来源:ESG产业促进会 2021年9月,国务院在《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》中提出“组织开展碳达峰、碳中和先行示范,探索有效模式和有益经验”,并在随后发布的《2030年前碳达峰行动方案》中设立了“选择100个具有典型代表性的城市和园区开展碳达峰试点建设”的目标。在迈向“碳达峰””碳中和”的转型过程中,零碳园区的建设与发展肩负着引领创新、打造最佳实践的重要使命,并催生对相关的人才、技术和投资的巨大需求。据巅峰初步估算,零碳园区将为国家碳中和目标贡献至少15%的减排量,并带来约30万亿的投资需求。 报告提出,在零碳目标的指引下,应以系统化的综合解决方案为抓手,以技术可行、经济合理、互利共赢的模式实现园区零碳转型,助力园区实现经济发展与碳排放脱钩。其中,零碳园区综合解决方案包括能源规划、政策机制、商业模式和技术应用在内的四个维度: 1 能源规划是园区落实零碳战略的基础,发挥着统筹指导具体时间与措施的关键作用。在保障能源供应的基础上,以零碳为目标的综合能源规划注重多种能源的互联互济,旨在构筑与区域协调的高效、清洁、安全的能源体系。 2 政策机制以工具化的形式为落实节能减排手段提供保障,从多角度推动园区零碳进程。为实现规划阶段通过量化分析制定的碳排放目标,需要根据各个部门行业的具体指标设计激励和约束机制。 3 商业模式有助于解决零碳园区建设过程中的资金问题,进而实现利益最大化。综合能源服务商模式以能源消费端的业务为抓手,将不同种类的能源与高新技术相整合,辅以交易手段和数据管理,以此来为用户提供综合成本更低、质量更高的能源服务。 4 技术应用则是在需求、技术和落地之间搭建桥梁,为园区零碳发展提供内核驱动力。这一维度需要在微观层面上探究园区的实际需求,深入挖掘技术应用场景,并考虑不同技术之间的相互配合,最终设计出针对特定应用场景的整套技术方案。 园区碳中和领域
1. 零碳管理
零碳目标:梳理低碳信息(法律法规、TCFD建议、ISO&IPCC&GHG政策文件、国内外低碳园区案例),确定园区碳排放核算方法和范围,设定合理的减排目标和碳中和策略。
零碳制度:设置零碳委员会,定期评估园区低碳绩效,确定改善方案;制定严格的园区低碳生产和入园标准,对生产型、能源型、废弃物处置型、生活型等不同类别项目分别实施碳管理,对高碳落后产能和企业进行强制性淘汰,对节能减排、低碳技术研发项目给与激励奖励;组织建立园区零碳运营绩效评价体系。
零碳服务:低碳采购;帮助园区企业开展碳盘查,识别低碳转型潜力、参与碳排放权交易,进行碳资产管理;引入第三方管理,如合同能源服务、环境托管服务;建立园区碳排放平台,实现减排效果的可测量、可报告、可核查(MRV)及可视化;打造园区零碳文化,组织园区零碳发展的宣传、交流和培训;提供共享服务。
2. 零碳能源
能效提升:低碳原料选采与使用;应用节能技术,提高能源产出率。
零碳能源结构:建立以非化石能源为主的能源系统,包括最大限度的利用可再生能源和外购绿电。
能源管理:构建多类型能源互联网路,实现能耗监测、用能分析、能效评估、智能运维等。
能源管理商业模式
为细化能源管理,全球许多工业园区和企业引进第三方能源管理机构,以达到提升能效、减少能源使用、进一步降低企业成本的目的。具体来看,全球工业园区的做法主要有以下三种:
1. 能源绩效合同管理
主要针对需求侧进行管理,使项目节省的成本超过融资要求。能源绩效合同管理包含一系列服务,包括终端能源设备的工程设计、规划、建造、运营和维护,以及项目融资等。
2. 能源供给合同管理
主要针对供给侧进行管理,节能服务公司为园区提供一系列能源获取与分配相关的技术与资金支持,包括电力、蒸汽等低成本、高效、可靠、清洁的能源供应,从而帮助用户提高能源使用效率,改善能源结构。
3. 一体式能源管理
即能源绩效合同管理与能源供给合同管理相结合的一体式能源管理模式,既在用户端采取提升能效措施,又在供给端着力发展低成本、稳定的清洁能源供应,以同步减少能源需求。
其中,能源绩效合同管理是当前国内的主流能源管理模式,共分为节能效益分享型、节能量保证型和能源费用托管型合同管理模式。
到目前为止,国家在多个场合强调要建设(近)零碳排放示范工程,但尚未公布统一的(近)零碳园区定义和标准。通常我们认为,(近)零碳园区是一种以不牺牲生产生活和产业集聚为前提,通过能源清洁化、碳能动态化、产业绿色化、能源设施智慧化、管理长效化等方式,以二氧化碳净零排放为最终目标的经济高质量发展载体。
图2 (近)零碳园区区域功能设计
(近)零碳园区的规划和建立遵循“三个并行”原则。一是园区经济增长和生态环保并行。“绿水青山就是金山银山”,经济发展和生态环保有机统一、相辅相成。(近)零碳园区的建设在确保经济增长的同时,也要为生态保护和改善提供支撑。二是园区发展质量与低碳发展要求并行。“双碳”目标不是以牺牲发展质量为代价的“一刀切”,(近)零碳园区要走出一条兼顾经济发展预期指标和绿色低碳约束指标的新路子。三是园区产业升级和城市建设并行。产业结构和城市功能要围绕“以人为本”的核心互相融合。(近)零碳园区要持续形成产业升级与城市更新相匹配、生产与生活相融合的和谐氛围
(近)零碳园区建设面临的问题及解决路径
1.(近)零碳园区建设遭遇瓶颈
园区建设并非新兴事物,但新的形势和背景赋予了其新的要求。园区在原有促经济增长和实现特定功能的基础上,必须承担起完善低碳基础设施、加强排放监测、合理确定园区碳排放阈值、创新碳排放激励机制、开展碳排放交易等责任,作为试点为广泛探索“双碳”目标落实路径提供更多可行实践。在转型升级的新道路上,(近)零碳园区的建设存在一些亟待研究和解决的问题。
体制机制尚未健全,规划路径模糊。现阶段各地对于“双碳”目标及相关内容的理解多停留在理论阶段,对于(近)零碳园区建设的指导性意见较少,尚未明确(近)零碳园区建设的工作主体和权责划分。许多(近)零碳园区的建设始于单个创新型项目,对于(近)零碳建设为整个园区带来的经济效益、社会效益、环境效益未进行综合性分析,对于建设的整体框架、工作重点、实施步骤等把握并不清晰,难以实现转型的系统性及高效性。
技术支撑不足,创新能力薄弱。节能降碳技术是高耗能园区转型升级为(近)零碳园区的核心,尽管目前我国掌握的节能降碳技术取得了一定的突破,吸引了大量的资金投入,但仍在技术创新上存在很大的不足,主要体现在降碳技术研发团队的稀缺、产品加工仍停留在初级阶段等等。此外运用脱碳、零碳、负排放技术(NETs)的成本较高,还不足以支撑大规模建设(近)零碳园区的高要求。
图3 碳捕集、利用与封存过程(图源:浙江省电力学会)
碳排放核算体系尚未建立,计算标准不统一。碳排放核算系统作为减少碳排放的重要途径,可以有效地为(近)零碳园区的建设提供直观的数据参考,从而明确减碳的关键环节,对症下药制定减碳措施。虽然我国已经根据国际ISO标准构建了行业企业碳排放核算方法体系,但园区在国家体系中并非独立统计的个体,因此以园区为主体的碳排放核算范围不一致、标准不一致、核算结果没有可比性,这也阻碍了园区间碳交易的进行。
能源系统各自运行,缺少统一管理平台。目前大多数园区的电、水、气、热等能源统计系统仍基本分属不同的管理部门或公司,缺少集中规划和统一的管理平台。由于能碳各领域紧密相关互相联动,如大规模可再生能源的接入会影响电力系统安全稳定运行,因此亟需一个统一的智慧能源管理平台,也方便于未来对碳排放量进行统一的核算与管控。
2.(近)零碳园区建设的重点路径
优化能源结构。升级优质能源供给,在优化存量产能的同时提高可再生能源使用比例;积极革新能源技术,积极发展园区内的电力源网荷储一体化和多能互补,推动能源开发、输送、转换和存储高效灵活、安全经济;通过能源梯级利用提升能源综合利用效率,促使经济增长与碳排放全面脱钩。
图4 中国能源消费走势及能源结构占比(2001-2020年)
动态平衡碳能。革新碳能技术,创新减碳脱碳、负碳(碳捕集、利用与封存)等技术,推进减碳技术产业化;全面开展脱碳行动,落实碳足迹管理、碳资产管理、碳信用管理与碳市场预测;强化生态碳汇建设,严抓空间规划管控和生态保护;探索建立碳排放权交易制度,引导园区碳交易与碳消费实现“收支平衡”,达到(近)零碳的目标。
推动产业转型升级。积极推动传统制造业产业智能化、清洁化转型,加速落后产能退出;积极引培绿色低碳产业(信息技术、生物技术、新能源等)企业,鼓励“腾笼换鸟”;依托能源服务商、碳解决方案供应商服务园区企业参与(近)零碳建设、降低碳成本。
更新硬件设施。推动能源感知前端、能源站、智慧能源网络等新型能源基础设施大量接入;构建节能高效的交通运输体系,推进交通用能清洁化,增加新能源公共交通工具投放,鼓励公共出行和共享出行;对新建建筑全面执行更严格的的绿色建筑标准,同时推进既有建筑节能改造,提高节能建筑覆盖率;推广节能设备普及、绿色照明使用和物料循环回收等。
图5 零碳建筑能源设计(图源:零碳建筑南京绿色灯塔丨筑土国际)
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