沈阳微控飞轮磁悬浮应用产业基地。
 郭延松摄

 鄂尔多斯零碳产业园远景动力电池工厂生产线。
 受访者供图

 贵州建科院零碳园区。
 陈 勇摄

 “十五五”规划纲要提出,“建设零碳工厂和园区”;国务院印发的《“十五五”碳达峰行动方案》明确,“加快零碳园区和零碳工厂建设”。

 零碳园区,是指通过规划、设计、技术、管理等方式,使园区内生产生活活动产生的二氧化碳排放降至“近零”水平,并具备进一步达到“净零”条件的园区。建设零碳园区,对于加快能源绿色转型、引导产业深度脱碳等方面具有重要意义。

 目前,各地在建设零碳园区方面取得了哪些进展?记者在多地进行探访,了解源头降碳、过程脱碳、智能控碳等方面的做法和经验。

 ——编  者  

源头降碳

 供电供水巧用光照降雨

 在零碳园区辽宁沈阳中德高端装备制造产业园(以下简称“中德园”)内,一栋建筑的内部环境十分宜人——阳光穿透天窗和四周玻璃,照得室内宽敞明亮,休息区内还布置了水系和绿植,为员工们送上了一份惬意。

 这栋建筑,是沈阳微控飞轮技术股份有限公司的磁悬浮应用产业基地。从办公区移步至生产区,只见磁悬浮飞轮储能装置正通过飞轮转子的运作实现充电和放电。沈阳微控市场总监王磊说:“该装置主要应用于新能源发电领域的电力调频,在平衡电力供应、保障电网稳定运行方面发挥着作用。”

 王磊介绍,公司在去年8月搬入了位于中德园的新厂房,“很快,园区工作人员就找上门,与我们交流了零碳园区的建设规划。这与我们打造零碳工厂的方向不谋而合。”

 根据建设目标,到2027年底,中德园的园区单位能耗碳排放将降至0.18吨二氧化碳/吨标准煤,清洁能源消费占比将提升至90%。

 面对目标,加快用能结构绿色转型、实现源头降碳至关重要,同时也需要园区的系统部署和企业的共同参与。以沈阳微控为例,新厂房屋顶2.5万平方米的面积,除用于自然光照明的8扇天窗之外,其余部分均铺设光伏板;厂房的冬季取暖和夏季制冷利用水源热泵,绿化灌溉和办公区水系则利用雨水回收。

 在沈阳微控的能源管理系统大屏上,实时显示着全厂能耗、光伏发电量、储能电耗等数据。“对于企业来说,最大的能耗在用电。”沈阳微控项目经理商瑞介绍,利用新迁厂房的契机,企业将一批三级能耗设备更新为二级能耗设备,同时上线能源管理系统,既能监控各区域的用能数据,也能监控单个高耗能设备的情况。

 “在飞轮转子的热处理环节,能源管理系统可以优先调用光伏电供能,还可以指导调节生产节奏,让高耗能环节尽量在光照充足的时间段完成,实现光伏发电的最大化利用。”商瑞说。

 今年3月,一批绿色装备等重点项目在中德园集中启动,集成能源监测、碳排放核算、绿电调度、智能优化四大功能的智慧能碳平台也正式上线运行。

 “目前,园区谋划和实施用能结构转型、能碳管理提升、零碳技术应用等重点项目20余个,园区绿电使用比例达77.5%,清洁能源消费占比达72.5%。”中德园零碳园区项目相关负责人介绍,锚定国家级零碳产业园目标,园区将继续构建绿电供应稳定、能碳管理智能、产业结构优化、基础设施绿色的零碳生态体系,推进源头降碳。

过程脱碳

 余热废水实现回收再生

 在内蒙古鄂尔多斯蒙苏经济开发区,清洁绿电正从鄂尔多斯零碳产业园源源不断地输送至光伏、光热、储能、氢能等上下游企业。

 “园区持续推进新能源配套项目建设,目前已建成40.82万千瓦风光储一体化项目,年发绿电量9亿千瓦时,其中0.8亿千瓦时绿电已直供园区企业,未来将持续增加绿电直供比例。”蒙苏经济开发区管委会副主任徐建刚介绍,目前园区企业的绿电使用率已达70%。

 园区内的远景动力电池工厂生产车间里,全自动生产线高效运转,机械臂灵活摆动。正负极原材料经过多道工序处理后,一块块储能电池陆续下线。

 “近年来,公司常态化开展节能管理,强化能耗管控,单位产品能耗大幅降低。”远景动力技术(鄂尔多斯市)有限公司设施运维部负责人荆建军说。

 该公司针对高温烘烤工序中存在的热能浪费问题,升级改造了余热回收设施,将废气余热回收效率从70%提升至85%以上;此外,持续对制冷系统、空压系统、锅炉、末端空调等方面的能效进行改善,有效提升了设施系统能效水平,全年累计节电近1000万千瓦时。

 同处该园区的内蒙古百川光热科技有限公司,通过技术革新与精细化管理,选用节能型电机与高效泵组,根据实时功耗动态调节不同工艺段供能,实现耗电量降低5%、热能消耗降低12%。公司总经理窦怀新表示:“我们正推进设备自动化监控改造,未来可根据订单量、设备运行负荷自动调节生产节奏与能耗,进一步降本增效。”

 在园区另一边的水资源再生利用项目中控室,可以看到上游企业排出的浑浊废水经预处理、生物处理、膜处理等环节转化为清澈的再生水。“项目设计的日处理废水能力为10万吨,当前高峰期日处理废水5.5万吨。园区所有企业废水经预处理后集中送至此处,处理后的再生水全部回供企业使用,回用率超96%,切实为企业降低了生产成本。”项目运营方圣圆水务集团澎源供水公司负责人牛彦鹏说。

 对于园区今后的发展方向,徐建刚表示:“未来,园区将持续推进光伏建筑一体化,深化技术改造与设备更新,推动余热、余压、余冷回收利用,聚焦生产全流程系统优化,以全过程管控推动生产环节深度脱碳。”

 智能控碳

 智慧运维平台助力监管

 贵州贵阳市南明区,坐落着全省首个零碳园区——贵州中建建筑科研设计院有限公司(以下简称“建科院”)。居高俯瞰,园区内一栋栋建筑的屋顶上整齐排布着光伏设备。

 “园区历史超过半个世纪。此前,部分建筑由于老化,在结构、能源等方面都存在问题。”建科院副院长卢云祥介绍。

 2023年,园区启动改造,定位是打造零碳园区,利用公司在检测鉴定、加固改造、建筑节能、智慧运维等方面的技术优势,从低碳改造、零碳运行着手,采用外墙保温、建筑垃圾利用、磷石膏建材、预应力轻质混凝土等60余项低碳技术。2024年,园区完成改造,并获得国家建筑节能质量检验检测中心颁发的零碳园区设计标识。

 一栋废旧厂房,被改造成使用面积约2000平方米的零碳展示中心:顶部的电动天窗,能敏锐捕捉天气变化,实现自动开合;脚下的感应灯,人来即亮,人走即灭。建科院绿色低碳设计咨询中心副主任杜松介绍:“改造后,建筑的屋顶加盖光伏板,外墙穿上‘保温衣’,固体废弃物做成生态土,连健身器材都配有运动发电设施。”

 目前,园区年碳排放量已降至250.08吨。杜松算了一笔账:“园区内3500多平方米的光伏板,年发电量近60万千瓦时,减碳300余吨;此外,选种的20多种固碳能力强的绿植,年生态固碳近3吨。跟碳排放量相抵,等于还有50多吨的盈余。”

 此外,建科院还研发出智慧运维平台,实时监测每栋建筑的用电量、用水量,并通过智能调控达到用能平衡。

 “园区有60块智能电表和水表,相关数据接入智慧运维平台。”杜松说,除了进行实时监测,助力及早解决异常、减少损耗,平台也能根据情况主动进行干预,“比如,依托人员监测功能,房间无人时空调系统可以自动关闭。”

 卢云祥介绍,园区正致力于打造可推广的零碳园区整体性解决方案和智能控碳技术体系,“未来,我们将持续升级智慧运维平台,提高能耗监测、干预的精准程度,把智慧控碳进一步融入日常。”