新質生產力驅動下工業園區零碳轉型技術路徑研究

摘要：中國正積極應對氣候變化，推進“碳達峰”“碳中和”，探索擺脫傳統經濟增長方式，兼具高科技、高效能、高質量特征的發展路徑，但工業園區作為經濟引擎卻面臨著碳減排與轉型的挑戰。通過分析工業園區在資源利用效率、數據化基礎和綠色低碳技術應用方面存在的問題，提出基于“源、荷、網、儲”4個角度的零碳轉型技術路徑：（1）強化可再生能源供給與碳捕集、利用與封存技術（Carbon"Capture，"Utilization"and"Storage，CCUS）引入；（2）精細化能效管理與智能化升級；（3）跨系統協同合作以及儲能技術與虛擬儲能的創新應用。旨在通過以上路徑促進工業園區零碳轉型，推動經濟社會高質量發展，加速新質生產力對于綠色轉型的創新驅動作用。

關鍵詞：新質生產力"零碳"工業園區"源荷網儲

Research"on"the"Technological"Pathways"for"Zero-Carbon"Transformation"in"Industrial"Parks"Driven"by"New"Quality"Productivity

HAN"Hongxing1"FU"Qiang1"YAO"Yuchen1"YUE"Jianfang1"ZHAO"Wanyu2"SHAO"Wendong2

1.Changzhou"Power"Supply"Branch"of"State"Grid"Jiangsu"Electric"Power"Co.，"Ltd.，"Changzhou，"Jiangsu"Province，"213003"China;

2.School"of"Economics"and"Management，"Northeast"Electric"Power"University，"Jilin，"Jilin"Province，"132012"China

Abstract："China"is"proactively"addressing"climate"change"and"advancing"towards"“carbon"peak”"and"“carbon"neutrality”，and"exploring"a"development"path"that"breaks"away"from"traditional"economic"growth"methods"and"combines"high-tech，"high-efficiency，"and"high-quality"characteristics."However，"industrial"parks，"as"economic"engines，"encounter"significant"challenges"in"terms"of"carbon"reduction"and"transformation.By"analyzing"the"problems"existing"in"resource"utilization"efficiency，"data"foundation"and"green"and"low"carbon"technology"application"of"industrial"parks，"it"proposes"a"comprehensive"zero-carbon"transformation"path"based"on"four"dimensions"of"“source，"load，"net，storage”："1）"Strengthening"the"supply"of"renewable"energy"and"introducing"Carbon"Capture，"Utilization，"and"Storage"（CCUS）"technologies;"2）Refining"energy"efficiency"management"and"intelligent"upgradesing;"3）Fostering"cross-system"collaboration"and"innovative"innovative"applications"of"energy"storage"technology"and"virtual"storage"solutions.The"aim"is"to"facilitate"the"zero-carbon"transition"of"industrial"parks"while"promoting"high-quality"socio-economic"development"and"accelerate"the"innovative"role"of"new-quality"productivity"in"driving"green"transformation.

Key"Words："New"quality"productivity;"Zero"carbon;"Industrial"park;"Source，"load，"net，"storage

在全球氣候問題日益嚴峻的背景下，減少溫室氣體排放已成為全球共識。“雙碳”目標的戰略決策不僅是中國作為國際社會重要參與者的責任擔當，更是我國在新質生產力驅動下，追求高質量可持續發展的戰略抉擇。將工業園區零碳轉型提升至國家戰略高度，確保經濟社會發展與“雙碳”目標深度融合，是實現能源體系深刻變革、推動全球降碳進程的關鍵。

工業園區作為新質生產力的重要載體，其零碳轉型對資源配置優化和全要素生產率提升至關重要。在新質生產力的驅動下，工業園區將逐步實現從高碳依賴向低碳綠色的根本性轉變。我國現有2"543家工業園區[1]，體系龐大，對促進區域協調發展、實現“雙碳”目標具有重要意義。然而，全國工業園區的碳排放量占比高達31%[2]，探究工業園區綠色轉型路徑是我國完成“雙碳”目標過程中的關鍵領域?！豆I領域碳達峰實施方案》于2022年明確了打造一批綠色工業園區的重要目標[3]，但零碳園區并非完全不排放溫室氣體，而是通過節能減排措施實現排放與吸收平衡，達到凈碳排放量為零的目標[4]。現有研究多通過數據分析、案例對比等手段探討工業園區的轉型路徑，本文旨在結合新質生產力的內涵與發展要求，立足“源、荷、網、儲”4個角度探討工業園區零碳轉型的技術路徑，通過分析新能源應用、智能制造技術等前沿領域的發展動態，為工業園區綠色低碳轉型、實現相關決策提供參考。

1"工業園區低碳轉型發展面臨的問題

目前，工業園區的發展仍然面臨以下幾方面問題。

1.1能源結構單一

我國工業園區展現出多樣化的特征，并且各自處于不同的發展時期[5]。當前，眾多工業園區仍采取依靠大量資源投入的生產力發展方式，過度依賴煤炭、石油等化石能源作為其主要動力源，導致園區碳排放量居高不下，成為制約低碳轉型的重要負擔。研究表明，工業園區內大部分能源消費源自化石燃料，清潔能源如氫能、太陽能、風能等的利用比例嚴重不足。這一現狀迫切要求積極響應新質生產力的質優要求，通過技術創新和模式變革，實現能源結構的多元化與清潔化，達成經濟發展與環境保護的雙贏目標。

1.2資源利用效率低下

工業園區作為產業發展的集聚地，也是能源消耗、資源消耗與碳排放集中的區域[6]，部分工業園區尚未擺脫傳統資源利率低下的生產模式，在資源管理方面存在顯著短板，資源浪費現象屢見不鮮。例如：水資源、土地資源、原材料等都未得到有效利用和循環利用，導致資源消耗量大、企業原料成本高。該資源利用模式不僅增加了企業的運營成本，也與新質生產力要求生產力各要素實現高效率配置的理念相悖，阻礙了園區的綠色轉型進程。

1.3數智化基礎薄弱

在數字化時代，數字化和智能化已成為推動產業升級和低碳轉型的關鍵要素。新質生產力要求實現生產過程的精細化管理和優化，然而，部分工業園區的數智化建設滯后，數據采集能力不足，難以形成全面、準確、實時的能效監測和碳排放監管體系。工業園區對能源使用效率和碳排放情況的難以實現精準掌握，限制了節能減排措施的精準實施和效果評估。

1.4綠色低碳技術應用不足

新質生產力要求通過技術創新推動產業升級和轉型，綠色低碳技術作為新興科技對于推動可持續發展具有重要意義。然而，我國大部分工業園區的相關關鍵技術尚未取得突破性進展，難以滿足工業園區大規模、高效率的低碳轉型需求。綠色低碳技術應用不足，不僅限制了園區節能減排潛力的發揮，也難以充分發揮技術創新對經濟增長的驅動作用。

2"工業園區零碳轉型的技術路徑

基于上述現狀與問題的分析，本文將結合新質生產力的核心特征與發展要求，立足“源、荷、網、儲”4個角度探究工業園區轉型的技術路徑。

2.1源側：可再生能源供給與技術引入

源側策略聚焦于能源結構的根本性優化和碳排放源頭的直接控制，推動工業園區向零碳目標邁進。新質生產力強調通過技術創新和模式創新，促進能源體系的根本性變革。在此背景下，工業園區應積極探索氫能、太陽能、風能等清潔能源與可再生能源的廣泛應用，構建多元化、清潔化、高效化的能源供應體系。

首先，全面評估工業園區內可再生能源資源潛力，如太陽能、風能、生物質能等，綜合分析資源稟賦，積極開發可再生能源。建設分布式光伏電站、風力發電場與生物質能發電項目，進一步優化工業企業綠電消納占比，提升園區自給自足能力。利用科學規劃與技術創新，最大化利用工業園區內的太陽能、風能等清潔能源?；谠u估結果，工業園區可進一步推動分布式能源的廣泛建設，以及可再生能源發電項目的創新應用，增強園區內可再生能源的利用率，優化園區用能結構，降低對外部化石能源的依賴。

其次，引入建立碳捕集、利用與封存技術（Carbon"Capture，"Utilization"and"Storage，CCUS）技術體系。針對生產過程中難以完全避免的碳排放，園區將打造先進高效的CCUS技術體系，如建設CCUS碳捕集站用以捕獲工業廢氣中的二氧化碳實現深度減排。通過先進的生產工藝將其轉化為具有高附加值的建筑材料，如碳化混凝土、增強型石膏板等。此類建筑材料不僅降低了對傳統礦產資源的依賴性，還可以有效減少建筑行業碳足跡。

2.2荷側：精細化能效管理與智能化升級

荷側路徑聚焦于能效管理的精細化與智能化技術的深度融合，旨在以新質生產力的高效能特征為驅動，加速推進工業領域邁向綠色轉型，實現能源使用的效率與效益優化，并著眼于構建長期可持續的能源消費模式。首先，建立智能需求響應系統。通過集成先進的信息技術和數據分析能力，實現對電力能源或其他資源需求的高效、靈活響應，作為智能電網和能源管理領域的重要技術創新，為能源消費和企業零碳轉型決策提供支持。同時，廣泛部署高級計量基礎設施與物聯網技術（Internet"of"Things，IoT），例如：在智能電表等電網設備上安裝物聯網模塊，實現相關數據的高效采集、傳輸和存儲。依托技術應用，搭建碳排放信息統計監測平臺，在污染源處安裝高精度傳感器，幫助管理者實時、準確地收集與核算園區碳排放數據，實現從生產到運營每一個能耗環節的全方位、高精度監控。在完成數據流實時匯聚與分析的同時，還可以對碳排放數據異常進行風險預警，針對性地改進碳減排措施，進而建立形成能效優化的精細管理體系。

在此基礎上，將高效節能技術應用于能源管理，促進精準化技術升級。該技術的革新與應用可以使園區內企業預見性地應對能源需求的變化，進而優化資源配置，完成能源供需的動態平衡與精準對接。在園區轉型過程中，推廣高效能電機、智能LED照明系統及變頻調速裝置等先進技術設備，并深入實施余熱回收、蒸汽冷凝水循環再利用等節能減排技術，實現從源頭削減能耗。

2.3網側：能源互聯網與跨系統高效協同

網側路徑旨在促進能源網絡的深度融合與跨系統高效協同優化，構建多能互補、智能互動的能源互聯網生態系統。新質生產力強調通過技術創新推動生產方式的變革，能源互聯網的建設正是依賴技術創新與系統集成，融合多元化的能源基礎設施構建綜合能源管理平臺，通過傳統科技向高科技的轉變實現園區轉型目標。首先，工業園區依托其現有的電、氣、冷、熱等多元化能源基礎設施，通過技術創新與系統集成，結合不同能源之間的互補和耦合特征，搭建形成統一的綜合能源管理平臺。為實現能源供需的精準匹配，能源互聯網可引入智能調度與優化算法，并基于大數據分析預測能源需求趨勢，動態調整能源生產、傳輸與分配策略，減少能源浪費，提升整體能效。

此外，網側路徑兼顧跨系統、跨領域的協同合作。冷熱電三聯供系統（Combined"Cooling"Heating"and"Power，CCHP）可以通過集成發電、制冷與供熱功能，實現能源的梯級利用與余能回收，提高能源的綜合利用效率。工業園區可與智能電網、智慧城市等系統建立互聯互通機制，共享數據資源，結合多方數據信息協同制定能源管理策略?？缦到y高效協同的模式可以精準調控區域內能源生產流程，促進冷熱電三聯供系統與區域供能網絡的高效耦合，推動能源技術的交流與融合，減少能源傳輸損耗，有效提升傳輸效率，確保能源穩定供給。

2.4儲側：儲能技術與虛擬儲能的創新應用

儲側路徑的重要性在于保障能源系統穩定性。儲側路徑通過構建多層次儲能體系、利用電動汽車作為移動儲能資源、建設峰谷儲能電站等措施，有效提高了可再生能源的消納比例，這種能源結構的優化和轉型也是新質生產力在能源領域的具體實踐。新質生產力追求高質量的生產力形態，工業園區通過構建包括電池儲能、蓄熱、蓄冷、抽水蓄能、壓縮空氣儲能等多層次儲能體系，打破傳統儲能技術的局限，提升能源系統的整體穩定性和可靠性。工業園區可利用電動汽車這一移動儲能資源，通過V2G（Vehicle-to-Grid）技術的創新應用，實現電動汽車與電網之間的雙向互動和電能使用的優化。通過建設峰谷儲能電站，可以促進可再生能源消納。區別于消耗資源能源的傳統生產力，在可再生能源發電低谷或在電價低谷時段儲存電力，并在電價高峰時段釋放電力有效地平衡電網的供需關系，減少電力浪費，通過“削峰填谷”，為電網平穩安全運行提供保障，同時提高能源利用效率。

此外，工業園區還可以參考引入虛擬儲能機制，通過需求側管理（Demand"Side"Management，DSM）策略和電力市場的價格信號引導，深度挖掘用戶側靈活性資源的潛力。通過智能調控空調溫度、優化用電時段等措施，引導企業調整用電行為，幫助園區電網實現負荷側的削峰填谷，有效緩解電網峰谷差大的問題。同時，利用大數據、云計算等技術，對企業用戶的負荷需求進行分析和預測，以便更準確地制定能源消費調度策略。通過虛擬儲能機制、需求側管理等模式創新，工業園區能夠更加靈活地應對能源市場的變化，實現能源消費的優化和節約，通過市場。

3"結語

在“雙碳”目標背景下，中國將進一步參與全球環境治理，將發展新質生產力作為重要著力點全面推動經濟社會高質量發展。工業園區作為綠色低碳轉型的關鍵載體，其零碳轉型路徑的探索對發展新質生產力具有重要的研究意義。本文通過分析工業園區在低碳轉型過程中面臨的能源結構、資源效率、數智化基礎及技術應用等方面的挑戰，提出了基于“源荷網儲”4個維度的零碳轉型技術路徑。上述技術路徑將有望推動工業園區實現零碳轉型，為我國“雙碳”目標的實現提供有力支撐，同時也為工業領域低碳轉型提供可借鑒的經驗和模式。

參考文獻

[1]陳呂軍.“雙碳”目標指引中國工業園區綠色發展[J].中國環境管理，2021，13（6）：5-6.

[2]陳艷波，張寧，李嘉祺，等.零碳園區研究綜述及展望[J].中國電機工程學報，2024，44（14）：5496-5517.

[3]鄭玉雯，李婧婧，薛偉賢.數字經濟培育西部零碳工業園區的路徑研究[J].科技管理研究，2023，43（19）：227-240.

[4]朱民，STERN"N，STIGLITZ"J"E，等.擁抱綠色發展新范式：中國碳中和政策框架研究[J].世界經濟，2023，46（3）：3-30.

[5]郭揚，呂一錚，嚴坤，等.中國工業園區低碳發展路徑研究[J].中國環境管理，2021，13（1）：49-58.

[6]焦明揚.基于循環經濟理念的工業園區低碳轉型路徑研究[D].武漢："華中科技大學，2023.