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一份零碳产业园建设路径分享

2023-12-06 18:36:23来源:IESPlaza综合能源服务网点击:390 次

目前,虽然国内外纷纷开启零碳产业园的建设工作,但关于零碳产业园的相关研究几乎空白,大部分研究集中在低碳、近零碳方面,包括建设路径、示范区的遴选以及评价标准的建立等。


而随着“双碳”目标的不断推进,产业园区逐渐开始强调碳排放总量而非碳排放强度,但是零碳产业园内涵模糊、建设路径不清晰、政策保障体系不到位等问题,导致零碳产业园的建设工作面临很多困难。


零碳产业园的内涵界定


零碳产业园是在历经低碳园区、近零碳排放示范区等动态演进过程中提出的一个要求更高的概念,由于相关研究比较匮乏,目前对其内涵还不清晰,国内外都缺乏相关的定义和标准,学术界也没有对零碳产业园的内涵进行明确界定,不利于零碳产业园的创建与发展。


本文将对我国现有的一些零碳产业园做出总结,并结合低碳、近零碳排放的相关概念,对零碳产业园的内涵、评价指标、建设路径等进行辨析,为做好零碳产业园工作提供参考。



▌零碳产业园的国内示范


“零碳”是在碳中和背景下引出的新发展理念。近些年,我国不少省市积极开展零碳产业园的创建工作,2021年1月,北京亦庄智慧园区成为我国首个碳中和园区;


2021年5月,江苏省揭牌了国内首个零碳科技产业园———无锡零碳科技产业园;2021年10月远景科技创建了全球首个零碳产业园———鄂尔多斯远景零碳产业园;2022年7月,山东省准备将临港化工园区打造成千亿级的“零碳”化工园区。


但目前我国在零碳产业园的创建上尚属于探索阶段,缺乏相关的内涵界定以及行业标准,许多园区只是通过第三方机构进行零碳产业园认证。


本文通过对鄂尔多斯零碳产业园、金风科技亦庄智慧园区、青岛中德生态园等典型园区的特点、措施以及共同点进行总结,基于这些零碳产业园创建的整体思路,对园区实现零碳的模式进行凝练,以此为基础对零碳产业园进行内涵界定(表1)



从表1中可以看出,每个园区特色、主要产业体系、实现零碳的路径都不相同,但这些零碳产业园同样都包括以下共同点:


1)构建以光伏、风力等绿色电力为主的新型电力系统,并设有强大的储能系统,使得清洁能源高比例供给;


2)打造绿色产业集群;


3)打造智能数字化技术的管理体系,实现智慧化运营。


▌低碳、近零碳与零碳排放


低碳排放是一个相对概念,主要强调减排,表示碳排放量相比标准值有所降低,但是碳排放量下降程度没有界定,也没有绝对量可以参照,在减排要求方面比较模糊,目前认为只要是减少碳排放等的行为都可以看作是低碳发展,因此,低碳排放可以看作是低碳经济建设的初步阶段。


近零碳排放是处于低碳和零碳之间的一个状态,是相对于低碳排放更进一步的要求,是实现零碳


排放必经的过程,不仅是基于低碳经济的发展和低碳技术的应用来推动能源革命和循环经济升级,也是基于全生命周期来应用各种先进的节能减排技术,通过产业整合、转型升级,实现区域内碳排放量快速下降并且无限趋近于零,近零碳排放表明低碳发展的进程已经快要到达零碳排放的终点。


零碳排放是低碳经济建设的终点,是为应对气候变化而需要实现的最终目标,强调区域内净碳排放量为零,杜绝使用煤炭、石油、天然气等高碳排放的化石能源,完全使用零碳能,如太阳能、风能、生物质能以及氢能等,或利用负碳技术在一定的时间尺度内,使得产生的温室气体排放量抵消,实现边界范围内“产碳”和“消碳”之间的平衡,从而保障生态经济可持续发展。


简言之,低碳排放是我国经济低碳转型的初步阶段,近零碳排放是必由之路,零碳排放是终极目标(图1)。



▌零碳产业园


产业园一般指国家或地区在特定区域形成的产业集群区,区域内产业聚集程度高,企业之间具有明显的产业关联。而零碳产业园是在“双碳”背景下,为了应对气候变化提出的一种新的模式。


结合上述对我国一些典型的零碳产业园的总结分析以及低碳与近零碳排放的概念,对零碳产业园做内涵界定:


在一个明确的边界范围内,产业结构配置合理,实现零碳能源100%供给,产业、设施和资源低碳化、循环化利用,通过减源、零碳以及负碳技术等各种创新型举措,依托零碳操作与管理系统,在一定的时间尺度内(通常以年计算),使得与产生的温室气体排放量抵消,实现边界范围内“产碳”和“消碳”之间的平衡,总体温室气体净排放量为零的新型产业园区。


零碳产业园需要具备一定规模,是生态环境、经济发展、产业升级的集成与统一;零碳产业园并不是指某一刻实现零碳,而是动态、可持续的;并且零碳产业园具有绝对性,要求边界范围内净碳排放量完全等于零,零碳产业园实现零碳的技术、方法以及其运行管理模式是可复制的。通过以下几个方面对零碳产业园做出详细的解释:


1)碳排放。碳排放核算涉及园区核算范围内所有温室气体,包括二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟化碳(PFCs)以及六氟化硫(SF6)六大类15种温室气体。


2)在兼顾经济利益的同时,实现零碳排放。零碳排放是指核算范围内温室气体净排放量绝对为零,比近零碳排放要求更为严苛,应该同时兼顾经济效益和生态效益。


3)建立统一核算范围和方法。“园区”是承载实施的主体,为了确保园区碳排放计算的准确性和减排效果的可比性,核算的过程要求园区的边界在实施前后清晰明确,用统一的方法计算碳排放量。


4)以零碳产业支撑。园区内推进产业结构升级,淘汰高耗能企业,扶持零碳、负碳的技术创新,积极引进零碳,甚至负碳产业进驻,园区内产业相辅相成,形成产业集群。


5)多领域协同推进。零碳产业园要求核算边界内碳排放量的动态和可持续性的零碳,并且产业园内实现零碳是一项系统工程,应该综合考虑工业企业、建筑、交通、能源、农林业、废弃物处理、生活、管理等领域相关减碳技术、负碳等相关方法,全方位实施,实现“零碳”。



零碳产业园的评价标准


对于零碳产业园的创建工作还处于初级阶段,缺少标准的规范,目前国内仅有的《低碳/零碳产业园区建设指南》以及《零碳园区创建与评价技术规范》都属于行业标准,暂时还没有零碳园区专项国家标准,也无国标计划,零碳产业园的标准体系建设急需完善。


零碳产业园的评价标准体系构建既要考虑“零碳”目标要求,又要考虑园区的定位、属性以及主导产业等。


零碳产业园的评价标准体系应该包含综合指标体系、基础设施体系、资源利用指标体系、绿色建筑指标、能源指标体系、园区规划指标体系、经济发展与碳排放指标体系、管理指标体系8方面,每个方面又包含不同的子指标体系。


由于所处区域、实施过程、资金、行业领域以及管理等都有所不同,所以无法用统一的指标体系评价各不同的产业园是否达到零碳标准,但评价指标体系的构建要包含高效、循环、节能、零碳、降耗、生态、和谐、可持续、智慧管理等特点。


零碳产业园的建设路径


零碳产业园要想实现零碳,从设计到创建、运营再到管理等各方面都要保证零碳,而且要在多个领域开展节能减排实现园区零碳目标。


▌做好顶层设计


在规划设计环节,要做到标准立园,建立完善的经济指标以及生态指标,编制完善的绿色规划体系。从园区生产、交通、建筑、能源、技术、碳交易、绿色生态、信息手段等各方面融入零碳理念,形成可持续、一体化的零碳产业园建设规划,画好顶层零碳产业园建设蓝图。


▌多领域协同推进


零碳能源。大力推进产业园内风能、太阳能、氢能、生物质能等可零碳能源的使用,构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系,并搭建强大的储能体系,做到余电上网,需要时从电网取回,园区内100%零碳能源供给。


零碳建筑。建筑设计要采用自然和谐共生的理念,把自然光源与温度充分融入建筑光热设计,电、热、冷、气综合管理系统要以清洁能源为依托;建设环节选用可再生材料,以及能耗低、污染少的绿色低碳材料,且建筑材料要易于回收再利用;


大力推广被动式和装配式超低能耗建筑的应用比例,减少建筑污染和能耗排放。建筑表面安装光伏用于园区或者建筑运行。


零碳交通。产业园做到电动车代替燃油车,燃油车不入园,合理规划充电桩布局,充电来源可再生能源电力。设立共享自行车租赁点,开设电动公交车,鼓励自行车、公共交通工具等零碳排放出行方式。


负碳技术。园区积极推进碳捕获、利用与封存技术(CCUS),促进园区内降碳减排。


零碳管理、智慧运营。利用云计算、大数据、AI等新技术建立智慧化操作平台,包括园区能耗监测、交通信息监测、环境监测、碳排放监测等板块,并建立智慧化楼宇系统,实现园区内各项管理的数字化、智能化、精细化运营管理。废弃物处理低碳化。


采用新型工艺处理垃圾,通过源头减排、分级回收、无害化处置、综合利用等手段,提升工业固体废弃物源头减量和资源化利用水平,建立废弃物循环体系,实现园区废弃物处理低碳化。



零碳产业园的发展建议


▌完善零碳政策法规


国家层面要建立包括规划设计、碳排放管控、基础配套设施建设及市场准入体系等方面的制度;


各地在建设零碳产业园时要以碳排放数据质量作为关键的评价指标,做好碳排放数据工作,对产业园内企业活动进行监管;


政府应通过零碳产业园试点工作,积极打造标杆园区,制定相关园区、企业、产品等不同层面的碳排放标准;


同时政府部门也应该深化节能减排政策,如碳排放总量制度、配额制度等,促进零碳产业园的节能减排工作。


▌完善政策保障机制


土地使用及资源利用支持政策。对选定的零碳产业园基地,对其土地使用、水资源、矿产资源、交通资源等方面的需求给予政策支持。产业扶持政策。


园区内积极引进各类低碳、零碳企业,支持产业结构多元化,协调各产业间碳减排,形成互补产业集群,加强对低碳排放产业的鼓励和支持;对经济效益高、碳排放强度低的行业,优先给予政策支持,增加政策激励;


对传统高碳工业部门,将其纳入逐步淘汰计划,提高行业准入壁垒,严格规范工业碳排放强度。财税支持及资金补贴政策。对于不同地区不同类型的零碳产业园,政府可以通过财政补贴等方式对产业园提供资金支持;建立碳税收及补贴体系;


设立专项基金,增强对清洁生产项目的投资力度;鼓励碳捕集等技术的研究开发,并提供资金支持;支持试点项目利用绿色信贷、绿色债券等各类绿色金融工具进行融资,制定绿色信贷政策,为低碳、零碳企业给予金融保障;


加强与金融机构的合作,创新推出更多绿色金融工具满足零碳产业园内企业的融资需求,拓宽融资渠道,推动园区零碳排放。


▌完善标准体系创建


加快健全零碳产业园标准体系,涵盖建立健全“双碳”技术标准、生态系统建设和保护标准、绿色生产标准基础等,进一步健全能源使用、工业企业、农业、土地利用变化与林业、废弃物处理等行业技术标准体系,加强碳排放统计监测能力建设,构建统一的碳排放信息管理平台体系,开发系统、规范、标准的碳排放核算方法体系,为零碳产业园的创建、考核、评价及推广提供依据。


▌完善组织管理体系


产业园区的建设涉及政府部门、园区管理机构、技术部门、项目执行单位、企业等各种类型机构,要形成以相关主管部门为主、各部分相配合的运行管理机制,建立园区降碳目标责任制和评价考核制度,强化责任和压力传导,统一协调整个零碳产业园的组织管理工作。


▌推动技术创新和示范


一是要加强零碳、负碳技术的自主研发,重点支持绿色能源技术、节能减排技术、CCUS(碳捕捉、利用与封存)技术等的应用与产业化;


二是要着力突破零碳能源技术;


三是要发展和推广大规模低成本储能技术,加快智能电网技术发展;


四是加强智慧化数字化技术创新,以数字技术为纽带实现能源零碳转型、终端应用零碳转型技术单元的集成耦合,以智慧化的平台实现高效管控。

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