“双碳”背景下园区节能降碳综合改造路径研究_马淑杰.pdf

节能与环保“双碳”背景下园区节能降碳综合改造路径研究马淑杰(中国国际工程咨询有限公司，北京100037)摘要:面对我国绿色低碳发展新趋势，聚焦我国园区节能降碳改造重点问题和瓶颈，提出能源结构清洁化、能效提升系统化、能源设施集约化、产业结构低碳化、产业链条循环化、节能创新体系化、节能服务专业化、节能管控数字化、节能机制系统化 9 大路径，以期为园区节能降碳综合改造提供借鉴参考。关键词:园区;节能;降碳;碳达峰碳中和;绿色发展中图分类号:TK01文献标识码:A文章编号:1005-8397(2023)02-0087-06esearch on comprehensive transformation path of energy saving and carbon reductionin parks under the background of double carbonMA Shujie(China International Engineering Consulting Company Limited，Beijing 100037，China)Abstract:In the face of the new trend of green and lowcarbon development in China，this paper focuses on the key issues andbottlenecks in the transformation of energy conservation and carbon reduction in Chinas industrial parks，and proposes nine majorpaths to solve these issues，including the cleaning of energy structure，the rationalization of energy efficiency improvement，theintensification of energy facilities，the decarbonization of industrial structure，the recycling of industrial chain，the systematization ofenergy conservation innovation，the specialization of energy conservation services，the digitalization of energy conservationmanagement and control，and the updating of energy conservation mechanism.It is expected to provide reference for thecomprehensive transformation of energy conservation and carbon reduction in the industrial parksKeywords:industrial parks;energy conservation;carbon reduction;peak carbon dioxide emissions and carbon neutrality;greendevelopment收稿日期:2023-01-30DOI:10.16200/ki.112627/td.2023.02.022作者简介:马淑杰(1989)，女，河南周口人，2016 年毕业于清华大学化学工程与技术专业，工学博士，中国国际工程咨询有限公司副高级工程师。引用格式:马淑杰“双碳”背景下园区节能降碳综合改造路径研究 J 煤炭加工与综合利用，2023(2):8792园区是我国国民经济发展的重要载体，也是带动地区经济发展和实施区域发展战略、促进科技创新和发展高新技术产业的主要阵地。经过 40多年的发展，我国园区形成了丰富多样且完整的现代工业体系，但也面临能源资源消耗高、生态环境风险高等复合型挑战。近 20 年来，政府大力推动园区绿色发展，陆续开展了生态工业园区、园区循环化改造、低碳工业园区和绿色园区等实践探索，从静脉产业链构建、产业共生、清洁生产、基础设施共享、环境管理等多方面形成了“园区绿色发展中国方案”，取得了显著成效。当今世界正经历百年未有之大变局，绿色低碳循环发展成为大势所趋。党的二十大提出“加快发展方式绿色转型，实施全面节约战略，发展绿色低碳产业，倡导绿色消费，推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式”的重要战略部署，并提出“积极稳妥推进碳达峰碳中和”的重要规划。面对新形势、新要求，开展园区节能降碳综合改造，推动园区转变发展方式、优化产业结构和能源结构、培育绿色发展新动能，是园区重新规划、二次创业、改造升级、破解资源环境约束和提高竞争力的有效途径，也是我国建设绿色制78煤炭加工与综合利用No.2，2023COAL POCESSING COMPEHENSIVE UTILIZATION造体系、实施制造业强国战略、落实双循环发展、实现精准减排的关键落脚点，是推进生态文明建设，实现碳达峰碳中和战略与美丽中国目标的重要抓手1。为此，本文将重点分析园区在推动节能降碳过程中遇到的问题，并研究提出碳达峰碳中和要求下园区节能降碳的主要路径，为园区实现节能改造提升、绿色低碳循环发展、助力碳达峰碳中和提供借鉴参考。1园区节能降碳改造面临的问题及瓶颈1.1系统性应用措施偏低，顶层设计亟需加强我国园区节能减排工作侧重于单项节能技术的推广应用，主要集中于单个装备和设施节能，亟待从局部过程节能向全过程、全链条、全系统优化节能转变，进一步挖掘园区节能减碳潜力。例如，2020 年炼油企业有 25%的产能能效水平优于标杆水平，同时有 20%的产能能效低于基准水平，需要系统性地从整体推动能效优化。同时，各地园区个性共性兼具，园区间能耗总量和强度、碳排放总量和强度差异大，目前针对不同类型园区的分类指导不足，推动园区综合能效提升的顶层设计缺失，亟需分类施策推动不同地域、不同类型园区节能降碳综合改造。1.2产业结构偏重，能源结构亟待优化园区作为带动区域经济发展和实现区域战略的重要平台，是工业产业的聚集地，同时也是资源能源消耗与碳排放高度集中的场所。近年来，虽然在节能减排和生态环保要求下，各地纷纷调整产业结构，逐步淘汰高耗能高污染的落后产能，但化工、电解铝等高能耗产业依然主要分布在园区，很多开发区的产业结构仍然偏重，用能需求也较大。据统计，我国近 70%的工业用能集中在园区。同时，园区能源结构依然以煤炭为主，以煤 为 原 料 的 机 组 装 机 容 量 占 比 高 达87%2，天然气、新能源等应用不足。尤其是在水电资源不丰富的西部地区，煤炭依然是主要能源，清洁能源消费占比较低。此外，部分园区对余热余压等能源利用重视不够，能量得不到充分利用，导致园区能源利用效率偏低。1.3基础设施偏乱，系统建设亟需提升园区覆盖区域广、层级多，建设时间不一，能源品种需求丰富，同一个园区甚至同一家企业同时需求天然气、电力、蒸汽等多种能源，导致园区能源设施出现大型与小型混合、集中式与分布式混合，新建与陈旧混合等现状，基础设施布局混乱，造成节能基础设施难以在园区内企业之间形成共生网络、绿色供应链和完整产业链，无法充分发挥系统性节能和协同治理模式的作用，后期提升改造的协调难度也相应提高，亟待进行系统性优化提升。1.4数字管理偏弱，智慧服务平台缺失目前大部分园区的能源管理还是依赖传统的方式，数据获取滞后且缺乏过程管理，尚未通过智慧化能源在线监测、管理、调度等新技术手段开展能源管理工作，数字化管理能力偏弱，存在信息化系统冗余、不实等现象。基础统计体系的不健全，影响了通过园区核心数据进行分析，进而形成共性和有针对性节能减排途径的可能，一定程度上妨碍了园区的绿色低碳发展。同时从先进园区的能源管理经验看，除了建立智慧管理系统外，还需要公共服务平台配合运维，为园区、企业提供政策宣传、能力建设、规划建议、技术对接等支撑工作，而大部分园区未进行相应平台建设，在园企对接、促进园区节能和产业发展方面存在短板3。1.5配套政策偏少，政策宣贯创新不足一方面，除天津开发区、苏州工业园、广州开发区等大型综合型园区出台了节能降碳专项政策，促进激励企业节能降碳，大部分园区仍缺少园区层面的配套政策。另一方面，国家政策在地方的宣传、贯彻依然不到位，很多政策没有传递到企业或滞后传递。同时，政策上的创新也严重不足，隔墙售电、用能权交易等有利于节能的政策制度创新在园区推进较慢。2园区节能降碳改造主要路径2.1能源结构清洁化大力推进低碳化能源结构调整和技术改造，持续提高绿色低碳能源使用比例，削减园区化石能源消费量，优化供电、供热能源结构，逐步实现电源、热源的多样化和清洁化。一是加快清洁能源利用。优化用能结构，降低化石能源消耗比重，优先采用水电、天然气发电、风电、光伏发电、地热等清洁能源，提高电能使用比例，推动园区能源结构向清洁低碳方向88煤炭加工与综合利用2023 年第 2 期发展。例如，山东东营经济技术开发区通过实施中深层地热梯级提热项目，有效利用中深层地热提供热源，解决了因供暖而制约招商引资的问题，并且不会对环境造成污染，大大减少了碳排放量;昆山经济技术开发区与华电江苏能源有限公司合作，布局屋顶分布式光伏电站，优化能源结构，促进了生产生活方式绿色低碳转型。二是积极推动多能协同互补。构建园区智慧综合能源系统，通过“源网荷储”协调优化，在能源生产、传输、调节等环节实现“电、冷、热、水、气”各种能源子系统之间的协同，提高能源使用效率4。例如，北京市北科产业园对原有锅炉房及配电、供冷、供暖系统进行改造，增加光伏发电、风电、储能设施及多能流量管理系统，实现了各能源系统的协同互补，有效提升了园区能源使用效率。2.2能效提升系统化推进园区重点行业用能设备升级改造，提升重点用能设备能效水平，同时制定能源梯级利用整体方案，推动企业间物质交换利用、能源梯级利用，实现高效化用能。一是强化园区能量梯级利用。园区根据各用能企业能级需求的高低构成能量的梯级利用关系，统筹整合余热余压资源和区域用能需求，把企业生产过程中释放出来多余的副产热能、压差能进行梯级回收利用。此外，结合园区生产实际，持续推动钢铁、煤炭、建材、石化、化工、纺织、冶金等企业的余热余压得到充分利用。例如，惠州大亚湾石化产业园区内宏瑞环保能源有限公司通过实施废气综合利用项目，利用中海油惠州石化有限公司炼化二期项目生产过程产生的炼油废气(高浓度硫化氢气体)制成硫酸，同时把副产蒸汽返供惠州石化炼油厂，做到了资源循环利用和物尽其用。二是加快推动园区供热集中化改造。淘汰能耗高、污染重的分散燃煤供热小锅炉，按照能源综合利用效率最高的原则，通过建设集中供热锅炉、余热热源改造、热电联产等方式进行集中供热。例如，惠州大亚湾石化产业园区以国能惠州大亚湾热电厂和惠州 LNG 电厂发电机组为两大主热源，将不同等级和品质的蒸汽纳入热网，形成了“两大主热源，多家辅热源”的综合热网，满足用户企业多等级蒸汽需求，实现安全、稳定、经济供热。三是系统推进关键用能环节节能改造。淘汰落后机电设备，开展节能技术改造，大力推广应用先进适用的节能新技术、新工艺，以及节能设备，提高能源利用率。同时加大政策导向，推动企业深度节能。例如，山西焦煤西山煤电古交循环经济园区通过对电厂一二期机组供热改造，采用多热网多级串联高背压的供热方案，实现了热量的最大化利用。2.3能源设施集约化加大园区能源基础设施、服务设施、市场网络、公共信息等公共产品的集约建设力度，提高园区公共服务能力，实现园区的低碳高效。(1)建设园区能源集中供给基础设施。加快园区能源集中供应体系建设，因地制宜建设园区集中式能源供给中心，建设园区能化中心、能源岛、能管中心等基础设施，推广集中供热供气、能源供应中枢等新业态，实现能源