什么是双碳数字园区？如何建设？一文梳理关键技术、建设方案及实践案例

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根据园区的生命周期，可以将双碳数字园区的实现过程分为规划、建设、运营等三个阶段。

一、规划阶段

在双碳数字园区规划阶段，应当合理考虑园区布局，对园区的交通、建筑、能源及信息基础设施等体系进行统筹规划，从源头上减少冗余设计，明确分阶段目标及实施计划，为后期园区建设、运营、服务过程中的节能减排指明方向。

1、园区交通规划

（1）规划兼具通达性和高效率的路网

园区路网规划应首先保证道路的通达性，实现园区内点与点、面与面、点面之间连通顺畅.基于园区内的客货运输需求，综合考虑承载能力与运输效率，优化路网规模和结构形态，促进整体出行费用和物流费用最小化，为后期园区交通运行的碳减排奠定坚实基础。

（2）设计便捷、智能、低碳的园区共享、公共交通体系

规划布局“慢行+公交”的园区交通体系.完善非机动车道、人行道、共享单车等慢行交通设施，引导园内出行者选择步行、共享单车等绿色出行方式.构建需求响应式的电动公交服务系统，为乘客提供实时下单、到站提醒等服务，并对电动公交的排班调度、运行速度、充电方案进行智能调节优化，在保证服务质量的同时，尽可能地减少能源消耗和碳排放。

（3）统筹布局园区道路数字化基础设施

针对新能源汽车和车路协同、全息感知等技术应用，布设相应的数字化基础设施，如充电桩、路侧RSU、高清摄像头、激光雷达等。运用综合管廊和智能技术，综合规划园区地下空间，实现给排水、供电、通讯等道路交通子系统的综合化、平台化管理。

2、园区建筑规划

（1） 建筑结构设计

建筑形式对建筑使用中产生的能源消耗具有直接影响，简约的造型可以有效控制建筑形体系数，实现建筑能源消耗最小化。

（2）可再生能源在建筑中的综合利用

通过使用可再生能源推动能源侧转型，是实现“双碳”目标的重要途径.利用太阳能是当下实现建筑低碳节能的普遍手段。在建筑外围或结合遮阳系统使用太阳能光伏板，除了为建筑供电外，在夏季还可以起到阻热作用，降低室内温度，减小空调的使用。

3、园区能源规划

双碳数字园区能源系统主要由供能侧、能源交换与储存网络、终端负荷共同构成。在能源供给侧，由大量风、光等非化石分布式能源就近接入园区，多种能源于系统之间互相补充、协调作用，共同保障园区能源供给的安全稳定，核心技术主要是可再生能源发电技术；

在能源交换与储存侧，提高能效与能源利用率，注重低碳节能技术，核心技术包括冷热电三联供CCHP、能量梯级利用、电制氢、热泵技术、制冷、分布式能源储存等；在终端负荷侧，核心技术包括负荷预测、负荷控制等。

二、建设阶段

1、交通

（1）施工技术

要实现园区交通建设阶段的节能减排，需根据园区自身特点，采用先进的施工工艺和设备，提高施工效率，降低施工能耗，减少建设期碳足迹。

（2）施工材料

鼓励推广在道路交通基础设施建设中使用可再生能源，包括机械设备清洁能源、结构建造环保材料等，既能减少建设过程的能源消耗，也为未来运营养护阶段材料的再生利用奠定基础，推动交通低碳化更持久、更可行、更有效。

（3）施工组织

充分利用5G、VR/AR、BIM、数字孪生等新兴技术，建立实时、智能的施工组织管理平台，对园区交通建设全过程进行监测管控，支撑园区建设的科学规划和精准部署，保证建设过程数字化和智慧化。

2、建筑

（1）选择环保材料

作为承载园区生产生活的关键基础设施，园区建筑材料的消耗庞大。合理选用装配式、可循环利用或具有保温隔热等功能的环保建材，减少施工中的材料消。

（2）应用节能技术

发展太阳能、小型风力发电等新能源技术，实现能源供应结构转变。从节能减排的角度改进施工工艺，选用与施工技术相匹配的施工设备，科学地进行施工流程等设计，降低设备运行中的能源消耗。

3、能源

（1）数字智能分布式光伏电站建设

分布式光伏发电系统是园区实现双碳目标的重要途径之一。光伏板因具有遮挡的属性，除了在建筑物的屋顶安装以外，还可以在采光屋顶、护栏、幕墙、遮阳雨棚等地方安装，最大化的发挥其应用场景。

（2）分散式风电建设

建设过程中，可将作业平台增高，在围墙和厂房的高度之上进行机舱和叶轮的组装、吊装，避免对周边建筑及设施产生影响。至于噪音、光影方面，可通过软件进行声、光仿真分析，在叶片加装锯齿尾缘、消声器和“隔音屏障”,消除噪音影响。

（3）电化学储能

在园区建设储能电站，首先应根据电力系统规划设计进行选址，满足防火防爆要求，站内布局建设应合理，各构筑物及设备的防火间距不应小于相应规定。储能单元设备应选择节能、环保、高效、安全、可靠、少维护型设备，储能系统要充分考虑安全性。

（4）充电桩建设

园区可利用停车场地，规划建设充电站。充电站按照功能可以划分为五个子模块：配电系统、充电系统、电池调度系统、计量和通信系统、充电站监控系统。变压器、高压开关柜、低压开关柜等电气设备的布置应遵循安全、可靠、适用的原则，并便于安装、操作、搬运、检修、试验。

三、运营阶段

1、交通运营

（1）建立覆盖园区的交通大数据出行服务与监测管理系统

建立交通大数据出行服务与监测管理系统，实时监测园区交通运行状态，并对园区内的充电桩、停车位、共享单车和公共交通出行等用户供需情况进行实时更新、发布和响应，在满足园区出行需求的同时，有效提升各类交通设施的利用率，通过降低交通工具和设施的冗余运行减少能源消耗，进而实现碳减排。

(2)打造园区主动交通安全管控系统

基于实时交通流数据，利用事故风险预测模型，实时评估道路交通安全等级，并通过可变限速、信号调整等方式进行风险干预，实现主动交通安全管控，从而避免交通事故及其导致的偶发性交通拥堵，提升交通运行效率，降低交通工具侧碳排放。

（3）构建面向车路协同的园区智能导航系统

利用高精数字地图、物联网等技术，构建面向车路协同的智能化车载导航系统，为用户提供实时路况信息和路径推荐，提高通行效率和安全，并减少因拥堵、绕路等交通行为而产生的碳排放，助力园区实现双碳目标。

2、建筑运营

（1）建立健全双碳园区碳排放管理制度

提出园区建筑碳排放控制措施和管理要求，从园区各个流程落实节能减排、降本增效目标，制定园区碳排放监测、报告和核查工作计划。

（2）优化能源结构和调配方式，破解建筑与清洁能源的供需矛盾

逐步构建以分布式新能源为主供，主网为补充的新型电力系统。对于局部富裕的新能源，可通过隔墙售电的方式实现建筑间、园区间的清洁能源调剂和区域互济。

（3）利用数字化技术，助力建筑运营管理更加低碳敏捷

基于数字孪生等技术实现建筑模型可视化，通过建立电力消费量与碳排放量的关联模型，实现碳排放量实时测算。利用物联网等技术实现全天候建筑能耗监测，从区域、专业等多个维度对监测指标进行分类汇总与分析，并建立双碳数据资源管理库，为园区建筑运营管理提供数据依据。

3、能源运营

电碳耦合的智慧能源管理系统将全面地掌握园区内的能源生产、使用和碳排放情况，实现在生产、传输、存储和消纳等环节的全程可视和智能分析，自动为园区内企业管理碳资产配额，完成碳汇交易。

同时，数字时代下，园区的工作方式也将发生改变，包括无感打卡、智慧停车、无人食堂、智能会议、共享工位、数字化办公等，新技术的运用将进一步减少资源消耗，赋予园区更多低碳内涵。

园区企业在生产过程中应采用节能技术和设备，保证设备经济运行，用能设备的效率和能源消耗达到能效和能耗限额标准要求。

以京东“亚洲一号”智能产业园为例，让我们来看看全国首个零碳物流园区是如何建设的。

1、光伏发电促进能源清洁化转型

目前，京东已经完成第一批12座智能产业园的光伏发电系统安装。在已经投入运转的上海嘉定“亚洲一号”智能产业园，光伏发电机组由8600块单晶组件构成，一年发电量达311万度，这些绿色电力白天可供园区的办公照明使用，夜间可以通过“汽车+车棚+充电桩+光伏”的项目试点，为电动新能源车充电。

位于陕西西安的京东“亚洲一号”智能产业园，是西北地区规模最大的智能物流中心之一，其建筑面积近30万平方米，日均处理订单量超过50万件。园区建设的分布式光伏电站，每小时可提供绿色光伏电力9825千瓦时，相当于每小时减少二氧化碳排放量约9796千克。

目前，园区已实现仓储屋顶分布式光伏发电系统和储能系统的应用，以此自主中和部分温室气体排放，剩余排放量通过购买国家核证自愿减排量CCER进行抵消，实现2021年度西安智能产业园区的碳中和，成为我国首个“零碳”物流园区。

除屋顶光伏发电之外，各个智能物流园区还计划通过风光多能互补、发电充电一体化、电储能、水蓄冷，雨水收集等措施降低能源消耗。在高度智能化的物流仓库中，由于减少了人工作业，很多智能设备可以实现“黑灯作业”，大大降低电能的消耗.根据测试，平均每分钟智能设备通过“黑灯作业”可以省电2283度，相当于一户普通家庭一年半的用电量。

2、新能源车每年减少碳排放12万吨

京东物流在4年多的时间内，在全国7个大区、50多个城市投放了近12000辆新能源车，在全国建设及引入充电终端数量1600多个，每年能够减少约12万吨的二氧化碳排放。如今，从干线物流货车到终端的快递车，规模化的新能源车队覆盖了京东多种业务场景，其中在北京等重点城市，京东已经将自营城配车辆全部更换为新能源车辆。此外，京东物流是国内首个引入使用氢能源车的物流企业，目前已在上海、广州、佛山三个城市常态化使用氢能源物流车，为氢能源的落地营造稳定的运营场景。

3、液冷技术实现数据中心全年运行PUE低于1.1

京东云新一代绿色数据中心，通过技术架构与产品创新、绿色能源发电、高性能服务器、领先的液冷及热回收技术、AI智能控温、机器人巡检等自研技术，实现了绿色高效的计算.通过IT与基础设施架构创新，已规模投入2021年京东11.11服务的数据中心，借助液冷技术可以实现全年运行PUE低于1.1，基础设施能耗节省30%，碳排放总量减少10%。