園區(qū)形態(tài)多、數(shù)量大，依據(jù)承載的功能和場景的不同，包括制造園區(qū)、科創(chuàng)園區(qū)、物流倉儲園區(qū)、研發(fā)基地、企業(yè)集團園區(qū)、創(chuàng)意園區(qū)、游樂園區(qū)、農業(yè)園區(qū)、林業(yè)發(fā)展區(qū)、旅游休憩海島、綜合商業(yè)區(qū)等各類產業(yè)園區(qū)，以及行政辦公區(qū)、大學城和相對封閉的居住社區(qū)等各類生活園區(qū)。以產業(yè)園區(qū)為代表的各類型園區(qū)快速發(fā)展，已經(jīng)成為推動我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化發(fā)展和區(qū)域經(jīng)濟高質量發(fā)展的重要平臺。

園區(qū)作為城市的基礎單元，連接個體、組織、城市、國家，物理邊界清晰，所有權明晰，運營和管理生態(tài)已經(jīng)逐步建立，是“雙碳”戰(zhàn)略的最佳落腳點。園區(qū)通過自身的質量變革、效率變革和動力變革，率先實現(xiàn)零碳化，樹立發(fā)展標桿，對區(qū)域落實“雙碳”戰(zhàn)略、實現(xiàn)高質量發(fā)展具有重要的意義。

本文將為大家分享各類零碳智慧園區(qū)的建設路徑，大綱如下：

一、零碳智慧園區(qū)的現(xiàn)狀

二、零碳智慧園區(qū)的碳中和模型

三、建設零碳智慧園區(qū)的核心能力

四、零碳智慧園區(qū)的建設框架

五、零碳智慧園區(qū)的建設路徑

一、零碳智慧園區(qū)的現(xiàn)狀

近年來，我國出臺了一系列政策文件，積極推動園區(qū)綠色低碳轉型，從生態(tài)示范工業(yè)園區(qū)、循環(huán)化改造示范園區(qū)，到低碳示范園區(qū)、綠色園區(qū)、近零碳園區(qū)等，積累了大量低碳發(fā)展經(jīng)驗和做法，涌現(xiàn)出一批綠色發(fā)展的新理念、新模式，為下一步發(fā)展零碳智慧園區(qū)提供了重要參考和支撐。

2013年，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委聯(lián)合啟動了國家低碳工業(yè)園區(qū)試點，以低碳工業(yè)園區(qū)試點為抓手，發(fā)揮產業(yè)集聚的輻射作用和工業(yè)綠色發(fā)展的引領作用，帶動整個工業(yè)領域的綠色低碳轉型，參與試點的工業(yè)園區(qū)探索并形成了各具特色的低碳發(fā)展模式。

2021年9月，第六屆中國國際綠色創(chuàng)新發(fā)展大會推選出了12個“2021綠色低碳示范園區(qū)”，示范區(qū)作為低碳技術突破的創(chuàng)新平臺、低碳產業(yè)集聚的核心區(qū)域以及低碳經(jīng)濟發(fā)展的示范基地，將持續(xù)引領園區(qū)的低碳化、零碳化進程，助力園區(qū)成為“雙碳”戰(zhàn)略落地的突破點。

同時，國家積極推進各層級低碳試點體系，截至 2021年，中國已經(jīng)開展了6個低碳?。▍^(qū)）和81個低碳城市、51個低碳工業(yè)園區(qū)、400余個低碳社區(qū)和8個低碳城（鎮(zhèn)）試點，形成了全方位、多層次的試點體系。而從試點城市的規(guī)劃來看，其又進一步將低碳理念融入校園、社區(qū)、醫(yī)院、工業(yè)園等，形成新時代綠色“連鎖效應”。園區(qū)充分發(fā)揮自身改革試驗田的作用，作為區(qū)域踐行綠色發(fā)展理念的樣板，持續(xù)提升當?shù)匾司右藰I(yè)的生態(tài)水平。

零碳智慧園區(qū)在建設和實踐的過程中，數(shù)字化的產業(yè)、數(shù)字化的治理、數(shù)字化的生活和數(shù)字化的生態(tài)同步推進，助力數(shù)字中國實踐落地。全球數(shù)字經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，數(shù)字中國建設掀起新一波的浪潮，零碳智慧園區(qū)作為智慧城市發(fā)展的基本組成單元，是數(shù)字中國建設的重要落腳點和先鋒，也是綠色建筑、智慧建筑的終端實現(xiàn)載體。

在“雙碳”背景下的零碳智慧園區(qū)與新一代信息與通信技術深度融合，通過園區(qū)內及時、互動、整合的信息感知、傳遞和處理，為管理者和用戶提供智能化管理、高效運作、全方位服務的數(shù)字化生活和工作環(huán)境。同時，園區(qū)零碳化發(fā)展催生新模式、新業(yè)態(tài)創(chuàng)新發(fā)展，推動企業(yè)實現(xiàn)產業(yè)降本增效，提升綜合競爭力，進一步推動產業(yè)向細化高質量發(fā)展，實現(xiàn)產業(yè)鏈價值鏈全面升級。此外，零碳智慧園區(qū)能夠實現(xiàn)園區(qū)管理和城市管理的融合，通過實現(xiàn)碳排放智慧監(jiān)測，構建碳管理綜合監(jiān)控平臺等公共平臺，從而整體實現(xiàn)城市和產業(yè)功能區(qū)碳中和的精細化管理、智慧化服務。零碳智慧園區(qū)上接“智慧城市”，下連“智慧社區(qū)”，成為“雙碳”背景下數(shù)字中國踐行落地的示范基地。

為響應國家“雙碳”政策要求，促進經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉型，我國各省市以低碳發(fā)展實踐區(qū)和低碳社區(qū)為焦點，開展近零碳排放示范創(chuàng)建等零碳實踐。但零碳智慧園區(qū)作為全新概念，相關釋義和戰(zhàn)略框架仍然處于持續(xù)的變化之中，整體框架尚未清晰明確。而且，零碳智慧園區(qū)的外部條件時刻變化，相關標準、法規(guī)、 碳交易市場等環(huán)境尚待進一步完善，試點示范和推廣應用較為貧乏。

各地對于零碳智慧園區(qū)的認知大多停留在概念層面，對于如何建設零碳智慧園區(qū)，相關工作重點、實施步驟等把握并不清晰，難以真正從系統(tǒng)性、整體性考慮推動園區(qū)的轉型升級，無法通過對能源、資源、基礎設施、產業(yè)、生態(tài)環(huán)境、運行管理等指標進行分析，實現(xiàn)不同地點、行業(yè)、體系的園區(qū)綠色零碳發(fā)展。同時，資金引導、源頭控制和技術指導等方式不夠明確，對零碳智慧園區(qū)建設在頂層設計、能源結構、產業(yè)結構、基礎設施、政策體制等方面的實現(xiàn)路徑仍在探索中。

二、零碳智慧園區(qū)的碳中和模型

零碳智慧園區(qū)是指在園區(qū)規(guī)劃、建設、管理、運營全方位系統(tǒng)性融入碳中和理念，依托零碳操作系統(tǒng)，以精準化核算規(guī)劃碳中和目標設定和實踐路徑，以泛在化感知全面監(jiān)測碳元素生成和消減過程，以數(shù)字化手段整合節(jié)能、減排、固碳、碳匯等碳中和措施，以智慧化管理實現(xiàn)產業(yè)低碳化發(fā)展、能源綠色化轉型、設施集聚化共享、資源循環(huán)化利用，實現(xiàn)園區(qū)內部碳排放與吸收自我平衡，生產生態(tài)生活深度融合的新型產業(yè)園區(qū)。

實現(xiàn)園區(qū)碳中和，根本上應從控制碳排放和加大碳吸收兩方面入手，同時建立碳交易市場，加強智慧管控。首先，控制碳源，從能源、生產、交通、建筑、生活等方面節(jié)能減排，優(yōu)化產業(yè)生產模式、使用綠色可再生能源、發(fā)展低碳負碳技術、倡導低碳交通和低碳生活。其次，加大碳吸收，發(fā)展生態(tài)碳匯、碳捕捉與封存等技術。此外，建立碳交易市場，實現(xiàn)碳排放權優(yōu)化配置，推動企業(yè)進行技術升級。同時，打造零碳操作系統(tǒng)，匯聚園區(qū)內水電、光伏、儲能、充電樁等各類能源數(shù)據(jù)，實現(xiàn)園區(qū)能源智慧管控。

園區(qū)形態(tài)功能各異，承載業(yè)務豐富多樣，零碳落腳點也各不相同，我們通過系統(tǒng)梳理和高度抽象概括藍圖框架，明確零碳智慧園區(qū)的愿景和建設思路，以指引各類園區(qū)零碳化路徑。零碳智慧園區(qū)藍圖框架，由愿景目標驅動、以建設理念為指導，依托園區(qū)碳中和模型，以三大核心能力轉型為保障，以零碳操作系統(tǒng)為支撐，以物理空間和數(shù)字空間融合生態(tài)為承載。

零碳智慧園區(qū)頂層設計系統(tǒng)融入碳中和理念，愿景目標決定了園區(qū)的理想和前進方向，強調“數(shù)字融匯賦能”，落腳點為“高品質發(fā)展”，建設理念明確園區(qū)建設的原則和要求，強調創(chuàng)新成長、綠色高效和以人為本，兼顧綠色與發(fā)展、兼顧生產和生態(tài)的全面規(guī)劃。

零碳操作系統(tǒng)以數(shù)據(jù)打通園區(qū)核心生產要素各環(huán)節(jié)，對園區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展以及碳排放相關重點要素數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)梳理和全量匯聚，建立園區(qū)碳排放指標體系和碳管控應用，為場景化業(yè)務應用提供通用的、可復制性的基礎能力支撐。依托零碳操作系統(tǒng)的能源轉型、應用轉型和數(shù)字化轉型三大核心能力轉型保障零碳智慧園區(qū)建設目標順利推進和愿景落地。核心要素全面塑造園區(qū)零碳化發(fā)展環(huán)境，支撐建設目標的推進。零碳智慧園區(qū)建設上聯(lián)零碳智慧城市，下接零碳產業(yè)民生，通過物理空間“城市-園區(qū)-企業(yè)-人”和數(shù)字空間的深度融合互動，實踐園區(qū)的零碳化高品質發(fā)展。

零碳操作系統(tǒng)以數(shù)據(jù)為核心生產要素，通過框架層、應用層、支撐層和物理層共同支撐零碳智慧園區(qū)建設，為零碳生產、零碳建筑、零碳交通等各類場景化應用提供通用的、可復制性的基礎能力支撐，促進園區(qū)基于此操作系統(tǒng)開發(fā)碳排放、碳清潔能源等相關智慧應用，同時數(shù)字化賦能園區(qū)碳生命周期全程智慧監(jiān)測與管理，實現(xiàn)園區(qū)內部管理者、經(jīng)營者和消費者的全聯(lián)接，從過程和終端兩方面共同幫助園區(qū)實現(xiàn)零碳目標。

三、建設零碳智慧園區(qū)的核心能力

1、能源轉型

目前，我國園區(qū)的供能以煤炭、天然氣等化石燃料為主，通過能源轉型，優(yōu)化現(xiàn)有能源消費結構，提升現(xiàn)有能源梯級利用率，降低能源環(huán)節(jié)的碳排放成為零碳智慧園區(qū)建設的關鍵。零碳智慧園區(qū)能源轉型重點從能源供給、能源綜合管控兩方面著手。

1.1能源供給轉型

園區(qū)通過整合能源投資和能源技術，構建以可再生能源為主的零碳能源系統(tǒng)，并配套智能電網(wǎng)等基礎設施，有效地進行一體化的綜合能源規(guī)劃。電能相較于其他一次能源具有綠色、安全、環(huán)保、便捷等突出優(yōu)勢，構建以電力為主的能源消費，以及配套的綜合能源（包括儲能、充電樁等）服務，可以從整體上優(yōu)化園區(qū)能源結構。結合園區(qū)用能特點，在終端能源消費環(huán)節(jié)推進“以電代煤”“以電代氣”，在物流交通環(huán)節(jié)推進“以電代油”，能夠從源頭顯著減少碳排放。在此基礎上，光伏、風電、水電等清潔可再生能源的因地制宜布局，可以降低以火電為主的市電的使用，極大程度上提高了園區(qū)能源供應的清潔度。

1.1.1關鍵技術：光伏

光伏發(fā)電技術是指利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變?yōu)殡娔艿囊环N技術。光伏發(fā)電技術的關鍵元件是太陽能光伏電池，除此以外，逆變技術、并網(wǎng)技術、儲能技術、智能監(jiān)控技術等技術都關系到太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)應用與發(fā)展。產業(yè)園、物流園區(qū)的工業(yè)廠房屋頂一般具有閑置屋頂面積大、遮擋物少、自身用電量大的特點，對于建設自發(fā)自用為主的分布式小型光伏電站具有特別優(yōu)勢。在國家系列政策的推動下，整合工業(yè)園工商業(yè)屋頂和立面資源建設光伏屋頂電站已經(jīng)成為園區(qū)實現(xiàn)碳中和的重要手段。

1.2、能源綜合管控

由于風、光等清潔能源的隨機性和波動性，園區(qū)難以保證能源供應的平衡與穩(wěn)定，綜合能源系統(tǒng)由此應運而生，并成為促進清潔能源消納、增強能源梯級利用、提高能源使用效率、實現(xiàn)多種形式能源協(xié)調運行的重要解決方案，也成為零碳智慧園區(qū)能源轉型的關鍵。作為滿足終端客戶多元化能源生產與消費的新型能源服務方式，綜合能源系統(tǒng)依據(jù)能源互補理念構建，整合電力系統(tǒng)“發(fā)-輸-配-用-儲”的多個環(huán)節(jié)，覆蓋多種類型的分布式能源，打通電、熱、氣多種能源子系統(tǒng)間，實現(xiàn)多種能源互補互濟和多系統(tǒng)協(xié)調優(yōu)化，有效提高園區(qū)能源利用效率和經(jīng)濟性。

從能源傳遞鏈來看，零碳智慧園區(qū)綜合能源系統(tǒng)存在“源-網(wǎng)-荷-儲”多種協(xié)同互補路徑，即源端互補、源網(wǎng)互補、網(wǎng)荷互補等多種互補模式以及相互之間的協(xié)調互補模式。

能源轉換是綜合能源系統(tǒng)的核心，包括能源生產端和消費端不同類型能源的轉換（切換）以及不同承載方式的能源轉換（變換）。在能源生產端，除了通常的利用發(fā)電機等技術手段將一次能源轉換成電力二次能源外，還包括如電解水生成氫燃料，電熱耦合互換等多種形式。在能源消費端，能源消費者可以根據(jù)效益最優(yōu)的原則在多種可選能源中選擇消費。

1.2.1關鍵技術：微電網(wǎng)

微電網(wǎng)技術指使用分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、負荷、監(jiān)控和保護裝置等組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是能夠實現(xiàn)自我控制、保護和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)運行，也可以獨立運行。園區(qū)的電力使用負荷大、強度高，對電能的質量要求高，因此整合太陽能、風能等分布式能源，建立樓宇級的綜合能源微電網(wǎng)是園區(qū)實現(xiàn)碳中和的重要手段之一。

能量平衡控制是微電網(wǎng)運行中最重要的問題，在微電網(wǎng)實際運行過程中，分布式電源種類和數(shù)量不斷增加、大量柔性電力電子裝置的出現(xiàn)將進一步增加微電網(wǎng)自身的復雜性，同時，并網(wǎng)模式下與配電網(wǎng)主網(wǎng)的協(xié)調互動又進一步增加了維持功率平衡的難度。為了精準高效地實現(xiàn)多能互補，需要高精度的發(fā)電和負荷預測技術，大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字技術的應用能夠助力微電網(wǎng)建設從建模到預測再到優(yōu)化的動態(tài)智能化系統(tǒng)，實現(xiàn)資產和能源使用效率的最大化。

在園區(qū)能源微網(wǎng)內，新能源發(fā)電特性與園區(qū)負荷特性存在天然“時間差”，僅靠清潔能源發(fā)電建設無法實現(xiàn)能源供應的低碳化。小規(guī)模分布式光伏發(fā)電量遠無法滿足園區(qū)日常運營的電力需求；大比例建設光伏發(fā)電難以做到就地消納，且日間發(fā)電的隨機性與負荷波動性成疊加式，可能加劇電網(wǎng)公共連接點的功率波動，影響大電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性。如何實現(xiàn)在大比例清潔能源滲透的同時，兼顧就地消納和電網(wǎng)穩(wěn)定，是園區(qū)亟待解決的問題。

1.2.2關鍵技術：氫儲能

氫能在能源、交通、工業(yè)、建筑等領域具有廣泛的應用前景，可以作為能源互聯(lián)轉化的重要媒介，推動能源清潔高效利用，實現(xiàn)大規(guī)模深度脫碳。氫儲能指將氫氣作為二次能源，在適宜的條件下將化石燃料、電能等能源轉化為氫氣儲存，并在需要的時候通過燃料電池或其他反應轉化為電能等能源的技術。對于風力、光伏等不穩(wěn)定能源發(fā)電，氫儲能是一個非常理想的解決方案。氫儲能技術能夠有效解決園區(qū)當前模式下的可再生能源發(fā)電并網(wǎng)問題，同時也可以將此過程中生產的氫氣分配到交通等其他領域中直接利用，提高經(jīng)濟性。

目前氫能系統(tǒng)的轉換效率較低（電轉氫效率多為60%~70%，氫轉電最高效率約為60%），因此以電能系統(tǒng)、氫能系統(tǒng)及熱能系統(tǒng)構成的儲能模型為基礎的微電網(wǎng)系統(tǒng)成為提高氫能系統(tǒng)效率的有效手段。通過氫燃料電池熱電聯(lián)供、區(qū)域電網(wǎng)調峰調頻及建筑深度脫碳減排的應用，能夠有效避免氫能系統(tǒng)的熱能浪費并進一步提高氫能系統(tǒng)的效率，實現(xiàn)“冷-熱-電-氣”多能融合互補，提升園區(qū)能源效率和低碳化水平。

2、應用轉型

零碳智慧園區(qū)是一個整體性的概念，要實現(xiàn)園區(qū)碳中和的建設目標，必須要對園區(qū)規(guī)劃、空間布局、基礎設施、生態(tài)環(huán)境、運行管理等進行系統(tǒng)性考慮，并將零碳理念落實到園區(qū)主要的碳排放場景中，統(tǒng)籌考慮企業(yè)生產、樓宇建筑、園區(qū)交通等各個方面的直接或間接碳排放，全面推動零碳生產、零碳建筑、零碳交通等應用場景轉型。

2.1零碳建筑

零碳建筑是在建筑全生命周期內，充分利用建筑本體節(jié)能措施和可再生能源資源，通過減少碳排放和增加碳匯實現(xiàn)凈零碳排放的建筑，同時，還可以減少其他空氣污染物，降低建筑運營成本，改善建筑內部環(huán)境，并提高建筑抵御氣候變化的能力。根據(jù)世界綠色建筑協(xié)會相關數(shù)據(jù)，來自建筑物的溫室氣體排放占所有溫室氣體排放的近40%，成為各種類型園區(qū)中的主要碳排放來源之一，并貫穿園區(qū)建設的全過程。其中來源于鋼鐵、水泥、玻璃等建筑材料的生產和運輸，以及現(xiàn)場施工過程的碳排放稱為建筑的內含碳排放；來源于建筑運行階段的碳排放，包括暖通空調、生活熱水、照明及電梯、燃氣等能源消耗產生的碳排放為建筑的運營碳排放。

打造零碳建筑，在源頭上實現(xiàn)全部能耗由場地產生的可再生能源提供，積極采用低排放水泥等綠色建筑材料，充分結合新設備、新技術對建筑內部環(huán)境進行節(jié)能改造，最大幅度降低建筑供暖、空調、照明能耗。

2.1.1關鍵技術：被動、主動建筑能效提升

零碳建筑的建設遵循“被動優(yōu)先減少需求、主動優(yōu)化提高能效”的理念，采用一體化設計方案，依托區(qū)域的資源稟賦實現(xiàn)碳中和。被動技術優(yōu)先通過特殊的采光、保溫等設計，營造適宜的微氣候，使建筑能夠充分利用光照、人體、電器散熱以及自然風等實現(xiàn)或接近實現(xiàn)恒溫、恒濕、恒氧、隔離霧霾的舒適條件。主動優(yōu)化在被動設計的基礎上，強調可再生能源的應用，實現(xiàn)能耗效率與最佳室內氣候之間的平衡，有效改善人們的健康水平和居住舒適度。

“被動+主動”一體化是建筑場景的綜合解決方案，是根據(jù)實際的需求場景對相關技術的整合，包括高性能圍護結構技術、可控自然通風和采光技術、高效熱電聯(lián)產集中供暖、相變儲能技術等一系列涵蓋材料、設備、能源、數(shù)字系統(tǒng)等領域技術。

2.2零碳交通

零碳交通指交通運輸使用能源所產生的碳排放能夠為零，或者其產生的碳排放能夠被其他途徑所吸收中和。

常見的交通減排方式包括減少出行、改變出行方式以及使用零排放的交通工具、選擇使用更加清潔的能源、提升交通工具能源使用效率、提升路網(wǎng)通行效率等。園區(qū)實現(xiàn)零碳交通，首先需要以新能源汽車為核心實現(xiàn)交通工具電氣化，通過合理規(guī)劃、有序建設充電站等配套設施，做好充電設施預留接口與停車場區(qū)域總體布局，以電能代替化石燃料實現(xiàn)交通過程的零碳排放。其次，優(yōu)先發(fā)展園區(qū)公共交通，建設集約高效、智慧便捷的綠色公共交通體系，鼓勵公共出行、共享出行等零碳排放出行方式。再次，園區(qū)需要完善智能交通體系，推動智能化交通管理和智能化交通服務以提升通行效率。最后，園區(qū)需要通過合理的規(guī)劃布局、應用新型技術方案等方式避免和減少出行，提升出行效率等。

2.2.1關鍵技術：充電樁

電動汽車充電樁是安裝在公共建筑（公共樓宇、商場、公共停車場等）和居民小區(qū)停車場或充電站內，根據(jù)不同的電壓等級為各種型號的電動汽車提供電力保障的充電設備。零碳智慧園區(qū)需要合理規(guī)劃充電設施的位置與容量、優(yōu)化充電設施的運行，加強對用電終端的監(jiān)控管理，提高服務質量，降低能源消耗，以有力保障園區(qū)零碳交通的實現(xiàn)。在對充電樁位置與容量進行合理規(guī)劃的基礎上，零碳智慧園區(qū)對用電終端的監(jiān)控管理系統(tǒng)也需要一并部署，推進充電樁與通信、云計算、智能電網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等技術有機融合，利用大數(shù)據(jù)優(yōu)化充電樁位置布局，合理安排充電時間，平滑電網(wǎng)負荷曲線，提高利用率。

3、數(shù)字化轉型

云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、5G等數(shù)字技術的融合發(fā)展，正在改變各產業(yè)鏈的管理、運行、生產、傳輸模式，促進綠色低碳轉型，數(shù)字化賦能是建設零碳智慧園區(qū)的必由之路。

首先，數(shù)字化提高經(jīng)濟社會效率：企業(yè)通過數(shù)字化轉型提升管理效率和生產效率，園區(qū)通過數(shù)字化管理提高運行效率，從而減少碳排放。

第二，數(shù)字化驅動技術創(chuàng)新：隨著數(shù)字化、智能技術的輔助與規(guī)模效應的形成，驅動零碳、減碳、負碳技術的研發(fā)、推廣及商業(yè)化應用，引領園區(qū)經(jīng)濟綠色低碳循環(huán)高質量發(fā)展。

第三，數(shù)字化助力碳監(jiān)測體系構建：構建碳監(jiān)測體系是零碳智慧園區(qū)建設中重要一環(huán)，數(shù)字化技術可助力打造碳排放智能監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對碳排放、碳減排實時“全景畫像”。

第四，數(shù)字化支撐碳核算體系運轉：碳核算是一個多元主體的體系，涉及從中央到地方、從政府到企業(yè)等跨部門、跨層級、跨組織的社會行為主體，包含數(shù)據(jù)來源、測量方式、數(shù)據(jù)形式、數(shù)據(jù)質量、測量地域及時間范圍等多樣化因素，計算方式繁雜，數(shù)據(jù)量龐大。大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字技術的應用能夠提高園區(qū)碳排放數(shù)據(jù)的準確性，有助于園區(qū)管理者通過在線監(jiān)測的方式，更加精準地進行碳排放核算，支撐碳核算體系運轉。

第五，數(shù)字化實現(xiàn)碳生命周期全程智慧管理：園區(qū)作為城市的重要組成單元，依托“城市數(shù)字大腦”，將“雙碳”作為一個關鍵模塊納入城市操作系統(tǒng)，匯聚重點企業(yè)、樓宇、園區(qū)的監(jiān)測、污染、交通等多方數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對園區(qū)碳排放的全生命周期智慧管理。此外，數(shù)字化聯(lián)接園區(qū)和城市碳管控體系，數(shù)字化可實現(xiàn)園區(qū)內部管理者、經(jīng)營者和消費者的全聯(lián)接，同時聯(lián)接城市碳管控體系。

3.1基礎設施數(shù)字化轉型

零碳智慧園區(qū)從重視“傳統(tǒng)基建”等硬環(huán)境到重視“新基建”等軟環(huán)境，打造智慧消防、環(huán)境監(jiān)測等數(shù)字設施，推動園區(qū)實現(xiàn)以數(shù)據(jù)為中心的數(shù)字化轉型。布局以5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)中心為代表的新型基礎設施，推進5G基站、物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模覆蓋，提升園區(qū)基礎實施運行效率和服務能力。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺助力建立零碳相關產業(yè)上下游互通互聯(lián)的數(shù)據(jù)通道，實現(xiàn)工業(yè)級網(wǎng)絡體系優(yōu)化。以新型數(shù)據(jù)中 心為核心的智能算力生態(tài)體系全面提升信息基礎設施的服務水平和普遍服務能力，滿足園區(qū)企業(yè)對網(wǎng)絡信息服務質量和容量的要求。對傳統(tǒng)基礎設施的數(shù)字化、智能化升級改造，能夠全面提升園區(qū)運營的智慧水平，形成與數(shù)字經(jīng)濟和智慧社會發(fā)展需求相適應的新型融合基礎設施體系。

3.1.1關鍵技術：5G

以5G為代表的新一輪現(xiàn)代信息通信技術是實現(xiàn)“雙碳”目標的助推器，在助力園區(qū)碳中和過程中具有不可替代的作用。首先，5G的高速率、低時延、大連接特性，能有效滿足終端海量接入、信息交互頻繁、控制向末梢延伸的業(yè)務發(fā)展態(tài)勢，能夠有效擴展電力系統(tǒng)監(jiān)測控制的范圍與能力。其次，5G作為園區(qū)最重要的基礎設施，賦能零碳智慧園區(qū)數(shù)字化轉型，提升園區(qū)運行效率，助力碳中和目標實現(xiàn)。最后，5G等數(shù)字技術在零碳智慧園區(qū)各環(huán)節(jié)的融合應用，能夠實現(xiàn)生產變革，助力企業(yè)降本增效減排。

3.2園區(qū)管控數(shù)字化轉型

以豐富高效的核心服務，實現(xiàn)綜合能源管理服務的快速上線和創(chuàng)新，對機電設備進行智能化監(jiān)、管、控，使園區(qū)運行保障的安全性得到質的提升。依托集成管理平臺，實時獲取設備運行數(shù)據(jù)、環(huán)境狀態(tài)數(shù)據(jù)等，實現(xiàn)資源環(huán)保、綜合物業(yè)、項目管理等綜合管理數(shù)字化。普及數(shù)字孿生技術應用，全面采集園區(qū)排放數(shù)據(jù)，讓園區(qū)生產線與虛擬數(shù)字孿生系統(tǒng)高度融合，不斷改進生產與制造流程。

通過構繪產業(yè)鏈、供應鏈知識圖譜，將不同類別的碳排放及碳制造基礎數(shù)據(jù)進行知識分類和建模，加強知識提取、關系挖掘、多領域融合，構建知識服務平臺，提高雙鏈流程中各類問題的預見和解決能力。利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術，對入駐企業(yè)進行相關數(shù)據(jù)的跟蹤、監(jiān)測，實現(xiàn)園區(qū)在生活服務、醫(yī)療預約、餐飲服務、交通出行等方面的數(shù)字化轉型，擴大信息共享范圍，提升園區(qū)治理水平。

3.2.1關鍵技術：數(shù)字孿生

數(shù)字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程。數(shù)字孿生通過信息鏈接，能夠實現(xiàn)對物理世界鏡像映射、全域呈現(xiàn)、動態(tài)仿真，達到虛實聯(lián)動的效果，從而輔助完成各種研究和管控。

數(shù)字孿生技術已經(jīng)成為智慧園區(qū)的關鍵技術之一，并且被逐步應用到園區(qū)的碳管理之中，其中比較典型的應用為園區(qū)能源管理方案，通過數(shù)字孿生應用技術可以在全息鏡像的展示環(huán)境下，實現(xiàn)園區(qū)能源系統(tǒng)的系統(tǒng)規(guī)劃、智能診斷和遠程維護等功能。

3.3碳資產管理數(shù)字化轉型

園區(qū)碳資產，是指在強制碳排放權交易機制或者自愿碳排放權的交易機制下產生的可直接或間接影響碳排放配額、減排信用額及相關活動。碳資產既有作為環(huán)境資源資產的消耗性，也有金融資產的投資性。在碳交易體系下，企業(yè)園區(qū)由政府分配相應的碳排放權配額，園區(qū)通過能源轉型升級而減少的碳排放量，或是因為零碳排或減排項目所產生的減排信用額，可在市場上進行流轉交易，即可視作園區(qū)的碳資產。

對碳資產進行合理的分配、利用、管理，以及在碳市場上的交易與投資，可以為園區(qū)的零碳運營提供更多靈活便捷的選項。建立有效的碳資產管理機制，在園區(qū)生產經(jīng)營過程中，對直接和間接的碳排放進行統(tǒng)計分析和監(jiān)測預測，優(yōu)化低碳資產組合，輔以購買碳信用、植樹造林等碳抵消措施，助力園區(qū)零碳智慧轉型。

3.3.1關鍵技術：碳監(jiān)測與碳核算

園區(qū)要順利推進能源低碳轉型與電力碳減排，前提是做好碳排放監(jiān)測與核算。碳監(jiān)測結合大氣中溫室氣體濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)和同化反演模式計算溫室氣體排放量，碳核算基于活動水平和排放因子的乘積計算溫室氣體排放量，前者可以推動完善核算體系，支撐排放因子本地化更新，也可以對核算結果進行校核。

通過監(jiān)測與核算園區(qū)內的直接碳排放活動，如化石燃料燃燒和移動源燃燒（交通等），以及間接碳排放活動，如電力消耗、熱力消耗等，獲取園區(qū)各途徑碳排放的事實與數(shù)據(jù)，制定針對性策略，才能最終推動園區(qū)零碳智慧轉型。區(qū)塊鏈技術的透明連接、價值可信、不可篡改及信息可追溯等特性可完美解決碳排放計量數(shù)據(jù)不準確、碳排放核算體系不完善、信息不對稱及數(shù)據(jù)不可追溯的難題，有效助力碳交易機制的建立。

四、零碳智慧園區(qū)的建設框架

1、生產制造型園區(qū)

生產制造型園區(qū)是指以生產制造為主體的園區(qū)，主要建筑多以車間、廠房為主。工業(yè)制造業(yè)一直是我國碳排放的主要來源之一，工業(yè)領域也是我國實現(xiàn)“雙碳”的關鍵領域。其碳排放來源主要在生產制造環(huán)節(jié)，其次是建筑能源和交通物流。隨著新一代信息技術和制造業(yè)的深度融合，我國智能制造發(fā)展取得明顯成效，在典型行業(yè)不斷探索、逐步形成了一些可復制推廣的智能制造新模式，為深入推進綠色發(fā)展奠定了一定的基礎。

2、物流倉儲型園區(qū)

物流倉儲型園區(qū)是指銜接多種運輸方式，成規(guī)模并且具備物流運輸、貨物倉儲等多種功能的空間聚集體，包括物流中心、配送中心、運輸樞紐設施、運輸組織及管理中心和物流信息中心，以及適應城市物流管理與運作需要的物流基礎設施。其建筑多以倉庫為主，行業(yè)涵蓋現(xiàn)代物流和交通運輸二類生產性服務行業(yè)，具有綜合各種 物流方式和物流形態(tài)的作用，可以全面處理儲存、包裝、裝卸、流通加工、配送等作業(yè)方式以及不同作業(yè)方式之間的相互轉換。

3、商務辦公型園區(qū)

商務辦公型園區(qū)以商務辦公功能為主，吸引中小企業(yè)及大型企業(yè)功能單元入駐，形成一定的產業(yè)集群和規(guī)模效應，形態(tài)包括辦公區(qū)、商務獨棟、研發(fā)中心、商場、會展、文化中心等，并提供工作、就餐、休息、培訓、娛樂、健身、醫(yī)療、展示等諸多空間，打造實用、經(jīng)濟、綠色、美觀的辦公空間。

4、特色功能型園區(qū)

特色功能型園區(qū)包括校園、醫(yī)院、景區(qū)、場館等專業(yè)化場景的園區(qū)，面向師生、醫(yī)患、游客等群體提供不同服務，分別承載教育、醫(yī)療、旅游、文化等多種功能，業(yè)態(tài)豐富。特色功能型園區(qū)作為保障民生的公共基礎設施，是城市重點用能單位，節(jié)能降碳空間巨大，通過開展節(jié)能減排行動，加強節(jié)能管理，促進合理用能，提供能源利用效率，助力節(jié)約型社會建設。

5、產城融合型園區(qū)

產城融合型園區(qū)是中國經(jīng)濟發(fā)展的主要承載平臺，在傳統(tǒng)產業(yè)發(fā)展的基礎上，以具有區(qū)域特征的特色產業(yè)為支柱，聚焦市民短期、重復、特色需求，匯聚市政、交通和社區(qū)等功能，充分滿足居民物質和精神生活需求，以實現(xiàn)推動居民生活、生態(tài)環(huán)保、產業(yè)融合發(fā)展的功能復合型園區(qū)空間。產城融合型園區(qū)包括經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)、高新技術開發(fā)區(qū)、特色小鎮(zhèn)、產業(yè)新城等。

五、零碳智慧園區(qū)的建設路徑

1、規(guī)劃

1.1診斷規(guī)劃

對于現(xiàn)有園區(qū)的零碳化改造，需要針對現(xiàn)有產業(yè)結構，構建碳核算模型，進行全量碳數(shù)據(jù)匯 總，確定零碳目標和線路圖。

首先，對全園區(qū)碳排放基礎數(shù)據(jù)進行全面摸底，做好碳排放數(shù)據(jù)統(tǒng)計和核查等基礎工作，深入了解自身的碳排放情況。其次，在園區(qū)碳排放統(tǒng)計和核查的基礎上，推進“碳達峰”測算，科學估算碳達峰目標值和達峰期限。梳理出潛在的減排途徑，并對不同減排途徑的減排潛力、減排成本和減排效益等進行詳細評估和測算。最后，根據(jù)碳達峰目標值和測算結果，結合自身具備的能源轉型、應用轉型、數(shù)字化轉型三大核心能力，科學選擇碳中和路徑，明確減排目標、重點任務、重點措施等事項，并制定分年度、分領域的詳細減排時間表，形成精細化的碳排放控制計劃和實施方案，以確保減排目標切實可行。

1.2頂設先行

對于新建園區(qū)，在園區(qū)定位、產業(yè)選擇、空間布局等層面依據(jù)碳中和理念與數(shù)字融匯賦能的 城市高質量發(fā)展空間的愿景目標統(tǒng)籌規(guī)劃，基于創(chuàng)新成長、綠色高效、以人為本的建設理念，進行一體化的零碳智慧園區(qū)建設規(guī)劃。

首先，根據(jù)診斷結果，堅持綠色、低碳、循環(huán)發(fā)展的原則，研究制定園區(qū)碳排放碳達峰行動方案，按照“規(guī)劃、建設、運營”的基本思路，參照零碳智慧園區(qū)藍圖有計劃有安排地推進零碳智慧園區(qū)建設，完善園區(qū)零碳發(fā)展頂層設計。其次，全面考慮零碳能源體系、零碳建筑體系和零碳交通體系的布局，因地制宜規(guī)劃園區(qū)可再生能源（風電、光伏、地熱等）區(qū)域，充分利用已有規(guī)劃設計藍圖布局新能源發(fā)電以及能源存儲轉化系統(tǒng)，合理規(guī)劃充電樁和新能源車位。最后，充分發(fā)揮園區(qū)管委會的公共服務職能，強化零碳發(fā)展的資金支持力度，多渠道統(tǒng)籌資源，探索引入社會資本，建立穩(wěn)定的資金投入機制，為園區(qū)建設提供資金保障。

2、建設

2.1產業(yè)優(yōu)化

優(yōu)化產業(yè)結構，加快推廣普及碳應用，促進產業(yè)鏈優(yōu)化，并結合實際情況設定產業(yè)優(yōu)化方案，淘汰一批，改造一批，引進一批。一方面，在原有園區(qū)產業(yè)基礎上，鼓勵產業(yè)與城市融合發(fā)展，淘汰落后產能，促進第三產業(yè)發(fā)展，推動建立低能耗、低污染、低排放的新型產業(yè)集聚區(qū)。另一方面，推動園區(qū)企業(yè)利用低碳設備、低碳技術及低碳材料進行技術改造、裝備升級，提高能源利用率，進一步實現(xiàn)園區(qū)高耗能行業(yè)轉型升級。此外，在招商過程中，避免引入高耗能、高污染、高碳排放項目和企業(yè)進入園區(qū)，同時也加大對新能源、高新技術產業(yè)、節(jié)能環(huán)保等新興產業(yè)的引進力度，從源頭上筑起綠色低碳發(fā)展屏障。

2.2機制引導

通過建立相關組織機制，創(chuàng)新碳排放激勵機制等，完善園區(qū)低碳管理機制，并積極探索建立園區(qū)零碳建設的長效機制與政策措施，為實現(xiàn)節(jié)能減排、低碳發(fā)展提供制度保障。一方面，建立健全專項工作推進機制，制定相關督查考核辦法，常態(tài)化開展階段績效評估，將低碳責任與成效明確到個人，對完成目標任務的責任主體予以獎勵，對未完成目標任務的責任主體追究責任。另一方面，鼓勵園區(qū)企業(yè)積極參與碳市場交易，積極融入全國碳市場建設與運行。制定財稅激勵政策，綜合考慮能源、環(huán)境和碳稅的協(xié)同配置，引導形成園區(qū)低碳發(fā)展長效機制。

2.3零碳改造

根據(jù)園區(qū)碳排放碳達峰行動方案，完善空間布局，加強低碳基礎設施建設，對園區(qū)用水、用 電、用氣等基礎設施建設實施低碳化、智能化改造。一方面，推廣新能源和可再生能源使用，鼓勵在建筑、生活設施中使用可再生能源利用設施，包括如分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)、風光互補路燈、智能充電樁等。另一方面，對園區(qū)采暖、空調、熱水供應、照明、電器等基礎設施進行節(jié)能改造，提高能源利用效率。此外，加強園區(qū)數(shù)字化改造，建設碳監(jiān)測體系，建立能源消耗和碳排放統(tǒng)計監(jiān)測平臺，加強對園區(qū)工業(yè)、建筑、交通用電等基礎數(shù)據(jù)統(tǒng)計，建立并完善企業(yè)碳排放數(shù)據(jù)管理和分析系統(tǒng)，支撐園區(qū)管理者科學規(guī)劃、精準部署。

3、運營

3.1數(shù)字賦能

通過智慧園區(qū)體系，對園區(qū)內水電、光伏、儲能等各類能源數(shù)據(jù)進行全面管理及趨勢分析，整合碳管理模塊，建設零碳操作系統(tǒng)?；诹闾疾僮飨到y(tǒng)，利用大數(shù)據(jù)、云計算、邊緣計算和物聯(lián)網(wǎng)等技術對采集數(shù)據(jù)進行聚類、清洗和分析，建立企業(yè)范圍內的資源-能源平衡模型，并設定評價指標體系，結合統(tǒng)計分析、動態(tài)優(yōu)化、預測預警、反饋控制等功能，實現(xiàn)企業(yè)能源信息化集中控制、設備節(jié)能 精細化管理和能源系統(tǒng)化管理，降低設備運行成本，提升能源利用效率。

3.2要素配置

強化要素支撐，對接配置相關土地、機制、金融、技術、人力、數(shù)據(jù)等資源要素，建設包括 園區(qū)企業(yè)、園區(qū)管理機構、政府主管部門分層次、多角度的監(jiān)管體系，實現(xiàn)多元化、信息化監(jiān)測模式。建設能源與碳排放信息管理平臺，積極推動與園區(qū)綠色金融綜合服務平臺、招商引資服務平臺等互聯(lián)互通，建立低碳企業(yè)庫、低碳項目庫、低碳人才庫和政策工具庫等專題數(shù)據(jù)庫，加強企業(yè)碳排放統(tǒng)計監(jiān)測及服務能力，實現(xiàn)對園區(qū)碳排放及用能的綜合分析和實時監(jiān)控，提升碳排放管理信息化水平。

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