关于零碳工业园区建设的研究

陈大令

（广东省建筑设计研究院有限公司，广东广州 510010）

0 引言

中国是全球碳排放量最大、工业类型最多的国家，为了应对全球气候变化，体现大国的责任与担当，在2020 年9 月，我国做出了CO2排放量力争在2030 年之前达峰，2060 年之前实现碳中和的决定。而园区又是工业集群发展的中心，是工业集群发展的关键，其零碳建设就显得尤为重要。

1 低碳工业园区的发展现状

工业园区（图1）是我国工业化、城镇化发展的重要载体，其向绿色、智能化、零碳转变发展，是碳达峰、碳中和的必然要求与重要路径。创建零碳园区，是“双碳”的关键，也是实现园区智能化的必经之路，是重新塑造新的城市发展格局的必然要求。但是，传统的园区开发模式，对资源和能源进行着密集消费，同时还会产生大量的污染物。所以，在推动绿色、零排放方面，要在经济发展和环境保护之间找到平衡。站在产业系统的角度，推动新兴产业集聚、企业低碳化改造、低碳技术创新供给，将工业园区作为产业转移的载体平台，从而构建出一个低碳环保的产业集群，提高园区的企业人口聚集能力以及高新低碳发展的辐射带动效应，为城镇化提供平台和空间，从而让产业的竞争力得到进一步提高[1]。

图1 工业园区

1.1 缺乏顶层设计

首先，目前行业内缺乏对零碳园区的理解。近年来，我国大力推进园区向绿色低碳转型，由此产生了许多新的理念，如低碳园区、近零碳园区和零碳园区，但这些理念在园区建设中却存在着许多误区。例如，有关部门对低碳、近零碳、零碳的内涵理解不够，混淆了零碳和低碳发展等。其次，零碳化园区的发展方向不明确。许多地区对零碳园区的理解还只是理念上的，传统的园区通常没有系统的前瞻设计，智慧建筑的体现以零散的功能拼接为主，缺少整体思维，各个子系统都是相对封闭的。所以，零碳园区的构建仍然处在初期的理念设计阶段，对于零碳园区的顶层设计和政策依据等都还在摸索之中，并没有清晰的、切实可行的规划路径。然后是零碳园缺少相对应的制度规范。当前，我国大部分园区尚未建立统一的能耗核算体系和碳排放监控机制，且我国碳排放核算方法和核算边界不明确，制约了零碳园区的建设[2]。目前，只有两个关于零碳园区的团体标准已经公布，因此，我国的零碳园区标准体系的建设还需要进一步的完善。

1.2 能源结构失衡

中国近几年的CO2排放量中，有80%以上是来自于能源领域。相对于传统的工业园区，低碳和近零碳园区对碳排放的需求更高，而零碳园区则要求达到零CO2排放。尽管我国风电和光伏发电的装机容量在近几年快速增加，但是能源结构仍以煤为主，离“双碳”目标还有很大的差距，煤炭发电如图2 所示。我国传统能源主要依赖于化石能源，这与主要依赖于可再生能源的新能源结构不平衡，增加了零碳园区建设的压力。

图2 煤炭发电

1.3 低碳相关技术不成熟

目前，我国对低碳技术的研究、开发与应用的整体水平迫切需要提升。从当前我国零碳园区发展现状来看，园区的智能化服务、数据管理等都还还不够完善。各个部门或组成采用自我闭环的管理模式，造成了大量的信息无法进行有效的共享，产生了严重的信息孤岛；而在此基础上，如何在零碳环境下，提供数据整合、信息整合、服务整合等多类别的规范化集成方法，实现能源、储能、光伏等全量级业务数据的共享、融合联动，以及“双碳”数据的规范化处理等，都需要深入研究。

1.4 亟须平衡低碳工业园区建设与碳约束之间的关系

据统计，2021 年，全国碳排放总量为98.99 亿t，较上年同期增加0.6%，且占全球碳排放比例上升到30.7%，园区面临着很大的脱碳压力，零碳园区建设与开发面临着经济与社会双重挑战[3]。在此背景下，园区作为我国发展高新技术产业和推进自主创新的核心载体，需根据自身区位特点、发展阶段、产业特点、要素资源等方面，从融入全国大局出发，进行统筹规划，平衡区域发展与碳约束之间的关系。

2 “双碳”背景下低碳工业园区建设实现路径

在“双碳”的大背景下，零碳园区的创建，将成为从宏观到微观的国家战略的有效落实，是对低碳园区、近零碳园区的不断优化和迭代，也是对零CO2排放的更高要求。零碳园区的构建是一个复杂而系统的工程，应从构建全寿命周期的零碳控制体系出发，通过数字化赋能，完善政策支持，“标准、技术、示范”模式先行，将零碳园区和零碳城市有机融合，探寻零碳园区构建的可行路径。

2.1 低碳化、全生命周期的园区设计管控

建设低碳社会，其最终目的是实现零碳。全生命周期零碳园区设计管控，就是在园区的规划、建设、运营过程中，把碳中性的理念，全方位、系统性的融合到园区的规划、设计、建设和运营之中[4]。

在园区规划阶段，对园区进行系统分析和顶层设计，并对园区的建设目标、整体流程、实施方案进行准确界定。在已有的零碳园区实现零碳转型的过程中，首先，要根据已有的产业结构特点，建立相应的碳计量模型，收集全量化的碳数据，进而对其碳达峰的目标值及持续时间做出科学的评估。其次，在此基础上，根据其所具有的能源、应用、数字化等三大核心能力，对其碳中和路径进行科学的选择，并制订分年度、分领域的具体减排计划，最终获得一套更加精细的碳排放管控方案，从而达到降低能耗的目的。

在园区建设期间，对园区内的工业及基础设施实施零碳改造，并采用绿色环保的方式，在建设期间达到零碳，并为后期运行维护期间的节能减耗打下稳定的基础。室内绿色庭院如图3 所示。特别是对产业结构进行优化，加速碳利用的推广和普及，对产业链进行优化，并根据我国国情制定相应的产业优化规划。淘汰落后产能，不引进大能耗、大污染、大排放的项目或企业；采用低碳设备、低碳技术和低碳材料，对园区中的高能耗产业进行设备升级与技术改造，以提升能源利用率；引进顺应趋势的新兴行业，如新能源、节能环保等，在底层结构构筑绿色化低碳发展的壁垒。

图3 室内绿色庭院

在运营层面，通过优化要素配置，创新商业模式，进一步优化碳贸易等方式，提升能源利用效率，推动零碳园区建设。①要素分配问题。强化全要素保障，通过统筹考虑土地、技术、人才、机制、信息、金融等资源要素，对其进行配置整合，实时监测、分析园区内碳排放及用能等各项系统性指标。②多元化的规制。构建覆盖园区企业、园区管委会和政府主管部门的多层次、多角度的碳监控系统；构建碳监控、碳减排和碳补偿激励等多层次的监控系统，从而形成多元化和信息化的监控模式。

2.2 数字化打造智慧低碳工业园区

随着互联网技术的快速发展，5G 技术、移动互联网、大数据、云计算、区块链、AI 技术等数字技术的投入使用，各产业链的生产、运行、管理、传输方式正在发生着日新月异的变革，促使其朝着绿色化、低碳化的方向发展。构建零碳智慧园区，需要数字化赋能，数字技术可以改善社会和经济的效率。通过数字化转型，提高园区的生产效率和管理效率。以大数据技术为支持，展开系统分析，构建出更加精确的资源配置方式，更加有效的指挥、调度、决策体系，对零碳园区的运作效率和质量管控进行系统性提升，从而提升运营效益。

2.3 充分发挥政策导向作用，引导低碳规划切实落地

零碳园区尚需系统构建，特别是对碳计量、碳管理、零碳闭环等方面的全面认识，迫切需要建立并健全相应的标准体系。①建立一套系统化的、标准化的适合于工业园区的GHG 会计核算的方法和工具。以能源相关的温室气体排放作为核心对象，基于标准金融工具，对其进行直接、间接排放的核算，并在方法可行性、范围一致性、结果可比性等方面进行深入研究。②加强全国性政策引导，鼓励零碳园区的发展和建设。统合土地，规划，财税，金融，科技，工业，环保等各相关部门，完善零碳园区的政策包，以财政补贴，贷款贴息等各种形式，为零碳园区的创建提供开拓道路。鼓励各地根据自己的实际情况，制订相应的政策，扩大融资渠道，探索绿色信贷、绿色债券和绿色基金等，对零碳园区进行支持鼓励，从而推动零碳技术产品的综合集成和应用。

2.4 加强创新模式建设

厘清零碳园区的概念内涵，并尽早研究建立零碳园区的评价指标体系及建设指导方针；本文针对我国目前零碳园区建设中存在的概念模糊、评价失准等问题，提出应由国家层面对零碳园区的建设道路进行系统研究，妥善制定方针指南和鼓励政策；并结合我国各地区能源消费结构与碳排放特征，从经济发展水平、能源消费结构、产业结构与碳排放等方面，以区域碳总量达峰、工业、建筑、交通、民生等重点行业近零、源汇相抵、净碳排放趋零为核心的评估指标，提出零碳园区建设指南[5]。

推动技术创新，为智慧园区零碳发展提供高效的技术支撑。按照零碳智能园区的规划，必须在以下方面，对这些技术进行布局。聚焦于零碳能源，特别是零碳电力技术的突破。以能源生产方式的深度脱碳为核心，坚决推动清洁能源取代化石能源，研究开发低成本的储能技术，构建一个水、风、光等资源综合利用的供能体系，推动建筑、工业、交通等各相关领域的电气化，加快推动多源供电终端的电力智能匹配技术体系。风力发电如图4 所示。

图4 风力发电

2.5 坚持产城结合的原则

城市和工业园区之间存在着一种相互依存、相互促进、相互促进的产城融合进程，是两者共同实现绿色转型的必然选择。在融合生态的指导下，推动产城融合，推动新型工业化与新型城镇化的良性互动，实现资源的共建共享。在城市及公园中，工业生产、建筑及运输是最重要的社会性活动。开发区作为城市“双碳”目标的主要载体，是一个重要的牛鼻子，而开发区又是一个重要的发展方向。为此，需要完善零碳园区的产业制度，将零碳园区建设与零碳城市、零碳行业有机地结合起来，以零碳园区建设、零碳城市建设来促进零碳的美丽中国建设，从而达到可持续发展的目的。

3 结语

综上所述，园区对国家经济发展具有重大意义，以其为基础进行的研究和创新，将是实现国家“双碳”目标的一个主要途径。基于过去十多年我国在低碳社区、低碳工业园、近零碳排放区等方面取得的积极成果，提出了以零碳园区为切入点，以“双碳”为切入点，探寻切实可行的可行途径。零碳园区的建设和发展，对我国“双碳”的实现起到了积极的作用，对人才、技术和资金的要求也是非常高的。当前，我国零碳园区的构建还处在初步探索阶段，大部分零碳园区的构建还存在着顶层设计不完善、能源结构不合理、技术水平不高、零碳园区发展和碳排放制约失衡等问题。要创建零碳园区，就必须不断提高零碳园区的整体水平，并在此基础上，从下往上，将“双碳”目标贯彻到国家的目标。