近零碳排放园区建设思路和对策建议
摘要
关键词
近零碳排放园区;碳达峰碳中和;政策建议
正文
产业园区要实现“零碳”即在一定时期内实现产业园区内工业经营生产及相关领域排放的温室气体总量与吸收平衡,通过节能、减排、固碳、碳交易等手段实现零碳排放。零碳园区的基础是零碳/低碳能源供应系统,辅助储能系统,以及先进的智能数字化技术的能耗和碳足迹管理体系[1]。全球范围内虽然没有统一标准,但欧盟和中国在推进零碳产业园区发展方面已经有一些成功案例,为零碳产业园区的研究提供了参考。近零碳排放区示范工程被确定为“十三五”规划的重要任务,对于探索经济发展与碳排放脱钩的近零碳发展模式具有重要意义[2]。
一、文献综述
在中国积极应对气候变化的背景下,进行近零碳排放区示范工程建设对于生态文明建设、提高人民福祉、提升国际话语权与形象有积极影响。学者的研究也指出,在碳达峰碳中和的大趋势下,各类园区向零碳/低碳发展是必然的趋势。一些研究重点分析了传统园区降碳实践、AI技术对园区降碳的作用,提出了相关政策建议。在打造“零碳”园区的实施路径上,包括利用清洁能源、采用节能技术、通过植树等方式增加碳汇。最近的研究白皮书中提到,园区需要找准社会发展和“双碳”目标的平衡点,科学实施动态零碳目标,依托资金、生态、科技、服务等方面,以数字化碳管理平台为支撑,提出了园区全生命周期的零碳解决方案。然而,目前的学术探讨主要集中在技术路线、标准和实践方面,对于如何推进零碳产业园建设的宏观视角分析较为缺乏[3]。特别是在当前绿色金融发展备受关注的情况下,如何借鉴国外经验,将零碳产业园建设纳入绿色金融的支持领域,探索金融支持零碳产业园的有效途径,对于实现双碳目标具有深远而现实的意义。因此,本文拟在这一方面进行探索性研究,为相关决策部门提供政策参考,推动零碳产业园区建设和绿色金融改革创新示范区建设。
二、国内外现状
2.1国外发展情况
在零碳产业园建设方面,欧美国家已经进行了一系列的探索与实践。德国在这方面取得了显著成就,通过加强零碳技术系统整合,在柏林建立了欧洲首个零碳智慧园区———林欧瑞府(EUREF)零碳科技园。该园通过能源转型,提前于2014年完成了2050年二氧化碳减排80%的目标。英国则计划在2030年前建立四座基于碳捕集、利用和存储(CCUS)技术的工业集群,以在2040年前实现净零排放[4]。
荷兰的布莱特兰化工工业集群、比利时的安特卫普-布鲁日港、美国的休斯敦区域性清洁氢能中心以及俄亥俄州的清洁氢枢纽联盟等工业集群也在积极推进净零碳转型。这些零碳产业园的主要特点包括对清洁能源的广泛使用。例如,德国在EUREF零碳科技园建设中采用了集能源生产、使用和存储于一体的智能电网系统,最大比例地利用了光伏、风能、沼气等可再生能源。美国能源部也批准了80亿美元的投资,用于在德克萨斯州休斯敦建设全美最大的清洁氢能中心。英国政府则在亨伯工业集群重点发展氢能和风能,并计划建设全球最大的海上风力开发项目HornSeaOne。
另一特点是提升碳捕获、利用与存储(CCUS)能力和碳汇能力。英国亨伯和提赛德地区的工业集群联合在北海开发海上二氧化碳运输和离岸储存设施,预计可以减少英国近一半的工业排放。德国EUREF零碳科技园内所有新建建筑都是绿色节能建筑,通过创新地利用建筑外壁藻类生物反应器,实现通过光合作用吸收二氧化碳,增加碳汇。
此外,零碳产业园的建设还注重智能改造。德国EUREF零碳科技园通过加强储能基础设施建设,采用智能化能源管理系统提高园区能源效率。园区内所有建筑物都可以通过智能电表连接到电网,办公照明系统通过日光传感器进行自动控制。通过建设小型热电联供能源中心,实现园区内供暖、制冷和供电,建设能源消耗管理平台,实现能源管理过程可视化[5]。
最后,这些国家也加大了政府支持。例如,英国政府采取了多项支持零碳产业集群发展的措施,包括设立总额47亿英镑的产业战略挑战基金,成立共同基金,发展碳交易市场等,以加速零碳产业园区的建设和发展。
2.2国内发展现状
我国作为全球最大的制造业国家,工业园区的碳排放约占全国总排放量的30%。在党中央和国务院高度重视园区绿色发展的背景下,《2030年前碳达峰行动方案》提出了打造100个城市园区碳达峰试点的目标。然而,尚未有中央政府出台关于零碳产业园的相关政策文件。近年来,多个省市积极探索建设各类零碳园区、近零碳园区、低碳园区和绿色园区。内蒙古、安徽、福建、广东等省份率先出台政策,鼓励开展零碳工业园示范项目。北京、广东、内蒙古、江苏、重庆、上海、浙江、广西已经建成或正在建设零碳园区。近期,宁德公司、联想公司、元气森林(饮料)等大型企业纷纷宣布零碳工厂建设计划。河北省张家口、山东、山西、江苏、重庆、四川、云南、青海等省市将推动近零碳示范工程或园区试点,而天津、湖南、河南、江西省则提出开展低碳园区试点[6]。
在各地政策的引导下,这些零碳(近零碳)产业园区和工厂通过应用新能源技术,加强园区能源降碳节能改造,完善碳排放管理体系,修建和改造绿色建筑,发展零碳交通和CCUS,加强园区数字化建设和改造,以及严格入园企业准入条件和实施动态评估等手段,积极开展零碳生产和生活。这一系列措施不仅有助于推动产业可持续发展和社会绿色低碳转型,同时也使我国在全球零碳产业园区实践中处于领先地位。
二、“双碳”背景下零碳园区建设障碍分析
2.1缺乏顶层设计
在“双碳”背景下,零碳园区建设面临一系列的障碍,其中主要的问题之一是缺乏顶层设计。这一问题表现在零碳园区内涵认识不足、规划路径不明以及标准体系缺乏等方面[7]。
2.1.1零碳园区内涵认识不足
在一些园区建设中,对于零碳概念的理解并不充分,导致在实际规划和执行过程中存在一些盲点。园区管理者和相关利益方对零碳的内涵了解不足,可能导致在实施过程中出现误区或无法全面考虑到零碳的方方面面。
2.1.2零碳园区规划路径不明
缺乏明确的规划路径使得零碳园区的建设在实践中可能缺乏有效引导。由于缺乏系统性的规划,一些园区可能在采取零碳措施时存在片面性或零散性,难以形成整体的合力,降低了零碳园区建设的效果。
2.1.3零碳园区标准体系缺乏
2022年3月29日,《低碳/零碳产业园区建设指南》正式发布,成为国内首个零碳园区标准。不过截至2022年6月,国内暂无零碳园区专项国家标准,也无国标计划,仅有两个针对零碳园区的团体标准发布,国内零碳园区标准体系建设亟待完善。缺乏统一的标准体系,不同地区和园区在零碳建设中可能存在标准不一、实施不同的情况[8]。这使得零碳园区的建设缺乏可比性和可持续性,难以形成全国范围内的统一推进力量。
2.2能源结构失衡
中国的能源活动导致超过八成的二氧化碳排放,而零碳园区对碳排放的要求更为严格,要求实现园区二氧化碳净排放量为零。然而,国内的能源结构明显以煤炭为主导,这在一定程度上妨碍了零碳园区的建设。
2020年我国的能源生产中,原煤占比60.0%,石油占比17%,天然气占比6.1%,其他占比16.9%。而在能源消费方面,煤炭占比56.0%,石油占比18.5%,天然气占比8.9%,其他占比16.6%。分析2005~2020年我国一次能源消费比例的变化,呈现出“一煤独大”的趋势[9]。
尽管近年来我国风力发电、光伏发电装机规模迅速增长,但由于以煤炭为主导的传统能源与以可再生能源为主的新能源供给存在结构失衡,要实现“双碳”目标仍然面临巨大挑战。这种能源结构的不平衡给零碳园区的建设带来了额外的艰辛,因为新能源的增加必须与传统煤炭等高碳能源的减少相匹配,以实现零碳园区的雄心目标。
2.3低碳相关技术水平不成熟
在企业层面,采用低碳科技所需的费用并不一定与企业的经济利益相关。单就环保与社会义务而言,要想推进此项工作,将是比较困难的。究其根本,是因为没有构建产学研融合的成果转移体系,没有形成一套完整的“制约-激励”体系[10]。另外,由于缺乏智能化的服务,还面临着“数据管理缺失”、“信息孤岛”等问题。目前,我国各个单位之间的信息体系相对封闭,难以实现高效的信息共享,形成了“信息孤岛”现象。
2.3零碳园区建设与碳约束之间的平衡
在中国,地区之间的发展是不均衡的,各个地区的发展水平是不一样的,而且他们拥有的资源来赋能也是不一样的,西部大开发、东北振兴和中部崛起等国家战略都是以工业发展为基本发动机,这必然会产生与之相关的二氧化碳排放。在这样的大环境下,作为国家发展高科技产业、推动自主创新的重要载体,它将按照自己的区位特征、发展阶段、产业特征、要素资源等因素,站在国家全局的角度来进行统筹规划,在兼顾地区发展与碳限制的前提下,怎样让生态文明与科技创新、经济繁荣相互融合,这就是一个急需解决的均衡问题。
三、零碳园区建设实现路径
3.1全生命周期园区零碳化管控设计
3.1.1明确零碳园区的建设目标与实施方案
一是要制定“无碳”的发展战略,制定“无碳”的发展路径。为实现既有零碳园区的低碳转型,必须根据当前行业的现状,建立相应的碳核算模式,开展全量碳信息的综合分析,进而实现低碳经济的目标与达峰时间的准确测算,进而根据零碳园区本身的“能源转型”、“应用转型”和“数字化”三项关键技术,对零碳园区的碳中和路径进行科学的筛选,并提出分年度、分领域的具体的减排时限,最终实现零碳园区的“零碳”管控,实现“零碳”的精准管控。
二是要提高制度的整体水平。在新的园区建设中,应按照碳中性的思想,从园区定位、产业选择和空间布局三个层次进行整体的规划。在此基础上,以“绿色、低碳、循环”为指导,按照“规划-建设-运营”相结合的理念,按照“零碳”的理念,有计划有步骤地开展“零碳”的智能公园建设。同时,要充分利用开发区管理委员会的功能,加强对“零碳”发展的资助,并通过多种方式进行整合,为“零碳”项目的发展提供必要的融资保证。
3.1.2对园区产业和基础设施进行零碳改造
通过优化产业结构,加快普及碳应用,促进产业链的优化。建议淘汰落后产能,避免引入高耗能、高污染、高碳排放的项目和企业进入园区。提倡利用低碳设备、低碳技术和低碳材料进行技术改造和装备升级,以提高能源利用效率,推动园区高耗能行业的转型升级。同时,建议引进新能源、节能环保等新兴产业,从源头上构建绿色低碳发展的屏障。根据园区碳排放碳达峰行动方案,建议完善园区的空间布局,加强低碳基础设施的建设。具体来说,需要全面考虑零碳能源体系、零碳建筑体系和零碳交通体系的布局,根据实际情况规划园区可再生能源区域。
3.1.3完善碳交易等机制提高用能效率
提出通过全要素资源配置,整合土地、机制、金融、技术、人才、信息等资源,实现对园区内碳排放及用能的综合分析和实时监测。建议多主体参与监管,包括建设覆盖园区企业、园区管理机构、政府主管部门各层级的监管体系,建设碳监测、碳减排、碳补偿激励机制等碳监测服务平台,实现多元化、信息化的监测模式。建议打造碳排放管理信息平台,推进园区绿色金融综合服务平台、招商引资服务平台等互联互通。积极建设低碳企业库、低碳项目库、低碳能源储备库和政策工具库等专题信息库,以提高碳排放管理工作的智能化水平。
3.2数字化打造智慧零碳园区
数字技术的综合发展,包括云计算、移动互联网、大数据、区块链、5G等,正在改变各产业链的管理、运行、生产、传输模式,从而促进绿色低碳转型。数字化赋能是建设零碳智慧园区的必要路径。首先,数字化提高了经济社会效率,通过数字化转型提升了管理和生产效率,依托大数据技术实现了更精准的资源部署和更高效的调度决策,从而提高了零碳园区的运行效率和管理质量。其次,数字化驱动了技术创新,推动了零碳、减碳、负碳技术的研发、推广和商业化应用,引领了园区经济的绿色低碳循环高质量发展。
3.3充分发挥政策机制作用,保障零碳规划落地
首先,必须开发系统、规范、标准的工业园区温室气体排放核算方法与工具包,以解决核算方法的可行性、一致性和可比性等问题。其次,需要在国家层面完善政策支持,统筹协调各方面的支持,建立“政策包”,通过财政补贴、奖励、贷款贴息等方式提供资金支持。地方也应制定配套措施,拓宽资金渠道,推动绿色金融手段的应用。最后,强调市场机制与政府监管的有机结合,通过碳排放权交易机制等手段,推动零碳园区建设工程的实施,实现碳交易与碳消费的平衡,达到(近)零碳的目标。
3.4零碳园区建设与零碳城市和零碳产业相结合
通过推动“产城融合”,城市与园区可以共同致力于绿色转型,以生态为引导,促进新型工业化和新型城镇化的良性互动,实现资源的共建共享。特别强调了零碳园区建设在这一过程中的关键地位,指出园区是城市碳排放最集中的空间,因此健全零碳园区的产业体系至关重要。这一体系需要着重发展零碳能源、零碳建筑、零碳交通,并详细阐述了这三个方面的要点。最终的目标是以零碳园区建设、零碳城市建设为引领,带动零碳美丽中国建设,实现生态文明与经济繁荣的协调发展,达到可持续发展的目标。
4结束语
在零碳产业园建设的探讨中,我们深入了解了国内外的现状和实践经验。从德国的零碳智慧园区到英国的碳捕集、利用和存储技术工业集群,再到我国各地积极探索的零碳园区建设,这一篇章充分展现了全球在追求绿色、低碳、可持续发展方面的共同努力。
然而,我们也看到零碳园区建设面临的一系列挑战,如缺乏顶层设计、能源结构失衡、低碳技术水平不成熟等。这些问题需要我们深入思考和共同努力来找到解决之道。
在实现零碳园区建设的路径中,全生命周期管控设计、数字化智慧园区、政策机制的发挥以及与城市和产业的融合成为了重要着力点。这些方向不仅是在技术上的突破,更是在制度和政策上的创新,是对未来可持续发展的有益探索。
因此,零碳产业园的建设不仅仅是一个产业的问题,更是一个社会、环境、经济共同协调的挑战。希望各方共同努力,以零碳园区建设为契机,推动全球绿色转型,实现生态文明与经济繁荣的和谐共赢。
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