摘要：在“雙碳”戰略的推動下，基于智慧園區數字化轉型基礎上，貫徹碳中和理念、創新零碳場景、整合零碳應用已成為智慧園區建設的主流方向，零碳園區將成為未來智慧園區發展的重要形態特征。本文對零碳智慧園區的建設背景、現狀、技術架構，及綠色科技與園區數字化的應用需求和深度技術融合做了分析研究，探索零碳智慧園區建設方案，推進產業園區、工業園區、企業辦公園區的低碳建設，為構建下一代智慧園區打下基礎。

 

　　關鍵詞：零碳，智慧園區，建設

 

　　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《2030年前碳達峰行動方案》，提出要構建碳達峰碳中和“1+N”政策體系，隨后各省、市、區政府都爭相制定雙碳轉型產業升級戰略規劃。國務院、發改委、工信部、生態環境部等各部門從能源優化、資源利用、廢棄物處理、碳排放核算等各方面推動產業園區綠色發展、低碳轉型。零碳智慧園區的建設研究和實踐應用探索是加強智慧園區經濟發展、能效管理的重要推力。

 

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　　零碳智慧園區的建設背景

 

　　2022年1月國務院《“十四五”節能減排綜合工作方案》指出:引導工業企業向園區集聚，推動工業園區能源系統整體優化和污染綜合整治，鼓勵工業企業、園區優先利用可再生能源。以省級以上工業園區為重點，到2025年，計劃建成一批節能環保示范園區。

 

　　2021年2月國務院《關于加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系的指導意見》指出:科學編制新建產業園區開發建設規劃，依法依規開展規劃環境影響評價，嚴格準入標準，完善循環產業鏈條，推動形成產業循環耦合。推進既有產業園區和產業集群循環化改造，推動公共設施共建共享、能源梯級利用、資源循環利用和污染物集中安全處置等。

 

　　一時間雙碳工作如火如荼，產業園區成為建設城市低碳轉型和產業升級的重要抓手。據畢馬威數據整理，中國已有2000多個國家級及省級工業園區，貢獻了全國工業產值的50%以上，工業園區也同時貢獻了全國二氧化碳排放量的31%。與此同時，大規模的工業園區也有達到系統性節能減排得天獨厚的優勢，能夠通過能源、交通、建筑、產業、生活、智慧等綜合調整的戰略規劃，推動達成生態、零碳、智慧的新產業模式。

 

　　可見通過優化產業空間布局、促進產業循環鏈接、推動節能降碳、推進資源高效綜合利用、加強污染集中治理等循環化改造，實現園區的零碳化治理已經成為園區建設的迫切需求。

 

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　　智慧園區的建設現狀及面臨挑戰

 

　　智慧園區是用信息技術為手段、智慧應用為支撐，全面整合園區內外的資源，使園區管理服務等更高效便捷，實現基礎設施網絡化、管理信息化、功能服務精準化和產業發展智能化，全面提升園區信息化管理水平。

 

　　目前智慧園區的建設重點在三個方面：數據融合，打通數據孤島，子系統數據全融合；系統聯動，多系統智能協同，簡化管理，提升運營效率；智慧創新，數據和系統的融合，激發應用創新，持續提升運營效率。但是對于綠色低碳的建設仍缺乏頂層規劃設計，導致零碳布局缺失，能源管理停留在監控階段。

 

　　因此急待通過建設零碳智慧園區管理體系，進行園區資產的抽象沉淀和能力融合，推動綠色創新技術的應用落地，運用數字技術開展碳跟蹤、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服務。

 

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　　零碳智慧園區的建設目標與建設原則

 

　　3.1智慧園區雙碳建設痛點

 

　　園區是70%的經濟活動發生地，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重要。

 

　　目前的智慧園區雙碳管理和節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劃

 

　　(3)無碳匯數據，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)能耗監測不準確不全面

 

　　(6)生產經營與節能降耗的平衡

 

　　(7)傳統生產模式缺失新技術、新工藝、新設備。

 

　　3.2零碳智慧園區的建設目標

 

　　針對目前的建設痛點，應在如下幾個方面進行優化完善：

 

　　(1)興業增效、安全生產

 

　　優化產業結構，促進產業發展；實現精準招商，提升產業優勢；監管人員危險行為，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

 

　　實現能源綠色轉型，低碳循環發展；算法加持能效調優，節能降耗互補保供；觀碳管碳助力監管，輔助雙碳決策；輔助穩定設備生產，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；數據驅動業務持續改進優化。

 

　　利用物聯網、大數據、AI等創新ICT能力實現園區數字化改造，傳統能源與新能源協同管理，構建綠色、節能、高效的園區環境。從而建設智慧、高效、綠色、安全的園區，實現園區的綠色高效智能化管理與運營。使園區建設從“智慧”到“零碳智慧”持續進化，重塑智慧園區高質量發展的格局。

 

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　　零碳智慧園區建設方案

 

　　零碳智慧園區是結合人工智能、大數據、云計算、物聯網等為代表的新技術，以科技賦能，打造“智慧、高效、綠色、安全”的園區，提升園區的社會和經濟價值，實現智慧化園區的綠色智慧轉型，實現園區經濟可持續發展的目標。

 

　　零碳智慧管理系統在原有智慧園區的管理系統中增加零碳智慧管理功能，實現從基礎設施、平臺支撐到業務應用的全方位零碳管理。

 

　　基礎設施：提供園區光儲充新能源建設，綠色發電，節能降耗。

 

　　平臺支撐：在零碳智慧管理系統融合集成和數據運營的基礎上，以零碳套件降低應用業務復雜度，助力快速孵化零碳業務。

 

　　業務應用：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；碳管理降低園區企業碳減排履約風險，輔助企業參與碳交易市場的運作，從而助力園區綠色低碳發展。

 

　　零碳智慧管理系統在原有能源監控的基礎上，增加了綜合能源管理、碳管理及碳業務應用的功能。使用綠色能源部分替代現有能源，利用大數據輔助傳統能源和新能源趨勢分析，基于目標進行能源算法調優，優化各用能環節，實現多能源互濟互補，節能降耗，從而實現綜合能耗的下降。針對電梯等園區設施的日常運行參數進行監控，大數據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，提升設施的使用效率。針對資產進行一鍵盤點，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，關鍵人車秒級定位，提升資產管理的效率。針對消防應急，煙感、門禁、閘機多維聯動，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，保障園區安全，提升應急管理效率。

 

　　對園區管理，可以實現綠色招商，碳能雙控。形成綠色產業聚集，增強產業園區的綜合競爭力，打造新名片；實現能源綠色轉型，低碳循環發展；觀碳管碳助力監管，輔助雙碳決策。對園區企業，可以實現節能降碳降本增效。綜合能效可視、可管、可控，為節能增效提供決策支持；算法加持能效調優，節能降耗互補保供，降低生產運營成本；建立企業碳數據體系，優化碳資產組合，提供碳履約保障。對園區公眾，可以實現行為引導，倡導低碳生活。有利于推動形成綠色簡約的生活方式，降低物質產品消耗和浪費；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。

 

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　　零碳智慧園區技術架構

 

　　零碳智慧管理平臺作為園區的數字底座，以云為基礎，以融合集成平臺和數據運營平臺為核心，通過優化整合大數據、新能源、IOT、視頻等多種新ICT技術，融合數據和業務。提供集成服務能力、數據運營能力、便捷開發能力和ICT融合服務四大能力，實現南向連接標準化，北向應用服務化。解決客戶數據不互通，業務難融合的痛點問題，助力客戶實現業務協同與敏捷創新，打造智慧園區的數字底座。提供園區光儲新能源建設管理，實現能源協同優化；對園區能源和碳資產進行智能分析和管理，并進行算法調優，優化園區的碳管理。

 

　　(1)智慧互聯

 

　　運用物聯、視頻技術實時感知園區人、機、物、空間，構建數字孿生空間，實現OT與IT的互聯。同事支持跨域業務互聯，實現安防與消防，環境與能耗，資產與安防等園區跨域跨業務的互聯。

 

　　(2)平臺支撐

 

　　大數據平臺為AI提供堅實基礎；AI開放訓練平臺提供豐富視頻、圖像算法能力；應用開發平臺為智慧消防、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），傳統能源能效管理及調優，綜合能源管理和碳管理。

 

　　對園區業務進行一站式綠色產業鏈梳理，分析產業現狀、優化產業結構、促進產業發展。包括：產業生態全景分析，補位薄弱產業；產業招商地圖分布，聚焦產業區域；區域產業地圖分析，聚焦碳排能排重點企業；按需定向篩選，鎖定招商范圍；低碳企業數據畫像，透析企業運營狀態；產業生態鏈全景呈現，補鏈決策參考。

 

　　進行園區綜合能源管理，基于零碳智慧管理系統實現各用能裝置的聯接（包括智能表具、生產設備、空調冷機、太陽能發電、儲能系統、充電樁等），收集用電數據進于分析，同時在IOC園區中屏進行展示。包括：用能可視，通過智能表具實現用能的自動計量，基于精準的用能度量實現部門費用分攤與結算機制；能效診斷，通過AI算法對用能數據進行分析，及時發現能耗異常，根據能源階梯電價優化生產排程；用電預測，用電精準預測，提前調配，通過大數據分析，評估優化空間，精準“買電”，避免浪費；用能優化，在樓房頂部等區域部署太陽能發電裝置，優先在用電高峰使用，分析用電情況，加裝儲能裝置，在閑時儲能，高峰時用能。

 

　　進行園區綜合碳管理，完成光儲監測、多維碳排數據、碳足跡分析、碳資產管理、碳交易全可視、碳中和路徑分析。

 

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　　結語

 

　　零碳轉型正在推動智慧園區向新模式、新業態發展。零碳轉型、能源轉型與數字化轉型的深度融合，正在驅動能源供需方式和商業生態發生深刻變化，催生新的商業模式和新業態。通過整合能源咨詢、綠能替代、多能互補、能效管理、碳資產管理、數字化平臺等能力提供一站式智慧能源服務。

 

　　隨著國家和城市經濟結構優化升級，可持續發展在投資決策中發揮越來越重的影響力，園區也需要重新審視自身在雙碳轉型過程中的機遇和挑戰，制定轉型路線圖和行動方案，提升園區建設及運營效率，降低轉型過程的技術風險和市場風險。

 

　　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，主要從事信息技術標準化（智慧城市、智慧園區、綠色低碳）方向的研究工作。

 

　　來源：ACT2023（首屆）國際零碳城市大會