在“30·60”雙碳目標的國家戰(zhàn)略背景下，率先在有條件地區(qū)開展100個綠色城市、1000個綠色園區(qū)、10000個綠色鄉(xiāng)村示范工程。
——全國政協(xié)委員武鋼《關于在全國推動“百千萬”碳中和示范工程的提案》
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不久前，新疆金風科技股份有限公司（下稱“金風科技”）亦莊智慧園區(qū)經北京綠色交易所認證，成為中國首個可再生能源“碳中和”智慧園區(qū)，為提案中“1000個綠色園區(qū)”目標的實現(xiàn)起到了良好的示范作用。
“碳中和”智慧園區(qū)的能源結構是怎樣的？“碳中和”是怎樣實現(xiàn)的？是否具有經濟性和可復制性？……今天，我們就來為您一一解答。
金風科技亦莊智慧園區(qū)基本情況
金風科技亦莊智慧園區(qū)始建于2010年，建筑面積超過9萬平方米，園區(qū)采用智能化設計，包括智能微網、節(jié)能模塊、智能水務、園區(qū)智慧運維、智慧農業(yè)及智慧健康六大模塊。
Q1：“碳中和”智慧園區(qū)由哪些能源構成？
要成為“碳中和”智慧園區(qū)，低碳環(huán)保、舒適宜業(yè)的建設理念必不可少。同時，“碳中和”智慧園區(qū)需要較高的清潔能源使用比例，實現(xiàn)風電、光伏等能源的多能互補，并借助智能微網、能源互聯(lián)網等技術實現(xiàn)“碳中和”。
金風科技亦莊智慧園區(qū)配置兩臺總容量4.8MW的風電機組和總容量超過1MW的光伏發(fā)電設備，實現(xiàn)清潔能源的就地采集和消納；一臺600kW和兩臺65kW的微燃機，使用天然氣發(fā)電，使園區(qū)實現(xiàn)了冷熱電三聯(lián)供，系統(tǒng)產生的能量就地消納，冷、熱水可直接用于樓宇供熱和冷卻系統(tǒng)；包括全釩液流儲能、鋰電池，以及超級電容器等在內的儲能裝置，用于系統(tǒng)的削峰填谷，平滑功率波動，大大提升園區(qū)供電質量；選用500kW柴油發(fā)電機，用于模擬海島型微電網的項目運行。
2020年，園區(qū)總用電量1573萬度，其中使用金風科技自有風電機組和光伏設備發(fā)電量482萬度，剩余電量購自電網。在可再生能源發(fā)電量與園區(qū)用電負荷存在時間差異，新能源電量得以返送電網消納的情況下，加上自發(fā)自用綠電，園區(qū)總的可再生能源發(fā)電比例近50%。
Q2: “碳中和”智慧園區(qū)的碳排放情況如何？“碳中和”是如何實現(xiàn)的？
正常情況下，園區(qū)內的溫室氣體，主要由電力、天然氣、汽油等能源消耗過程中產生。金風科技亦莊智慧園區(qū)亦是如此。
由于清潔能源的發(fā)電過程不產生碳排放，只需計算外購電力，使用天然氣、汽油等能源，以及一些逸散排放等情況下的碳排放量。
經測算，2020年，金風科技亦莊園區(qū)整體溫室氣體排放量約為1130萬kg。其中，園區(qū)外購電力年產生二氧化碳約965萬kg，占比達到85%；使用天然氣年產生二氧化碳約125萬kg，占比11%；使用汽油產生二氧化碳約50kg。除此之外，空調冷媒劑、CO2滅火器等逸散排放、污水處理過程的溫室氣體排放等各項占比均小于2%。
計算標準：
《工業(yè)其他行業(yè)企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報告指南（試行）》（2015）
《2019年IPCC 國家溫室氣體清單指南》
《14064-1：2018組織層次上對溫室氣體排放和清除的量化和報告的規(guī)范及指南》
由此可見，外購電力是園區(qū)碳排放的主要來源。如沒有風電、光伏等可再生能源發(fā)電，園區(qū)總碳排放量將超過1556萬kg，比使用綠電多排放超過426萬kg。
因此，通過部署可再生能源發(fā)電設備，實現(xiàn)園區(qū)電力自發(fā)自用，對降低園區(qū)碳排放意義重大。同時，如園區(qū)能夠通過各項技術實現(xiàn)節(jié)能，提高能效，也對實現(xiàn)“碳中和”園區(qū)具有突出貢獻。
在金風科技“碳中和”智慧園區(qū)，辦公類建筑空調能耗占比最大，因此園區(qū)目前節(jié)能主要圍繞空調系統(tǒng)進行，同時兼顧照明系統(tǒng)等。
園區(qū)合理利用用電峰谷價差提升能效?？照{通過水蓄冷，在用電低谷時段儲存能量，在高峰時段循環(huán)釋放能量，可節(jié)省30%~60%的用電；空調和照明通過傳感器自動調節(jié)，控制開關，實現(xiàn)節(jié)能。
另外，金風科技的智慧能效技術，使園區(qū)實現(xiàn)水、電、氣等能耗的數字化、可視化；通過智慧能效平臺，能夠直觀了解損耗情況，針對性提出建議報告，降低能耗損失。
目前，依托節(jié)能技術和能效平臺，年節(jié)約用電量達到60萬千瓦時。
↑ 金風科技亦莊智慧園區(qū)
最終，金風科技通過購買CCER（中國核證減排量 Chinese Certified Emission Reduction）對于園區(qū)生產生活總溫室氣體排放量進行核銷，獲得 “碳中和”認證，國內首個可再生能源“碳中和”綠色智慧園區(qū)由此誕生。
Q3: “碳中和”智慧園區(qū)度電成本如何計算？其經濟性如何？
如全部使用電量購自電網，金風科技亦莊園區(qū)每年電費可達1007萬元，折合度電成本640.0元/MWh；而在風光儲聯(lián)合優(yōu)化運行，同時參加售電交易和京津冀輔助服務市場的情況下，金風科技亦莊園區(qū)直購電費僅為549萬元，度電成本348.9元/MWh，年均度電成本下降程度最高可達291.1元/MWh。
Q4: 未來如何進一步實現(xiàn)園區(qū)的“碳中和”？
仍以金風科技亦莊園區(qū)2020年碳排放數據為例，園區(qū)溫室氣體排放主要產生自外購電力和天然氣的使用。
因此，園區(qū)進一步減少碳排放，可從以下兩方面考慮：
第一，通過改進技術，提升管理，降低包括電力和天然氣在內的能源消耗；第二，進一步優(yōu)化園區(qū)能源結構。使用更多綠電，替代外購電力，提升綠電使用比例。當園區(qū)溫室氣體排放到最小化后，未來可進一步通過購買CCER或植樹造林等碳補償方式實現(xiàn)碳中和。
從更長遠以及全國范圍來講，可再生能源“碳中和”園區(qū)擁有良好的經濟性和可復制性，在我國廣泛的城鄉(xiāng)區(qū)域，可再生能源開發(fā)在技術上已趨成熟、成本不斷下降、資源儲備豐富。全國的“碳中和”目標實現(xiàn)需要無數個“碳中和”城市，而“碳中和”城市的實現(xiàn)需要無數個“碳中和”園區(qū)，讓我們從最小的“細胞”做起，共同完成這項40年的“碳中和”長跑。
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