錢曉棟，虞偉君，徐 展，朱克勤，張柯煒

（中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)浙江省電力設(shè)計(jì)院有限公司，浙江 杭州 310000）

0 引言

2018年3月，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)等六部委發(fā)布了《中國(guó)開發(fā)區(qū)審核公告目錄》（2018 版），全國(guó)共計(jì)2543 家開發(fā)區(qū)，包括國(guó)家級(jí)開發(fā)區(qū)552 家、省級(jí)開發(fā)區(qū)1991 家[1]。經(jīng)過40 多年漸進(jìn)式改革與發(fā)展，各類型園區(qū)遍布全國(guó)，呈現(xiàn)“北重南輕”的產(chǎn)業(yè)格局。

園區(qū)是產(chǎn)業(yè)集聚的核心單元，也是推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化、實(shí)施制造業(yè)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略最重要、最廣泛的空間載體，還是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引擎。根據(jù)研究顯示，2015年我國(guó)工業(yè)園區(qū)碳排放達(dá)全國(guó)總排放量的31%，呈現(xiàn)持續(xù)攀升態(tài)勢(shì)。為此，園區(qū)通過質(zhì)量變革、效率變革和動(dòng)力變革，率先實(shí)現(xiàn)綠色低碳，對(duì)我國(guó)實(shí)施“30·60”戰(zhàn)略具有重大意義[2]。

1 園區(qū)“雙碳”路徑研究

1.1 園區(qū)綠色低碳發(fā)展趨勢(shì)

1.1.1 立足區(qū)域統(tǒng)籌，呈現(xiàn)一體化發(fā)展格局

伴隨著西部大開發(fā)、東北振興以及長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)、“一帶一路”倡議推進(jìn)，我國(guó)園區(qū)呈現(xiàn)“北上、西進(jìn)、郊區(qū)化”發(fā)展趨勢(shì)，需要按照空間、區(qū)位、能源和資源稟賦，統(tǒng)籌優(yōu)化地區(qū)功能，加快形成區(qū)域一體化協(xié)同共進(jìn)的新格局。

1.1.2 立足產(chǎn)城融合，多領(lǐng)域耦合趨勢(shì)顯著

當(dāng)前，以產(chǎn)城融合、產(chǎn)業(yè)新城等理念為指導(dǎo)的園區(qū)轉(zhuǎn)型升級(jí)將主導(dǎo)我國(guó)未來新型城鎮(zhèn)化進(jìn)程，推動(dòng)城市群和都市圈健康發(fā)展，勢(shì)必會(huì)促進(jìn)能源、交通、數(shù)字、水利、生態(tài)、產(chǎn)業(yè)、文化多領(lǐng)域高度耦合[3]，需要全方位構(gòu)建“多網(wǎng)”融合發(fā)展體系，提出系統(tǒng)化解決方案。

1.1.3 立足科技賦能，加速零碳智慧化轉(zhuǎn)型

“零碳智慧化”是“十四五”時(shí)期的核心發(fā)展方向，我國(guó)正在積極探索科技賦能園區(qū)碳中和發(fā)展路徑，依托零碳操作系統(tǒng)，以智慧化管理實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)低碳化發(fā)展、能源綠色化轉(zhuǎn)型、設(shè)施集聚化共享、資源循環(huán)化利用，這將成為園區(qū)轉(zhuǎn)型主流趨勢(shì)。園區(qū)碳中和研究領(lǐng)域如圖1所示。

圖1 園區(qū)碳中和研究領(lǐng)域

1.2 園區(qū)“雙碳”路徑研究?jī)?nèi)涵

近年來，我國(guó)工業(yè)園區(qū)綠色低碳循環(huán)發(fā)展試點(diǎn)工作遵循減量化、再利用、再循環(huán)的原則，從產(chǎn)業(yè)低碳化、能源低碳化、基礎(chǔ)設(shè)施低碳化和管理低碳化4個(gè)維度，提出適用于各類型園區(qū)低碳發(fā)展路徑的研究思路[4]。

邊緣缺陷的預(yù)處理過程如圖3所示。對(duì)采集的原圖像進(jìn)行灰度化處理，轉(zhuǎn)化為256級(jí)的灰度圖，分別采用圖像增強(qiáng)來提高勺子和背景的對(duì)比度，圖像二值化方法來分割出金屬餐具，圖像濾波法濾除圖像中的噪聲點(diǎn)，邊緣檢測(cè)法檢測(cè)金屬餐具的邊緣。

園區(qū)“雙碳”路徑研究應(yīng)從減少碳排放和加大碳吸收兩方面入手，同時(shí)加強(qiáng)智慧管控。本文重點(diǎn)關(guān)注園區(qū)“雙碳”建設(shè)過程中存在的共性問題，構(gòu)建生態(tài)、建筑、能源、資源、交通和服務(wù)六大網(wǎng)絡(luò)。

2 園區(qū)“雙碳”實(shí)施路徑

2.1 著力構(gòu)建藍(lán)綠交織的生態(tài)網(wǎng)

構(gòu)建園區(qū)藍(lán)綠空間并優(yōu)化空間布局，對(duì)環(huán)境保護(hù)、減少能耗、降低污染排放具有重要意義。一方面，依托河湖、濕地、森林、草地建設(shè)綠色基礎(chǔ)設(shè)施，引入基于自然的解決方案理念，打造氣候友好型生態(tài)系統(tǒng)，通過增加綠化覆蓋面積，能有效提升園區(qū)生態(tài)碳匯能力。另一方面，以生態(tài)文明示范區(qū)建設(shè)引領(lǐng)生態(tài)修復(fù)改造，鼓勵(lì)園區(qū)采用生態(tài)環(huán)境導(dǎo)向的開發(fā)模式，將可利用的土地資源開發(fā)為農(nóng)/漁光互補(bǔ)、礦坑光伏、分布式風(fēng)電、水源熱泵等新能源項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境治理與新能源利用融合發(fā)展；園區(qū)內(nèi)通過預(yù)留公共綠地及其地下空間，為共建共享綜合能源站提供設(shè)施場(chǎng)地，整體提高園區(qū)用能清潔化程度。

2.2 著力構(gòu)建綠色健康的建筑網(wǎng)

建筑是園區(qū)碳排放主要來源之一，貫穿了園區(qū)的建設(shè)和運(yùn)行全過程。①對(duì)既有存量廠房、建筑加快節(jié)能改造，開展建筑能源審計(jì)，根據(jù)負(fù)荷特性推廣屋頂光伏，發(fā)展附建小型風(fēng)電，提高建筑可再生能源利用比例；利用園區(qū)工業(yè)余熱、清潔能源，改善園區(qū)建筑供熱、制冷系統(tǒng)，創(chuàng)新能源利用形式。②加強(qiáng)規(guī)劃設(shè)計(jì)管控，引導(dǎo)建筑低碳用能，在土地出讓規(guī)劃設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，合理確定開發(fā)強(qiáng)度、明確綠色建筑星級(jí)和能耗標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)精細(xì)化設(shè)計(jì)管理，從源頭上推進(jìn)建筑節(jié)能減排。③大力發(fā)展綠色建筑、推動(dòng)園區(qū)低碳建設(shè)，推廣新型低碳建材，研發(fā)高性能圍護(hù)結(jié)構(gòu)，增加建材循環(huán)利用；推行裝配式鋼結(jié)構(gòu)等新型建造方式，加強(qiáng)智能建造在工程建設(shè)各環(huán)節(jié)應(yīng)用。④促進(jìn)再生能源的有效利用，發(fā)展近零能耗建筑，遵循“被動(dòng)優(yōu)先減少需求、主動(dòng)優(yōu)化提高能效”理念，全面推行超低能耗、近零能耗和零能耗建筑。

2.3 著力構(gòu)建清潔高效的能源網(wǎng)

供能與用能是園區(qū)碳排放的主要場(chǎng)景，通過能源轉(zhuǎn)型、優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，綜合提升園區(qū)能源梯級(jí)利用。①構(gòu)建綠色多元的能源供給，建立以非化石能源為主的能源系統(tǒng)，配套智能電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，最大限度利用可再生能源和外購(gòu)綠電。②大力發(fā)展新能源配套儲(chǔ)能，構(gòu)建以“新能源+儲(chǔ)能”為主體的新型電力系統(tǒng)，在系統(tǒng)的發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)加大儲(chǔ)能應(yīng)用；推廣再生能源電力規(guī)模化制氫，構(gòu)建以電能、氫能及熱能系統(tǒng)為儲(chǔ)能模型基礎(chǔ)的微電網(wǎng)系統(tǒng)，提高氫能有效利用。③加強(qiáng)能源一體化綜合管控，建設(shè)多種類型的分布式綜合能源系統(tǒng)，打通電、熱、冷、氣、氫等各能源子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)能源互補(bǔ)互濟(jì)和多系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化。

2.4 著力構(gòu)建循環(huán)“無廢”的資源網(wǎng)

探索“無廢工廠”“無廢園區(qū)”建設(shè)模式，構(gòu)建“零垃圾、零廢水、零廢氣、零廢熱、零能耗”循環(huán)體系。①加強(qiáng)物料和能源的回收利用，構(gòu)建園區(qū)綠色循環(huán)共生體系，以能源或物料形式實(shí)現(xiàn)廢棄物資源轉(zhuǎn)化和回收利用。②強(qiáng)化循環(huán)、高效的垃圾無害化處理能力，建設(shè)生活垃圾焚燒發(fā)電、危險(xiǎn)廢物集中處置等項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)生活垃圾、廚余垃圾、建筑垃圾、危險(xiǎn)廢物無害化處理和資源化利用。③構(gòu)建自然健康的水循環(huán)系統(tǒng)，加快推進(jìn)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)，引導(dǎo)園區(qū)污水集中處理，加強(qiáng)水資源分類利用和循環(huán)使用，從而減少新鮮水取用量和污水外排量。

2.5 著力構(gòu)建零碳便捷的交通網(wǎng)

交通碳排放一般占園區(qū)總排放的3%～5%，物流園區(qū)占5%～15%。①優(yōu)先發(fā)展公共交通體系，建設(shè)城園一體化城際鐵路、快速公路等區(qū)域交通體系，有條件的園區(qū)可發(fā)展有軌電車、輕軌等，有效降低私家車出行比重；營(yíng)造慢行易達(dá)的綠道系統(tǒng)，鼓勵(lì)低碳出行。②大力推廣交通電能替代，依托氫能、鋰電池、燃料電池等技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展，推廣新能源和清潔能源車船應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)交通工具電氣化。③構(gòu)建低碳基礎(chǔ)設(shè)施體系，加快建設(shè)公共領(lǐng)域充換電樁，做好充電設(shè)施預(yù)留接口與停車場(chǎng)區(qū)域總體布局；為車輛提供駛?cè)胧骄C合能源補(bǔ)充服務(wù)的新型公共基礎(chǔ)設(shè)施。

2.6 著力構(gòu)建智慧互動(dòng)的服務(wù)網(wǎng)

隨著數(shù)字技術(shù)的融合發(fā)展，打造數(shù)字化園區(qū)，推進(jìn)智能化服務(wù)成為園區(qū)“雙碳”建設(shè)的必由之路。①推動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型，加快搭建智能化新型基礎(chǔ)設(shè)施，將物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)施、通信系統(tǒng)等納入公共基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)一建設(shè)。②構(gòu)建綜合能源智慧服務(wù)平臺(tái)，將能源資源與數(shù)字化深度融合，實(shí)現(xiàn)園區(qū)“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”萬物互聯(lián)，加強(qiáng)能源資源優(yōu)化配置與調(diào)度，做好碳排放監(jiān)測(cè)、分析和預(yù)警，推動(dòng)全領(lǐng)域節(jié)能降碳。③積極探索建設(shè)數(shù)字孿生園區(qū)，基于園區(qū)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與數(shù)字孿生技術(shù)，對(duì)園區(qū)建筑、市政管線等基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行全方位三維仿真，構(gòu)建智慧產(chǎn)業(yè)、智慧交通、智慧建筑、智慧能源、智能碳管理、智慧政務(wù)等十大數(shù)字化應(yīng)用場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)園區(qū)綜合運(yùn)營(yíng)態(tài)勢(shì)全域感知。

3 園區(qū)“雙碳”路徑應(yīng)用

3.1 園區(qū)碳排放特征分析

由于我國(guó)園區(qū)形態(tài)功能各異，“雙碳”路徑落腳點(diǎn)也各不相同。依據(jù)園區(qū)建筑功能，可以分為生產(chǎn)制造型、港口物流型、科創(chuàng)辦公型和產(chǎn)城融合型等園區(qū)[5]，圍繞園區(qū)建筑、工業(yè)和交通等開展碳排放特征分析。

3.1.1 生產(chǎn)制造型園區(qū)

生產(chǎn)制造型園區(qū)主體功能為生產(chǎn)制造，建筑以廠房和車間為主，碳排放主要來源于生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的能源消費(fèi)，其次是產(chǎn)品及原材料交通運(yùn)輸和建筑供電、供暖等。

3.1.2 港口物流型園區(qū)

港口物流型園區(qū)一般位于空港、海港和陸港等交通樞紐，建筑以倉(cāng)庫(kù)為主，碳排放主要來源于運(yùn)輸、裝卸、分揀、配送等環(huán)節(jié)的交通碳排放以及自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)和冷庫(kù)的建筑碳排放。

3.1.3 科創(chuàng)辦公型園區(qū)

科創(chuàng)辦公型園區(qū)主體功能為商務(wù)辦公，建筑以寫字樓、科研中心和配套的商業(yè)、酒店、會(huì)展為主，整體開發(fā)強(qiáng)度較大且用能較為統(tǒng)一；碳排放主要來源于建筑供電、供暖以及辦公設(shè)備能耗等，其中空調(diào)系統(tǒng)耗能較大；其次是園區(qū)公共交通和私家車所產(chǎn)生的碳排放。

3.1.4 產(chǎn)城融合型園區(qū)

產(chǎn)城融合型園區(qū)將產(chǎn)業(yè)發(fā)展和城市功能相結(jié)合，是當(dāng)下園區(qū)發(fā)展的主要空間形式，包括經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、高新技術(shù)開發(fā)區(qū)、特色小鎮(zhèn)、產(chǎn)業(yè)新城等。兼具其他園區(qū)碳排放特征，同時(shí)園區(qū)在生活方面的碳排放量也較大；因其藍(lán)綠空間較為豐富，具有一定碳匯功能。

3.2 園區(qū)“雙碳”路徑實(shí)施方案

針對(duì)各類型園區(qū)碳排放特征、建筑形式等，提出行之有效的園區(qū)“雙碳”路徑實(shí)施方案。

3.2.1 生產(chǎn)制造型園區(qū)“雙碳”路徑

通過構(gòu)建綠色多元化的能源供給和加強(qiáng)能源一體化綜合管控來促進(jìn)能源綠色轉(zhuǎn)型，調(diào)整工業(yè)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，降低傳統(tǒng)化石能源比重，提高可再生能源占比；建設(shè)能源綜合管理平臺(tái)，提高能源梯級(jí)利用率，加強(qiáng)重點(diǎn)用能企業(yè)與碳中和模型相對(duì)應(yīng)的能效標(biāo)準(zhǔn)管理，從能源供給側(cè)實(shí)現(xiàn)零碳能源。

3.2.2 港口物流型園區(qū)“雙碳”路徑

加強(qiáng)園區(qū)運(yùn)營(yíng)階段碳排放管理，共建城市配送公共平臺(tái)，發(fā)展“同倉(cāng)共配、末端共享”智能配送模式，優(yōu)化運(yùn)力資源；以分布式光伏、風(fēng)電模式探索零碳倉(cāng)儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)零碳物流園區(qū)建設(shè)。

3.2.3 科創(chuàng)辦公型園區(qū)“雙碳”路徑

著重構(gòu)建園區(qū)綜合能源智慧服務(wù)平臺(tái)，推動(dòng)零碳建筑和零碳交通轉(zhuǎn)型。做好建筑被動(dòng)式設(shè)計(jì)，推廣光伏建筑一體化，建設(shè)區(qū)域能源站，大力發(fā)展集中供冷、供熱、供電應(yīng)用，通過智能化的能源管理全面實(shí)現(xiàn)建筑零能耗；優(yōu)先發(fā)展綠色便捷的公共交通，積極探索“光儲(chǔ)充檢換”一體站建設(shè)。開通便捷停車、線上繳費(fèi)業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)園區(qū)智慧交通無感通行。

3.2.4 產(chǎn)城融合型園區(qū)“雙碳”路徑

堅(jiān)持生產(chǎn)、生活、生態(tài)“三生”融合，完善山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)機(jī)制，構(gòu)建綠色低碳的園區(qū)形態(tài)，增加園區(qū)綠化碳匯面積；引導(dǎo)非化石能源消費(fèi)和分布式能源發(fā)展，完善產(chǎn)城一體化軌道交通建設(shè)，大力發(fā)展星級(jí)綠色建筑，加強(qiáng)垃圾無害化處理與循環(huán)利用，積極探索數(shù)字孿生園區(qū)建設(shè)，促進(jìn)能源、交通、建筑、生活等領(lǐng)域低碳轉(zhuǎn)型，引領(lǐng)園區(qū)高質(zhì)量發(fā)展。

4 結(jié)語

隨著我國(guó)“30·60”戰(zhàn)略不斷深化，需要在園區(qū)規(guī)劃、建設(shè)、管理、運(yùn)營(yíng)全過程系統(tǒng)性融入碳中和理念，結(jié)合新一輪國(guó)土空間規(guī)劃編制，從區(qū)域一體化協(xié)同發(fā)展著手，構(gòu)建能源、交通、數(shù)字、水利、生態(tài)、產(chǎn)業(yè)、文化等領(lǐng)域“多網(wǎng)”融合發(fā)展體系，并依據(jù)園區(qū)能源和資源稟賦，系統(tǒng)制定“雙碳”實(shí)施路徑，采取切實(shí)可行措施確保園區(qū)的低碳化、綠色化、智慧化轉(zhuǎn)型。