雙碳背景下零碳商務(wù)辦公園區(qū)實(shí)施路徑研究

陳曉琳 張?bào)w強(qiáng) 張宇寧

(1.四川電力設(shè)計(jì)咨詢有限責(zé)任公司，四川成都，610041；2.國家電投四川電力有限公司(西南研究院)，四川成都，610041)

1 前言

至2022年7月，我國園區(qū)數(shù)量達(dá)15000多家，對(duì)全國的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)30%以上，也產(chǎn)生了全國31%的CO2排放量[1]。園區(qū)是我國區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主力，是產(chǎn)業(yè)集聚、工業(yè)化和城市化的重要載體，在提供了大量基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)的同時(shí)也成為了能源消耗和碳排放的主要源頭[2]。我國自2020年9月首次明確提出“碳達(dá)峰碳中和”的雙碳目標(biāo)以來，國家還多次發(fā)布低碳園區(qū)相關(guān)鼓勵(lì)政策，積極推動(dòng)園區(qū)綠色低碳轉(zhuǎn)型。商務(wù)辦公園區(qū)以商務(wù)辦公功能為主，吸引中小企業(yè)及大型企業(yè)功能單元入駐，形成一定的產(chǎn)業(yè)集群和規(guī)模效應(yīng)。本文結(jié)合商務(wù)辦公園區(qū)的特點(diǎn)，提出實(shí)現(xiàn)凈零碳排放的實(shí)施路徑，為園區(qū)零碳化建設(shè)提供參考。

2 零碳園區(qū)面臨的挑戰(zhàn)和難題

目前，零碳園區(qū)的建設(shè)還處于早期的概念設(shè)計(jì)階段，面臨一系列挑戰(zhàn)和痛點(diǎn)難題，主要在頂層設(shè)計(jì)和園區(qū)能源結(jié)構(gòu)方面還存在很大提升空間。

2.1 缺乏頂層設(shè)計(jì)

零碳園區(qū)的頂層設(shè)計(jì)、政策基礎(chǔ)等方面仍在積極探索中，還沒有形成明確可行的規(guī)劃路徑。主要體現(xiàn)在以下2個(gè)方面：

(1)零碳園區(qū)的概念和內(nèi)涵模糊，實(shí)施路徑不清晰。隨著國家積極推動(dòng)園區(qū)綠色低碳轉(zhuǎn)型、低碳園區(qū)、近零碳園區(qū)和零碳園區(qū)等新概念的不斷出現(xiàn)，園區(qū)建設(shè)對(duì)相關(guān)概念的認(rèn)識(shí)還存在不少“誤區(qū)”。例如園區(qū)對(duì)低碳、近零碳、零碳的內(nèi)涵認(rèn)識(shí)不足，將這些概念混淆，片面理解零碳園區(qū)建設(shè)就是要限制生產(chǎn)發(fā)展來控制碳排放，達(dá)到絕對(duì)的零排放。加之，我國園區(qū)數(shù)量多、種類廣、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和資源稟賦各異，零碳園區(qū)發(fā)展路徑和規(guī)劃設(shè)計(jì)尚在不斷探索之中。

(2)零碳園區(qū)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)體系還不夠完善。2022年3月29日，《低碳/零碳產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)指南》正式由中國技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)會(huì)和中國標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)發(fā)布實(shí)施，成為我國首個(gè)關(guān)于低碳/零碳產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)了這一空白。但是零碳園區(qū)相關(guān)體制尚不完善，我國碳排放核算方法不健全、碳核算邊界范圍不統(tǒng)一等問題影響了零碳園區(qū)的建設(shè)。截止2022年7月，國內(nèi)尚無零碳園區(qū)專項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)零碳園區(qū)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)亟待進(jìn)一步完善。

2.2 能源結(jié)構(gòu)失衡

園區(qū)能源結(jié)構(gòu)失衡主要體現(xiàn)在以下2個(gè)方面：

(1)我國能源結(jié)構(gòu)成為零碳園區(qū)建設(shè)的重大壓力。我國能源結(jié)構(gòu)長期以來是以煤炭為主，雖然近年來國內(nèi)大力發(fā)展可再生能源，風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電裝機(jī)規(guī)模飛速增長，但我國以化石能源為主的傳統(tǒng)能源結(jié)構(gòu)卻影響了零碳園區(qū)的建設(shè)步伐。

(2)傳統(tǒng)園區(qū)以煤炭為主制約零碳轉(zhuǎn)型。和傳統(tǒng)園區(qū)相比，零碳園區(qū)對(duì)于碳排放要求較為苛刻，零碳園區(qū)需要實(shí)現(xiàn)園區(qū)二氧化碳凈排放量為零。打造從單一向協(xié)同發(fā)展的能源體系、零碳能源系統(tǒng)是零碳園區(qū)建設(shè)的關(guān)鍵，而傳統(tǒng)園區(qū)以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)卻制約了零碳轉(zhuǎn)型。

3 商務(wù)辦公園區(qū)零碳化實(shí)施路徑

3.1 綠色能源

商務(wù)辦公園區(qū)在采用綠色能源方面需要做好以下幾點(diǎn)：

3.1.1 能源替代

提高風(fēng)能、太陽能等可再生能源的使用占比，在建筑物的屋頂及立面等有條件的區(qū)域利用光伏發(fā)電、太陽能熱水等，做到“宜風(fēng)則風(fēng)，宜光則光，風(fēng)光互補(bǔ)，靈活供應(yīng)”，初期可將其與常規(guī)能源融合發(fā)展，發(fā)揮多能互補(bǔ)和協(xié)同供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)能源間優(yōu)化配置。未來在充分挖掘可再生能源利用潛力的基礎(chǔ)之上，實(shí)現(xiàn)真正的能源替代和綠色供給[3]。

3.1.2 合理的能源儲(chǔ)備

作為可再生能源規(guī)?；尤搿⒎植际侥茉凑{(diào)峰調(diào)頻、新能源汽車等領(lǐng)域必不可少的支撐環(huán)節(jié)，商務(wù)辦公園區(qū)應(yīng)積極建設(shè)能源儲(chǔ)備系統(tǒng)。當(dāng)前儲(chǔ)能方式主要分為兩類：一類是物理儲(chǔ)能，比如抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能和蓄冷蓄熱等；另一類是化學(xué)儲(chǔ)能，包括鋰電池、鈉離子電池以及超級(jí)電容等。其中，以鋰電池為代表的化學(xué)儲(chǔ)能是當(dāng)下的主要發(fā)展方向，商務(wù)辦公園區(qū)應(yīng)大力支持相關(guān)儲(chǔ)能技術(shù)的研發(fā)、落地與推廣。

3.1.3 能源綜合管理

新能源的隨機(jī)性、不穩(wěn)定性和間歇性等特點(diǎn)可能導(dǎo)致微電網(wǎng)的電力支撐能力減弱。對(duì)商務(wù)辦公園區(qū)是利用“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”多維度協(xié)調(diào)控制，采用智慧能源管理系統(tǒng)進(jìn)行“能碳雙控”，以控制能源消耗并減少碳排放。

3.2 綠色建筑

商務(wù)辦公園區(qū)建筑碳排放主要包括寫字樓、商場、場館和賓館等建筑供電供暖造成的碳排放，其中空調(diào)系統(tǒng)是辦公類建筑的耗能大戶。商務(wù)辦公園區(qū)應(yīng)利用熱泵、冷蓄水、光儲(chǔ)直柔等技術(shù)，建立以光伏、熱泵、地?zé)崮艿瓤稍偕茉礊橐劳械?，包括電、熱、冷、氣的綜合供能系統(tǒng)，以滿足建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施的用能需求。

3.3 綠色交通

商務(wù)辦公園區(qū)應(yīng)大力推廣交通行業(yè)電氣化，依托氫能、鋰電池、燃料電池等技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，實(shí)現(xiàn)園區(qū)內(nèi)交通運(yùn)輸行業(yè)的無碳化。主要舉措包括：

(1)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)公交車對(duì)燃油公交車的全面替代，以電能替代化石燃料實(shí)現(xiàn)交通過程零碳排放。

(2)以技術(shù)賦能交通，完善新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營。

(3)投入使用共享自行車，鼓勵(lì)居民使用自行車、公共交通工具等零碳排放出行方式。

(4)利用數(shù)字化手段加快智能交通基礎(chǔ)設(shè)施和信息系統(tǒng)建設(shè)以提升通行效率。

3.4 綠色辦公

商務(wù)辦公園區(qū)應(yīng)倡導(dǎo)綠色辦公，減碳舉措主要包括以下四個(gè)方面：

(1)節(jié)約辦公用電，包括空調(diào)、電燈、電腦等設(shè)備的使用。

(2)優(yōu)先采購節(jié)能、環(huán)保、再生等綠色辦公用品。

(3)推進(jìn)辦公信息化建設(shè)，推廣辦公電子化、無紙化。

(4)倡導(dǎo)雙面復(fù)印、打印，嚴(yán)格控制公文、資料印制數(shù)量，減少紙張消耗。

3.5 綠色碳匯

商務(wù)辦公園區(qū)可以通過加強(qiáng)屋頂、墻體和道路等公共空間的植樹和種草，建設(shè)小型公園、小微綠地及林蔭停車場等，以增強(qiáng)草木碳匯能力，吸收部分CO2[4]。

4 案例分析

以某地現(xiàn)有的商務(wù)辦公園區(qū)為例，該商務(wù)園區(qū)主要用能為電能，2021年的年總用電量為37萬kWh，相當(dāng)于CO2排放量為191.3t；園區(qū)綠化面積約2000m2，綠植部分每年可吸收CO214.6t(按每年吸收7.30kg CO2/m2估算)。由此可見，該商務(wù)辦公園區(qū)年CO2總排放量為：191.3t-14.6t=176.7t。

該商務(wù)辦公園區(qū)主要從開源和節(jié)流兩方面入手，打造零碳商務(wù)辦公園區(qū)，具體思路如下：

(1)清潔低碳電源：建設(shè)屋頂集中式光伏和車棚頂部分布式光伏發(fā)電等清潔能源，減少外購電力，減少商務(wù)辦公園區(qū)能源供給側(cè)的碳排放量。擬在該商務(wù)辦公園區(qū)樓頂布置光伏組件裝機(jī)容量為325.72kWp，布置車棚分布式光伏裝機(jī)容量為154.3kWp，年總發(fā)電量約為50.4萬kWh。

(2)增加合理的儲(chǔ)能裝置，實(shí)現(xiàn)“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”多維度協(xié)調(diào)控制，提升園區(qū)能源使用效率。擬在該商務(wù)辦公園區(qū)布置9臺(tái)充電樁(包括8臺(tái)交流充電樁+1臺(tái)直流充電樁)，總功率為71kW；3臺(tái)儲(chǔ)能裝置，總功率為30kW。

項(xiàng)目實(shí)施后2021年網(wǎng)供電量37萬kWh，相當(dāng)于年CO2排放量為191.3t。光伏年發(fā)電量50.4萬kWh，相當(dāng)于年CO2減排量為258.5t。綠植年吸收CO2為14.6t，辦公商務(wù)園區(qū)年網(wǎng)供電量為-13.4萬kWh。由此可見，該辦公商務(wù)園區(qū)電量處于自發(fā)自用，富裕電量還能實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)，年CO2減排量為57.0t，成功實(shí)現(xiàn)了零碳園區(qū)的設(shè)計(jì)和打造。

5 結(jié)論

通過對(duì)商務(wù)辦公園區(qū)打造零碳園區(qū)所面臨的現(xiàn)狀和難題的分析研究，并結(jié)合成功案例論述了零碳商務(wù)辦公園區(qū)的建設(shè)思路和路徑，以期為類似零碳園區(qū)的建設(shè)提供參考。今后還應(yīng)結(jié)合園區(qū)的具體類型，進(jìn)一步研究零碳園區(qū)的實(shí)施路徑和相應(yīng)措施。