)展指南，推廣循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展典型模式。

園區(qū)管理智慧化：園區(qū)的智慧化發(fā)展是未來趨勢，通過高效信息技術(shù)如5G、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等，可以實(shí)現(xiàn)園區(qū)從基礎(chǔ)建設(shè)、運(yùn)營管理、綜合服務(wù)到產(chǎn)業(yè)發(fā)展的全方位智慧化管理。

02、實(shí)施路徑

實(shí)現(xiàn)零碳智慧園區(qū)需要從多個(gè)方面入手，包括建筑、能源、交通、碳匯和技術(shù)等。

?建筑方面

提高建筑全生命周期運(yùn)營標(biāo)準(zhǔn)，通過BIM等智慧化手段對建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì)進(jìn)行全局優(yōu)化。

建設(shè)環(huán)節(jié)就地選用環(huán)保材料，如新型低碳混凝土、綠色涂料、可再生建材等。

提高建筑用能的電氣化和清潔化水平，充分利用屋頂光伏、風(fēng)能、地?zé)崮艿惹鍧嵞茉础?/p>

建筑樓宇內(nèi)部設(shè)備提標(biāo)降耗，普及LED照明、冷熱源智慧自控、分項(xiàng)計(jì)量、智能電表監(jiān)控等節(jié)能技改措施。

打造建筑智慧管理系統(tǒng)，動態(tài)監(jiān)測能源和資源利用情況，挖掘節(jié)能減排潛力。

?能源方面

優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)清潔能源替代。發(fā)展太陽能、風(fēng)能等可再生能源，減少對化石能源的依賴。

建設(shè)分布式光伏、風(fēng)電等清潔能源項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)能源的自給自足，降低園區(qū)的碳排放強(qiáng)度。

提高能源利用效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。采用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)和設(shè)備，優(yōu)化能源管理流程，實(shí)現(xiàn)能源的精細(xì)化管理和高效利用。

加強(qiáng)園區(qū)內(nèi)各企業(yè)之間的能源互補(bǔ)和協(xié)同，形成能源利用的高效循環(huán)。

?碳匯方面

園區(qū)應(yīng)多增加創(chuàng)造碳匯項(xiàng)目，如碳匯景觀、植樹造林、藻類生物反應(yīng)器等，以抵消園區(qū)碳排放。

探索碳交易等市場機(jī)制，鼓勵(lì)企業(yè)參與碳排放權(quán)交易，推動園區(qū)的碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

?交通方面

實(shí)現(xiàn)電動公交車對燃油公交車的全面替代，以電能替代化石燃料實(shí)現(xiàn)交通過程零碳排放。

合理規(guī)劃、有序建設(shè)充電樁等配套設(shè)施，推廣電動汽車租賃服務(wù)。

投放共享自行車，鼓勵(lì)居民使用自行車、公共交通工具等零碳排放出行方式。

利用數(shù)字化手段加快智能交通基礎(chǔ)設(shè)施和信息系統(tǒng)建設(shè)以提升通行效率。

?技術(shù)方面

引入物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對園區(qū)能源、環(huán)境、安全等方面的實(shí)時(shí)監(jiān)控和智能管理。

數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測碳排放數(shù)據(jù)，優(yōu)化設(shè)備資源，制定多種控碳方案，推動園區(qū)綠色低碳。

碳雷達(dá)技術(shù)形成園區(qū)“碳畫像”，為碳優(yōu)化提供基礎(chǔ)。

?管理方面

構(gòu)建零碳園區(qū)的數(shù)字化管理策略，強(qiáng)調(diào)設(shè)備注冊、檔案、配網(wǎng)、分組等全方位管理。

通過數(shù)字大屏、管理中屏和執(zhí)行小屏的三屏聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)觀、管、處、防一體化管理。

加快淘汰高能耗、高污染產(chǎn)能，推進(jìn)科技創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。

03 零碳智慧園區(qū)典型案例

近零碳園區(qū)華為數(shù)字能源安托山總部基地

坐落于深圳市福田區(qū)香蜜湖街道，華為數(shù)字能源安托山總部基地被認(rèn)為是國內(nèi)最大規(guī)模的近零碳園區(qū)。項(xiàng)目采用了先進(jìn)的建筑光伏一體化、交直流微網(wǎng)架構(gòu)、智慧能源管理、場景化節(jié)能設(shè)計(jì)、先進(jìn)儲能系統(tǒng)、園區(qū)碳匯等一體化方案。通過探索和創(chuàng)新，構(gòu)筑了自發(fā)電、自應(yīng)急、自優(yōu)化、自聯(lián)網(wǎng)、自交易等“五自”能力，賦予建筑新生命，推動建筑從綠色建筑走向超低能耗、近零能耗建筑，最終走向光儲直柔。

?減碳路徑：充分利用園區(qū)三棟建筑立面和屋頂空間，鋪設(shè)約3萬㎡的BIPV?（建筑光伏一體化）幕墻。不僅每年可發(fā)綠電150萬千瓦時(shí)，而且能有效控制樓宇內(nèi)部的溫度升高，降低空調(diào)系統(tǒng)制冷量需求。

?智能建筑體：依托“園區(qū)能源管理云+能源路由器”創(chuàng)新架構(gòu)，通過云-邊-端協(xié)同，實(shí)現(xiàn)源-網(wǎng)-荷-儲一體化AI協(xié)同調(diào)度和園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)字化管理，能耗和碳排一網(wǎng)可視、可管、可維、可優(yōu)。

?園區(qū)碳匯：增加園區(qū)的整體綠量，合理配置喬木、灌木及草皮、常綠樹與落葉樹、大樹與小樹，通過多樣化的綠化組合方式提升園區(qū)生態(tài)碳匯的觀賞功能與生態(tài)功能，可以凈化空氣，吸收有害氣體、阻隔和吸收工業(yè)噪音等。園區(qū)依托自然本底及建設(shè)要素，結(jié)合各類低碳技術(shù)，向空間要綠量。采取場地綠化與屋頂綠化、墻體綠化、草坪綠化結(jié)合方式，形成具有復(fù)合功能的園區(qū)綠化立體空間。

?綠色貢獻(xiàn)：整合全球80%減碳技術(shù)，誕生了20%新技術(shù)。減碳率高達(dá)63%，等效每年植樹4642棵，獲得了2022年“碳中和”綠點(diǎn)先鋒國際獎項(xiàng)。

零碳智慧園區(qū)通過引入可再生能源、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、提高能源利用效率等措施，實(shí)現(xiàn)園區(qū)的低碳化。同時(shí)，利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字技術(shù)，實(shí)現(xiàn)園區(qū)的智能化管理，提高資源利用效率，降低運(yùn)營成本。此外，零碳智慧園區(qū)還注重生態(tài)碳匯的建設(shè)，通過植被恢復(fù)、碳匯景觀保護(hù)等措施，增強(qiáng)園區(qū)的碳吸收能力，實(shí)現(xiàn)碳中和。

因此，零碳智慧園區(qū)的提出，為解決當(dāng)前環(huán)境問題、推動綠色發(fā)展提供了有效的途徑和方案。

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