2021年10月,国务院发布《2030年前碳达峰行动方案的通知》,提出“打造一批达到国际先进水平的节能低碳园区”,“建设绿色工厂和绿色工业园区”,“推进产业园区循环化发展”,“选择100个具有典型代表性的城市和园区开展碳达峰试点建设”。园区作为我国产业聚集、工业化、城市化的重要载体,其绿色低碳发展是实现碳达峰碳中和目标的重要途径。
1 什么是园区？
所谓园区,一般是指由政府(包括民营企业与政府合作)规划建设的,供水、供电、供气、通信、道路、仓储及其他配套设施齐全、布局合理且能够满足从事某种特定行业生产和科学实验需要的标准性建筑物或建筑物群体。
在我国改革开放不断深入的过程中,先后出现了工业园区、经济技术开发区、高新技术产业开发区、产业园区等各种“园区”,各种“园区”之间并非相互排斥,一个园区可能具有多重身份。随着产业转型升级的大力推进,现在产业园区基本成为园区的代名词。根据行政级别,园区可分为国家级、省(市)级、省内(地市)级、县(市)级；根据功能,园区可分为服务型、生产型、文化型等；根据主导产业,园区可划分为软件园、物流园、文化创意产业园、高新技术产业园、影视产业园、化工产业园、医疗产业园和动漫产业园等。
自1979年蛇口工业区成立至今,我国已建成各类产业园区15000多个,国家级和省级工业园区约2500家,贡献了全国一半以上的工业产值。随着新型工业化和城镇化进程的不断推进,园区作为产业集聚发展的核心单元,在我国经济发展中的引擎与创新引领作用将更加突出。
产业园区分类 来源：公开资料整理
2 园区在我国发展现状如何？
工业是碳排放的重要领域,伴随“企业入园”工作的不断推进,工业企业越来越多的落户于各类工业园区,这也导致园区碳排放的持续增加。有数据显示,近70%的工业用能集中在工业园区,园区碳排放占全国总碳排放总量的31%。除工业生产外,园区根据功能类型的不同,包含建筑、交通、能源等多种典型排放场景,是城市碳排放最集中的空间,也是我国实现“双碳”目标的重要切入点和着力点。
我国园区低碳化转型经历了国家生态工业示范园区、循环化改造园区、UNIDO绿色工业园区、低碳工业园区、绿色园区、碳排放评价试点产业园区等类型。截至2020年11月,国内已通过验收的国家生态工业示范园区48家、园区循环化改造示范试点44 家、国家级绿色工业园区171家。
园区低碳化发展进程来源：公开资料整理
自“十三五”规划纲要首次提出“实施近零碳排放示范工程”以来,我国各省市积极响应,开展近零碳排放区示范工程建设。整体而言,在近零碳排放示范区的建设过程中仍存在概念模糊、建设路径和评价标准不完善、工作方案和配套政策缺失等问题。2021年8月,上海市生态环境局印发《上海市低碳示范创建工作方案》,提出了低碳发展实践区(近零碳排放实践区)和低碳社区(近零碳排放示范社区)的碳排放核算方法建议,对碳排放核算领域、要素、方法、活动水平、数据来源等进行了详细规定,具有很强的参考性。2021年11月,深圳生态环境局、发改委印发《深圳市近零碳排放区试点建设实施方案》,以区域、园区、社区、校园、建筑、企业为例,从定义、试点申报要求、建设路径建议与碳排放核算方法等方面对近零碳排放区试点建设工作做出指导。
近零碳排放实践区碳排放统计核算
来源：《上海市低碳示范创建工作方案》
3 零碳园区是什么样的？
随着“碳中和”概念的引入,我国“碳中和”或“零碳”园区建设也开始起步。2021年1月,金风科技亦庄智慧园获得了国内首个可再生能源“碳中和”智慧园区认证。国内零碳园区实践案例还包括海信江门零碳智慧园区、鄂尔多斯零碳产业园、青岛中德生态园、重庆AI city园区等。
从低碳,到近零碳,再到零碳,体现了我国低碳转型工作的深化与升级。目前,国内外尚缺乏明确的零碳园区定义和相关标准。有资料认为,零碳园区指在园区规划、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削减过程,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。下面以柏林欧瑞府能源科技园项目为例,对零碳园区进行简要介绍。
柏林欧瑞府能源科技园位于柏林西南的欧瑞府,占地面积约5.5万平米,包括25幢建筑,建筑面积约16.5万平方米。园区于2014年建成,曾获得联合国“全球城市更新最佳实践”奖和城市发展类别中的“immobilienmanager奖”,是能源转型创新的榜样。园区已提前实现德国联邦政府制定的2050年气候保护目标--二氧化碳减排80%。
能源方面：使用屋顶光伏、光伏车棚、小型风力发电设施生产可再生能源电力,并通过交易方式进行可再生能源电力购买,园区80%-95%的能源需求由可再生能源提供。与此同时,园区建设有沼气热电联产及热泵系统,并配有储能电站、储热储冷装置,满足园区的供暖、制冷和供电需求。其中沼气由勃兰登堡州农业垃圾制成。
建筑方面：既有文物建筑采取适宜的节能改造措施,新建建筑采用节能保温材料、遮阳板、三玻窗等节能建筑技术,所有新建建筑全部为绿色建筑,并获得LEED铂金级别认证。园区建筑都安装智能电表,并通过智能化的能源管理系统进行集中控制。
交通方面：园区拥有德国最大的电动汽车充电站,并建有共享电动汽车租赁中心。智能充电站通过接入高达1.9MWh的电池储能系统,可满足100辆电动汽车、公交车的充电需求。充电电力来源为风电和光电,电池存储设备由退役汽车电池组成,充电时段和充电功率可智能调控。园区还配有无人驾驶汽车、电动观光车、共享单车等。
碳汇方面：部分建筑外墙悬挂有大片的藻类生物反应器,每年藻类产量达200kg,每公斤藻类吸收二氧化碳约2kg,并清除有害的二氧化氮等废气。藻类还被提取加工成绿色粉末,作为营养添加剂用于化妆品和食品工业。
管理方面：通过部署EBO楼宇运营系统、PEM电能管理系统以及EMA智能微网系统,实现源(风电、地热、沼气、光电)、储(大容量电池、电车储能、储热)、荷(热、冷、电负荷)间的有效协同,提高园区整体运行能效,确保运营阶段的碳中和。
4 零碳园区如何实现？
与近零碳园区相比,零碳园区的要求更为苛刻,要通过多种减排和碳中和措施,实现二氧化碳净排放量为零。目前,零碳园区的相关标准、法规等尚待进一步完善,对其相关工作重点、实现路径等的认识存在严重不足,碳交易市场等外部环境仍在持续变化,资金引导和技术指导等方式不够明确,这都导致零碳园区的示范推广存在较大难度。
园区形态功能各异,承载业务丰富多样,零碳落脚点也各不相同。从各零碳园区的典型案例可以发现,为实现园区的碳中和,应抓住能源、生产、交通、建筑、生活等重点碳排放领域,从开源、节流、抵消三方面入手,并借助智慧管控系统,全方位推进园区的净零碳排放。开源主要指发展光伏、风电、地热、生物质等可再生能源技术,以及锂电池、氢储、压缩空气等各种储能技术,扩大非化石能源来源,建立复合供能系统；节流主要指通过优化产业结构,采取节能增效措施,发展低碳交通、绿色建筑,倡导低碳生活方式,并加大废弃物的减量化资源化利用,降低各领域能源需求；抵消主要是指发展生态碳汇、CCUS(碳捕捉与封存)以及碳交易等,抵消园区内剩余的二氧化碳排放。
值得注意的是,数字化、智能化贯穿于零碳园区建设和运营的全过程,数字化赋能是建设零碳园区的必由之路。通过零碳园区数字管理平台,构建多能转换、多能互补、多网融合的综合协同能源网络,提升多元分布式能源体系的运行效率,同时基于数字管理平台实现能源消费、碳排放、碳减排、公众碳排放等数据的全融合,对碳排放、碳减排进行“全景画像”,赋能园区全面减排的同时,为园区内部管理者、经营者和消费者建立全联接的窗口。
零碳园区的实现路径来源：相关资料整理
结语
园区是现阶段我国经济发展的重要形式和主要力量,推进园区低碳化发展,对于区域落实“双碳”战略、实现高质量发展具有重要意义。(近)零碳园区建设是一项复杂而系统的工程,应在规划设计、施工建设、运营管理的全过程融入低碳化理念,以多种节能、减排、碳汇、固碳技术为先锋,以大数据、云计算、5G+等数字化手段为支撑,抓住碳排放的重点领域,通过能源绿色化转型、产业低碳化发展、设施集聚化共享、资源循环化利用,最终实现园区的“碳中和”。“双碳”之路任重而道远,以园区为最佳落脚点,推进(近)零碳园建设,为我国走好“双碳”之路提供了有益探索。
(作者：张瑜)