这些“零碳工厂”是怎么建成的?其中有你想不到的
国家统计局发布的报告显示,我国能源供给侧结构性改革持续推进,能源绿色低碳转型步伐加快,能效水平稳步提升,节能降耗成效显著,能源工业取得新进展。2021年,我国单位国内生产总值能耗比2012年下降26.4%,年均下降3.3%,相当于节约和少用能源约14.0亿吨标准煤。其中,规模以上工业单位增加值能耗累计下降36.2%,年均下降4.9%,分别比单位国内生产总值能耗累计和年均下降幅度高9.8和1.6个百分点。工业节能效果明显。
绿色低碳是碳达峰 碳中和的主要实现方式,也是新旧动能转换的内在要求。随着全球加速碳达峰和碳中和的趋势,低碳、零碳化成为工厂发展的重要目标,许多行业和企业基于绿色工厂的建设开始布局“零碳工厂”。
“零碳工厂”表示工厂在制造过程中通过技术节能减排等措施,综合性能为碳排放为零。中国工业部门碳排放占总数的近70%碳排放。工业领域实现绿色转型最基本的单位是工厂。毫无疑问“零碳工厂”的建造对于制造业领域的双碳工作具有标杆和样板意义。
如何创建“零碳工厂”?要重点看“开源”和“油门”。“开源”指的是创造和灵活使用更多的可再生能源,同时减少能源的使用。而“节流”就是通过各种手段减少碳排放。总体来看,“零碳工厂”的实践路径将主要集中在三个方面:提高能效、应用节能技术、利用可再生能源。比如地源热泵技术、水蒸气余热回收和制冷系统余热回收、智能能源管理、屋顶光伏发电等。技术可以用来减少碳排放实现节能降耗。
以海信江门园区为例,园区主要通过能源转型和应用转型,推动园区的低碳转型和产业升级,打造零碳智慧园区。在能源转化方面,园区搭建能源管理平台,通过信息节能实现智能能源管理。在应用改造方面,一方面,园区通过建设零碳建筑,对空调、通风、集中供热等系统进行了节能改造;另一方面,通过在生产过程中实施全方位、多层次的节能措施,对生产设备进行智能化改造,创造零碳生产,降低单位产值能耗。
《工业绿色发展“十四五”规划》明确指出,工业领域是实现碳达峰和碳中和目标的关键。从国内现状来看,大量的工业园区和工厂还处于绿色工厂改造阶段,只有少数龙头企业开始测试“零碳工厂”。实现“零碳工厂”的大规模普及,还需要更多的时间和更多的企业。
从绿色工厂到"零碳工厂"
2015年,我国正式提出绿色工厂,明确要求“建设绿色工厂,实现工厂集约化、原料无害化、生产清洁化、废物资源化、能源低碳化”。绿色工厂是指全生命周期环境负面影响低、资源利用率高的经济效益和社会效益的优化。绿色工厂是制造业的生产单元,侧重于生产过程的绿色化。
《工业绿色发展“十四五”规划》指出,在“十四五”期间,国家将继续完善绿色产品、绿色工厂、绿色工业园区和绿色供应链的评价标准体系,鼓励制定高于现行标准的地方标准、团体标准和企业标准。同时,将加快绿色低碳的研制,不断改善环境质量,增强生态系统的质量和稳定性,全面提高资源利用效率。
从这个角度来看,绿色工厂是“零碳工厂”的前提,而“零碳工厂”则是绿色工厂更具体、更细致的体现。截至2021年底,中国拥有绿色工厂662,989种绿色设计产品,52个绿色工业园区,107家绿色供应链管理企业,而零碳工厂很少,在一些龙头企业有零星建设。
一方面,中小企业受限于人员、技术、成本等因素,难以实施“零碳工厂”;另一方面,零碳工厂"以零碳或低碳能源供应系统为基础,以储能系统为支撑,数字化/kloc-9。目前与“零碳工厂”建设相关的技术已经逐渐成熟,但商业模式还不成熟,政策标准还有很多空白,不利于“零碳工厂”的大规模普及。
从“绿色工厂”到“零碳工厂”是一个漫长的过程。有了头部企业的公开承诺和清晰路径,各行各业都将加快碳中和转型之路,共建零碳未来。在这个过程中,工厂中碳中和的实现需要从自身的能源结构、技术创新、减污减排入手,重点研究“零碳工厂”的实现路径、流程技术和管理机制。
再现性方案有利于“零碳工厂”开花
可复制性的关键在于能否将共性需求抽象出来,将复杂的多功能解决方案解耦到易于复制吸收的技术 architecture体系中,以便其他工厂借鉴。这也是从“零碳工厂”这个具体项目到整个行业的一次重要飞跃。
可复制性很简单,但背后有着丰富的内涵——“零碳工厂”解决方案的复制不是一蹴而就的,一般遵循“从同行业到跨行业”、“从数字化基础好的大企业到信息化基础弱的中小企业”的渐进过程。在这个过程中,不仅要有具体的实现标准和通用的技术平台,还要因地制宜。
不久前,团体标准“零碳工厂评价通用标准”(以下简称“标准”)正式发布。该标准规定了零碳工厂评估的基本原则、要求、方法和程序。与国家标准绿色工厂评估标准有效衔接,与碳中和评估的国际标准和规范(PAS2060)充分衔接,保证了绿色低碳整体工作体系的整体协调。该标准侧重于对碳中和“结果”和“质量”的评价,包括碳管理、碳减排、责任延伸和持续改进的过程要求。通过分级评价机制,引导工厂实施零碳战略管理,全面减碳,促进企业责任延伸,不断提高自主贡献和创新能力。规范的发布将充分发挥规范和引领作用,把系统理念贯穿于“双碳”工作全过程,坚持节约优化,为推动企业优质低碳转型和可持续发展发挥积极作用。
联想集团参与本规范的起草和制定。依托此次发布的规范,联想集团已在其首个“零碳工厂”-(天津)智能创新服务产业园开展试点验证,建立了生产全过程碳排放跟踪、可再生能源利用、低能耗基础设施、数字信息平台协同、碳中和绩效管理。
宁德 时代宜宾工厂全球首款电池零碳工厂,为电池制造提供了参考样本碳中和,为市场带来了全新的电动+零碳解决方案。未来,宁德 时代将复制推广“零碳工厂”经验,逐步实现全球十大基地碳中和,帮助产业链构建更可持续的生态系统。此外,在建设之初,针对全行业,紫光智能工厂提出不仅要打造行业领先的智能工厂模式,更要形成可复制的数字化工厂解决方案,向行业输出,推动整个产业链的数字化、智能化转型,带动整体产业发展,提升行业竞争力。
不可否认,可复制性将有利于“零碳工厂”的普及,但也要清醒地认识到,没有办法用同样的方式对所有地区的工厂做到零碳排放。在建造“零碳工厂”的过程中,基于各工厂生产的不同特点和所在地的不同政策,实施的节能措施也有所不同。同时,可灵活使用的可再生能源也因地域特点而有所不同。因此,要打造“零碳工厂”,在充分利用各型号工厂经验的同时,还需要尝试创新,应用自己的独特举措,从而实现“零碳工厂”的真正落地,实现绿色低碳的快速发展。
清洁能源和数字技术协同帮助实现“零碳”转型
0在传统制造企业转型升级中,以大数据、云计算、人工智能等为代表的新一代信息技术等。,结合先进的实体制造,可以实现供需精准高效匹配,推动制造业发展方式和企业智能化、数字化发展的高效转型。
在“零碳工厂”的建造实践中,数字化技术的支持不可或缺。依托数字化技术,可以采集清洁能源发电、工厂运维管理、绿色循环经济等大量信息,达到可视化、易处理的效果,从而增强管理能力,提高能效,提质增效,节能减排。
零碳着陆过程中有两大挑战。首先是数据资产沉淀的问题。实现整体零碳运营,需要打通工厂所有业务子系统,形成有效的资产沉淀,实现业务赋能。其次,建立碳排放管理系统。碳排放管理体系规划涉及组织边界的定义、温室气体的分类、碳清单的类型等。,涉及面广,量大,所以难度大。
但是,企业中不同系统之间的通信协议和数据格式存在一些差异。如何打破这些数据壁垒,合理调用各种维度的数据?以紫光智能工厂建设实践为例,利用新华三提供的零碳操作系统,通过数字化平台提供标准化的接入集成模式,实现各系统的集成和数据共享;同时,利用大数据、AI等能力,开发和管理海量数据,形成相应的工厂运营策略建议,实现能源的最优利用。
此外,联想(天津)智能创新服务产业园建成投产后,已在流水线上集成智能系统解决方案。借助智能物联网、数字孪生、AI应用等先进技术实现了多场景的数字化管理。比如,作为智能控制塔的“中枢大脑”,管理者可以通过信息系统实时控制生产线和产品状态,从而在第一时间做出决策。
如今,太阳能等清洁能源在联想(天津)智慧创新服务产业园得到充分利用。三栋主楼将铺设20000平方米分布式光伏板,年总发电量约263万千瓦时,可满足园区展示中心全年用电需求。此外,园区雨水储存系统每年可节约5%的新鲜水,余热回收系统预计每年可回收约112万千瓦时的能源,对园区碳减排作用最大。位于浙江金华的伊利乳业雪糕店“零碳工厂”也计划提高绿色清洁能源利用比例。预计2022年底完成光伏发电项目,实现电力自发自用,富余电力并网。
毋庸置疑,数字化技术已经成为驱动工业绿色低碳转型,实现节能降耗减排的核心引擎。同时,在供给侧,推进能源低碳转型,大力发展清洁能源也是实现“双碳”目标的重要举措。能源产业与数字创新的深度融合,不仅可以构建更加高效、绿色的能源形态,还可以快速推动“零碳工厂”的建设。
“碳”交易市场将倒逼“零碳工厂”加快布局
“碳达峰”“碳中和”从“十四五”开始,一直是各行业和公众热议的话题。节能减排正在成为社会共识。与此同时,“碳市场”和“碳交易”的概念也开始进入大众的视野。
如何理解「碳市场」和「碳交易」及其推动作用碳达峰 碳中和?事实上,碳市场的一般运作模式是国家设定碳排放基准值。如果企业的碳排放金额低于基准值,可以出售富人碳排放权利;否则,他们需要花钱购买多余的部分,从而在国家层面整体实现碳中和。
2021年7月,全国碳排放权利交易市场正式开始网上交易。总体来看,经过第一个履约周期的建设和运行,全国碳市场已经建立了基本框架体系,打通了所有关键流程环节,初步发挥了碳价格发现机制的作用,有效增强了企业减排温室气体和加快绿色低碳转型的意识和能力,实现了预期目标。据统计,截至2022年10月21日,全国碳市场碳排放配额累计成交1.96亿吨,累计成交85.8亿元。
据了解,自2021年7月全国碳市场启动以来,首批2162家重点排放单位纳入发电行业。根据国家统一部署,今后将逐步纳入石化、化工、建材、钢铁、有色、造纸、航空等行业的重点排放单位。碳市场可以在优化资源配置方面发挥重要作用。随着各方对碳中和的认知度越来越高,可能会出现一个更广泛的统一市场。
碳市场机制不仅可以将碳减排的责任落实到具体企业,还可以提供有效的激励机制。同时带动绿色技术创新和产业投资。它是平衡经济发展和碳减排的有效政策工具。建设统一的、更广泛的全国碳排放权利交易市场,有利于统一碳价格,促进碳配额交易的流动性,充分发挥碳定价的作用。但随着配额的逐步收紧,交易价格的提高将不可避免,这将使技术落后、高排放、配额缺口的企业面临更大的成本压力,从而迫使企业进行技术转型,实现低碳发展,这将为“零碳工厂”建设布局带来新的机遇。
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