国产欧美日韩精品a在线观看-国产欧美日韩精品一区二区三区-国产欧美日韩精品综合-国产欧美中文字幕-一区二区三区精品国产-一区二区三区精品国产欧美

★中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司王亞彬，魏旭超，周志遠(yuǎn)，么佳麟，章方芳

1　引言

在碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)背景下，碳排放管理已成為能源管理的重要組成部分。國(guó)家發(fā)改委《“十四五”循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》中明確要求加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)園區(qū)的節(jié)能降碳能力建設(shè)，推進(jìn)園區(qū)綠色低碳轉(zhuǎn)型^[1]。

2022年1月24日，由全國(guó)信標(biāo)委智慧城市標(biāo)準(zhǔn)工作組組織編制的《零碳智慧園區(qū)白皮書(shū)》正式發(fā)布。截至2021年底，中國(guó)已經(jīng)開(kāi)展了6個(gè)低碳省（區(qū)）和81個(gè)低碳城市、51個(gè)低碳工業(yè)園區(qū)、400余個(gè)低碳社區(qū)和8個(gè)低碳城（鎮(zhèn)）試點(diǎn)，形成了全方位、多層次的試點(diǎn)體系^[2]。

作為連接工業(yè)和社會(huì)的重要載體，低碳園區(qū)建設(shè)勢(shì)必會(huì)成為雙碳目標(biāo)下實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展的重要手段，因此加強(qiáng)園區(qū)低碳化建設(shè)已成為園區(qū)建設(shè)的必然選擇。

2　項(xiàng)目背景

本文以天津市某園區(qū)為研究對(duì)象，針對(duì)數(shù)字化碳資產(chǎn)管理平臺(tái)進(jìn)行了應(yīng)用研究。該園區(qū)占地面積約為10平方公里，以居住、商業(yè)、辦公業(yè)態(tài)為主，入駐1000余家企業(yè)，常住人口約4萬(wàn)人，耗能主要以電能、熱力等為主。在建設(shè)綠色低碳園區(qū)的過(guò)程中，該園區(qū)為了達(dá)到低碳、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，積極從兩方面推動(dòng)園區(qū)的減碳改革：一方面從控制碳排放入手，采用清潔能源，推動(dòng)園區(qū)降耗節(jié)能；另一方面對(duì)生產(chǎn)生活過(guò)程中產(chǎn)生的碳排放進(jìn)行固定、吸收、中和。

3　項(xiàng)目分析

為實(shí)現(xiàn)低碳化園區(qū)這一目標(biāo)，該園區(qū)從能源的供給側(cè)、消費(fèi)側(cè)進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化，并建立了相對(duì)完善的碳排放管理體系。

在能源供給側(cè)，該園區(qū)因地制宜地將綠色清潔能源接入園區(qū)的供電系統(tǒng)，減少了對(duì)傳統(tǒng)電能的使用。

該園區(qū)所在地水平面總輻照量為5122.08MJ/m2，太陽(yáng)能資源豐富，屬于B等級(jí)“資源很豐富”區(qū)域，日照充足，水平面總輻射穩(wěn)定度為穩(wěn)定，適合建設(shè)光伏發(fā)電站。該園區(qū)利用園區(qū)約10萬(wàn)平方米閑置屋頂建設(shè)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，150個(gè)地面車位的光伏車棚建設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)，總計(jì)光伏裝機(jī)規(guī)模約8MW，每年為該園區(qū)年提供清潔電力能源約869萬(wàn)kWh，相當(dāng)于每年可節(jié)約標(biāo)煤1182.60t（以平均標(biāo)煤煤耗為301.5g/kWh計(jì)），相應(yīng)每年可減少二氧化碳（CO2）排放約3247.75t，節(jié)能減排效益顯著。針對(duì)光伏出力不穩(wěn)定的問(wèn)題，園區(qū)同時(shí)安裝22套0.5MW/1MWh分布式電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)，為園區(qū)打造光儲(chǔ)一體化的清潔能源供電系統(tǒng)，提高了光伏清潔能源的消納比例，同時(shí)提高了園區(qū)供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

在能源消費(fèi)側(cè)，該園區(qū)已著手對(duì)大約20萬(wàn)平方米的既有建筑進(jìn)行節(jié)能改造工程。通過(guò)節(jié)能改造工程實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)、給排水、供配電、電梯、供熱、照明等設(shè)備的集中監(jiān)視、管理和分散控制，降低了建筑和設(shè)備運(yùn)行成本，減少了能源消耗，提高了經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)采用智能化管理系統(tǒng)，本項(xiàng)目的用能相較改造之前降低約10%，同時(shí)管理人員數(shù)量減少40%，運(yùn)營(yíng)成本降低25%。智能化管理系統(tǒng)的運(yùn)用，極大地提高了建筑能源利用效率，降低了能源消耗，為建筑行業(yè)樹(shù)立了可持續(xù)發(fā)展的典范。

該園區(qū)致力于推動(dòng)“交通+新能源”模式，在園區(qū)內(nèi)建設(shè)了2處智慧充換電驛站，提供了整車充電及電池與車身分開(kāi)后充電（換電）兩種充電方式，以滿足公交、環(huán)衛(wèi)等商用車及家庭乘用車的需求。此舉旨在推廣綠色交通，強(qiáng)化交通領(lǐng)域的節(jié)能減排，從而倡導(dǎo)低碳交通和低碳生活，降低園區(qū)的碳排放。此外，為了實(shí)現(xiàn)低碳園區(qū)的目標(biāo)，該園區(qū)在公共區(qū)域和小微綠地上種植了紫穗槐等碳匯能力較強(qiáng)的植物。這些植物不僅可以增加園區(qū)的綠化覆蓋率，還可以充分發(fā)揮植物的碳吸收能力，實(shí)現(xiàn)園區(qū)碳匯能力的最大化。通過(guò)打造集休閑、工作、居住、娛樂(lè)于一體的多元模式景觀，該園區(qū)致力于提供一個(gè)舒適、健康的生活和工作環(huán)境，同時(shí)也為減碳固碳事業(yè)做出了積極的作用。

綜上，該園區(qū)從減碳和固碳入手，在園區(qū)內(nèi)開(kāi)展了大量的減排工作。但碳排放及減碳涉及到園區(qū)生產(chǎn)、生活的多個(gè)方面，園區(qū)的碳排放數(shù)據(jù)記錄量龐大，人工統(tǒng)計(jì)難以保證準(zhǔn)確性及時(shí)效性，并且海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理相當(dāng)困難。因此園區(qū)引入碳資產(chǎn)管理平臺(tái)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè)跟蹤區(qū)域能源供給側(cè)、消費(fèi)側(cè)數(shù)據(jù)。通過(guò)建立綜合性的碳資產(chǎn)管理大數(shù)據(jù)平臺(tái)，運(yùn)用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等手段，實(shí)時(shí)分析園區(qū)碳排放情況，監(jiān)測(cè)跟蹤園區(qū)碳達(dá)峰、碳中和進(jìn)度。另外，該平臺(tái)可采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)復(fù)雜經(jīng)濟(jì)社會(huì)事務(wù)變化發(fā)展進(jìn)行多維動(dòng)態(tài)模擬研判，動(dòng)態(tài)演繹碳達(dá)峰、碳中和路徑，提高了園區(qū)對(duì)碳減排的管理、監(jiān)督和預(yù)測(cè)預(yù)警等決策應(yīng)對(duì)能力﹐為該園區(qū)雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供了有力支撐。

4　園區(qū)碳資產(chǎn)管理平臺(tái)概述

園區(qū)碳資產(chǎn)管理服務(wù)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，順應(yīng)國(guó)家能源革命和“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)^[3]。園區(qū)碳資產(chǎn)管理平臺(tái)基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)，由物聯(lián)網(wǎng)感知層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、應(yīng)用層三大部分構(gòu)成。碳資產(chǎn)管理平臺(tái)也可以看作是能耗管理系統(tǒng)的功能的延伸，它通過(guò)對(duì)園區(qū)能源供給及消耗碳排放數(shù)據(jù)及生產(chǎn)、生活中的可能產(chǎn)生碳排放行為進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，實(shí)現(xiàn)園區(qū)碳排放情況的智能化精細(xì)化管理，以達(dá)到提高碳排放管理效率，保證生產(chǎn)安全和經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益的目的。碳資產(chǎn)管理平臺(tái)可為政府機(jī)構(gòu)、園區(qū)及第三方機(jī)構(gòu)等市場(chǎng)主要客戶群體，提供實(shí)現(xiàn)全方位碳監(jiān)測(cè)與計(jì)量、多維度碳分析與評(píng)估、綜合性碳資產(chǎn)管理、個(gè)性化碳賬戶與減排服務(wù)等功能，打造“能源+雙碳”的一體化智慧管控大腦和資源中樞，助力數(shù)智雙碳綜合服務(wù)生態(tài)圈的構(gòu)建^[4]。

園區(qū)碳資產(chǎn)管理平臺(tái)通過(guò)數(shù)據(jù)采集終端將現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、公共交通、生產(chǎn)生活碳排放等數(shù)據(jù)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上傳至平臺(tái)數(shù)據(jù)中心，然后通過(guò)數(shù)據(jù)中心內(nèi)置算法及大數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的分析和處理，為園區(qū)提供了輔助決策和分析功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)碳排放的實(shí)時(shí)監(jiān)控、碳排放情況的智能分析、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、設(shè)備故障報(bào)警等功能，最終實(shí)現(xiàn)了園區(qū)能耗碳排放情況可視化、碳排放管理精細(xì)化、碳排放管理系統(tǒng)智能化。

5　園區(qū)碳資產(chǎn)管理平臺(tái)的總體架構(gòu)

5.1　總體架構(gòu)

該園區(qū)碳資產(chǎn)管理平臺(tái)的總體架構(gòu)采用典型的云架構(gòu)，由基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層（IAAS）、平臺(tái)服務(wù)層（PAAS）和軟件運(yùn)營(yíng)層（SAAS）三部分組成。該平臺(tái)基于底層數(shù)據(jù)的采集、辨識(shí)、上傳，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析等手段，為園區(qū)碳資產(chǎn)管理平臺(tái)功能應(yīng)用提供支持^[5]。碳資產(chǎn)管理平臺(tái)可為園區(qū)不同的應(yīng)用場(chǎng)景提供多種展示渠道，既可以通過(guò)大屏監(jiān)控集中展示監(jiān)控中心，又可以通過(guò)Web端應(yīng)用和手機(jī)App實(shí)時(shí)推送數(shù)據(jù)至移動(dòng)終端，實(shí)現(xiàn)了全面、實(shí)時(shí)、高效、精準(zhǔn)的監(jiān)控服務(wù)輸出。總體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 碳資產(chǎn)管理平臺(tái)總體架構(gòu)

5.2　功能架構(gòu)

根據(jù)園區(qū)需求，該園區(qū)碳資產(chǎn)管理平臺(tái)設(shè)計(jì)了多個(gè)子應(yīng)用模塊，如圖2所示，其中包括：碳排放核算與管理、能耗雙控管理、碳履約管理、產(chǎn)品碳足跡測(cè)算及認(rèn)證應(yīng)用、第三方服務(wù)機(jī)構(gòu)管理、污染物排放管理、低碳建筑與綠色交通、碳普惠管理。該平臺(tái)通過(guò)建立自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集、智能化分析與管控的運(yùn)行機(jī)理，以大數(shù)據(jù)分析為基礎(chǔ)、模型算法為支柱、信息化管理方式為手段，幫助園區(qū)摸清碳家底、精準(zhǔn)核算碳排放、科學(xué)預(yù)測(cè)減碳路徑，助力園區(qū)完成雙碳任務(wù)。該平臺(tái)功能采用模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)用戶的需求差異提供個(gè)性化定制功能。

圖2 碳資產(chǎn)管理平臺(tái)應(yīng)用架構(gòu)

5.3　部署架構(gòu)

該園區(qū)碳資產(chǎn)管理平臺(tái)基于防火墻、VPN等網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)保護(hù)系統(tǒng)，采用監(jiān)控與管理層、數(shù)據(jù)平臺(tái)層及數(shù)據(jù)采集與控制層三層架構(gòu)部署云平臺(tái)。

數(shù)據(jù)采集與控制層：在能源系統(tǒng)監(jiān)控中心部署實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，與園區(qū)各建筑能源及碳排放管理系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控、對(duì)工藝生產(chǎn)區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè)報(bào)警^[6]。其主要的監(jiān)測(cè)范圍，包括園區(qū)能源系統(tǒng)（含光伏發(fā)電儲(chǔ)能系統(tǒng)）、建筑能耗、充換電站運(yùn)行狀態(tài)、生產(chǎn)能耗、碳排放量、其他生產(chǎn)生活行為等。

數(shù)據(jù)平臺(tái)層：通過(guò)磁盤(pán)陣列、虛擬化平臺(tái)構(gòu)建碳資產(chǎn)管理平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，用于采集到的生產(chǎn)生活相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并應(yīng)用大數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)分析。為了解決網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題，系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)采用物理隔離手段，通過(guò)專用加密網(wǎng)絡(luò)同生產(chǎn)生活網(wǎng)絡(luò)隔離，避免入侵或信息泄露。

監(jiān)控與管理層：通過(guò)虛擬化平臺(tái)、云平臺(tái)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)碳資產(chǎn)管理平臺(tái)的功能層^[7]。該平臺(tái)功能采用模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)用戶的需求差異提供個(gè)性化定制及功能擴(kuò)展。

該平臺(tái)可通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)對(duì)園區(qū)內(nèi)化石燃料燃燒、外購(gòu)熱力和電力、生產(chǎn)生活過(guò)程、廢棄物處理、交通系統(tǒng)、景觀綠地產(chǎn)生的二氧化碳排放量進(jìn)行精準(zhǔn)采集計(jì)算。

6　應(yīng)用及效果分析

（1）該園區(qū)借助前端物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對(duì)現(xiàn)有能源系統(tǒng)（含光伏發(fā)電系統(tǒng)）、建筑節(jié)能、交通設(shè)施（含新能源交通）等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)化采集，并通過(guò)數(shù)字化、智能化、可視化的園區(qū)碳資產(chǎn)管理平臺(tái)，迅速查清碳排放底數(shù)、精確核算碳排放量、深度分析碳減排方案。項(xiàng)目初期主要減碳效果如表1所示。

表1 項(xiàng)目初期減碳效果

·燃油車行駛100公里耗按照8升測(cè)算，汽油燃燒產(chǎn)生0.0192t二氧化碳，這些汽油生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生0.035t二氧化碳，兩者總計(jì)0.0542t二氧化碳。

·新能源汽車的百公里按耗電量15Kwh測(cè)算。

（2）該園區(qū)通過(guò)實(shí)施監(jiān)測(cè)和評(píng)估，對(duì)能源、建筑、交通等領(lǐng)域的碳排放量和減碳成效進(jìn)行精確統(tǒng)計(jì)，并以可視化方式進(jìn)行成果展示。碳資產(chǎn)管理平臺(tái)可全方面、多角度地展示該園區(qū)的關(guān)鍵碳指標(biāo)、碳排放變化趨勢(shì)、時(shí)空分布、行業(yè)排放特征、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性等詳細(xì)情況，特別針對(duì)重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)問(wèn)題，做出醒目提示，幫助該園區(qū)雙碳工作決策能夠找準(zhǔn)目標(biāo)，明確方向。碳資產(chǎn)管理平臺(tái)駕駛艙展示圖如圖3所示。

圖3 碳資產(chǎn)管理平臺(tái)駕駛艙展示圖

（3）以碳資產(chǎn)管理平臺(tái)內(nèi)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行碳排放核算方法學(xué)為基礎(chǔ)，借助碳資產(chǎn)管理平臺(tái)的強(qiáng)大數(shù)據(jù)庫(kù)及碳領(lǐng)域?qū)＜翌檰?wèn)的指導(dǎo)功能，可為該園區(qū)定制一套符合其特點(diǎn)的個(gè)性化碳排放監(jiān)測(cè)計(jì)量和量化核算標(biāo)準(zhǔn)體系。該體系針對(duì)該園區(qū)的能源活動(dòng)消費(fèi)集中、能源品種類型多樣的特點(diǎn)，對(duì)園區(qū)內(nèi)的能源活動(dòng)、居民生活、廢棄物處理等所產(chǎn)生的碳排放數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)精準(zhǔn)核算。同時(shí)，碳資產(chǎn)管理平臺(tái)可依托企業(yè)、居民活動(dòng)數(shù)據(jù)收集與交互系統(tǒng)，為該園區(qū)企業(yè)、居民提供碳資產(chǎn)、碳普惠管理平臺(tái)，積極引導(dǎo)該園區(qū)向低碳環(huán)保的生產(chǎn)與生活方式轉(zhuǎn)變。

（4）基于SBTi、CFOS、CREOS方法論，對(duì)碳資產(chǎn)管理平臺(tái)采集的該園區(qū)多領(lǐng)域、多維度大數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的數(shù)據(jù)分析和建模。通過(guò)精細(xì)的建模過(guò)程，建立該園區(qū)的碳達(dá)峰、碳中和路徑規(guī)劃模型。該模型能夠自動(dòng)生成針對(duì)該園區(qū)的個(gè)性化減排路徑建議方案，為該園區(qū)的碳減排目標(biāo)提供了科學(xué)、精準(zhǔn)的決策支持。

7　結(jié)論

碳資產(chǎn)管理平臺(tái)的應(yīng)用能夠全面摸清園區(qū)的碳排放情況、規(guī)范碳排放核算方法、實(shí)現(xiàn)碳資產(chǎn)管理以及碳排放的數(shù)字化追蹤。數(shù)字技術(shù)的運(yùn)用使得碳排放數(shù)據(jù)的獲取、傳輸、存儲(chǔ)、計(jì)算、統(tǒng)計(jì)更加精準(zhǔn)、便捷、安全、可靠。

通過(guò)碳資產(chǎn)管理平臺(tái)構(gòu)建全面的園區(qū)碳資產(chǎn)管理體系，運(yùn)用先進(jìn)的大數(shù)據(jù)和云計(jì)算等技術(shù)手段，能夠幫助園區(qū)實(shí)時(shí)且方便地獲取與碳相關(guān)的各類信息，能夠使園區(qū)的“碳”管理實(shí)現(xiàn)規(guī)范化、精準(zhǔn)化，從而更好地跟蹤和管理碳排放。

此外，碳資產(chǎn)管理平臺(tái)的應(yīng)用還有助于提升園區(qū)對(duì)碳減排的管理、監(jiān)督和預(yù)測(cè)預(yù)警能力。通過(guò)采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，對(duì)復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)社會(huì)事務(wù)變化發(fā)展進(jìn)行多維動(dòng)態(tài)模擬研判，園區(qū)可以實(shí)時(shí)演繹碳達(dá)峰、碳中和的路徑，從而更好地監(jiān)測(cè)和跟蹤區(qū)域碳達(dá)峰、碳中和的進(jìn)度。

總之，該綜合平臺(tái)可以為園區(qū)的雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供強(qiáng)有力的支持，幫助園區(qū)更好地實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)。

作者簡(jiǎn)介：

王亞彬（1984-），男，天津人，高級(jí)工程師，碩士，現(xiàn)就職于中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司，主要從事供配電、新能源應(yīng)用相關(guān)設(shè)計(jì)及研究工作。

參考文獻(xiàn)：

[1] 高晗博, 嚴(yán)坤, 呂一錚, 等. 我國(guó)工業(yè)園區(qū)碳達(dá)峰路徑優(yōu)化分析模型及實(shí)證研究[J]. 中國(guó)能源, 2023, 45 (Z1) : 67 - 81.

[2] 全國(guó)信標(biāo)委智慧城市標(biāo)準(zhǔn)工作組. 零碳智慧園區(qū)白皮書(shū)[R]. 2022,1:7.

[3] 楊富強(qiáng), 吳迪. "十四五" 時(shí)期我國(guó)能源轉(zhuǎn)型實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的路徑建議[J]. 可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊, 2021, (Z2) : 21 - 22.

[4] 陳赟, 劉昌維, 潘智俊, 等. 新形勢(shì)下智慧 "能源+雙碳" 服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)與應(yīng)用[J]. 供用電, 2022, 39 (2) : 15 - 21.

[5] 趙莎莎, 朱雅魁, 王悅. 基于大數(shù)據(jù)分析的綜合能源系統(tǒng)負(fù)荷特性聚類分析[J]. 電測(cè)與儀表, 2023, 60 (2) : 10 - 15 + 52

[6] 夏咸明, 何書(shū)申, 郝存. 智慧園區(qū)低碳綜合管理平臺(tái)建設(shè)探討[J]. 上海節(jié)能, 2018, (4) : 228 - 231

[7] 賈志鵬, 余杰, 周婷, 等. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)在油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J]. 自動(dòng)化博覽, 2022, 39 (6) : 42 - 47.

摘自《自動(dòng)化博覽》2024年8月刊