陳甜甜，范鈺波，王 卉，嚴 石，楊 哲，方 炯，劉 婧，唐 敏

(國網上海市電力公司電力科學研究院，上海 200437；2.上海恒能泰企業(yè)管理有限公司璞能電力科技工程分公司，上海 200437)

1 建設背景

在雙碳目標實現和新型電力系統建設的形勢背景下，電力企業(yè)承擔起能源主力軍的重任。園區(qū)作為企業(yè)綠色發(fā)展和能源低碳化轉型的重要空間載體，可以通過深入挖掘園區(qū)的碳減排潛力，能夠以低碳智慧園區(qū)的示范效用來帶動企業(yè)、社會的低碳高效發(fā)展。然而，截止目前低碳園區(qū)建設還未形成統一的標準，發(fā)展路徑尚不明確，存在一些共性問題：一是雙碳技術的發(fā)展時間不長，研究不夠深入；二是欠缺低碳管理理念，還沿用過去高產能、高污染的發(fā)展思路，沒有及時向低碳、可持續(xù)發(fā)展的新思路轉變；三是員工低碳意識較弱，在思想和行為上缺乏正確引導，導致園區(qū)綠色發(fā)展動力不足。

2 低碳智慧園區(qū)建設思路

低碳智慧園區(qū)致力于滿足社會、經濟、環(huán)境的協調可持續(xù)發(fā)展，以最小的經濟投入產生更少的碳排放。低碳智慧園區(qū)建設面向建筑、園區(qū)、電網等降碳應用場景，依據“理論研究+技術創(chuàng)新+示范應用”建設思路，以數字化建設為抓手，以全要素能力建設為驅動，探索出一條科學可行且行之有效的碳中和園區(qū)實施路徑，形成國網首批可測量、可測算、可測評、可推廣的低碳園區(qū)示范樣板。

3 低碳智慧園區(qū)建設的主要做法

瞄準未來雙碳領域的核心技術方向，重點在低碳技術經濟性等理論分析、碳排放綜合管理、區(qū)塊鏈碳足跡溯源、碳捕集與儲存、多能互補、需求側響應、儲能、電動汽車有序充電等30項核心技術上開展創(chuàng)新研究，以低碳智慧園區(qū)為落點實施融合應用。

(1) 構建微網能量管理系統。構建由風電、光伏、儲能、充電樁組成的微網，以園區(qū)技術節(jié)能減碳為導向，考慮未來高滲透率清潔能源接入、大量電動汽車接入需求，建立低碳園區(qū)綜合能量管理系統，見圖1。通過各類新能源資源、儲能與可響應負荷的協調控制，實現大量分布式光伏電源接入后用能負荷對新能源出力的追蹤，促進新能源高效利用；創(chuàng)新電動汽車充電服務模式，以有序充電控制策略實現充電智能管控，擴大需求側響應規(guī)模；研究應用儲能技術，實現削峰填谷、光滑微網出力等用能調節(jié)。系統應用大幅提升了綜合能源利用效率，為園區(qū)多能源優(yōu)化調度、綠色低碳和優(yōu)質能源服務提供支撐。

圖1 低碳智慧園區(qū)實景展示(光伏、儲能、電動汽車充電樁)

(2) 建設全域分項計量系統。全面開展能耗分項計量，根據建筑能耗科學選擇計量點，在園區(qū)空調、電梯、食堂、實驗室、電動汽車等重要能源消耗端口全覆蓋安裝智能表計，依托分項計量系統對數據進行信息化集成運用，實現用能實時監(jiān)測和精準計量，為園區(qū)精細化管控、準確識別節(jié)能方向提供決策依據，全面挖掘降碳潛力，打造低能耗綜合園區(qū)典范，見圖2。

圖2 分項計量系統能源信息采集架構圖

(3)打造自動感知綠色建筑。綠色智能建筑是低碳智慧園區(qū)的重要組成部分，園區(qū)依托“雙改造”著力打造可持續(xù)發(fā)展的綠色節(jié)能建筑，形成人、建筑、環(huán)境互為協調的整合體。一是樓宇改造，提升樓宇結構能效。針對特定建筑開展超低能耗改造：墻體選擇合適的隔熱材料；新增屋面架空隔熱板，減少其傳熱損失以及在夏季的內表面溫度波動；安裝斷橋鋁合金中空Low-e玻璃窗戶降低窗戶的傳感系數，實現窗體節(jié)能。二是設備改造，提升園區(qū)能效水平，降低碳排放量。重要能耗設備通過實時分析，自適應優(yōu)化進入“低功耗模式”：對空調集中安裝監(jiān)控系統，通過攝像頭進行人數捕捉，計算空調出力，實現智慧節(jié)能控制；在車庫試點智慧照明系統，通過自動感知完成開關控制，有效管理照明設備；在電梯上加裝能量反饋系統，將機械能產生的交流電回饋至電網，實現能量回收，助力樓宇設施節(jié)能減碳。

(4)建成數字化管理服務平臺。以數字化建設為抓手，結合低碳智慧園區(qū)運行需求，開發(fā)應用雙碳數字化管理服務平臺，把握低碳園區(qū)建設內涵，按照“精準計量，節(jié)能改造，智慧感知，可視可控”的基本原則，設計可擴展的高級分析應用平臺，實現“碳”數據的收集、管理、分析及展示，充分發(fā)揮數據價值。平臺基于園區(qū)歷史數據，可實現園區(qū)碳排放趨勢預測；應用區(qū)塊鏈技術溯源碳足跡，通過平臺推廣開展碳資產管理，為探索碳市場交易提供有力支撐，強化園區(qū)低碳運營能力。

2020年低碳智慧園區(qū)通過新能源發(fā)電、微網EMS協調控制、園區(qū)綠植碳匯、樓宇節(jié)能改造、電能替代等方式累積減碳約200 t，通過上海環(huán)交所購買剩余碳排放配額進行核銷，成功實現2020年度園區(qū)碳中和，率先成為采用碳排放配額核銷實現碳中和的園區(qū)。

4 管理創(chuàng)新舉措

(1)頂層規(guī)劃園區(qū)發(fā)展路徑。強化項目頂層設計，系統謀劃布局低碳智慧園區(qū)建設路線，明確路線圖和施工圖，配套形成工作方案，明確各層級、各部門(中心)的職責分工，確立日常管理機制、聯合研發(fā)機制和推廣應用機制三種機制，推動各層級協調聯動、信息暢通，加速推動雙碳技術創(chuàng)新和雙碳成果高效推廣。同步培育專業(yè)技術型、綜合型、標準型三類專家人才資源，大力培養(yǎng)儲能、碳核查等碳領域的專業(yè)人才。

(2)強化標準實驗室建設。依托低碳智慧園區(qū)開展雙碳技術研發(fā)，超前引領雙碳標準布局，指導能源電力行業(yè)雙碳標準制定，促進行業(yè)良性發(fā)展；牽頭制定《微電網碳排放核查標準》《區(qū)域配電網碳排放核查標準》團體標準及光儲充一體化系列標準，填補電網行業(yè)在雙碳領域的標準空地，有效支撐和引領行業(yè)發(fā)展。建成上海首家企業(yè)級碳中和實驗室，聚焦碳達峰與碳中和、能源互聯網與新型電力系統、電力市場與碳市場等五大研究方向，為雙碳領域發(fā)展提供解決方案。

(3)注重深層次行為引導。強化消費側引導和結果評價，指引企業(yè)和個人行為方向，推動廣泛形成綠色低碳生產生活方式。一是建立電力企業(yè)低碳智慧園區(qū)建設及評價指標體系。以低碳經濟為研究切入點，科學建立園區(qū)評價指標體系，推動園區(qū)建設最優(yōu)配置。二是建立企業(yè)、員工低碳行為模式。倡導員工選擇低碳生活，降低日常生活碳排放；推行綠色節(jié)能基建，減少電力設施建設產生的碳排放；實施智能后勤，約束工作過程中的碳排放；鼓勵電動汽車等綠色出行方式，減少公共用車尾氣碳排放。

(4)培育新型業(yè)務增長點。圍繞國家及上海市雙碳戰(zhàn)略落地，依托低碳智慧園區(qū)建設成果，培育碳標準制定及培訓、低碳戰(zhàn)略咨詢、碳核查、碳檢測等業(yè)務，同時根據市場需求進一步拓展低碳技術研發(fā)及成果轉化、標準合格認定、金融服務與碳交易等業(yè)務，積極推進碳市場商業(yè)模式的發(fā)展?；谑袌銮熬昂蜕虡I(yè)盈利模式分析，率先開展碳排放檢測和核算能力建設，建立面向上海市的碳核查、碳監(jiān)測等業(yè)務體系，構建新型商業(yè)模式，形成共贏發(fā)展的碳市場格局。

5 應用成效

(1)經濟效益。低碳智慧園區(qū)應用成果可市廣泛推廣應用，具備較好的經濟效益。一是降低用電成本。經實際測算，園區(qū)內單棟樓宇每年節(jié)省電費十余萬元。二是拓展新興業(yè)務。面向上海碳排放企業(yè)開展碳咨詢、碳標準培訓、碳檢測、碳核查等技術服務，開拓碳市場新應用，預計每年可產生效益約500萬元。

(2)環(huán)境效益。低碳智慧園區(qū)以清潔和綠色的方式開展雙碳技術示范應用，遵循“創(chuàng)新、協調、綠色、開放、共享”五大發(fā)展理念，建立了一個綠色、低碳、安全可靠的低碳智慧園區(qū)服務體系。經實際測算，園區(qū)內單棟樓宇每年減少碳排放量約100 t，以10 000棟同體量樓宇為例，可為上海減少碳排放量100萬t，有效提升清潔能源使用率，資源節(jié)約、環(huán)境保護等效益顯著。

(3)相關方效益。積極探索在電力系統轉型下的雙碳技術研發(fā)應用，在行業(yè)內外都取得了較好的效益。一是建成微網多能互補、電動汽車負荷側靈活互動、儲能等雙碳新興技術應用工程樣板，為電力系統上下游企業(yè)在構建以新能源為主體的新型電力系統雙碳戰(zhàn)略實施落地提供了新思路。二是積極試點碳交易市場，通過上海環(huán)交所購買剩余碳排放配額進行核銷，率先成為以碳配額核銷方式完成碳中和認證的園區(qū)，為全國碳交易市場貢獻上海經驗。三是促進行業(yè)標準制定和完善,牽頭編制的《區(qū)域配電網碳排放核算規(guī)范》團體標準正式獲批發(fā)布，是電力行業(yè)在碳排放領域發(fā)布的首個團體標準。

6 結語

低碳智慧園區(qū)建設通過融合雙碳技術系列成果落地應用，率先融入數字化手段，打造雙碳服務管理平臺，形成了低碳園區(qū)建設典型經驗，總結了園區(qū)建設管理創(chuàng)新舉措，成功實現了雙碳關鍵技術的重大進展，顯著提升了企業(yè)雙碳實施管理水平，精準助力企業(yè)實施碳減排，產生了顯著的經濟效益和環(huán)境效益，具有高度的推廣應用價值和借鑒意義。