非生产型高新区具有产业附加值高,资源、能源消耗量少、污染小的优点,是相对最可能实现“零碳”的园区。因此,应利用其优势扬长避短地进行循环化改造,从而在完成循环化改造任务的同时创建“零碳”园区。
循环化改造有“七化”任务要求,非生产型高新区可结合其中产业结构最优化、资源利用高效化、基础设施绿色化等主要任务,抓住能源、生产、交通、建筑、生活等方面,从减源、增汇、替代三个路径入手,并借助智慧管控系统,全方位推进园区的零碳排放。
1、减源
1)优化产业结构。非生产型高新区一般定位为新技术的研发,但是往往对新技术的定义并不清晰。为了进一步推动“双碳”目标、“零碳”园区的实现,园区招商引资时,应当重点关注符合园区产业定位且低碳环保的企业,鼓励企业将循环化理念、低碳理念融入产品的全生命周期中,从而助力实现小循环(企业内部循环)、中循环(园区的企业间循环)和大循环(整个社会的大循环),即从产业定位这一源头上做到节能降碳。
2)提高资源、能源利用效率。非生产型高新区生产、生活涉及的能源有电力、水和天然气。在这几种常用的能源中挖掘节能降耗潜力,进一步提高能源利用效率。如实行电力需求侧管理、使用高效节能灯、改造风机和泵类设备;园区污水处理作为中水回用于园区绿化、洒浇、居民、办公楼内冲洗用水等;使用绿色低碳交通运输体系,园区投放纯电动公交车、为区内员工配置电动班车,鼓励少用私家车。园区配置足够电动汽车充电站,充电电力来源可为风电和光电,电池存储设备可由退役汽车电池组成,充电时段和充电功率可智能调控;推行低碳建筑,推广新型墙体材料、节能产品、可再生资源和既有公共建筑节能改造,园区建筑安装智能电表,并通过智能化的能源管理系统进行集中控制,大力发展绿色建筑、装配式建筑和建筑能耗监测技术,加强行业监管和政策支持服务,不断提高建筑能效和质量,降低建筑能耗和碳排放。
2、增汇
非生产型高新区应注重增强园区碳汇能力,抵消园区碳排放。首先是植树造林,建设绿色廊道,增加森林覆盖率,增强林木固碳能力;其次,通过综合绿化,如楼宇立体绿化、道路绿化、口袋公园、岸堤绿化、河湖生态治理等,提高碳汇能力。同时,推进园区自然生态保育工程,推进生态脆弱区治理修复,加强园区湿地资源保护管理。再次,可探索建立一些小型但高效率的生物吸碳项目。目前有人提出使用藻类生物反应器吸收二氧化碳,藻类的光合作用,可将二氧化碳转化成一系列产品,如燃料、化工物质、土壤物质、甚至食物。该技术目前已在德国、美国、加拿大、丹麦等国有应用。待该项技术成熟后,可应用在园区建筑上,从而增加园区碳汇。
3、替代
主要是指再生能源替代不可再生能源。
太阳能:光伏发电、太阳能电灯、太阳能热水器。使用屋顶光伏、光伏车棚发电自用,多余的并网。园区道路照明采用太阳能电灯,或者风光互补路灯,减少电力消耗。园区居民以及企业可考虑安装太阳能热水器,减少天然气或电力的消耗。
风力发电:有条件的园区可以建设小型风力发电设施。通过屋顶光伏、风力发电机组发电,并由磷酸铁锂储能,经园区综合能源调度,满足生产用电需要,实现生产经营过程的“碳中和”。
地热能:有条件的园区可以建设地源热泵空调系统,利用地热能代替电能,有数据显示,地源热泵比一般中央空调系统节能40%,对于耗电大户节电效果十分明显。
空气能:空气能是一种广泛存在、可自由利用的低品位能源,利用热泵循环提高其能源品位后用于加热生活热水,使用一份电能可吸收3份空气能,从而供应4份热能加热热水系统,因而是一项极具开发和应用潜力的节能、环保新技术,极具实用价值。家庭、商业、办公和工厂均可使用。
其他能源:有条件的园区可建设沼气热电联产及热泵系统,并配储能电站、储热储冷装置,满足园区的供暖、制冷和供电需求。
4、数字化管理方式
“零碳”园区的本质是对碳排放数据进行计量和抵消,要管理隐形的二氧化碳,就需要配套数字化的能耗管理系统。数字化管理、碳足迹追踪系统,是零碳园区必备的软实力。通过数字化手段打造信息化、专业化、智慧化的节能降碳方式,以更加精细、动态的方式推动工业园区节能降耗、提质增效,从而促进工业领域绿色高质量发展。
能源管理:对于非生产型高新区,通过部署楼宇智能运营系统、电能管理系统以及智能微网系统,实现源(风电、地热、沼气、光电)、储(大容量电池、电车储能、储热)、荷(热、冷、电负荷)间的有效协同,提高园区整体运行能效,确保运营阶段的碳中和。
运营和物业管理:实现园区内各项管理的数字化、智能化,精细化运营管理,减少无价值耗能运营,减少能源浪费,减少人力投入。
总之,除了以上技术层面的循环化改造路径以外,国家和园区层面还需要有一定的保障措施来助力“零碳”任务的顺利实施。