摘要：在“雙碳”戰(zhàn)略的推動下，基于智慧園區(qū)數(shù)字化轉(zhuǎn)型基礎(chǔ)上，貫徹碳中和理念、創(chuàng)新零碳場景、整合零碳應用已成為智慧園區(qū)建設(shè)的主流方向，零碳園區(qū)將成為未來智慧園區(qū)發(fā)展的重要形態(tài)特征。本文對零碳智慧園區(qū)的建設(shè)背景、現(xiàn)狀、技術(shù)架構(gòu)，及綠色科技與園區(qū)數(shù)字化的應用需求和深度技術(shù)融合做了分析研究，探索零碳智慧園區(qū)建設(shè)方案，推進產(chǎn)業(yè)園區(qū)、工業(yè)園區(qū)、企業(yè)辦公園區(qū)的低碳建設(shè)，為構(gòu)建下一代智慧園區(qū)打下基礎(chǔ)。

 

　　關(guān)鍵詞：零碳，智慧園區(qū)，建設(shè)

 

　　引言

 

　　2020年9月，習總書記提出2030年碳達峰、2060年碳中和的總體目標，2021年10月，國務院印發(fā)《2030年前碳達峰行動方案》，提出要構(gòu)建碳達峰碳中和“1+N”政策體系，隨后各省、市、區(qū)政府都爭相制定雙碳轉(zhuǎn)型產(chǎn)業(yè)升級戰(zhàn)略規(guī)劃。國務院、發(fā)改委、工信部、生態(tài)環(huán)境部等各部門從能源優(yōu)化、資源利用、廢棄物處理、碳排放核算等各方面推動產(chǎn)業(yè)園區(qū)綠色發(fā)展、低碳轉(zhuǎn)型。零碳智慧園區(qū)的建設(shè)研究和實踐應用探索是加強智慧園區(qū)經(jīng)濟發(fā)展、能效管理的重要推力。

 

　　01

 

　　零碳智慧園區(qū)的建設(shè)背景

 

　　2022年1月國務院《“十四五”節(jié)能減排綜合工作方案》指出:引導工業(yè)企業(yè)向園區(qū)集聚，推動工業(yè)園區(qū)能源系統(tǒng)整體優(yōu)化和污染綜合整治，鼓勵工業(yè)企業(yè)、園區(qū)優(yōu)先利用可再生能源。以省級以上工業(yè)園區(qū)為重點，到2025年，計劃建成一批節(jié)能環(huán)保示范園區(qū)。

 

　　2021年2月國務院《關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系的指導意見》指出:科學編制新建產(chǎn)業(yè)園區(qū)開發(fā)建設(shè)規(guī)劃，依法依規(guī)開展規(guī)劃環(huán)境影響評價，嚴格準入標準，完善循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈條，推動形成產(chǎn)業(yè)循環(huán)耦合。推進既有產(chǎn)業(yè)園區(qū)和產(chǎn)業(yè)集群循環(huán)化改造，推動公共設(shè)施共建共享、能源梯級利用、資源循環(huán)利用和污染物集中安全處置等。

 

　　一時間雙碳工作如火如荼，產(chǎn)業(yè)園區(qū)成為建設(shè)城市低碳轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)升級的重要抓手。據(jù)畢馬威數(shù)據(jù)整理，中國已有2000多個國家級及省級工業(yè)園區(qū)，貢獻了全國工業(yè)產(chǎn)值的50%以上，工業(yè)園區(qū)也同時貢獻了全國二氧化碳排放量的31%。與此同時，大規(guī)模的工業(yè)園區(qū)也有達到系統(tǒng)性節(jié)能減排得天獨厚的優(yōu)勢，能夠通過能源、交通、建筑、產(chǎn)業(yè)、生活、智慧等綜合調(diào)整的戰(zhàn)略規(guī)劃，推動達成生態(tài)、零碳、智慧的新產(chǎn)業(yè)模式。

 

　　可見通過優(yōu)化產(chǎn)業(yè)空間布局、促進產(chǎn)業(yè)循環(huán)鏈接、推動節(jié)能降碳、推進資源高效綜合利用、加強污染集中治理等循環(huán)化改造，實現(xiàn)園區(qū)的零碳化治理已經(jīng)成為園區(qū)建設(shè)的迫切需求。

 

　　02

 

　　智慧園區(qū)的建設(shè)現(xiàn)狀及面臨挑戰(zhàn)

 

　　智慧園區(qū)是用信息技術(shù)為手段、智慧應用為支撐，全面整合園區(qū)內(nèi)外的資源，使園區(qū)管理服務等更高效便捷，實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡化、管理信息化、功能服務精準化和產(chǎn)業(yè)發(fā)展智能化，全面提升園區(qū)信息化管理水平。

 

　　目前智慧園區(qū)的建設(shè)重點在三個方面：數(shù)據(jù)融合，打通數(shù)據(jù)孤島，子系統(tǒng)數(shù)據(jù)全融合；系統(tǒng)聯(lián)動，多系統(tǒng)智能協(xié)同，簡化管理，提升運營效率；智慧創(chuàng)新，數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的融合，激發(fā)應用創(chuàng)新，持續(xù)提升運營效率。但是對于綠色低碳的建設(shè)仍缺乏頂層規(guī)劃設(shè)計，導致零碳布局缺失，能源管理停留在監(jiān)控階段。

 

　　因此急待通過建設(shè)零碳智慧園區(qū)管理體系，進行園區(qū)資產(chǎn)的抽象沉淀和能力融合，推動綠色創(chuàng)新技術(shù)的應用落地，運用數(shù)字技術(shù)開展碳跟蹤、碳核算，形成智慧安防、智慧能源、智慧消防、智慧通行、智慧招商等全方位的綠色智慧化服務，并可以快速的為合作伙伴提供更多的行業(yè)服務。

 

　　03

 

　　零碳智慧園區(qū)的建設(shè)目標與建設(shè)原則

 

　　3.1智慧園區(qū)雙碳建設(shè)痛點

 

　　園區(qū)是70%的經(jīng)濟活動發(fā)生地，是碳排放的主體，也是落實碳中和目標的主體，對于國家碳排放政策影響至關(guān)重要。

 

　　目前的智慧園區(qū)雙碳管理和節(jié)能降耗存在如下痛點：

 

　　(1)不了解自身碳排放的情況

 

　　(2)沒有具體的碳減排和碳中和的規(guī)劃

 

　　(3)無碳匯數(shù)據(jù)，無碳排與碳匯的核算方法

 

　　(4)無法預知碳達峰碳中和路徑

 

　　(5)能耗監(jiān)測不準確不全面

 

　　(6)生產(chǎn)經(jīng)營與節(jié)能降耗的平衡

 

　　(7)傳統(tǒng)生產(chǎn)模式缺失新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備。

 

　　3.2零碳智慧園區(qū)的建設(shè)目標

 

　　針對目前的建設(shè)痛點，應在如下幾個方面進行優(yōu)化完善：

 

　　(1)興業(yè)增效、安全生產(chǎn)

 

　　優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展；實現(xiàn)精準招商，提升產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢；監(jiān)管人員危險行為，降低不安全風險；全面、主動、實時掌握風險隱患。

 

　　(2)綠色低碳運營

 

　　實現(xiàn)能源綠色轉(zhuǎn)型，低碳循環(huán)發(fā)展；算法加持能效調(diào)優(yōu)，節(jié)能降耗互補保供；觀碳管碳助力監(jiān)管，輔助雙碳決策；輔助穩(wěn)定設(shè)備生產(chǎn)，延長使用壽命。

 

　　(3)極致服務體驗

 

　　全時在線，全域覆蓋；自助服務，人性化實時交互體驗；個性化按需服務，無打擾體驗。

 

　　(4)高效園區(qū)管理

 

　　實時可視，歷史可查，未來可測；實時響應處置，提前預防布控；數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務持續(xù)改進優(yōu)化。

 

　　利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI等創(chuàng)新ICT能力實現(xiàn)園區(qū)數(shù)字化改造，傳統(tǒng)能源與新能源協(xié)同管理，構(gòu)建綠色、節(jié)能、高效的園區(qū)環(huán)境。從而建設(shè)智慧、高效、綠色、安全的園區(qū)，實現(xiàn)園區(qū)的綠色高效智能化管理與運營。使園區(qū)建設(shè)從“智慧”到“零碳智慧”持續(xù)進化，重塑智慧園區(qū)高質(zhì)量發(fā)展的格局。

 

　　04

 

　　零碳智慧園區(qū)建設(shè)方案

 

　　零碳智慧園區(qū)是結(jié)合人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等為代表的新技術(shù)，以科技賦能，打造“智慧、高效、綠色、安全”的園區(qū)，提升園區(qū)的社會和經(jīng)濟價值，實現(xiàn)智慧化園區(qū)的綠色智慧轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)園區(qū)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的目標。

 

　　零碳智慧管理系統(tǒng)在原有智慧園區(qū)的管理系統(tǒng)中增加零碳智慧管理功能，實現(xiàn)從基礎(chǔ)設(shè)施、平臺支撐到業(yè)務應用的全方位零碳管理。

 

　　基礎(chǔ)設(shè)施：提供園區(qū)光儲充新能源建設(shè)，綠色發(fā)電，節(jié)能降耗。

 

　　平臺支撐：在零碳智慧管理系統(tǒng)融合集成和數(shù)據(jù)運營的基礎(chǔ)上，以零碳套件降低應用業(yè)務復雜度，助力快速孵化零碳業(yè)務。

 

　　業(yè)務應用：綜合能源管理強化能源管理，降低能源消耗，提高能源利用效率；碳管理降低園區(qū)企業(yè)碳減排履約風險，輔助企業(yè)參與碳交易市場的運作，從而助力園區(qū)綠色低碳發(fā)展。

 

　　零碳智慧管理系統(tǒng)在原有能源監(jiān)控的基礎(chǔ)上，增加了綜合能源管理、碳管理及碳業(yè)務應用的功能。使用綠色能源部分替代現(xiàn)有能源，利用大數(shù)據(jù)輔助傳統(tǒng)能源和新能源趨勢分析，基于目標進行能源算法調(diào)優(yōu)，優(yōu)化各用能環(huán)節(jié)，實現(xiàn)多能源互濟互補，節(jié)能降耗，從而實現(xiàn)綜合能耗的下降。針對電梯等園區(qū)設(shè)施的日常運行參數(shù)進行監(jiān)控，大數(shù)據(jù)分析零部件損耗情況，按需進行維保；對貴重儀器進行使用分析，及時跟蹤維保，提升設(shè)施的使用效率。針對資產(chǎn)進行一鍵盤點，盤點周期從月縮短到天；人車零等待通行；車位引導停車一步到位；人車布控，關(guān)鍵人車秒級定位，提升資產(chǎn)管理的效率。針對消防應急，煙感、門禁、閘機多維聯(lián)動，火情精準感知，逃生路線暢通無阻；安防應急，安防事件智能識別，主動報告，保障園區(qū)安全，提升應急管理效率。

 

　　對園區(qū)管理，可以實現(xiàn)綠色招商，碳能雙控。形成綠色產(chǎn)業(yè)聚集，增強產(chǎn)業(yè)園區(qū)的綜合競爭力，打造新名片；實現(xiàn)能源綠色轉(zhuǎn)型，低碳循環(huán)發(fā)展；觀碳管碳助力監(jiān)管，輔助雙碳決策。對園區(qū)企業(yè)，可以實現(xiàn)節(jié)能降碳降本增效。綜合能效可視、可管、可控，為節(jié)能增效提供決策支持；算法加持能效調(diào)優(yōu)，節(jié)能降耗互補保供，降低生產(chǎn)運營成本；建立企業(yè)碳數(shù)據(jù)體系，優(yōu)化碳資產(chǎn)組合，提供碳履約保障。對園區(qū)公眾，可以實現(xiàn)行為引導，倡導低碳生活。有利于推動形成綠色簡約的生活方式，降低物質(zhì)產(chǎn)品消耗和浪費；引導鼓勵公眾自愿踐行低碳，減少社會資源占用，增強公眾認知度和參與度。

 

　　05

 

　　零碳智慧園區(qū)技術(shù)架構(gòu)

 

　　零碳智慧管理平臺作為園區(qū)的數(shù)字底座，以云為基礎(chǔ)，以融合集成平臺和數(shù)據(jù)運營平臺為核心，通過優(yōu)化整合大數(shù)據(jù)、新能源、IOT、視頻等多種新ICT技術(shù)，融合數(shù)據(jù)和業(yè)務。提供集成服務能力、數(shù)據(jù)運營能力、便捷開發(fā)能力和ICT融合服務四大能力，實現(xiàn)南向連接標準化，北向應用服務化。解決客戶數(shù)據(jù)不互通，業(yè)務難融合的痛點問題，助力客戶實現(xiàn)業(yè)務協(xié)同與敏捷創(chuàng)新，打造智慧園區(qū)的數(shù)字底座。提供園區(qū)光儲新能源建設(shè)管理，實現(xiàn)能源協(xié)同優(yōu)化；對園區(qū)能源和碳資產(chǎn)進行智能分析和管理，并進行算法調(diào)優(yōu)，優(yōu)化園區(qū)的碳管理。

 

　　(1)智慧互聯(lián)

 

　　運用物聯(lián)、視頻技術(shù)實時感知園區(qū)人、機、物、空間，構(gòu)建數(shù)字孿生空間，實現(xiàn)OT與IT的互聯(lián)。同事支持跨域業(yè)務互聯(lián)，實現(xiàn)安防與消防，環(huán)境與能耗，資產(chǎn)與安防等園區(qū)跨域跨業(yè)務的互聯(lián)。

 

　　(2)平臺支撐

 

　　大數(shù)據(jù)平臺為AI提供堅實基礎(chǔ)；AI開放訓練平臺提供豐富視頻、圖像算法能力；應用開發(fā)平臺為智慧消防、智慧考勤等智慧應用提供個性化服務。

 

　　(3)零碳治理

 

　　南向通過云平臺接入新能源管理（光伏、儲能），傳統(tǒng)能源能效管理及調(diào)優(yōu)，綜合能源管理和碳管理。

 

　　對園區(qū)業(yè)務進行一站式綠色產(chǎn)業(yè)鏈梳理，分析產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展。包括：產(chǎn)業(yè)生態(tài)全景分析，補位薄弱產(chǎn)業(yè)；產(chǎn)業(yè)招商地圖分布，聚焦產(chǎn)業(yè)區(qū)域；區(qū)域產(chǎn)業(yè)地圖分析，聚焦碳排能排重點企業(yè)；按需定向篩選，鎖定招商范圍；低碳企業(yè)數(shù)據(jù)畫像，透析企業(yè)運營狀態(tài)；產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈全景呈現(xiàn)，補鏈決策參考。

 

　　進行園區(qū)綜合能源管理，基于零碳智慧管理系統(tǒng)實現(xiàn)各用能裝置的聯(lián)接（包括智能表具、生產(chǎn)設(shè)備、空調(diào)冷機、太陽能發(fā)電、儲能系統(tǒng)、充電樁等），收集用電數(shù)據(jù)進于分析，同時在IOC園區(qū)中屏進行展示。包括：用能可視，通過智能表具實現(xiàn)用能的自動計量，基于精準的用能度量實現(xiàn)部門費用分攤與結(jié)算機制；能效診斷，通過AI算法對用能數(shù)據(jù)進行分析，及時發(fā)現(xiàn)能耗異常，根據(jù)能源階梯電價優(yōu)化生產(chǎn)排程；用電預測，用電精準預測，提前調(diào)配，通過大數(shù)據(jù)分析，評估優(yōu)化空間，精準“買電”，避免浪費；用能優(yōu)化，在樓房頂部等區(qū)域部署太陽能發(fā)電裝置，優(yōu)先在用電高峰使用，分析用電情況，加裝儲能裝置，在閑時儲能，高峰時用能。

 

　　進行園區(qū)綜合碳管理，完成光儲監(jiān)測、多維碳排數(shù)據(jù)、碳足跡分析、碳資產(chǎn)管理、碳交易全可視、碳中和路徑分析。

 

　　06

 

　　結(jié)語

 

　　零碳轉(zhuǎn)型正在推動智慧園區(qū)向新模式、新業(yè)態(tài)發(fā)展。零碳轉(zhuǎn)型、能源轉(zhuǎn)型與數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深度融合，正在驅(qū)動能源供需方式和商業(yè)生態(tài)發(fā)生深刻變化，催生新的商業(yè)模式和新業(yè)態(tài)。通過整合能源咨詢、綠能替代、多能互補、能效管理、碳資產(chǎn)管理、數(shù)字化平臺等能力提供一站式智慧能源服務。

 

　　隨著國家和城市經(jīng)濟結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，可持續(xù)發(fā)展在投資決策中發(fā)揮越來越重的影響力，園區(qū)也需要重新審視自身在雙碳轉(zhuǎn)型過程中的機遇和挑戰(zhàn)，制定轉(zhuǎn)型路線圖和行動方案，提升園區(qū)建設(shè)及運營效率，降低轉(zhuǎn)型過程的技術(shù)風險和市場風險。

 

　　作者信息：

 

　　李培(1978)，女，滿族，籍貫遼寧海城，資深標準工程師，碩士，主要從事信息技術(shù)標準化（智慧城市、智慧園區(qū)、綠色低碳）方向的研究工作。

 

　　來源：ACT2023（首屆）國際零碳城市大會