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碳中和产业园:我国工业园区低碳化转型要点及历程研究

来源:中机院  时间:2021-11-11  点击:
  实现“碳中和、碳达峰”目标的关键在于能源转型,工业园区碳排放成为了碳中和目标下的减排关键所在,我国工业园区低碳化转型历程可总结为四种类型:循环经济工业园、生态工业园区、低碳工业园区、近零碳排放示范区。

  “碳中和”园区是指在园区规划建设管理等方面系统性融入“碳中和”理念,综合利用节能、减排、固碳、碳汇等多种手段,通过产业绿色化转型、设施集聚化共享、资源循环化利用,在园区内部基本实现碳排放与吸收自我平衡。生产生态生活深度融合的新型产业园区。
 

 
  工业一直是温室排放的主要来源之一,工业领域是我国实现碳达峰碳中和的关键领域。伴随着我国“企业入园”的发展趋势,产业园区已经成为我国工业发展的重要载体,尤其是制造业企业大多集中在产业园区或经开区,随之产生温室气体排放日渐增加。根据清华大学相关研究显示,我国产业园区贡献了全国二氧化碳排放总量的31%。因此,通过调整产业结构、优化能源结构、提升整体能效,加快推动“碳中和”园区建设将成为落实我国精准减排、实现碳达峰碳中和的关键落脚点,亦会成为“十四五”期间园区转型升级的重要方向。
 
  实现“碳中和、碳达峰”目标的关键在于能源转型,工业园区碳排放成为了碳中和目标下的减排关键所在,我国工业园区低碳化转型历程可总结为四种类型:循环经济工业园、生态工业园区、低碳工业园区、近零碳排放示范区。
 
  目前,学术界并没有对“碳中和”园区这一概念进行明晰界定。事实上,“碳中和”园区是随着中国对碳排放工作不断认识深化后,既具传承又具创新的概念。结合绿色园区、低碳园区等概念定义。
 
  总体而言,我国工业园区低碳化转型历程可总结为四种类型:
 
  循环经济工业园:通过模拟自然生态系统生产者-消费者-分解者的循环途径改造产业系统,建立“产业链”的工业共生网络,以实现对物质和能量等资源的最优利用;
  生态工业园区:通过物质、能量、信息等交流形成各成员相互受益的网络,使园区对外界的废物排放趋于零,最终实现经济、社会和环境的协调共进;
  低碳工业园区:以降低碳排放强度为目标,以产业低碳化、能源低碳化、基础设施低碳化和管理低碳化为发展路径,以低碳技术创新与推广应用为支撑,以增强园区碳管理能力为手段的一种可持续的园区发展模式;
  近零碳排放示范区:在经济高质量发展、生态文明高水平建设的同时,实现区域内碳排放趋于零,经济增长由新兴产业驱动,能源消费由先进近零碳能源供给,建筑交通需求由智慧低碳技术满足,最终实现源于汇的平衡(近零碳)。
 
  近零碳排放比低碳的要求更高,强调碳排放总量而非碳排放强度(单位GDP碳排放量);但与“零碳排放”相比,近零碳排放允许采用碳汇等抵消机制,即碳源减碳汇接近于零。也就是说,零碳工业园意味着在无碳汇抵补的前提下能源、建筑、工业、交通等方面绝对的无碳排。
 
  因此,零碳工业园可以说要求极为苛刻,其标准甚至超过碳中和(即净零排放)的要求。对于工业园区而言,其碳排放主要包括两类:
 
  一是直接排放,产生于园区内部的能源活动(工业、建筑和交通),如工业过程、燃料燃烧、废物处理等产生的温室气体排放;二是间接排放,产生于外购的二次能源,包括电力、供热/冷等能源消费。那么,实现零碳排放的核心就在于发挥工业园区的整合优势, 使工业过程电气化,并转变对化石燃料的高度依赖。
 
  在有效的减碳路径下,以2015年中国工业园区二氧化碳排放量28亿吨为基准,我国工业园区二氧化碳排放量在2035年和2050年将分别控制在20.3亿吨和9.9亿吨以内,在2015-2035年和2035-2050年期间预期将分别减排至少7.9亿吨和10.4亿吨,2015-2050年合计减排60%以上。具体而言,零碳工业园的建设以零碳能源为起点,需要但不限于以下几个方面:
 
  零碳能源:零碳能源指的是在生产、使用过程中不增加二氧化碳排放的能源,包括太阳能、风能、水能、核能、生物质能、地热能等。相较于独立的工厂,工业园区的规模优势更能有效的进行一体化的综合能源规划,整合能源投资和能源技术。对于工业园区而言,构建以可再生能源为主的零碳能源系统,不仅要考虑所采用的能源种类,还要搭建配套的基础设施,如智能电网、储能设备。零碳建筑:零碳建筑指零碳排放的建筑物,可以独立于电网运作,全部能耗由场地产生的可再生能源(如太阳能、风能、生物质能)提供。此外,零碳建筑还可以减少其他空气污染物、降低建筑运营成本、改善建筑内部环境,并提高建筑抵御气候变化的能力。
 
  据世界资源研究所(WRI)的研究,零碳建筑主要由三个方面构成:
 
  其一,提高能源效率,通过被动式节能设计,房屋可以依靠被动收集的热量来保温,设计内容包括保温墙体、门窗技术、建筑通风、电器节能等;其二,搭载可再生能源,如搭建太阳能电池板或太阳能热水系统;其三,对于使用天然气等化石燃料做饭或加热热水的现有建筑来说,则需要采取其他碳抵补措施。
 
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