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【探索】從零碳園區打造路徑及發展基石 看園區“碳中和”之路

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20 蔡雨晴 ? 2022-07-05 14:30:55  來源:前瞻產業研究院 E35285G0

1、我國園區數量龐大,高排放現狀催生零碳園區

——園區分類多樣化,開發區數量不斷增長

一直以來,產業園區是我國區域經濟發展的主力,目前全國各類產業園區超兩萬個,園區經濟對全國經濟貢獻的增長率已經超過了30%。園區的具體形式多種多樣,主要包括高新區、開發區、科技園、工業區、產業基地、特色產業園等以及近來各地陸續提出的產業新城、科技新城等。

自1984年設立首批國家級經濟技術開發區以來,我國各類開發區發展迅速。2006年公告了符合條件的1568家開發區,2018年達到2543家。中國開發區網最新統計數據顯示,截至2022年7月,我國開發區總數共有2781家,其中國家級經開區和國家級高新區數量分別達到230家和172家。

圖表1:2022年中國開發區數量及分類情況(單位:家)

注:數據統計時間截至2022年7月1日。

——區域園區減碳壓力大,零碳成為發展的必然趨勢

園區作為我國經濟發展的核心引擎之一,具有人口產業聚集、能源資源消耗集中、創新要素聚集等特點。清華大學環境學院2020年發布的一項調研數據顯示,近70%的工業用能集中在工業園區,園區碳排放占全國總碳排放總量的31%;其對213家國家級經開區的溫室氣體排放強度調研結果顯示,從單位土地面積排放來看,213家園區的排放強度遠高于全國單位土地面積排放水平(1358噸/平方公里,即全國總排放與國土面積比值),意味著園區是全國范圍內的空間排放熱點,應將其作為溫室氣體減排的關鍵著力點。

總的來看,華東、華中、華南的園區排放績效優于其他區域園區;華北和西北的園區由于布局較多高耗能產業,且廣泛采用燃煤供熱以滿足冬季熱力需求,導致額外的燃煤消費量,因而其排放績效相較其他園區有較大差距。

圖表2:213家園區的溫室氣體排放平均強度(單位:噸/平方公里,噸/萬元,噸/人)

2、明確不同園區零碳戰略定位,探索零碳園區發展重點

——園區形態功能各異,零碳落腳點各不相同

零碳園區指在園區規劃、建設、管理、運營全方位系統性融入碳中和理念,依托零碳操作系統,以數字化手段整合節能、減排、固碳、碳匯等碳中和措施,以智慧化管理實現產業低碳化發展、能源綠色化轉型、設施集聚化共享、資源循環化利用,實現園區內部碳排放與吸收自我平衡,生產生態生活深度融合的新型產業園區

在打造零碳園區時,需要考慮的因素包括能源結構、能源利用效率、單位能耗強度、碳排放總量和碳排放強度等,影響這些因素的主體主要來自園區內建筑、工業和交通領域的用能需求。由于園區種類和功能多樣,不同類型的園區用能特點各有不同,其零碳發展路徑也會有所區別。

圖表3:典型園區特點及零碳戰略定位

注:0-5表示用能/排放強度,數字越高/顏色越深,用能/排放強度越大。

由以上分析可知,工業園打造零碳園區主要關注工業減排方面;港口物流園和產城綜合體主要關注建筑和交通減排方面;科技創新園和商務辦公園主要關注建筑方面。

——零碳園區打造主要從能源、建筑、交通方面入手,數字化貫穿全過程

能源轉型、零碳建筑、交通低碳轉型為打造零碳園區的重中之重。其中,能源轉型的趨勢是通過逐漸降低能源生產和消費中的碳排放,建立低碳甚至零碳的能源系統;零碳建筑能夠依靠太陽能或風力發電等可再生能源運作;交通低碳轉型則鼓勵采用高能源效率的交通工具。

此外,數字化賦能是建設零碳園區的必由之路。通過零碳園區數字管理平臺,構建多能轉換、多能互補、多網融合的綜合協同能源網絡,提升多元分布式能源體系的運行效率,同時基于數字管理平臺實現能源消費、碳排放、碳減排、公眾碳排放等數據的全融合,對碳排放、碳減排進行“全景畫像”。

圖表4:零碳園區重點領域及數字化平臺打造

——零碳智慧園區能源體系包括各典型能源場景,并加以數字化全面賦能

結合零碳智慧能源體系藍圖,零碳園區建設打造主要包含集中式清潔能源供應、化石能源清潔利用、生物質及氫能高效利用、零碳智慧能源網絡、零碳建筑、零碳交通等典型能源場景,覆蓋包括能源、工業、建筑、交通等主要目標脫碳行業或領域。形成以新能源為主體、集中式與分布式相結合、源網荷儲協調互動、多能轉換、多能互補、多網融合、數字全面賦能的零碳園區智慧能源體系,實現安全可靠和高效經濟運行。

圖表5:零碳園區智慧能源體系實現路徑藍圖

3、政策規劃推動零碳園區試點建設,標準體系初步搭建

——“碳中和”愿景下,國家及省市大力推動零碳園區發展,開展零碳園區示范工程建設

2020年9月,習近平主席在第七十五屆聯合國大會一般性辯論的講話中提出:“中國將提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和”,標志著我國正式進入“碳中和”時代。據不完全統計,全國已有內蒙古、福建、江蘇、浙江、重慶、上海、云南、寧夏、青海、貴州等超過十個省份規劃出臺了有關零碳工業園區的政策文件,2022年可謂零碳工業園區元年。各城市已經具有完善的低碳建筑/綠色建筑獎補相關政策,進一步推進零碳園區的建設。

圖表6:各城市推進零碳園區建設的相關政策措施

——零碳示范園區建設快速推進,政策對近零碳排放區試點建設工作做出指導

目前我國零碳智慧園區方興未艾,正處于全國布點階段,大量零碳園區處于規劃設計、開發階段,未來將有一批零碳園區試點建設完成,為我國全面實現“雙碳”目標奠定基礎。2021年8月,上海市生態環境局印發《上海市低碳示范創建工作方案》,提出了低碳發展實踐區(近零碳排放實踐區)和低碳社區(近零碳排放示范社區)的碳排放核算方法建議,對碳排放核算領域、要素、方法、活動水平、數據來源等進行了詳細規定,具有很強的參考性。2021年11月,深圳生態環境局、發改委印發《深圳市近零碳排放區試點建設實施方案》,以區域、園區、社區、校園、建筑、企業為例,從定義、試點申報要求、建設路徑建議與碳排放核算方法等方面對近零碳排放區試點建設工作做出指導。武漢、無錫等多地也在規劃零碳示范園區。

圖表7:零碳園區試點分布及近零碳排放實踐區碳排放統計核算領域

——零碳園區建設標準評價體系初步搭建

從標準來看,團體標準T/SEESA010-2022《零碳園區創建與評價技術規范》中規定了零碳園區的創建原則和基本要求、創建措施、評價體系以及評價流程,適用于具備一定低碳發展基礎的工業園區開展零碳園區創建提升以及評價工作。

圖表8:零碳園區評價指標體系

4、技術創新為打造零碳園區的關鍵手段,助力零碳場景落地及園區碳減排

——零碳技術創新和智慧化改造助力零碳園區目標實現

創新技術和園區智慧化改造是實現園區碳中和目標與經濟高質量發展協同的關鍵手段。目前,市場上的零碳創新技術蓬勃發展。零碳創新技術既包括節能增效類的技術,如工藝替代、能效提升、資源回收、燃料替代技術等;也包括能源系統脫碳類的技術,如風力發電、光伏發電、氫能、電化學儲能、生物柴油燃料等;還包括負碳技術,如土壤改良、海洋利用、碳捕集/利用/封存等。此外,基于數字管理平臺實現園區碳排放等數據的全融合,賦能園區全面減排,降低園區二氧化碳直接排放和間接排放量,助力零碳園區打造及目標實現。

圖表9:零碳創新技術應用路線及園區智慧化實現路徑

——不同階段工業園區減排途徑不同,減排依賴技術創新

根據《基于2℃溫控目標的中國工業園區低碳發展戰略研究》中的低速與高增速情景下中國工業園區面向2035年和2050年的碳減排路徑,中國工業園區二氧化碳排放量增幅來源于經濟增長,產業結構調整與能效提升、非化石能源占比提升、碳捕集、利用與封存、電網碳強度下降為工業園區減排要素。其中,2015-2030年間,減排主要來源于產業結構調整與能效提升、碳捕集、利用與封存以及非化石能源占比提升;2030-2050年間,減排主要來源于碳補集、利用與封存。由上述碳減排路徑可知,產業結構調整、能效提升、CCUS、電網碳減排等均依賴于技術創新,工業園區碳減排助力零碳園區打造;反過來講,零碳園區也可為經濟增長、技術創新、基建投資賦能。

圖表10:中國工業園區低增速與高增速情景下面向2035和2050年的碳減排路徑(單位:億噸)

綜合來看,我國零碳園區的實現路徑離不開以下方面:首先,需要明確園區的零碳戰略定位,從能源、建筑、交通等方面打造零碳智慧能源體系;此外,政府在引導建立循環共生發展,實現園區產業結構高附加值和綠色低碳化、建設綠色低碳產業鏈等方面可發揮重要的引導作用,并推動標準評價體系建設完善;最后,推動技術革新為零碳園區的重要手段,以系統化的方式解決園區的零碳需求,確保零碳園區在排放目標、降碳路徑、技術應用、管理體系等方面具有示范引領性。

「前瞻碳中和戰略研究院」聚焦碳中和領域的政策、技術、產品等開展研究,瞄準國際科技前沿,服務國家重大戰略需求,圍繞“碳中和”開展有組織、有規劃科研攻關,促進碳中和技術成果轉化和推廣應用,為企業創新找到技術突破口,為各級政府提供碳達峰、碳中和的戰略路徑管理咨詢。院長徐文強博士畢業于美國加州大學伯克利分校,二十余年來一直深耕于低碳清潔能源和綠色材料領域的基礎研究、產品開發和產業化,擁有55項專利、33篇論文,并已將30多種產品推向市場,創造商業價值50+億元,專注于氫能、太陽能、儲能等清潔能源研究。

前瞻零碳園區項目解決方案包含園區規劃→建設→招商→運營全階段服務,為客戶提供從前期目標規劃,到中期園區產業技術改造,到后期招商運營全面一體化綜合服務。強調“綠色低碳技術創新、助力產業升級”,落腳點為“園區碳排放總量/單位產值碳排放量下降”,兼顧綠色與發展、兼顧生產和生態的全面規劃。

以上數據參考前瞻產業研究院《中國智慧園區建設規劃布局與招商引資策略分析報告》,同時前瞻產業研究院還提供產業大數據、產業研究、政策研究、產業鏈咨詢、產業圖譜、產業規劃、園區規劃、產業招商引資、IPO募投可研、IPO業務與技術撰寫、IPO工作底稿咨詢等解決方案。

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2025-2030年中國智慧園區建設規劃布局與招商引資策略分析報告
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