零碳园区实践白皮书.docx
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1、零绿色投碳资园数智运区营实融合共践生白碳循未皮来 书前言我国于2020年9月首次公开提出碳达峰碳中和的“双碳”目标,并于中国共产党第二十次全国代表大会进一步明确积极稳妥推进碳达峰碳中和,为国家、城市、园区的绿色高质量发展道路开启新篇章。随着“双碳”行动持续深入推进,中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见、2030年前碳达峰行动方案等国家顶层文件及上海、天津、浙江等多个省份“双碳”实施方案不断出台。园区,作为产业和企业的规模化聚集地,已然成为推动“双碳”战略实施的重要环节。近期以来,多地一系列鼓励园区加速产业升级及绿色发展的政策文件陆续公布,园区零碳转型已成为必然
2、趋势。通过调研发现,国内绝大多数园区正处于向低碳园区、近零碳园区转型的阶段,而关于零碳园区的概念、内涵等尚不清晰,同时各界对实践路径及解决方案仍未达成共识。为探索园区零碳实践之路,普洛斯际链科技(上海)有限公司联合上海市节能减排中心有限公司等单位编制形成零碳园区实践白皮书,提出了零碳园区的内涵及路径、实践总体框架、关键要素、典型场景等内容,以期携手园区、企业及生态链伙伴共同打造零碳园区,给予政府部门相关参考帮助,助力全社会可持续发展及国家双碳目标实现。结合主编单位在园区产业服务、运营投资及双碳咨询领域的经验成果,本白皮书梳理分析了园区发展的政策背景及挑战机遇,讨论阐述了零碳园区的概念、内涵及迭
3、代路径,剖析凝练了零碳园区实践总体框架、关键要素、全生命周期重要举措,针对物流园区、数据中心等典型场景开展了关键环节零碳分析,最后对未来园区零碳发展方向进行了展望。第一章目 录园区零碳可持续发展洞察 01全球气候变化挑战园区发展 02国家双碳战略引领园区转型 05社会绿色需求重塑园区定位 06园区零碳转型的挑战与机遇 07第二章零碳园区概念与内涵 17零碳园区概念 18零碳园区内涵 19园区迭代路径 23第三章零碳园区实践解决方案 27实践总体框架 28实践关键要素 29实践支撑载体 34全生命周期零碳实践方案 35零碳园区典型场景 39第四章零碳园区发展展望 49创新发展零碳园区新技术 50
4、智慧引领零碳园区新生态 53加快构建零碳园区新格局 55第园一区章零碳可持续发展洞察全球气候变化挑战园区发展气候变化是人类发展过程中面临的重大挑战。工业化时代开启以来,人类活动导致的温室气体排放急剧增加,扰动了地球气候系统的微妙平衡,引发全球变暖的气候风险,产生冰川融化、海平面上升、极端天气等一系列连锁效应,直接影响未来社会的宜居和宜业性、粮食系统、实物资产、基础设施服务和自然资本等,并对人类社会的可持续发展构成严重威胁。为降低全球气候风险,控制温室气体排放,世界各国和相关组织纷纷展开行动,形成了联合国应对气候变化框架公约、京都议定书和巴黎协定等一系列具有法律约束力的减排文件。目前,包括中国在
5、内的195个国家和地区签署了巴黎协定,力争在本世纪中叶前后实现温室气体净零排放,将全球气温上升控制在与前工业化时期相比2以内,并争取把温度升幅限制在1.5以内。全球已有超过130个国家明确提出了“零碳”或“碳中和”的气候目标,其中匈牙利、新西兰、英国、法国、丹麦和瑞典等国家已经正式颁布了碳中和相关法案,从各个领域提出减排的阶段性目标和指导性意见。然而,根据联合国环境规划署(UNEP)排放差距报告2021研究分析,基于目前世界各国已经开展的减排措施,至本世纪末全球平均气温将上升2.7,远高于巴黎协定控制全球气温上升的目标,这将导致灾难性的气候变化。同01全球气候变化挑战园区发展 | 0012样的
6、,2020年后全球碳排放总量需控制在5000亿吨二氧化碳当量以内是本世纪温升不超过1.5的必要条件,而2021年单年全球的碳排放量当量已高达363亿吨,在疫情打击过后呈现大幅回弹趋势,全球温室气体排放尚处于快速增加阶段。综合看来,巴黎协定目标的落实仍需要全球各国开展更加强有力的政策推进和技术支持,并针对重点排放对象进一步优化减排路径。图1- 全球碳排放量及各部门碳排放占比已对低碳、近零碳、碳中和等目标做出了具有自身特色的尝试和实践,对环境、社会和园区自身都产生了显著的效益,并吸引更多的园区探索零碳发展路径。总体趋势上,园区零碳转型已成为全球气候行动的重要任务。目前,全球正积极响应巴黎协定目标,
7、开展园区零碳发展路径探索。在气候变化的压力下,全球园区可能正面临着建设审批困难、园区排放监管力度加强、传统能源供给短缺、生产单元产能受限、园区运行成本提高、企业绿色服务需求增加、园区招商引资受阻等一系列挑战。针对种种挑战和困难,部分国家已全球碳排放量 GT CO240 353025201510501900192019401960198020002020数据来源:国际能源署、全球能源转型及零碳发展白皮书(2021)全球各部门碳排放量占比1%1%5%6%2%19%42%24%电力/热力交通工业住宅其他能源行业 商业及公共服务农业其他利用能源结构清洁化、产业技术低碳化和运营管理智慧化等手段对园区的建
8、设、供能、运维和管理等多个阶段进行了较为全面的零碳转型探索。德国柏林欧瑞府能源科技园通过建筑低碳化、能源清洁化、储能系统化、交通电动化、管理数字化等,实现了煤气厂的零碳转型,并助力德国联邦政府提前实现了2050年减碳 80%的目标。类似的,瑞典南部厄勒海峡的赫尔辛堡商业园通过零气候负荷的“绿色电力”和“回收能源”,大幅提高了园区的能源利用效率。英国的园区零碳转型则致力于氢能和碳捕获、利用与封存(CCUS)等前沿低碳技术的开发,大幅降低园区能源结构中高排放能源的占比,并计划于2030年前建设4个基于CCUS技术的工业集群,于2040年前完全实现工业园区的净零转型。在气候变化问题日益严重的背景下,
9、提高园区的气候适应性和绿色价值对全球环境有着重要意义。园区的零碳转型已成为全球可持续发展的重要条件。上海普轩智创服务产业园在严峻的全球气候变化问题下,全球主要国家和区域正持续加强相关政策力度,设定更加严格的行动目标,履行巴黎协定承诺。英国已于2019年将其2050年减排目标从“至少比1990年基线降低80%”提高至“至少降低100%”;美国于2021年签署应对国内外气候危机的行政命令,致力于优化美国能源结构,鼓励可再生能源发展;中国于2021年首次将减缓气候变化行动纳入国民经济和社会发展规划,提出 2060年碳中和的长远目标。除此之外,全球GDP前10的国家皆已对气候目标提出相应承诺,并以政策
10、宣誓和法律规定等方式作出公示。园区是产业和企业聚集的主要场所,由多样化的功能单元相互配合组成完整生态系统,存在工业、商业、建筑、物流交通等多种业态。为维持园区生态系统正常运行,园区需要消耗大量的资源和能源,但随产生大量的温室气体。因此,园区也是温室气体排放的重要空间载体。在全球气候变化的压力下,园区的温室气体控制将是各国减排战略的关键靶点。园区涉及到的产业类型通常覆盖了电力、工业、物流、商业以及基础建筑等一系列高排放单元,在全球温室气体排放总量中占据了较大比例。园区的温室气体排放控制将是全球应对气候变化的关键路径之一。同时,园区作为区域性平台,其减排路径对城市和国家等宏观组织都具有一定的参考意
11、义。目前,国内外园区国家双碳战略引领园区转型2020年9月,中国于第七十五届联合国大会一般性辩论上公开宣布,中国将进一步提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施。中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和(以下简称“双碳目标”)。2022年10月,中国共产党第二十次全国代表大会提出,积极稳妥推进碳达峰碳中和,立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破,有计划分步骤实施碳达峰行动,深入推进能源革命,加强煤炭清洁高效利用,加快规划建设新型能源体系,积极参与应对气候变化全球治理。中国的能源结构以传统能源为主,且能源消耗总量随着社会发展需求逐年增加。2020年,中国的碳排
12、放量占全球总排放量的30.7%,是全球最大的碳排放国。为应对气候变化,承担大国责任,近年来,中国通过一系列政策文件大力推动新能源技术发展,激励能源结构清洁化,煤和石油等化石能源的碳排放量增长率呈现明显的下降趋势。然而受制于新能源技术尚处于初期阶段,短期内中国的用能结构仍依赖传统能源。园区作为企业聚集地,创造了我国80%以上的GDP,是我国产业升级和经济建设的重要载体,也是制造业转型升级和社会绿色发展的关键平台。壮大的产业集群和生产规模同时也带来了巨大的能源需求,大量的基础设施和公共服务已成为园区碳排放的主要源头。其中仅工业园区产生的二氧化碳排放量就在全国碳排放总量中占比超过30%。与中国的整体
13、用能结构相似,园区主要以电能作为主要能源驱动。而受我国电能生产现状所限,2020年采用电网供电的园区67.8%的电力供应依然依靠化石能源,园区已经成为重要的碳排放载体。苏州普洛斯物流园图2- 中国各能源碳排放量及各部门碳排放占比中国各能源碳排放(单位:GT CO2)煤石油天然气其他能源121086420各部门碳排放量占比电力/热力其他能源行业工业交通住宅商业农业其他自双碳目标提出以来,中国将双碳目标作为高质量发展的国家战略之一,制定了多方面的支持文件进行系统谋划和总体部署,并完成了17个省份“双碳”实施方案的衔接,有力有序有效推进“双碳”工作。园区作为能源消耗和二氧化碳排放的重要空间载体,在国
14、家双碳规划中有着重要的战略地位。2010年以来,我国已开展了51个低碳工业园区的试点建设工作,并逐步推动了国家生态工业示范园区园区循环化改造、低碳工业园区、绿色园区等一系列园区试点示范项目。目前,我国已通过中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意1%3%1%1%9%28%53%4%1990199520002005201020152019数据来源:国际能源署、全球能源转型及零碳发展白皮书(2021)见、2030年前碳达峰行动方案等顶层文件对双碳工作进行了系统谋划、总体部署,并制定了一系列政策文件鼓励园区推动能源系统优化和循环化改造,加快园区绿色低碳转型。在一系列顶层文
15、件和关键政策的强调下,园区零碳转型的战略地位不断加深,向着园区建筑绿色化、能源结构清洁化、能源利用高效化、资源利用循环化、园区管理智慧化和投融资绿色化的趋势逐渐过渡。表1-零碳园区相关顶层文件发文时间发文单位政策文件关键内容2021年10月国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见经济社会发展绿色转型、产业结构绿色低碳调整、清洁低碳安全高效能源体系、低碳交通运输体系建设、城乡建设绿色低碳发展、绿色低碳重大科技攻关、碳汇能力巩固提升、对外开放绿色低碳发展、健全标准完善机制2021年10月国务院2030年前碳达峰行动方案能源绿色低碳转型行动、节能降碳增效行动、工业领域碳达峰行动
16、、城乡建设碳达峰行动、交通运输绿色低碳行动、循环经济助力降碳行动、绿色低碳科技创新行动、碳汇能力巩固提升行动、绿色低碳全民行动、各地区梯次有序碳达峰行动2021年3月国务院中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要明确“制定2030年前碳排放达峰行动方案”的工作任务。实施以碳强度控制为主、碳排放总量控制为辅的制度,支持有条件的地方好重点行业、重点企业率先达到碳排放峰值2022年10月中国共产党第二十次全国代表大会高举中国特色社会主义伟大旗帜 为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗积极稳妥推进碳达峰碳中和园区建筑绿色化园区在物理意义上是建筑的集群,有必要深入发展绿色
17、建筑实现低碳运营。在传统的园区建设中,建筑设计主要追求实用性和经济性,长远发展潜力不足,节能环保属性不明显。目前,新型的园区建筑设计主要通过用地集约性和设计整体性、功能通用性和实用专业性、建筑标准化和明晰识别性、生态低碳化和控制智能化等进行优化,追求建筑群整体的综合改进。根据2022年住房和城乡建设部颁布的“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划,园区建筑将进一步向绿色低碳的方向发展,以提升绿色建筑发展质量、提高新建建筑节能水平、加强既有建筑节能绿色改造、推动可再生能源应用、实施建筑电气化工程、推广新型绿色建造方式、促进绿色建材推广应用、推进区域建筑能源协同、推动绿色城市建设等作为重点发展方向。能
18、源结构清洁化不同类型的园区在功能和用能特点上都存在一定差异,但主要以电能驱动为主。随着工业电气化的推进,预计到2050年全国工业生产电能占终端用能比重将达到52%,各类建筑电能终端用能比重达到65%。根据发改委关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见,绿色能源消费促进机制将鼓励绿色园区追求零碳低碳,实现能源绿色低碳转型。而在发改委早先发布的关于开展全国煤电机组改造升级的通知、关于加快推动新型储能发展的指导意见和关于推进电力源网荷储一体化和能互补发展的指导意见文件中,则对能源结构优化升级和能源体系高效转型的落实提出了具体路径,通过煤电机组改造升级、推动新型储能融合发展和源网荷储一体化绿色
19、供电园区建设打造清洁电力体系。同时,可再生能源发电也可作为园区实现用能绿色低碳的重要手段。中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见作为中国双碳工作的顶层指导文件,重点强调了风能、太阳能发电、氢能应用等技术在双碳工作中的重要战略地位。在相关政策规划的强调下,氢能可充分发挥其清洁能源属性,提升园区内交通用能、分布式发电、储能系统、工业用能等领域中清洁能源比重,构建多元的清洁能源应用生态。风光电等可再生能源电力领域已受到了国家能源政策的多年调控,有更加坚实的应用基础。2021年工信部“十四五”工业绿色发展规划鼓励园区发展绿色低碳微电网,推进屋顶光伏、分散式风电、多元储
20、能等技术应用,加快能源消费结构的低碳化转型。能源利用高效化在能源结构优化调整的同时,持续提高园区的用能效率,在能源消费测同步助推零碳转型。发改委关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见指出,园区的零碳转型应关注园区能节能降碳技术的改造潜力,以系统观念推动绿色发展,重点提升园区内产业和公共设施的能效水平。根据高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平(2021年版),高耗能项目应分类提效达标,能效水平应提尽提,科学有序开展节能降碳技术改造。技术路径上,园区可结合主体具体情况,在既有的能效水平上合理建立减排目标,应用科学的节能改造技术,结合智慧化手段,从全局角度综合提升园区能源利用效率。资源利
21、用循环化建立健全绿色低碳循环化发展经济体系是国家的重要决策部署。目前,园区循环化改造面临着循环化理论认知不足和建设水平不高的双重难题,亟需强有力的引导推进园区循环化改造进程。“十四五”循环经济发展规划鼓励园区推进绿色工厂建设,实现厂房集约化、原料无害化、生产洁净化、废物资源化、能源低碳化、建材绿色化,并制定园区循环化发展指南,推广循环经济发展典型模式。2021年年底,发改委发文国家发展改革委办公厅工业和信息化部办公厅关于做好“十四五”园区循环化改造工作有关事项的通知,明确建设循环化园区,加快推动产业园区绿色低碳循环发展,提高资源能源利用效率,助力实现碳达峰碳中和目标。园区管理智慧化园区是多种功
22、能单元的组合,为实现多单元的高效配合,可大力推进园区的智慧化管理。在全球先进信息技术的快速发展的背景下,园区的智慧化发展成为重要趋势。中国正处于数字化转型阶段,智慧城市、智慧政府、数字经济、工业互联网、新基建建设等领域的政策文件陆续发布,也为园区提出了指导性的智慧化发展方向。中国“十四五”开局之年,园区应加快数字化建设步伐,以智慧化手段链接产业单元,打造智慧城市基石。目前,大量园区正积极探索智慧化转型建设,并着重强调提升信息基础设施和管理服务、产业智慧化高质量发展以及园区-城市的智慧化融合。根据2021年12月工信部“十四五”智能制造发展规划,园区可考虑以工艺、装备为核心,以数据为基础,依托制
23、造单元、车间、工厂、供应链等载体,构建虚实融合、知识驱动、动态优化、安全高效、绿色低碳的智能管理系统,推动数字化转型、网络化协同、智能化变革。随着园区智慧发展的不断推进,园区智慧化管理可通过5G、物联网、云计算、大数据、人工智能等高效信息技术实现园区从基础建设、运营管理、综合服务到产业发展的全方位智慧化管理。投融资绿色化作为资本、技术、人才和产业等要素的集中区域,园区的发展需要较大的投资规模和资金支持。目前,创新发展投融资方式已经成为了园区可持续发展的一大瓶颈。通常园区的投融资可分为初期规划设计和土地征用、中期基础设施和项目建设、后期正常运营等三大阶段,融资规模大,由政府发挥主导作用,且逐渐难
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