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三元转型开启园区智慧零碳新篇章

2022-05-09
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随着经济发展和人民生活水平的提高,能源消耗和碳排放也在不断攀升。目前,我国碳排总量已占到全球的三分之一,未来全球碳中和中国将贡献主要力量。实现“双碳”目标任重而道远,其中,能源转型是核心关键。

经过多年发展,能源转型已由起步蓄力期转向全面加速期,正在推动全球能源和工业体系加快演变重构。当前全球能源体系发生着深刻变革,能源结构低碳化转型加快推进,能源系统多元化迭代蓬勃演进,能源产业智能化升级进程加速。

一、以三元转型战略为指引,构建零碳智慧能源体系

三元体科学发展体系

能源革命与信息革命贯穿整个人类历史长河,能源和信息是推动着社会向前发展的两个关键要素,而发展也带来严重的环境和气候治理问题。三元科学发展体系,以科学理论为基础,涵盖从战略、管理到业务及技术的一系列方法论,为全球转型发展提供体系化支撑。

其中,三元战略发展模型包括生态、产业和技术三个维度在零碳、能源和数字化方面的三元转型,支撑能源、碳和数字化三大体系演进升级。通过能源流、碳流、信息流和价值流的多维融合,构建以数据为核心生产要素的零碳智慧能源体系,通过数字化转型为能源转型和碳中和铺设一条数字之路,推动全社会清洁、高效、可持续发展。

零碳智慧能源体系是未来能源发展的愿景,为全球气候目标实现、维护世界能源安全、促进经济增长提供核心动力。零碳智慧能源体系以安全可靠、高效经济、零碳智慧为核心目标,涵盖多能互补的综合能源供给系统、低碳绿色的能源消费系统、以及电氢水冷热等多元化协同的管理运营系统。

三元转型全球战略发展模型

在国家层面,需要结合能源资源禀赋及产业结构特点合理设定转型目标及节奏,通过政策牵引绿色低碳经济发展,推动产业升级、区域发展、能源转型、低碳生活、节能环保等价值落地,构建以数字基础设施为底座的零碳智慧能源基础设施及三元转型综合治理体系。

在城市层面,需要围绕三元转型目标,在典型城市场景构建零碳转型和能源转型能力,借助数字技术使能低碳治理、能效提升、碳能协同等多模块价值实现,助力实现规划、建设、运营一体化零碳城市治理体系。

园区是城市的基本单元,是产业集聚发展的核心场景,也是我国推进新型城镇化、实施制造强国战略最重要、最广泛的空间载体。作为先进要素高度集聚、创新活动蓬勃发展的主要载体,园区将在“双碳”战略实践中发挥至关重要的作用。

二、以智慧零碳园区为样板,推动三元转型创新落地

园区种类和功能繁多,据统计国内17000多个各类园区贡献了全国一半以上的工业产值及近70%的工业用能,仅工业园区就贡献了全国碳排放总量的31%。国务院发布的《2030年前碳达峰行动方案》提出,选择100个具有典型代表性的城市和园区开展试点,在政策、资金、技术等方面给予支持,加快推进绿色低碳转型。

智慧零碳园区具有巨大的市场空间。据相关机构预测,至2050年,全球能源转型累计相关投资将达131万亿美元,中国相关投资约为138万亿人民币,其中智慧零碳园区在“十四五”期间的商业空间超过一万亿人民币。

当前园区建设的难点在于缺乏顶层设计、业务需求多样复杂、技术体系尚不成熟、商业模式不明晰等挑战,亟需体系化方法论指引和生态化运营,才能更好地结合自身目标把握节奏和路径。

基于三元发展模型,智慧零碳园区不是一个静态概念,而是分阶段、动态演进的,从智慧园区起步,通过分布式新能源推进节能增效,强化碳排放主动管理,逐步发展到智慧能源园区(近零碳);进一步构建零碳智慧能源系统,通过多能互补和能效提升,基于碳管理全生命周期管理及市场交易实现闭环,支撑碳能大数据及商业模式优化,最终实现智慧零碳园区(净零碳)。园区建设需要从零碳、能源和数字化三个维度出发,结合当地能源资源禀赋及自身发展策略选择不同的阶段目标和演进路径。

三元转型实现园区规划、建设、运营一体化

智慧零碳园区建设需从能源转型、零碳转型和数字化转型三个维度协同推进,一张蓝图绘到底,规划建设运营一体化。通过能源转型实现综合能源生产、输送、消费、调度/交易的全价值链闭环,通过零碳转型实现园区碳排放全生命周期管理及优化,通过数字化转型实现能源清洁化转型、资源高效化运营。

利用三元发展模型,在规划阶段为企业提供现状分析、路径规划并合理设定目标,在建设阶段妥善管理各方需求、引导投资并分阶段推进,在运营阶段沉淀能力、优化商业模式并实现迭代升级。以三元转型为目标,推进园区的能量流、信息流、碳排流围绕价值流的四流融合与协同优化,支撑管理精益智慧化、能源互补高效化、运营低碳绿色化和碳能交易在线化的多维价值目标。

智慧零碳园区蓝图架构

构建智慧零碳园区解决方案,实现能源子系统、交通子系统、楼宇子系统、办公子系统和弱电子系统的绿色智慧运营,通过园区内部水、冷、电、气、热等综合能源协同及源网荷储一体化,实现节能、增效、降碳,尽量减少范围 1和范围 2碳排放,并结合园区功能利用负碳技术和市场交易实现降碳,并通过固碳、碳汇实现碳中和。

智慧零碳园区需要以数字平台为核心,通过云管边端协同支撑能源管理和碳管理两大体系泛在物联、资源互济、集成联动,基于纵向贯通的智慧能源大数据支撑园区微碳慧能管理、碳能协同以及智慧运营,实现绿色高效、跨域融合、智慧敏捷的目标。

依托三元发展模型,建设支持云边端协同的ICT(信息和通信技术)基础设施,通过“无处不在的连接、数字平台和人工智能”推动园区的数字化转型,并通过“平台+生态”与全球客户和合作伙伴共同创造数字时代的新商机和价值,助力构建绿色、低碳、安全、高效的现代能源体系,以智慧零碳园区为起点,支撑国家双碳目标实现。

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