摘要：在“双碳”战略的推动下，基于智慧园区数字化转型基础上，贯彻碳中和理念、创新零碳场景、整合零碳应用已成为智慧园区建设的主流方向，零碳园区将成为未来智慧园区发展的重要形态特征。本文对零碳智慧园区的建设背景、现状、技术架构，及绿色科技与园区数字化的应用需求和深度技术融合做了分析研究，探索零碳智慧园区建设方案，推进产业园区、工业园区、企业办公园区的低碳建设，为构建下一代智慧园区打下基础。

 

　　关键词：零碳，智慧园区，建设

 

　　引言

 

　　2020年9月，习总书记提出2030年碳达峰、2060年碳中和的总体目标，2021年10月，国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》，提出要构建碳达峰碳中和“1+N”政策体系，随后各省、市、区政府都争相制定双碳转型产业升级战略规划。国务院、发改委、工信部、生态环境部等各部门从能源优化、资源利用、废弃物处理、碳排放核算等各方面推动产业园区绿色发展、低碳转型。零碳智慧园区的建设研究和实践应用探索是加强智慧园区经济发展、能效管理的重要推力。

 

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　　零碳智慧园区的建设背景

 

　　2022年1月国务院《“十四五”节能减排综合工作方案》指出:引导工业企业向园区集聚，推动工业园区能源系统整体优化和污染综合整治，鼓励工业企业、园区优先利用可再生能源。以省级以上工业园区为重点，到2025年，计划建成一批节能环保示范园区。

 

　　2021年2月国务院《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》指出:科学编制新建产业园区开发建设规划，依法依规开展规划环境影响评价，严格准入标准，完善循环产业链条，推动形成产业循环耦合。推进既有产业园区和产业集群循环化改造，推动公共设施共建共享、能源梯级利用、资源循环利用和污染物集中安全处置等。

 

　　一时间双碳工作如火如荼，产业园区成为建设城市低碳转型和产业升级的重要抓手。据毕马威数据整理，中国已有2000多个国家级及省级工业园区，贡献了全国工业产值的50%以上，工业园区也同时贡献了全国二氧化碳排放量的31%。与此同时，大规模的工业园区也有达到系统性节能减排得天独厚的优势，能够通过能源、交通、建筑、产业、生活、智慧等综合调整的战略规划，推动达成生态、零碳、智慧的新产业模式。

 

　　可见通过优化产业空间布局、促进产业循环链接、推动节能降碳、推进资源高效综合利用、加强污染集中治理等循环化改造，实现园区的零碳化治理已经成为园区建设的迫切需求。

 

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　　智慧园区的建设现状及面临挑战

 

　　智慧园区是用信息技术为手段、智慧应用为支撑，全面整合园区内外的资源，使园区管理服务等更高效便捷，实现基础设施网络化、管理信息化、功能服务精准化和产业发展智能化，全面提升园区信息化管理水平。

 

　　目前智慧园区的建设重点在三个方面：数据融合，打通数据孤岛，子系统数据全融合；系统联动，多系统智能协同，简化管理，提升运营效率；智慧创新，数据和系统的融合，激发应用创新，持续提升运营效率。但是对于绿色低碳的建设仍缺乏顶层规划设计，导致零碳布局缺失，能源管理停留在监控阶段。

 

　　因此急待通过建设零碳智慧园区管理体系，进行园区资产的抽象沉淀和能力融合，推动绿色创新技术的应用落地，运用数字技术开展碳跟踪、碳核算，形成智慧安防、智慧能源、智慧消防、智慧通行、智慧招商等全方位的绿色智慧化服务，并可以快速的为合作伙伴提供更多的行业服务。

 

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　　零碳智慧园区的建设目标与建设原则

 

　　3.1智慧园区双碳建设痛点

 

　　园区是70%的经济活动发生地，是碳排放的主体，也是落实碳中和目标的主体，对于国家碳排放政策影响至关重要。

 

　　目前的智慧园区双碳管理和节能降耗存在如下痛点：

 

　　(1)不了解自身碳排放的情况

 

　　(2)没有具体的碳减排和碳中和的规划

 

　　(3)无碳汇数据，无碳排与碳汇的核算方法

 

　　(4)无法预知碳达峰碳中和路径

 

　　(5)能耗监测不准确不全面

 

　　(6)生产经营与节能降耗的平衡

 

　　(7)传统生产模式缺失新技术、新工艺、新设备。

 

　　3.2零碳智慧园区的建设目标

 

　　针对目前的建设痛点，应在如下几个方面进行优化完善：

 

　　(1)兴业增效、安全生产

 

　　优化产业结构，促进产业发展；实现精准招商，提升产业优势；监管人员危险行为，降低不安全风险；全面、主动、实时掌握风险隐患。

 

　　(2)绿色低碳运营

 

　　实现能源绿色转型，低碳循环发展；算法加持能效调优，节能降耗互补保供；观碳管碳助力监管，辅助双碳决策；辅助稳定设备生产，延长使用寿命。

 

　　(3)极致服务体验

 

　　全时在线，全域覆盖；自助服务，人性化实时交互体验；个性化按需服务，无打扰体验。

 

　　(4)高效园区管理

 

　　实时可视，历史可查，未来可测；实时响应处置，提前预防布控；数据驱动业务持续改进优化。

 

　　利用物联网、大数据、AI等创新ICT能力实现园区数字化改造，传统能源与新能源协同管理，构建绿色、节能、高效的园区环境。从而建设智慧、高效、绿色、安全的园区，实现园区的绿色高效智能化管理与运营。使园区建设从“智慧”到“零碳智慧”持续进化，重塑智慧园区高质量发展的格局。

 

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　　零碳智慧园区建设方案

 

　　零碳智慧园区是结合人工智能、大数据、云计算、物联网等为代表的新技术，以科技赋能，打造“智慧、高效、绿色、安全”的园区，提升园区的社会和经济价值，实现智慧化园区的绿色智慧转型，实现园区经济可持续发展的目标。

 

　　零碳智慧管理系统在原有智慧园区的管理系统中增加零碳智慧管理功能，实现从基础设施、平台支撑到业务应用的全方位零碳管理。

 

　　基础设施：提供园区光储充新能源建设，绿色发电，节能降耗。

 

　　平台支撑：在零碳智慧管理系统融合集成和数据运营的基础上，以零碳套件降低应用业务复杂度，助力快速孵化零碳业务。

 

　　业务应用：综合能源管理强化能源管理，降低能源消耗，提高能源利用效率；碳管理降低园区企业碳减排履约风险，辅助企业参与碳交易市场的运作，从而助力园区绿色低碳发展。

 

　　零碳智慧管理系统在原有能源监控的基础上，增加了综合能源管理、碳管理及碳业务应用的功能。使用绿色能源部分替代现有能源，利用大数据辅助传统能源和新能源趋势分析，基于目标进行能源算法调优，优化各用能环节，实现多能源互济互补，节能降耗，从而实现综合能耗的下降。针对电梯等园区设施的日常运行参数进行监控，大数据分析零部件损耗情况，按需进行维保；对贵重仪器进行使用分析，及时跟踪维保，提升设施的使用效率。针对资产进行一键盘点，盘点周期从月缩短到天；人车零等待通行；车位引导停车一步到位；人车布控，关键人车秒级定位，提升资产管理的效率。针对消防应急，烟感、门禁、闸机多维联动，火情精准感知，逃生路线畅通无阻；安防应急，安防事件智能识别，主动报告，保障园区安全，提升应急管理效率。

 

　　对园区管理，可以实现绿色招商，碳能双控。形成绿色产业聚集，增强产业园区的综合竞争力，打造新名片；实现能源绿色转型，低碳循环发展；观碳管碳助力监管，辅助双碳决策。对园区企业，可以实现节能降碳降本增效。综合能效可视、可管、可控，为节能增效提供决策支持；算法加持能效调优，节能降耗互补保供，降低生产运营成本；建立企业碳数据体系，优化碳资产组合，提供碳履约保障。对园区公众，可以实现行为引导，倡导低碳生活。有利于推动形成绿色简约的生活方式，降低物质产品消耗和浪费；引导鼓励公众自愿践行低碳，减少社会资源占用，增强公众认知度和参与度。

 

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　　零碳智慧园区技术架构

 

　　零碳智慧管理平台作为园区的数字底座，以云为基础，以融合集成平台和数据运营平台为核心，通过优化整合大数据、新能源、IOT、视频等多种新ICT技术，融合数据和业务。提供集成服务能力、数据运营能力、便捷开发能力和ICT融合服务四大能力，实现南向连接标准化，北向应用服务化。解决客户数据不互通，业务难融合的痛点问题，助力客户实现业务协同与敏捷创新，打造智慧园区的数字底座。提供园区光储新能源建设管理，实现能源协同优化；对园区能源和碳资产进行智能分析和管理，并进行算法调优，优化园区的碳管理。

 

　　(1)智慧互联

 

　　运用物联、视频技术实时感知园区人、机、物、空间，构建数字孪生空间，实现OT与IT的互联。同事支持跨域业务互联，实现安防与消防，环境与能耗，资产与安防等园区跨域跨业务的互联。

 

　　(2)平台支撑

 

　　大数据平台为AI提供坚实基础；AI开放训练平台提供丰富视频、图像算法能力；应用开发平台为智慧消防、智慧考勤等智慧应用提供个性化服务。

 

　　(3)零碳治理

 

　　南向通过云平台接入新能源管理（光伏、储能），传统能源能效管理及调优，综合能源管理和碳管理。

 

　　对园区业务进行一站式绿色产业链梳理，分析产业现状、优化产业结构、促进产业发展。包括：产业生态全景分析，补位薄弱产业；产业招商地图分布，聚焦产业区域；区域产业地图分析，聚焦碳排能排重点企业；按需定向筛选，锁定招商范围；低碳企业数据画像，透析企业运营状态；产业生态链全景呈现，补链决策参考。

 

　　进行园区综合能源管理，基于零碳智慧管理系统实现各用能装置的联接（包括智能表具、生产设备、空调冷机、太阳能发电、储能系统、充电桩等），收集用电数据进于分析，同时在IOC园区中屏进行展示。包括：用能可视，通过智能表具实现用能的自动计量，基于精准的用能度量实现部门费用分摊与结算机制；能效诊断，通过AI算法对用能数据进行分析，及时发现能耗异常，根据能源阶梯电价优化生产排程；用电预测，用电精准预测，提前调配，通过大数据分析，评估优化空间，精准“买电”，避免浪费；用能优化，在楼房顶部等区域部署太阳能发电装置，优先在用电高峰使用，分析用电情况，加装储能装置，在闲时储能，高峰时用能。

 

　　进行园区综合碳管理，完成光储监测、多维碳排数据、碳足迹分析、碳资产管理、碳交易全可视、碳中和路径分析。

 

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　　结语

 

　　零碳转型正在推动智慧园区向新模式、新业态发展。零碳转型、能源转型与数字化转型的深度融合，正在驱动能源供需方式和商业生态发生深刻变化，催生新的商业模式和新业态。通过整合能源咨询、绿能替代、多能互补、能效管理、碳资产管理、数字化平台等能力提供一站式智慧能源服务。

 

　　随着国家和城市经济结构优化升级，可持续发展在投资决策中发挥越来越重的影响力，园区也需要重新审视自身在双碳转型过程中的机遇和挑战，制定转型路线图和行动方案，提升园区建设及运营效率，降低转型过程的技术风险和市场风险。

 

　　作者信息：

 

　　李培(1978)，女，满族，籍贯辽宁海城，资深标准工程师，硕士，主要从事信息技术标准化（智慧城市、智慧园区、绿色低碳）方向的研究工作。

 

　　来源：ACT2023（首届）国际零碳城市大会