如今,全球都在积极应对气候变化,“碳达峰、碳中和” 目标的实现成为了关键任务。在这个过程中,各类产业园区的作用不容小觑。工业、商务办公、物流等园区,都是碳排放的集中区域。可以说,要是能把园区的碳排放问题解决好,那对实现碳中和目标的帮助可太大了。零碳园区就像是全社会实现碳中和的 “试验田” 和 “示范样板”,在这里成功实现零碳,不仅能推动技术进步,还能带动产业升级。
我国对园区低碳、零碳化发展一直都很重视,出台了好多指导政策,鼓励各地开展相关试点和建设。不过,零碳园区建设可不是一件简单的事,它涉及到好多行业、各种各样的减碳技术,还牵扯到好多不同的利益相关方,目前总体还处于刚开始的阶段,很多商业模式、技术模式和管理机制都还不太成熟,还需要不断探索和完善。
欧美国家在零碳园区建设方面动手比较早,有不少成功的例子。德国的柏林欧瑞府能源科技园区,是欧洲首个零碳智慧园区。它运用智能化系统和技术,把冷热电设备、新能源设备还有储能设备都连接起来了,就像给这些设备装上了 “智慧大脑”,让它们能协同工作,实现能源的高效利用。
英国伦敦的贝丁顿社区也很厉害,被称为世界首个零二氧化碳排放社区。这个社区在建设的时候,用了很多可循环利用的建筑材料,还安装了太阳能装置来发电,雨水收集器来收集雨水。住在里面的居民,生活中产生的碳排放很少,基本都能被社区内的设施 “消化” 掉。 美国的恰塔努加生态工业园也有自己的 “绝招”,它通过资源循环再利用,让园区里的各企业相互配合,形成了一个产业生态循环。企业生产过程中产生的工业废弃物,都能被其他企业当作原料再利用,实现了 “零排放”,这可大大提高了资源的利用效率。
这几年,我国在低碳、近零碳、零碳园区试点建设方面进展也很快。很多省份和地区都积极行动起来了。天津、湖南、河南、江西这些省份,提出要开展低碳园区试点,先从降低碳排放做起,积累经验。山西、江苏、重庆、云南、青海,南宫28下载还有河北张家口等地,正在加快建设近零碳园区示范工程,朝着更低碳的方向努力。
北京、山东、广东、内蒙古、四川、上海、浙江、广西等省(区、直辖市)更厉害,已经有建成或者正在建设的零碳园区了。像内蒙古鄂尔多斯零碳产业园,它以 “风光氢储车” 为核心,充分利用当地丰富的风能、太阳能资源,再结合氢能、储能技术,实现了高比例、低成本、充足的可再生能源供应,给其他园区做了很好的示范。
山东青岛中德生态园围绕生态标准制定和应用、低碳产业配置和发展、绿色生态城市建设与推广这 “三大领域” 下功夫,形成了产业和城市融合型的零碳社区建设模式。宁德时代的全资子公司四川时代宜宾工厂,通过优化生产工艺和能源利用方式,成为了新能源产业里的首家零碳工厂,在行业内树立了标杆。
三、零碳园区建设遇到了哪些 “拦路虎”?(一)零碳路径差异大:“因材施教” 不容易
我国产业园区的类型太多了,像工业园区、商务园区、物流园区等等。这些园区的规模不一样,入驻的产业不同,碳排放的特点也千差万别。从能源用途来看,工业园区用能很复杂,产品制造要用能,园区里的建筑运行也要用能,交通运输同样需要能源,而且因为生产过程中对高参数热力和工业原料有需求,所以对化石能源的依赖比较强,想要减排难度很大。
商务园区主要就是建筑运行用能,像照明、空调这些设备的用电。物流园区则是以交通运输的能源需求为主,比如货车跑运输需要烧油或者用电。每个园区的用能规模和结构差异这么大,碳排放强度和减排难度也不一样,所以很难找到一个统一的零碳建设路径,只能根据每个园区的产业特点和能源消耗情况,“量身定制” 个性化的方案,这可增加了不少难度。
园区想要实现零碳,得依靠一些关键技术,像节能技术、减碳技术、捕碳固碳技术等等。现在,分布式光伏、风电、余热余压利用这些节能降碳技术相对来说成熟一些,但是它们在能源供应方面还存在问题。比如说,太阳能、风能会受到天气和时间的影响,没办法一直稳定供应能源,这就影响了能源供应的持续性和可靠性。
电锅炉、热泵、电动汽车这些电能替代技术虽然已经能应用了,但是用能成本比较高。像电锅炉,用它取暖的成本可能比传统的燃气锅炉要高不少,这就让很多园区在选择的时候有所顾虑。绿电制氢、碳捕集利用与封存(CCUS)、氢燃料电池这些技术,目前的成熟度和应用经济性都不太够。绿电制氢需要消耗大量的绿色电力,成本降不下来;CCUS 技术在设备投资、运行成本方面都比较高,还面临一些技术难题;氢燃料电池的技术还需要进一步突破,才能更好地应用在园区里。
另外,智慧化管控平台对零碳园区建设很重要,它能实时监控园区的能源使用和碳排放情况。但是现在数字技术和能源技术的融合还不够深入,没办法很好地满足零碳园区建设的需求。
零碳园区建设需要用新兴的绿色技术来替代传统工艺和能源利用技术,但是这些新技术往往成本比较高,所以需要有好的商业模式来分摊和疏导减排成本。目前在技术创新应用方面,还没有完善的融资渠道和风险规避机制。很多企业想要参与零碳园区建设,但是担心投入的资金收不回来,又没有好的办法降低风险,所以积极性不高。
现在的能源市场和碳市场也不太完善,没办法满足零碳园区可持续经营的需求。而且在能源、碳排放等数据方面,存在数据壁垒和数据质量问题。不同部门或者企业的数据可能不共享,数据也不准确,这就给零碳园区的智慧管控带来了很大的挑战。还有,碳排放核算、零碳园区认证标准等标准规范体系也不健全,大家对什么是真正的零碳园区,怎么核算碳排放都没有统一的标准,这也影响了零碳园区的建设和发展。
四、如何破局,推进零碳园区发展?(一)结合资源禀赋搞建设:“因地制宜” 找方向
要推进不同类型园区的零碳建设,得先做好顶层规划,分阶段来进行。在近期,要重点加强工业园区的节能降碳工作,帮助它们实现低碳转型。可以先打造一批商务办公、居民社区等类型的零碳园区示范项目,让大家看到零碳园区的好处和可行性。等技术更进步了,到了中远期,再推动大型工业园的零碳化发展。
不同地区的资源特点不一样,零碳园区的清洁低碳供能模式也得因地制宜。像我国西部、北部地区,新能源和土地资源很丰富,可以推进 “基地型清洁能源 +” 的发展模式。利用当地的优势,发展以清洁能源上下游产业链为核心的零碳产业园。同时,发展 “风光火储” 一体化技术,还有氢能、CCUS 等技术,帮助传统重工业园区深度减排。
沿海地区海上风电和核电资源丰富,可以实施 “风核氢多元开发”。利用海上风电和核电产生的电力,发展绿电制氢、海水淡化等产业,实现多元清洁能源产品的综合供应。西南地区水能、风能、太阳能资源都不错,可以走 “水风光一体化” 的发展道路,为当地大型用电产业园供应绿电。中东部地区可以发展综合能源服务,构建以电为中心的综合能源系统,满足园区的电、热、冷需求。要是园区临近电厂,还能通过火电耦合掺烧技术处理园区的固体废物,让零碳园区更加清洁。
想要实现零碳园区建设,关键技术得跟上。要加快推进分布式光伏、分散式风电、低成本储能、CCUS/BECCS 等减碳核心技术的攻关。国家和企业可以加大研发投入,鼓励科研人员进行技术创新,形成完整的技术研发、推广和应用体系。
传统火电产业也有自己的优势,可以利用起来。推动火电机组实现电、热、冷、汽、水等产品的多联供,提高能源的综合利用效率。还要大力推广余热、余压、余气利用技术,南宫28下载这些原本被浪费的能源,经过回收利用,能发挥很大的作用。高效照明产品及系统、绿色建筑材料、固体废物综合利用等高效节能技术也得加快推广应用。
另外,要加快发展以零碳为目标的综合能源规划技术,合理配置水、风、光等资源,构建一个稳定、高效的能源供给体系。还要探索信息技术、低碳技术、能源技术在园区场景下的耦合应用,建设零碳园区智慧化的管控平台,让园区的能源管理和碳排放监控更加智能化。同时,建立一套贯穿园区规划、建设、运营全生命周期,涵盖化石能源消费管控、可再生能源利用、工业能效、建筑节能、智慧交通等多维度的零碳园区标准体系,加强相关领域的人才队伍建设,为零碳园区建设提供人才保障。
零碳园区建设运营方要和地方政府、电网、园区管委会、大用户等深度融合。大家一起开展区域能源规划,制定区域级多能供应的整体解决方案。不同地区的政策、能源资源禀赋、园区产业结构和用能特点都不一样,所以要创新运营管理模式,因地制宜选择合适的管理方式。可以综合考虑合同能源管理、虚拟电厂聚合、区外绿电直购、产业生态一体化发展等多种业态。
比如说,合同能源管理模式下,节能服务公司可以和园区合作,为园区提供节能改造服务,从节省下来的能源费用里获取收益;虚拟电厂聚合可以把园区里分散的能源资源整合起来,像一个 “虚拟” 的电厂一样参与电力市场交易。
还可以探索发展零碳产业园 ESG 咨询、碳资产 / 绿证交易、绿色金融等增值服务。ESG 咨询可以帮助园区评估在环境、社会和公司治理方面的表现;碳资产 / 绿证交易能让园区通过出售碳减排量或者绿色电力证书获得收益;绿色金融可以为零碳园区建设提供更多的资金支持。通过这些方式,构建一个涵盖设备制造商、能源供应商、管理服务商、园区管理方和用户的生态体系,实现零碳园区产业的高质量发展。
零碳园区建设虽然现在面临着不少挑战,但从长远来看,前景非常广阔。随着技术的不断进步,那些目前不太成熟的技术,像绿电制氢、CCUS 等,成本会逐渐降低,应用会越来越广泛。而且,随着人们对气候变化问题的关注度越来越高,对零碳产品和服务的需求也会不断增加,这将为零碳园区的发展提供强大的市场动力。
未来,零碳园区可能会成为一种主流的园区发展模式。各个园区之间可以相互学习、交流经验,形成良好的发展氛围。零碳园区还能带动周边地区的经济发展和环境改善,实现经济、社会和环境的协调发展。相信在政府、企业、科研机构和社会各界的共同努力下,零碳园区建设会取得更大的突破,为实现碳中和目标贡献重要力量。