零碳園區(qū)建設(shè)的核心指標(biāo)、實(shí)現(xiàn)邏輯和發(fā)展建議CoreIndicators,RealizationLogicandDevelopmentSuggestionsforZero-carbonIndustrialParks蘇利陽(yáng)劉揚(yáng)中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院天工AI生成零碳園區(qū)建設(shè)背景與意義"雙碳"目標(biāo)下的重要載體在確保2030年前碳達(dá)峰的目標(biāo)框架下，園區(qū)作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)的基本單元，成為綠色工業(yè)革命與碳中和實(shí)踐的重要載體。產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵平臺(tái)園區(qū)以行業(yè)為載體，其中工業(yè)行業(yè)是重中之重。根據(jù)清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院的研究，我國(guó)工業(yè)園區(qū)的能耗占全部工業(yè)能耗的70%。政策引導(dǎo)與推動(dòng)2025年6月，國(guó)家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于開(kāi)展零碳園區(qū)建設(shè)的通知》，開(kāi)啟了零碳園區(qū)建設(shè)征程。零碳園區(qū)-綠色工業(yè)革命的實(shí)踐基地?cái)?shù)據(jù)來(lái)源：國(guó)家統(tǒng)計(jì)局,2022年中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒天工AI生成零碳園區(qū)的定義與目標(biāo)定義零碳園區(qū)是指在一定時(shí)期內(nèi)經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)活動(dòng)以及配套的能源、交通、建筑等方面直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量，通過(guò)減排、固碳、碳交易等手段基本實(shí)現(xiàn)碳排放與吸收平衡。核心指標(biāo)是單位能耗碳排放（碳能比），國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求：年綜合能源消費(fèi)量為20萬(wàn)～100萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤的園區(qū)，碳能比需≤0.2tCO?/t標(biāo)準(zhǔn)煤年綜合能源消費(fèi)量≥100萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤的園區(qū)，碳能比需≤0.3tCO?/t標(biāo)準(zhǔn)煤零碳園區(qū)-可再生能源與節(jié)能技術(shù)集成應(yīng)用的示范地目標(biāo)指標(biāo)降低碳能比核心目標(biāo)，通過(guò)電力脫碳、節(jié)能和熱力脫碳等措施降低單位能耗碳排放提高清潔能源消費(fèi)占比增加可再生能源在園區(qū)能源消費(fèi)中的比例促進(jìn)資源循環(huán)利用提高工業(yè)固體廢物、余熱余冷、工業(yè)用水的綜合利用率單位產(chǎn)品能耗達(dá)標(biāo)園區(qū)企業(yè)產(chǎn)出產(chǎn)品單位能耗需符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)天工AI生成以碳能比為核心的指標(biāo)體系碳能比定義碳能比即園區(qū)范圍內(nèi)每消耗1t標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)生的CO2排放量，是零碳園區(qū)最核心的指標(biāo)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求年綜合能源消費(fèi)量為20萬(wàn)～100萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤的園區(qū)：碳能比≤0.2tCO2/t標(biāo)準(zhǔn)煤年綜合能源消費(fèi)量≥100萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤的園區(qū)：碳能比≤0.3tCO2/t標(biāo)準(zhǔn)煤指標(biāo)意義碳能比是相對(duì)指標(biāo)，節(jié)能工作將使其分子分母同時(shí)減少，因此降低碳能比的效果不顯著，需要采取更積極的措施。碳能比降低要求零碳園區(qū)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求碳能比較當(dāng)前平均水平下降近90%其他指標(biāo)要求園區(qū)能耗水平不低于20萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤/a50%以上的園區(qū)用電應(yīng)通過(guò)綠色電力直接供應(yīng)滿足清潔能源消費(fèi)占比、園區(qū)企業(yè)產(chǎn)出產(chǎn)品單位能耗等6項(xiàng)指標(biāo)天工AI生成現(xiàn)有園區(qū)碳能比現(xiàn)狀分析碳能比現(xiàn)狀全國(guó)園區(qū)平均碳能比2.1tCO?/t標(biāo)準(zhǔn)煤零碳園區(qū)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求碳能比≤0.2tCO?/t標(biāo)準(zhǔn)煤低碳技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀技術(shù)商業(yè)化程度20%關(guān)鍵低碳、零碳、負(fù)碳技術(shù)僅約20%進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用階段成本增加情況80%的減排技術(shù)應(yīng)用將會(huì)增加產(chǎn)品成本挑戰(zhàn)與機(jī)遇零碳園區(qū)建設(shè)既需考慮技術(shù)可行性，也需考慮成本可承受性需尋找可行的技術(shù)路徑和建設(shè)路線，在政策與發(fā)展模式上持續(xù)創(chuàng)新天工AI生成國(guó)內(nèi)外零碳園區(qū)實(shí)踐對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)碳能比≤0.2tCO2/t標(biāo)準(zhǔn)煤（年綜合能源消費(fèi)量20萬(wàn)～100萬(wàn)t）碳能比≤0.3tCO2/t標(biāo)準(zhǔn)煤（年綜合能源消費(fèi)量≥100萬(wàn)t）園區(qū)能耗水平不低于20萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤/a50%以上園區(qū)用電通過(guò)綠色電力直接供應(yīng)滿足省級(jí)標(biāo)準(zhǔn)江蘇省"零碳園區(qū)指南"：碳能比為0.4tCO2/t標(biāo)準(zhǔn)煤標(biāo)準(zhǔn)低于國(guó)家級(jí)要求，存在區(qū)域差異園區(qū)實(shí)踐案例金風(fēng)科技亦莊園區(qū)2021年獲得北京綠色交易所頒發(fā)的碳中和證書能源消耗1800t標(biāo)準(zhǔn)煤/a碳能比0.3tCO2/t標(biāo)準(zhǔn)煤綠電直連不存在未達(dá)到國(guó)家級(jí)零碳園區(qū)標(biāo)準(zhǔn)鄂爾多斯零碳產(chǎn)業(yè)園最為接近國(guó)家級(jí)零碳園區(qū)要求可再生能源占比80%（風(fēng)電、光伏和儲(chǔ)能）剩余電力通過(guò)綠電交易補(bǔ)足熱力來(lái)源仍是燃煤供熱部分接近，但仍有改進(jìn)空間注：當(dāng)前階段零碳園區(qū)建設(shè)尚不具普適性要求，需綜合考慮產(chǎn)業(yè)形態(tài)、技術(shù)可行性、資源稟賦和經(jīng)濟(jì)效益天工AI生成制造業(yè)行業(yè)能耗與碳排放特征行業(yè)能耗概況31個(gè)制造業(yè)行業(yè)能耗總量達(dá)31.7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤平均碳能比2.0噸CO?/噸標(biāo)準(zhǔn)煤行業(yè)能耗分布（億噸標(biāo)準(zhǔn)煤）碳能比分級(jí)各行業(yè)碳能比差異顯著，最高可達(dá)最低的3倍以上碳能比四級(jí)分布第一級(jí)（最低）＜1.0噸CO?/噸標(biāo)準(zhǔn)煤家具、儀器儀表制造業(yè)等第二級(jí)1.0～1.15噸CO?/噸標(biāo)準(zhǔn)煤電氣機(jī)械和器材、汽車制造等第三級(jí)1.2～1.85噸CO?/噸標(biāo)準(zhǔn)煤紡織服裝、農(nóng)副產(chǎn)品加工業(yè)等第四級(jí)（最高）2.34～3.07噸CO?/噸標(biāo)準(zhǔn)煤非金屬礦物制品業(yè)、黑色金屬冶煉等數(shù)據(jù)來(lái)源：2022年我國(guó)31個(gè)制造業(yè)行業(yè)能耗及碳排放測(cè)算天工AI生成行業(yè)碳能比達(dá)標(biāo)路徑分析（圖1）原始碳能比電力脫碳后節(jié)能+電力脫碳熱力脫碳+節(jié)能+電力脫碳進(jìn)一步煤改氣后達(dá)標(biāo)即使綜合措施后仍不達(dá)標(biāo)注：共有16個(gè)行業(yè)碳能比經(jīng)措施后可達(dá)到零碳園區(qū)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，仍有15個(gè)行業(yè)需要采取電氣化替代或深度脫碳技術(shù)。天工AI生成電力脫碳對(duì)碳能比的影響電力脫碳效果18.9%100%電力脫碳可使制造業(yè)碳能比下降行業(yè)覆蓋范圍9個(gè)行業(yè)碳能比降至0.3tCO?/t標(biāo)準(zhǔn)煤以內(nèi)最終碳能比1.62tCO?/t制造業(yè)碳能比將達(dá)到水平電力脫碳后碳能比行業(yè)分布主要受益行業(yè)儀器儀表制造業(yè)木材加工行業(yè)家具制造業(yè)電氣機(jī)械制造業(yè)汽車制造業(yè)計(jì)算機(jī)通信設(shè)備制造數(shù)據(jù)來(lái)源：基于制造業(yè)終端能耗和國(guó)家溫室氣體排放系數(shù)測(cè)算天工AI生成節(jié)能措施的降碳成效節(jié)能降碳效果評(píng)估在電力脫碳基礎(chǔ)上再節(jié)能20%，制造業(yè)碳能比僅下降7.7%節(jié)能措施下，共新增9個(gè)行業(yè)碳能比降至0.3tCO?/t標(biāo)準(zhǔn)煤以內(nèi)其中2個(gè)行業(yè)碳能比降至0.2tCO?/t標(biāo)準(zhǔn)煤以下受益行業(yè)分析計(jì)算機(jī)、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)：碳能比降至0.2tCO?/t以下汽車制造業(yè)：碳能比降至0.3tCO?/t以內(nèi)其他受益行業(yè)：煙草制品業(yè)、紡織服裝和服飾業(yè)、通用設(shè)備制造業(yè)等制造業(yè)碳能比降低效果節(jié)能措施局限性節(jié)能在降低碳能比方面的成效并不十分顯著，僅通過(guò)節(jié)能難以使多數(shù)行業(yè)達(dá)到零碳園區(qū)標(biāo)準(zhǔn)。節(jié)能與電力脫碳、熱力脫碳措施結(jié)合使用，才能更有效地降低碳能比。數(shù)據(jù)來(lái)源：作者根據(jù)制造業(yè)終端能耗和國(guó)家溫室氣體排放系數(shù)測(cè)算天工AI生成熱力脫碳的行業(yè)差異效果熱力脫碳成效在電力脫碳和節(jié)能的基礎(chǔ)上，疊加外來(lái)熱力系統(tǒng)脫碳后：共16個(gè)行業(yè)碳能比達(dá)零碳園區(qū)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)紡織業(yè)碳能比從0.52tCO?/t降至0.16tCO?/t專用設(shè)備、有色金屬冶煉、紡織、造紙等4個(gè)行業(yè)新增達(dá)標(biāo)關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)熱力脫碳對(duì)不同行業(yè)影響差異顯著：熱力碳排放占非電碳排放比例高的行業(yè)（如紡織業(yè)）受益明顯，而電力和熱力碳排放比例均衡的行業(yè)（如黑色金屬冶煉）效果有限。重點(diǎn)行業(yè)碳能比變化（tCO?/t標(biāo)準(zhǔn)煤）熱力脫碳前熱力脫碳后熱力脫碳后仍需進(jìn)一步降碳的行業(yè)黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)非金屬礦物制品業(yè)化學(xué)原料和化學(xué)制品業(yè)食品制造業(yè)天工AI生成零碳園區(qū)建設(shè)"四大支柱"以降低碳能比為核心，構(gòu)建零碳園區(qū)完整技術(shù)體系電力端零碳電力體系建設(shè)以綠電直連為重點(diǎn)的零碳電力體系周邊非化石能源大規(guī)模開(kāi)發(fā)科學(xué)配置儲(chǔ)能等調(diào)節(jié)性資源建設(shè)智能微電網(wǎng)和虛擬電廠瓶頸：短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)"風(fēng)光儲(chǔ)網(wǎng)"平價(jià)熱力端無(wú)碳熱力體系因地制宜開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能、光熱、地?zé)岬葻崮苜Y源推動(dòng)電、熱、冷等聯(lián)產(chǎn)聯(lián)儲(chǔ)聯(lián)供推廣電鍋爐等電氣化替代技術(shù)加強(qiáng)余熱余冷利用瓶頸：高溫供熱技術(shù)仍難以突破用能端節(jié)能技術(shù)體系實(shí)施用能設(shè)備改造更新淘汰落后產(chǎn)能、落后工藝、落后產(chǎn)品設(shè)備對(duì)標(biāo)標(biāo)桿水平實(shí)施節(jié)能降碳改造打造"極致能效工廠"瓶頸：企業(yè)要求的投資回收期較短工藝端深度脫碳技術(shù)體系發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，推進(jìn)廢棄物循環(huán)利用推動(dòng)綠氫作為原材料或催化劑的應(yīng)用充分利用CCUS技術(shù)構(gòu)建深度脫碳技術(shù)生態(tài)體系瓶頸：技術(shù)及其生態(tài)體系仍相當(dāng)不成熟注：四大支柱協(xié)同推進(jìn)，形成完整的零碳園區(qū)技術(shù)支撐體系天工AI生成零碳電力體系建設(shè)與技術(shù)瓶頸零碳電力體系構(gòu)建風(fēng)光資源開(kāi)發(fā)周邊非化石能源大規(guī)模開(kāi)發(fā)和園區(qū)內(nèi)分布式風(fēng)光資源開(kāi)發(fā)儲(chǔ)能配置科學(xué)配置儲(chǔ)能等調(diào)節(jié)性資源，解決間歇性可再生能源問(wèn)題智能微電網(wǎng)建設(shè)智能微電網(wǎng)和虛擬電廠，將園區(qū)內(nèi)分布式電源、儲(chǔ)能、可控負(fù)荷鏈接綠電直連建設(shè)綠電直連線路，減少電力傳輸環(huán)節(jié)和損耗技術(shù)瓶頸與挑戰(zhàn)投資成本高"綠電直連"線路成本高達(dá)100萬(wàn)元/km，造成前期投入巨大"風(fēng)光儲(chǔ)網(wǎng)"平價(jià)難實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能技術(shù)和綠電直連投資成本都較高，經(jīng)濟(jì)性不足技術(shù)集成復(fù)雜需要"可再生能源發(fā)電—多元儲(chǔ)能—電力算法優(yōu)化"等技術(shù)協(xié)同數(shù)據(jù)來(lái)源：蘇利陽(yáng),許金華,王曉明.面向雙碳目標(biāo)的綠色低碳科技創(chuàng)新需求與政策選擇突破技術(shù)瓶頸是零碳電力體系構(gòu)建的關(guān)鍵天工AI生成無(wú)碳熱力體系技術(shù)需求熱力對(duì)制造業(yè)而言不可或缺，零碳熱力體系建設(shè)依賴多種技術(shù)協(xié)同：可再生能源供熱生物質(zhì)能、地?zé)帷岜玫燃夹g(shù)相對(duì)成熟主要適用于中低溫供熱生物質(zhì)氣化技術(shù)等高溫供熱技術(shù)尚不成熟電氣化技術(shù)工業(yè)電鍋爐技術(shù)已完全成熟電窯爐技術(shù)基本成熟高溫電窯爐技術(shù)仍需突破氫能應(yīng)用作為重要替代方案，但技術(shù)尚不成熟天然氣摻氫、純氫輸送和燃燒技術(shù)待突破綠氫價(jià)格為21.06～46.28元/kg，成本較高余熱余冷利用現(xiàn)狀技術(shù)相對(duì)成熟，但低溫余熱利用效率低挑戰(zhàn)高溫?zé)岜迷O(shè)備可靠性不足系統(tǒng)集成多熱源多用戶的系統(tǒng)集成復(fù)雜注：高溫供熱技術(shù)是零碳熱力體系構(gòu)建的關(guān)鍵瓶頸，需要加大研發(fā)投入天工AI生成節(jié)能與深度脫碳技術(shù)挑戰(zhàn)零碳園區(qū)建設(shè)需要多領(lǐng)域技術(shù)協(xié)同突破，當(dāng)前部分技術(shù)已成熟應(yīng)用，但仍有許多技術(shù)亟待突破技術(shù)類型已成熟技術(shù)待突破技術(shù)零碳電力陸上風(fēng)電、光伏發(fā)電鋰離子電池儲(chǔ)能虛擬電廠深遠(yuǎn)海風(fēng)電技術(shù)新一代光伏技術(shù)固態(tài)電池?zé)o碳熱力生物質(zhì)能、光熱、高效熱泵工業(yè)電鍋爐技術(shù)生物質(zhì)氣化技術(shù)高溫電窯爐技術(shù)余熱余冷利用效率提升節(jié)能技術(shù)高效家用電器、電機(jī)鍋爐、換熱器企業(yè)節(jié)能改造投資回報(bào)期縮短深度脫碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)、廢棄物資源化CCUS技術(shù)（捕集、運(yùn)輸、利用）綠氫制備與應(yīng)用注：技術(shù)成熟度與成本是零碳園區(qū)建設(shè)面臨的主要挑戰(zhàn)數(shù)據(jù)來(lái)源：蘇利陽(yáng)等.面向雙碳目標(biāo)的綠色低碳科技創(chuàng)新需求與政策選擇天工AI生成零碳園區(qū)利益相關(guān)方共贏機(jī)制多方共贏是可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)零碳園區(qū)建設(shè)需各利益相關(guān)方共同努力，實(shí)現(xiàn)多方共贏以確保可持續(xù)運(yùn)營(yíng)。主要利益相關(guān)方用能企業(yè)降低用能成本，提升經(jīng)濟(jì)效益能源供應(yīng)商多元化收益來(lái)源，回收投資園區(qū)管理者提升招商引資優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展數(shù)據(jù)來(lái)源：蘇利陽(yáng),劉揚(yáng).零碳園區(qū)建設(shè)的制度改革需求[J].2025天工AI生成零碳園區(qū)建設(shè)制度改革需求綠電開(kāi)發(fā)協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)園區(qū)與周邊區(qū)域的可再生能源開(kāi)發(fā)建立合作開(kāi)發(fā)機(jī)制和利益分享機(jī)制解決用地成本高、空間有限等問(wèn)題電網(wǎng)利益協(xié)調(diào)解決電力業(yè)務(wù)許可證和市場(chǎng)準(zhǔn)入問(wèn)題平衡電網(wǎng)消納能力與園區(qū)用能需求建立合理的電價(jià)形成機(jī)制商業(yè)模式創(chuàng)新綜合能源服務(wù)提供能效優(yōu)化和成本降低虛擬電廠聚合運(yùn)營(yíng)開(kāi)辟新的收入來(lái)源通過(guò)綠色金融或碳排放權(quán)交易獲得收益成本分擔(dān)與資產(chǎn)歸屬合理分擔(dān)基礎(chǔ)設(shè)施改造成本明確碳資產(chǎn)歸屬主體（企業(yè)或園區(qū)）平衡投資回報(bào)期與企業(yè)接受度（3年期限）零碳園區(qū)建設(shè)需要政策創(chuàng)新與制度改革，充分考慮各方訴求，尋求共贏策略天工AI生成有序推進(jìn)零碳園區(qū)建設(shè)建議優(yōu)化指標(biāo)體系逐步優(yōu)化以碳能比為核心的指標(biāo)體系，強(qiáng)化節(jié)能引導(dǎo)，避免單一指標(biāo)局限性避免盲目建設(shè)避免"一哄而上"的零碳園區(qū)建設(shè)局面，優(yōu)化推進(jìn)節(jié)奏，防止產(chǎn)能過(guò)剩突出技術(shù)創(chuàng)新以零碳園區(qū)建設(shè)為契機(jī)，推動(dòng)園區(qū)、企業(yè)、高校、科研機(jī)構(gòu)低碳技術(shù)創(chuàng)新合作強(qiáng)化制度改革以改革創(chuàng)新思維推動(dòng)零碳園區(qū)建設(shè)，建立健全跨部門、跨區(qū)域政策協(xié)調(diào)機(jī)制多層級(jí)體系建設(shè)形成多層級(jí)低碳零碳園區(qū)體系，調(diào)動(dòng)全行業(yè)零碳轉(zhuǎn)型的積極性關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)：研究顯示，僅約20%的關(guān)鍵低碳、零碳、負(fù)碳技術(shù)進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用階段，80%的減排技術(shù)應(yīng)用將會(huì)增加產(chǎn)品成本。未來(lái)需要把握節(jié)奏、有序推進(jìn)零碳園區(qū)建設(shè)，并加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，配套進(jìn)行相關(guān)的制度改革。參考：中國(guó)21世紀(jì)議程管理中心研究報(bào)告天工AI生成重點(diǎn)行業(yè)零碳轉(zhuǎn)型路徑研究顯示，16個(gè)行業(yè)通過(guò)電力脫碳、節(jié)能和熱力脫碳即可達(dá)到零碳園區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，但這些行業(yè)僅占制造業(yè)碳排放的1/7。高排放行業(yè)需采用深度脫碳技術(shù)逐步轉(zhuǎn)型。通過(guò)基礎(chǔ)措施可達(dá)標(biāo)行業(yè)家具制造業(yè)儀器儀表制造業(yè)電氣機(jī)械和器材制造業(yè)汽車制造業(yè)計(jì)算機(jī)通信設(shè)備制造業(yè)專用設(shè)備制造業(yè)有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)紡織業(yè)這些行業(yè)通過(guò)電力脫碳、節(jié)能和熱力脫碳即可達(dá)到零碳園區(qū)碳能比標(biāo)準(zhǔn)需深度脫碳技術(shù)行業(yè)黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)非金屬礦物制品業(yè)化學(xué)原料和化學(xué)制品業(yè)需要?dú)淠芴娲?、CCUS、工藝再造等深度脫碳技術(shù)需電氣化替代行業(yè)食品制造金屬制品及修理印刷和記錄媒介復(fù)制需要可持續(xù)供熱或電氣化替代技術(shù)以電氣機(jī)械和器材制造業(yè)、汽車制造業(yè)等12個(gè)行業(yè)為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的園區(qū)較適合打造零碳園區(qū)數(shù)據(jù)來(lái)源：作者根據(jù)制造業(yè)終端能耗和國(guó)家溫室氣體排放系數(shù)測(cè)算天工AI生成總結(jié)與展望主要研究結(jié)論技術(shù)與經(jīng)濟(jì)雙重挑戰(zhàn)當(dāng)前行業(yè)用能結(jié)構(gòu)、技術(shù)成熟度、經(jīng)濟(jì)性等都不足以支撐零碳園區(qū)的規(guī)模化建設(shè)。行業(yè)差異顯著16個(gè)行業(yè)的碳能比能夠降至國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其余