摘要：在“雙碳”戰(zhàn)略的推動(dòng)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(yīng)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(yīng)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(jìn)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(xí)總書記提出2030年碳達(dá)峰、2060年碳中和的總體目標(biāo)，2021年10月，國務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》，提出要構(gòu)建碳達(dá)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(wù)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(dòng)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(shí)踐應(yīng)用探索是加強(qiáng)智慧園區(qū)經(jīng)濟(jì)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(wù)院《“十四五”節(jié)能減排綜合工作方案》指出:引導(dǎo)工業(yè)企業(yè)向園區(qū)集聚，推動(dòng)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(lì)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(diǎn)，到2025年，計(jì)劃建成一批節(jié)能環(huán)保示范園區(qū)。

 

　　2021年2月國務(wù)院《關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的指導(dǎo)意見》指出:科學(xué)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(jià)，嚴(yán)格準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，完善循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈條，推動(dòng)形成產(chǎn)業(yè)循環(huán)耦合。推進(jìn)既有產(chǎn)業(yè)園區(qū)和產(chǎn)業(yè)集群循環(huán)化改造，推動(dòng)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(shí)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(gè)國家級及省級工業(yè)園區(qū)，貢獻(xiàn)了全國工業(yè)產(chǎn)值的50%以上，工業(yè)園區(qū)也同時(shí)貢獻(xiàn)了全國二氧化碳排放量的31%。與此同時(shí)，大規(guī)模的工業(yè)園區(qū)也有達(dá)到系統(tǒng)性節(jié)能減排得天獨(dú)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(dòng)達(dá)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(jìn)產(chǎn)業(yè)循環(huán)鏈接、推動(dòng)節(jié)能降碳、推進(jìn)資源高效綜合利用、加強(qiáng)污染集中治理等循環(huán)化改造，實(shí)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(yīng)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(wù)等更高效便捷，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)化、管理信息化、功能服務(wù)精準(zhǔn)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(diǎn)在三個(gè)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(dòng)，多系統(tǒng)智能協(xié)同，簡化管理，提升運(yùn)營效率；智慧創(chuàng)新，數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的融合，激發(fā)應(yīng)用創(chuàng)新，持續(xù)提升運(yùn)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(jì)，導(dǎo)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(jìn)行園區(qū)資產(chǎn)的抽象沉淀和能力融合，推動(dòng)綠色創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用落地，運(yùn)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(wù)，并可以快速的為合作伙伴提供更多的行業(yè)服務(wù)。

 

　　03

 

　　零碳智慧園區(qū)的建設(shè)目標(biāo)與建設(shè)原則

 

　　3.1智慧園區(qū)雙碳建設(shè)痛點(diǎn)

 

　　園區(qū)是70%的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)發(fā)生地，是碳排放的主體，也是落實(shí)碳中和目標(biāo)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(diǎn)：

 

　　(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(yù)知碳達(dá)峰碳中和路徑

 

　　(5)能耗監(jiān)測不準(zhǔn)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(biāo)

 

　　針對目前的建設(shè)痛點(diǎn)，應(yīng)在如下幾個(gè)方面進(jìn)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(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展；實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)招商，提升產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢；監(jiān)管人員危險(xiǎn)行為，降低不安全風(fēng)險(xiǎn)；全面、主動(dòng)、實(shí)時(shí)掌握風(fēng)險(xiǎn)隱患。

 

　　(2)綠色低碳運(yùn)營

 

　　實(shí)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(bǔ)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(wù)體驗(yàn)

 

　　全時(shí)在線，全域覆蓋；自助服務(wù)，人性化實(shí)時(shí)交互體驗(yàn)；個(gè)性化按需服務(wù)，無打擾體驗(yàn)。

 

　　(4)高效園區(qū)管理

 

　　實(shí)時(shí)可視，歷史可查，未來可測；實(shí)時(shí)響應(yīng)處置，提前預(yù)防布控；數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)持續(xù)改進(jìn)優(yōu)化。

 

　　利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI等創(chuàng)新ICT能力實(shí)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(shí)現(xiàn)園區(qū)的綠色高效智能化管理與運(yùn)營。使園區(qū)建設(shè)從“智慧”到“零碳智慧”持續(xù)進(jìn)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(jì)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(jì)價(jià)值，實(shí)現(xiàn)智慧化園區(qū)的綠色智慧轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)園區(qū)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

 

　　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(shí)現(xiàn)從基礎(chǔ)設(shè)施、平臺支撐到業(yè)務(wù)應(yīng)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(yùn)營的基礎(chǔ)上，以零碳套件降低應(yīng)用業(yè)務(wù)復(fù)雜度，助力快速孵化零碳業(yè)務(wù)。

 

　　業(yè)務(wù)應(yīng)用：綜合能源管理強(qiáng)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(fēng)險(xiǎn)，輔助企業(yè)參與碳交易市場的運(yùn)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(wù)應(yīng)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(biāo)進(jìn)行能源算法調(diào)優(yōu)，優(yōu)化各用能環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)多能源互濟(jì)互補(bǔ)，節(jié)能降耗，從而實(shí)現(xiàn)綜合能耗的下降。針對電梯等園區(qū)設(shè)施的日常運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，大數(shù)據(jù)分析零部件損耗情況，按需進(jìn)行維保；對貴重儀器進(jìn)行使用分析，及時(shí)跟蹤維保，提升設(shè)施的使用效率。針對資產(chǎn)進(jìn)行一鍵盤點(diǎn)，盤點(diǎn)周期從月縮短到天；人車零等待通行；車位引導(dǎo)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(yīng)急，煙感、門禁、閘機(jī)多維聯(lián)動(dòng)，火情精準(zhǔn)感知，逃生路線暢通無阻；安防應(yīng)急，安防事件智能識別，主動(dòng)報(bào)告，保障園區(qū)安全，提升應(yīng)急管理效率。

 

　　對園區(qū)管理，可以實(shí)現(xiàn)綠色招商，碳能雙控。形成綠色產(chǎn)業(yè)聚集，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)園區(qū)的綜合競爭力，打造新名片；實(shí)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(shí)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(bǔ)保供，降低生產(chǎn)運(yùn)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(shí)現(xiàn)行為引導(dǎo)，倡導(dǎo)低碳生活。有利于推動(dòng)形成綠色簡約的生活方式，降低物質(zhì)產(chǎn)品消耗和浪費(fèi)；引導(dǎo)鼓勵(lì)公眾自愿踐行低碳，減少社會資源占用，增強(qiáng)公眾認(rèn)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(yùn)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(wù)。提供集成服務(wù)能力、數(shù)據(jù)運(yùn)營能力、便捷開發(fā)能力和ICT融合服務(wù)四大能力，實(shí)現(xiàn)南向連接標(biāo)準(zhǔn)化，北向應(yīng)用服務(wù)化。解決客戶數(shù)據(jù)不互通，業(yè)務(wù)難融合的痛點(diǎn)問題，助力客戶實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)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(shí)現(xiàn)能源協(xié)同優(yōu)化；對園區(qū)能源和碳資產(chǎn)進(jìn)行智能分析和管理，并進(jìn)行算法調(diào)優(yōu)，優(yōu)化園區(qū)的碳管理。

 

　　(1)智慧互聯(lián)

 

　　運(yùn)用物聯(lián)、視頻技術(shù)實(shí)時(shí)感知園區(qū)人、機(jī)、物、空間，構(gòu)建數(shù)字孿生空間，實(shí)現(xiàn)OT與IT的互聯(lián)。同事支持跨域業(yè)務(wù)互聯(lián)，實(shí)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(wù)的互聯(lián)。

 

　　(2)平臺支撐

 

　　大數(shù)據(jù)平臺為AI提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；AI開放訓(xùn)練平臺提供豐富視頻、圖像算法能力；應(yīng)用開發(fā)平臺為智慧消防、智慧考勤等智慧應(yīng)用提供個(gè)性化服務(wù)。

 

　　(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(wù)進(jìn)行一站式綠色產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂?，分析產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。包括：產(chǎn)業(yè)生態(tài)全景分析，補(bǔ)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(diǎn)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(yùn)營狀態(tài)；產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈全景呈現(xiàn)，補(bǔ)鏈決策參考。

 

　　進(jìn)行園區(qū)綜合能源管理，基于零碳智慧管理系統(tǒng)實(shí)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(jī)、太陽能發(fā)電、儲能系統(tǒng)、充電樁等），收集用電數(shù)據(jù)進(jìn)于分析，同時(shí)在IOC園區(qū)中屏進(jìn)行展示。包括：用能可視，通過智能表具實(shí)現(xiàn)用能的自動(dòng)計(jì)量，基于精準(zhǔn)的用能度量實(shí)現(xiàn)部門費(fèi)用分?jǐn)偱c結(jié)算機(jī)制；能效診斷，通過AI算法對用能數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)能耗異常，根據(jù)能源階梯電價(jià)優(yōu)化生產(chǎn)排程；用電預(yù)測，用電精準(zhǔn)預(yù)測，提前調(diào)配，通過大數(shù)據(jù)分析，評估優(yōu)化空間，精準(zhǔn)“買電”，避免浪費(fèi)；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(shí)儲能，高峰時(shí)用能。

 

　　進(jìn)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(dòng)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(dòng)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(bǔ)、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(wù)。

 

　　隨著國家和城市經(jīng)濟(jì)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(jī)遇和挑戰(zhàn)，制定轉(zhuǎn)型路線圖和行動(dòng)方案，提升園區(qū)建設(shè)及運(yùn)營效率，降低轉(zhuǎn)型過程的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和市場風(fēng)險(xiǎn)。

 

　　作者信息：

 

　　李培(1978)，女，滿族，籍貫遼寧海城，資深標(biāo)準(zhǔn)工程師，碩士，主要從事信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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