碳中和园区实现路径及重点策略 碳中和园区规划设计探索

园区是基于生产、服务、文化等特定的发展目标，对供水、供电、供气、通信、道路、仓储等内容进行统一规划与设计，为满足特定行业的生产发展需要而构建的建筑物群体，一般可分为高新技术产业开发区、工业园区、产业园区、经济技术开发区等。碳中和园区是指建筑群及其周边环境的碳排放与碳吸收达到基本平衡的园区，通过开展碳达峰、碳中和的试点工作，与低碳城市和零碳建筑相比，碳中和建筑在可行性、可控性、生产性与宣传性等方面均具有独特的优势。

一、国外建筑碳中和发展综述

1.1国外建筑碳中和领域的努力

2002年，欧盟首度制订能源效率建筑指令（EnergyPerformanceofBuildingsDirective，EPBD）。修正EPBD时（2010年），欧盟提出了近零能耗建筑（nearlyzero-energybuildings，nZEBs）的概念，并且计划在2030年实现新建建筑碳中和的目标。自2021年起，欧盟所有的新建建筑都被要求建造为“近零能耗建筑”。在这种情况下，近零能耗建筑是实现欧盟整体气候碳中和目标的关键。区别于“园区”体量，西方国家从建筑角度提出了碳中和路径，并指出关键性的建筑物能源措施，主要分为建筑节能和可再生能源利用两类措施，并强调现场自产能源、自我消纳和储能单元的重要性。nZEBs是连接电网的最小单元，储能单元的介入可以使电网的能源交易变得扁平化，解决本地自产能源的可变性和间歇性问题，增强了nZEBs的适应能力。此外，也出现了认为绿色电力只是能源转型过渡阶段采用的策略的声音，他们认为氢能源才是最终的清洁能源，但制氢无论从生物光解，还是电化学过程的角度来看，都存在运输与存储的问题。目前，全球60%的国家对于氢能源不甚了解，如果想要确保氢能源得到更加广泛的社会认可并成功进入市场，那么就需要通过教育计划，让公众参与其中，给予其强有力的支持。

1.2对我国园区碳中和路径的启示

首先，通过西方国家nZEBs的建设，可以看出“开源节流”是实现碳中和的必然要求。[5]同时明确本文碳中和路径的前期逻辑，即以节流和能源转型为核心方式，进行降耗和能源替代。这个路径大方向是准确的，但也非常依赖政府电网的政策支持。

其次，国外把研究重点放在了建筑层面：一方面，对新建建筑提出较高的nZEBs要求；另一方面，每年对3%的老旧建筑进行翻新改建，以提升老旧建筑的能效。[6-7]本文研究的是园区体量，是一个更大的概念，涉及更多的减碳内容，如园区内的交通、固体废弃物处理和建筑功能复合等。因此，本文不能只局限于能效提升和可再生能源利用两个维度，要适配地结合我国国情，加入自然碳汇和碳交易等平衡机制。

最后，对于氢能源这样一个颇具前景的碳中和解决路径，其生产、储存、分配和消费成本的问题是未来不可避免的，而这些是目前绿色电力正面临的问题。因此，大力宣传“双碳”价值链十分必要，当全社会，甚至国际都对绿色电力、“双碳”目标给予足够多的关注时，就会引入更多的投资、研究和实践，从而拉低并摊平建设成本，形成正向循环。例如：当光伏产品的成本投入不再成为业主的“新负担”后，建筑师和业主就很容易达成新的共识，也更加有益于容易实现园区碳中和的目标。

二、碳中和园区实现路径及重点策略

2.1碳中和园区的实现路径

广义的碳中和园区整个寿命期包含设计、施工、运营与拆除。园区在碳中和实现路径中主要分为四部分：降耗、替代、平衡和推动（图1）。在整个实现路径的减碳逻辑下，园区的整体设计与建设过程都要按顺序进行：第一步，降低园区内建筑的整体运行能耗，包含园区全寿命期的建筑（采暖、空调、热水、设备等能耗）、交通、固体废弃物处理等活动带来的能源消耗；第二步，能源替代，充分利用园区范围内及引入一定量的场地外可再生能源，通过削减对常规化石能源的消耗，进一步降低园区碳排放的水平；第三步，通过提高园区自然碳汇水平，以及从碳交易市场购买的碳排放权益，达到平衡园区剩余碳排放的目的，基本完成园区运营阶段的碳中和任务；第四步，通过构建建筑“双碳”价值链和产业链，实现上下游产业和活动的低碳或零碳化发展，最终实现园区全寿命期碳中和目标。

图1 碳中和园区实现路径示意图

2.2围绕能源转型构建技术体系

区别于单体节能建筑，碳中和园区的优势体现在其建成规模上，便于围绕能源转型构建完整的碳中和技术体系。能源转型的关键在于园区能源供给侧和需求侧的全面电力化、清洁化与柔性化。首先，园区在能源端需要充分利用可再生能源，如最常应用的太阳能、地热与风能，可以降低园区对化石能源的依赖；其次，在用能端减少高碳排设备的安置，加快园区气改电进程，为后期的绿电替代做好准备；最后，在条件允许的情况下搭建分布式储能系统，结合园区昼夜、季节及工作与非工作时段的用能特征，将园区自产的绿电与市政低价的绿电进行存储，结合用能监测与智慧能源系统，实时监测园区内各个建筑物的能源使用情况，并进行灵活调配（图2）。

2.3以促进生产生活转变为目标

园区是一个浓缩的社区，具备生产与生活的功能，所以园区的“双碳”发展是极具社会推广价值的。深圳建筑产业生态智谷园区的主导产业是建筑产品与建筑信息服务，包含绿色技术产品、建筑物联网、建筑云服务和建筑信息模型（BIM）信息化技术等。就生产而言，上游产业包含检测研发、设计施工和培训，从低碳绿色的角度出发，对这些产品及服务提出要求，对园区自身目标的实现亦有助力作用；对于下游产业，碳中和园区可以加强区域发展竞争力，完善绿色金融体系。就生活而言，园区内倡导绿色生活方式，如倡导使用新能源电车、智能垃圾箱和开展“双碳”主题展会等。生产生活转向绿色方式是一个漫长的过程，而绿色教育更是潜移默化的。(作者：杨丝路  李菲　宋风暖　杨钰　黄献明)