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演讲人丨贺克斌 中国工程院院士、清华大学碳中和研究院院长、腾冲科学家论坛学术委员会委员
文|贺克斌
ID | BMR2004
近日,于云南昆明海埂会堂举办的2026腾冲科学家论坛·绿电价值转化专题活动上,中国工程院院士、清华大学碳中和研究院院长、腾冲科学家论坛学术委员会委员贺克斌,围绕“零碳园区建设与云南低碳价值转化”作主旨报告。
他提出,零碳园区需构建“四流融合”智慧管控体系,绿电价值转化的核心是实现可核算、可认证、可传递,助力云南将绿电优势转化为产业竞争力。
以下为本次演讲实录:
非常高兴参加腾冲科学家论坛专题活动,接下来我围绕零碳园区建设与云南绿电价值转化和大家展开交流。
01
“双碳”政策与零碳园区建设的背景
2025年是全球新能源发展的转折之年,全球新能源增长当中,中国贡献占比达到六成。现阶段国内每10度电当中,就有4度来自绿电,其中2度是风光发电。新能源与绿电发展也收获了科技界高度关注,《Science》杂志将全球可再生能源势不可当列为年度重大科学突破首位,评价这是一场由中国引领的真正范式革命。
回望能源变革历史,第一次能源革命,柴薪转向煤炭,英国实现对荷兰的超越。第二次能源革命,煤炭转向油气,美国实现对英国的超越。第三次能源革命,油气向新能源转型,这一轮变革正在由中国引领。去年9月24日,我国发布2035年新一轮国家自主贡献,明确一个总目标搭配三个定性目标。
在此背景之下,从今年上半年开始,“十五五”规划、国家应对气候变化“十五五”规划、碳达峰规划、新型能源体系规划、工业绿色低碳发展相关政策密集出台。2026年也是能耗双控全面转向碳排放双控的第一年。国务院发布加快构建碳排放双控工作方案,从地方碳考核、行业碳管控、企业碳管理、项目碳评价,一直到产品碳足迹,形成一套完整的政策组合拳,相关制度正从方案议论走向落地执行。从今年开始,地方碳考核正式步入制度化阶段。约束性考核指标涵盖碳排放总量、碳排放强度、煤炭消费总量、石油消费总量以及非化石能源占比,配套支撑指标包含节能、工业、城乡交通、公共机构、碳排放交易等内容。
国务院“十五五”碳达峰方案当中着重提出零碳园区、零碳工厂建设这项具备中国特色的重要举措。“十五五”期间计划建成100个零碳园区,其中52个已经纳入2025年试点,云南也有园区位列其中。不管是减碳工作,还是建设零碳园区、零碳工厂,绿电都是十分关键的支撑条件。国内绿电发展重心,正从扩大供给,进一步转向系统支撑、消费利用和价值实现。
今年6月份发布的新型能源体系建设“十五五”规划,专门阐述了绿电建设的相关内容,明确绿电对于发展新质生产力,提升我国产业国际竞争力的对内、对外的双重意义。全国现有3300个工业园区,其中国家级近700家,省级2600家。工业园区贡献全国工业GDP的30%—40%,碳排放占工业总排放的31%,工业总产值占比超过50%,既是产业集聚的聚宝盆,也是碳排放集中的聚排区。依靠绿电与碳足迹的支撑推进“双碳”目标落地,建设绿色零碳工厂和零碳园区,是其中关键的支撑节点。
02
“四流融合”:零碳园区规划建设的方法与关键能力
经过多年工业园区污染治理到减碳的实践积累,零碳园区规划建设逐步形成“1—1—5—3”的整体构架:1个基本原则,就是注重实效,以碳为媒,为园区筑牢新的产业竞争优势;1个基本方略,即“以地定产,以产见能,以碳优产、以能见碳”。园区碳排放和土地面积、产业构成息息相关,土地确定产业规模,产业决定用能水平,用能核算对应碳排放,碳排放结果反向优化产业布局。国内3000多个工业园区当中,68%处在较高发展水平,减碳任务依旧艰巨。
此外,我们用5张图谱破解工业园区零碳发展技术路径,分别是能量流图、物质流图、碳流图、碳足迹图,最终形成完整的技术路线图。碳生产率分为基准线、存量提升线和增量准入线3条线,对应传统产业、新兴产业、未来产业的发展逻辑,科技水平与未来技术突破,会对存量提升线、增量准入线产生重要作用。在3条曲线的基础之上,推动能量流、物质流、碳流,叠加人工智能信息流实现四流融合,以此支撑园区全过程精细化碳管理。
从技术工具层面,依托园区综合能源系统模型库,耦合能量流建模方法与碳流计算模型,形成从数据工具到基础判据的技术核心。做好风光发电精准预测,开展园区多阶段协同优化,生成基准调度计划,完成日内滚动优化调度。物质流覆盖原料获取、生产制造、园区内使用、消费处置或是再生的完整链条,完成精细化分流设计,建立数字化追踪制度和市场化激励机制,工业废弃物综合利用率、工业用水重复利用率都是关键衡量指标。碳流聚焦园区碳排放精准核算与系统化管理。能量、物质、碳三类流动,都需要依托智能手段集成信息流,在能源生产、传输、转换、消费各个环节部署智能传感器采集信息,完整反映材料、能量、碳量流动情况,作为决策判定依据。
搭建园区“能—物—碳流”再加上人工智能信息流的评估体系,运用全局自适应优化技术,结合多维性能评估系统,开展企业级碳流分析,形成整套支撑体系。这套“四流融合零碳园区能碳智慧管控系统”,已经在部分园区落地应用。浙江上虞园区就是典型落地案例,它是全球大型燃料化工园区,国内14个千亿级化工园区之一,发展历程从治污起步,逐步走向低碳、零碳,现已获评生态文明示范区、国家循环化改造示范试点园区等多项称号。
另外,想要真正发挥园区的价值,还要完善五大能力,也就是产业体系、数据体系、智能体系、人才体系和标准体系。上虞园区已经培育起自有专业队伍,夯实两类基础化工产品、四类公共基础设施,形成一系列配套标准,其中就包含面向国内外互认的相关标准。园区外向度较高,十分看重碳足迹结果互认,联合2家国内、2家国外认证机构,针对24类行业48种产品开展碳证书相关工作,签署互认协议,打通获取国际认证的关键环节。
再来看绿电价值及其实现机制。从“十四五”到“十五五”,国内绿电发展的重心有所迁移。“十四五”侧重需求提升、电网消纳、市场机制、消费体系建立。“十五五”则聚焦供给提升、系统支撑、可靠替代、消费责任以及价值释放。现阶段我们看待绿电,除能源安全、本土工业竞争力、供应链韧性、电气化、消费侧重心转移之外,它的环境价值,正在进一步拓展升级为产业价值与战略价值。自发自用、绿电直连、绿证绿电交易,是当前三类最核心的绿电消费模式。
在政策层面,发改委、生态环境部持续完善相关制度。市场层面分为两股力量,一方面是RE100、SBTi这类链主企业带来的市场牵引,另一方面来自绿色信贷等金融市场驱动,政策与市场双向发力推动绿电价值落地。绿电价值正在逐步走向精细化、市场化和全生命周期化,消费方式、消费核算、价值体现、价值应用,国内外都在推进相关实施工作。
03
云南绿电价值转化的实践
云南具备突出的绿色资源优势,不少资源优势还属于隐性优势,需要推动它显性化、价值化。省内已经出台多项相关政策,推进虚拟电厂、零碳园区建设。想要完成价值转化,可信的碳足迹核算就是绕不开的核心,工作重心要从企业内部环境管理,延伸到产品全生命周期影响,数据成为连接技术标准和市场规则的核心接口。LCA核算方法已经普及,数据层面分为初级数据与次级数据,电力就是典型的次级数据。
放眼全球,碳足迹工作面临两大挑战:第一是可追溯性、透明度不足,全球最高水平也仅能实现百分之四十的数据可溯源;第二是直接引用国际数据库容易产生品牌效应,部分数据库直接套用全球平均值,会出现和国内产业实际脱节的问题,数据互通互用、格式统一还有大量工作要做。生态环境部今年联合七部委印发《产品碳足迹因子数据库建设工作指引》,清华大学团队参与支撑数据库建设关键要素,牵头打造天工数据库,联合国内40多所高校,目前已经积累5000多条单元过程、2265个产品相关内容,成为产品碳足迹核算的重要基础支撑。实现数据安全可靠,要搭建可信数据空间,适配国际通行规则,做好多方协调,相关基础工作正在云南落地。在科技厅支持、生态环境厅协调之下,推进零排产品数据库建设,初步搭建四个完整模型以及一个电力结构模型。
针对园区建设,云南省委省政府提出相关工作要求,核心目标是提升风光水消纳能力,降低企业用能和碳履约成本。今年7月,科技厅立项支持相关项目,这项工作源自2024年腾冲科学家论坛提出的建议,得到省里重视,项目主题为云南虚拟电厂赋能零碳智慧园区构建,主要包含4块内容:绿电资源空间的匹配潜力评估,绿电的转型技术,零碳园区的智慧协同,还有平台建设示范。由清华团队牵头,联合云南省环科院、南方电网、云南电网,结合楚雄、曲靖、祥云、华坪4个试点园区实际情况,直面园区建设当中的堵点难点。
依托碳足迹工具,把云南的绿电资源优势,转化成为产品竞争优势、产业竞争优势,真正做到可核算、可认证、可传递,实现云南绿电发得出、用得上、用得值。清华大学3年前牵头启动“碳中和与能源智连”计划,经过持续建设,已经有30多个国家80多个团队参与。今年上半年项目成功入选联合国“科学促进可持续发展国际十年”计划,在22个入选项目当中位列第7。我们会持续依托腾冲科学家论坛,把全球科研成果转化为支撑云南高质量发展的现实力量。
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