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可持续发展的基石:零碳园区建设与前景
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可持续发展的基石:零碳园区建设与前景

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  • 发布时间:2024-07-20 18:46
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【概要描述】中国于2020年9月承诺2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,简称“双碳”目标。随着“双碳”目标的提出,零碳园区成为了当今社会热点和高频词汇,如上海化学工业区开展了零碳园区规划研究,远景科技在鄂尔多斯建立了零碳产业园,青岛市创建了零碳金融科技园区等。零碳园区建设能够促进园区深度脱碳,搭建循环经济网络,引导绿色低碳招商,实现可持续发展的内在需求。

可持续发展的基石:零碳园区建设与前景

【概要描述】中国于2020年9月承诺2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,简称“双碳”目标。随着“双碳”目标的提出,零碳园区成为了当今社会热点和高频词汇,如上海化学工业区开展了零碳园区规划研究,远景科技在鄂尔多斯建立了零碳产业园,青岛市创建了零碳金融科技园区等。零碳园区建设能够促进园区深度脱碳,搭建循环经济网络,引导绿色低碳招商,实现可持续发展的内在需求。

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 本文作者 

薛晓鹏

华东理工大学博士

上海绿然环境信息技术有限公司可持续发展与碳业务负责人

中国于2020年9月承诺2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,简称“双碳”目标。随着“双碳”目标的提出,零碳园区成为了当今社会热点和高频词汇,如上海化学工业区开展了零碳园区规划研究,远景科技在鄂尔多斯建立了零碳产业园,青岛市创建了零碳金融科技园区等。零碳园区建设能够促进园区深度脱碳,搭建循环经济网络,引导绿色低碳招商,实现可持续发展的内在需求。

 

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01
什么是零碳园区
 

零碳园区,是指利用节能降碳、能源效率提升与替代、零碳技术应用等措施在运营控制边界范围内实现温室气体净零排放(范围一和范围二碳排放),在某些情况下还会包含价值链上下游温室气体净零排放(范围三碳排放),同时在日常运营管理中融入低碳招商、循环经济、数字化、应对气候变化以及可持续发展等理念。

据相关统计数据,工业园区碳排放总量占中国总排放约31%,是国家碳减排工作任务的重点,建设零碳园区是实现“双碳”目标的重要抓手,也是园区可持续发展的内在需要。2023年《国家碳达峰试点建设方案》(发改环资〔2023〕1409号)发布了首批10个碳达峰试点园区(如安徽合肥高新区等),陆续推动园区碳达峰、碳中和工作。

 

建设零碳园区可遵循“三步走”战略:

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01
摸清碳排放底数,建立碳排放基线

调查园区内各工厂碳排放原始活动数据(如能源数据、生产工艺物料平衡数据、未端治理数据等),计算园区内不同行业企业碳排放总量与强度,对标国际先进园区、同行业优秀企业碳排放强度值,建立园区碳排放总量和强度水平基线。

02
碳排放预测,碳达峰规划

根据园区土地利用、工业产值(或增加值)以及碳排放强度等参数,基于KAYA模型,构建合适的园区碳达峰预测模型。基于预测模型,设立基础场景、政策场景以及深化场景,计算并预测各场景下的碳排放变化(短期、中期、长期),选择一条合适的路径进行碳达峰规划,形成碳达峰落地行动项目清单。

03
零碳技术导入,零碳路径规划

园区需要从根本上使用低碳能源,减少煤和天然气的使用,增加氢能、生物燃料等的部署。园区内的企业应考虑电气化转型(如巴斯夫的热解炉由蒸汽驱动改为电力驱动),在此基础上部署绿色电力(如光伏发电、风电、生物质能发电等),降低电力消耗带来的排放。化工园区可能由于自身生产工艺因素导致一部分“顽固性碳”无法降低或者消除,需要考虑工艺提升改进(零碳工艺研发)或者CCUS(碳捕捉、利用与封存)技术,最终实现零碳。

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02
零碳园区特色场景
 

减污降碳协同增效是零碳园区建设的一个重要话题。2022年生态环境部发布《减污降碳协同增效实施方案》(环综合〔2022〕42号),开展产业园区减污降碳协同创新,并于2024年发布第一批43个减污降碳试点园区,如杭州湾上虞经济技术开发区、上海碳谷绿湾产业园等。

园区减污降碳协同增效是指园区需全面管理温室气体排放和污染物排放,建立园区碳账户和污染账户,并构建减污降碳评价指标体系,通过数据挖掘与分析学习,研究相关产业污染物排放和碳排放协同管理与减排的“耦合指数”。通过耦合指数,重点加强减污降碳的有效技术选择或组合,孵化并推进绿色低碳新技术落地,并以此指导园区专业管理和企业持续提升。

减污降碳协同增效需把降碳作为源头治理的“牛鼻子”,协同控制温室气体与污染物排放,协同推进适应气候变化与生态保护修复等工作,支撑深入打好污染防治攻坚战和碳中和行动。减污降碳协同增效需优先实施“4+2”工程,即4个“零碳”工程:零碳工业、零碳交通、零碳建筑与零废园区;2个“绿”工程:绿色电力和绿色低碳供应链。

 

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03
数智化助力零碳园区建设
 

零碳园区数智化管理平台与体系需从准入、运营到退出的全生命周期进行考虑,重点涵盖节能降耗、温室气体排放管理和污染物排放管理三大内容。从管理体系角度出发,建立基于数智平台的运营管理符合目前和未来园区与产业优化存活、高效升级和长远发展的实际需求。依托智慧化管理平台,绿色零碳园区管理体系才能从物质流、能量流和数据流着手,建立基于数智化的准入机制、评估机制、退出机制,实现精细化、科学化、专业化管理。

数智平台的功能还表现在绿色低碳、零碳技术的AI辅助,尤其最近获得突破性进展的GPT类多模块大模型的筛选与引入。结合数字孪生双碳/减污降碳管理平台,进行新技术的适应性分析及应用模拟,寻找宏观最优解和中微观层面的运营参数优化选择,通过大数据和仿真测算进行筛选,降低甚至避免园区和企业的试错成本,形成绿色低碳技术及零碳技术孵化与产业化平台。

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