绿色之星—中国园区低碳之路的先行者

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绿色之星 中国园区低碳之路的先行者 • 清华苏州环境创新研究院 • 碳中和技术与绿色金融协同创新实验室 • 清华大学环境学院中国工业园区绿色发展中心 • 中国循环经济协会工业园区绿色发展分会 • 西门子中国研究院 在全球应对气候危机的背景下，中国给出了自 己迈向碳中和的承诺。园区是中国产业和经济 发展的重要承载形式，在提供了大量基础设施 和公共服务的同时也是主要的碳排放源头之 一。因此，科学地评估园区的低碳发展水平成 为了“双碳”战略下一个重要的话题。对此， 我们建立并使用了中国园区低碳发展进程评估 框架（PDI），从表现力、发展力和影响力来 全方位衡量园区低碳发展的成效，希望可以为 园区提供参考借鉴。 基于对 32 个园区的调研，我们发现园区在低 碳发展上普遍面临的三方面挑战： • 驱动力不足：当前，园区对自身碳排放的掌 握情况差异较大，碳盘查动力多源自政策压 力或政府激励。园区的低碳发展主要由产业 结构升级、能源结构优化、循环经济三方面 进行驱动。 • 缺乏整体政策和创新抓手：大部分园区现有 的减排策略仍侧重于能源体系优化和生产过 程干涉等方面，而对园区低碳发展的整体规 划、行业转型指导、绿色技术创新等方面鲜 见落地。 • 软实力未获得重视：园区当前积极持续推进 并参与绿色制造体系建设，但在调动低碳社 会活动参与度方面仍需加强。此外，园区对 绿色金融创新工具的应用尚存在较大的利用 空间。 执行摘要 放眼未来，园区的低碳发展上有三个趋势尤为 值得注意： 1) 面对低碳话题从局部举措向全局优化转变 2) 低碳成为发展的核心议题之一 3) 从低碳转型中获取赋能和增信。这些趋势 将引导园区未来的低碳发展 本白皮书提出了园区低碳发展战略框架，旨 在为园区搭建以政策规划为引导，管理机制 为统筹，产业、能源、循环经济为支撑，科 技创新、绿色供应链、绿色金融为贯通的低 碳发展全景图。 本次白皮书搭建了园区低碳发展的评估框架， 初步了解了园区在低碳发展上的状态。未来的 白皮书将继续完善评估框架，识别并鼓励在低 碳发展上有突出成就的园区。我们期待与中国 的园区相伴，走向低碳发展的未来。 执行摘要 I 绿色之星 — 中国园区低碳之路的先行者 2 2 1 3 5 2 4 6 目录 目录 I 绿色之星 — 中国园区低碳之路的先行者 园区：作为工业降碳前沿，需要系统 性评估低碳发展进程 - 04 发展力洞察：园区缺乏整体低碳政策， 低碳技术创新尚未完全发挥作用 - 15 行业案例分析 - 26 表现力洞察：产业、能源结构调整与循 环经济是推动降碳的主要抓手，而碳盘 查与数字化监管尚缺位，园区难以精准 科学地推动降碳 - 07 影响力洞察：绿色制造、绿色金融、社会 行动等低碳软实力还未获得充分的重视 - 20 园区低碳发展建议 - 32 目前园区层面系统性的低碳发展政策尚待建立 创新载体建设是园区推动技术减碳的抓手，但 目前其在低碳技术创新上成效较低 电子信息类园区：优化能源管理 案例 - 松山湖高新区：智慧能源生态系统助力 打造高端低碳产业格局 汽车产业园区：推动供应链减碳 案例 - 天津经开区：引导、服务企业与其他园 区的低碳发展 新能源产业园区：引导产业链协同 案例 - 宁乡高新区：构建新能源全产业链，打 造产业发展新动能 园区内企业对于绿色供应链和绿色设计产品的参与方 兴未艾 绿色金融工具创新与应用尚未主流化 园区对低碳社会行动参与积极性较低 加强园区顶层低碳规划，落实碳达峰、碳中和目标 建立碳监测、核查与管理机制与平台 提高产业效率，推动产业融合 推动园区微网与综合能源体系建设 提升资源效率，促进循环协同发展 增强园区绿色低碳创新能力 推动绿色供应链的建立及国际合作 积极运用绿色金融工具推动实体产业减排 在产业上通过结构调整和增进协同，解决化工材料等 上游产业降碳难度高的问题 在能源上，推动清洁替代和能源微网建设 通过循环改造降低全生命周期碳排放，试点园区表现 优于非试点园区 园区碳盘查尚未全面铺开，主要是头部园区与“两高” 园区在探索 数字化平台渗透率不高，园区对于低碳监管力度较弱 3 “碳达峰、碳中和”是关系未来四十年中国经济社 会发展的重大战略，随之而来的是一场广泛而深刻 的社会经济系统性变革。数以万计的园区是中国工 业发展的前沿阵地，它们贡献了全国一半以上的工 业总产值，同时也贡献了全国近三成的碳排放量 1。 1 清华大学环境学院，2020 年基于 2ºC 温控目标的中国工业园区低碳发展战略研究。 为了评估中国产业园区当前的低碳发展进程，本白皮 书建立并使用了中国园区低碳发展进程评估框架（PDI – Performance，Development，Impact），以深入了 解不同产业园区绿色低碳发展现状和前景。从低碳表 园区： 作为工业降碳前沿，需要系统性评估 低碳发展进程 1 园区：作为工业降碳前沿，需要系统性评估低碳发展进程 I 绿色之星 — 中国园区低碳之路的先行者 实现园区和园区中工业产业的深度减排是中国低碳 发展进程中一个极具挑战的关键议题，近期发布的 《工业领域碳达峰实施方案》已指出要打造绿色低 碳工业园区。 现力、低碳发展力和低碳影响力三个维度立体衡量各 个园区低碳发展的情景，共设置 9 个二级指标、14 个三级指标及 24 个表征指标对技术、经济和社会等 不同维度上的低碳特征表现进行评估。 2005 《关于加快发展循环经济的 若干意见》 在产业园区组织开展循环经 济试点工作 图 1-1. 中国国家层面的园区绿色低碳政策发展 2021 《国家高新区绿色发展专项 行动实施方案》 《关于在产业园区规划环评中 开展碳排放评价试点的通知》 《关于做好“十四五”园区循 环化改造工作有关事项的通知》 2007 《关于开展国家生态工业示 范园区建设工作的通知》 2016 《关于开展绿色制造体系建 设的通知》 2011 《“十二五”控制温室气体排 放工作方案》 开展低碳产业试验园区试点 2015 《国家生态工业示范园区标准》 《 中 国 制 造 2025》 提 出 到 2020 年，建成千家绿色示范 工厂和百家绿色示范区 2011 《关于推进园区循环化改造 的意见》 《工业领域应对气候变化行 动方案（2012-2020）》 开展工业领域低碳产业园区 试点示范 2013 《关于组织开展国家低碳工 业园区试点工作的通知》 4 园区：作为工业降碳前沿，需要系统性评估低碳发展进程 I 绿色之星 — 中国园区低碳之路的先行者 • • • • • • • • • • • • • • Performance Development ) Impact 图 1-2. 中国园区低碳发展进程评估框架 本白皮书调研了全国 11 个省份的 32 个园区，由 于园区层面数据的透明度和可获得性较低，这是园 区低碳发展领域首份基于评估框架的达到如此样本 量的研究报告，也是第一个将低碳成效、管理规划 和社会绩效同时纳入较大样本观察的评估实践。 被调研园区包括 24 家国家级园区（2 份样本为国 家级园区的部分区域），7 家省级园区（其中 1 份 样本为省级园区的部分区域）和1家省级以下园区 2。 这些园区主要分布在东部和中部地区，涉及电子信 息、装备制造、石化化工、新材料、生物医药、食 品饮料和汽车等产业 3。 2 尽管本次调研的样本大都是产城融合型园区，但是我们在数据调研过程中更多地关注园区工业板块的能源、经济数据，未对第一产业和 第三产业的数据展开深入讨论。 3 本次调研数据以 2020 年为主，园区政策文件、绿色金融和社会活动相关的数据可能包含 2021 年及其以后的信息 5 5 4 4 4 3 2 1 1 1 1 1 5 5 4 4 4 3 2 1 1 1 1 1 ( ) 图 1-3. 被调研园区情况 5 在调研过程中，我们发现园区的低碳发展从不同层 次均有推进。既有“先行先试”的低碳园区试点、 绿色园区创建、生态工业园区示范等试点示范工程； 也有以园区为主导，为响应政策而推动的能耗双控、 清洁生产、公共基础配套服务和智慧化精细化管理 等实践。对于园区而言，在“双碳”目标下，下列 问题需要得到回答： • 园区在低碳上的表现到底如何？ • 园区如何进一步推动低碳发展？ • 园区在哪些方面具有更广泛的影响力？ • 是否有案例和特色经验可以学习借鉴？ • 是否有系统性的关于园区低碳发展的建议？ • 园区如何帮助企业推进低碳？ • 园区在低碳上的表现到底如何？ • 园区如何进一步推动低碳发展？ • 园区在哪些方面具有更广泛的影响力？ • 是否有案例和特色经验可以学习借鉴？ • 是否有系统性的关于园区低碳发展的建议？ • 园区如何帮助企业推进低碳？ 园区：作为工业降碳前沿，需要系统性评估低碳发展进程 I 绿色之星 — 中国园区低碳之路的先行者 6 园区实现“双碳”目标，其核心是能源结构的转型 和产业结构的调整。生产过程资源效率提升是深入 减排的必然路径，循环经济将成为其中重要的解决 方案。对于园区来说，摸清碳排放“家底”是有效 落实绿色低碳发展的第一步，而具有数字化赋能的 监管平台则是保障园区对于“双碳”进度掌控的重 要抓手。 2 表现力洞察： 产业、能源结构调整与循环经济是推 动降碳的主要抓手，而碳盘查与数字 化监管尚缺位，园区难以精准科学地 推动降碳 被调查园区在低碳表现力上的得分相对分布平均， 分数位于 1.2 至 3.6 之间，其中有一半的园区的分 数集中在 1.9 到 2.7 这一区间。主要受到产业、能源、 循环经济的影响较大，同时碳盘查与数字化监管有 望成为各园区下一步的发力重点。 1.9 2.3 2.7 0 5 0 5 4 图 2-1. 被调查园区低碳表现力 4 上方为样本的低碳表现力得分分布直方图，下方散点图中标出了低碳表现力得分的 3 个四分位点。 表现力洞察 I 绿色之星 — 中国园区低碳之路的先行者 7 工业范畴内，产业类型很大程度上决定了园区的 能源需求特征及碳排放特征，如何在现有产业基 石化、化工、造纸等原材料上游行业易拉高园区排 放水平，装备制造、电子信息和汽车等下游行业排 放强度比上游行业低十至数十倍。根据调研园区信 息，即使园区经济产出由装备制造或电子信息等低 碳排行业主导，园区内经济占比极低的高碳排企业 也可能导致园区整体碳排放保持较高水平 6。对于 化工和新材料产业，不同产品类型和所处的不同产 业链位置导致排放差异较大，因此，同一产业内园 区碳排放水平也存在较大差异。 2.1 在产业上通过结构调整和增进协同，解决化工材料等上游产业降碳难度高的问题 础上优化结构、实现低碳转型是一个很实际的命 题。 考虑到高耗能、高排放行业减碳难度高，园区减排 有两种思路：一是产业结构由单一产业主导转向多 产业平衡发展，二是在园区内强化不同产业链的连 接。囿于技术可行性和经济成本，过程排放和部分 高能耗难以避免；在大量的市场需求背景下，受替 代材料、技术和经济目标的限制，部分传统高碳排 产业短期内不可完全淘汰，园区通常下功夫优化园 区产业结构。从下表两个石化化工园区的发展策略 可以看出：在碳达峰周期下，推动多产业融合发展 是这些园区平衡经济与排放的应对方案。 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 煤化工 精细化工 新材料 装备制造 电子信息 汽车 石化 图 2-2. 具有典型产业的园区排放分布 5 5 典型产业：该产业产值占园区总产值 25% 以上 1) 煤化工是指以煤为原料，经化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程。 2) 石化工业，即石油化学工业，一般指以石油和天然气为原料的化学工业。 3) 新材料是指具有传统材料所不具备的优异性能和特殊功能的材料，或采用新技术 ( 工艺 , 装备 )，使传统材料性能有明显提高或产生 新功能的材料。 4) 此处，装备制造包括金属制品业，通用设备制造业，专用设备制造业，但是不包括汽车产业。 5) 此处，汽车产业主要包括汽车零部件生产到整车装配。 6) 电子信息是指利用电子技术和信息技术所从事的与电子信息产品相关的设备生产、硬件制造、系统集成、软件开发以及应用服务等作 业过程的集合。 6 例如，在某样本园区中，造纸企业在某省级园区中仅贡献了 10% 的经济产值，却占园区能源总消费的 80% 园区减排有两种思路： 一是产业结构由单一产业主导转向多产业平衡发展；二是在园区内强化不同产业链的连接 表现力洞察 I 绿色之星 — 中国园区低碳之路的先行者 8 各领域的能源消费是园区范围一、范围二碳排放的 主要来源，能源消费排放一般占据园区总排放的 90% 以上（无工业过程排放的园区）。所以，能源 结构调整、节能减排一直是园区推动低碳发展的重 要手段。 整体上，园区层面的电气化、气代煤等能源清洁替 代工作已取得一定成效。有近 1/3 的园区几乎实现 构建有利于碳减排的产业布局是工业领域碳达峰 行动的重点任务之一。未来园区将进一步打通产 2.2 在能源上，推动清洁替代和能源微网建设 了完全的电气化和气代煤改造（电力及其它清洁能 源消费占比 90% 以上）；另有过半数量的园区电 力及清洁能源占比低于 50%，这主要是因为园内仍 存在来自火电厂、以及工业窑炉和锅炉等方面的传 统化石能源直接消费需求。值得注意的是，由于当 前阶段区域电网的清洁度较低（电网碳排放因子较 高），气代煤比电气化对园区排放水平的降低作用 更显著。 业链，并积极参与其中高价值的链条，实现产业 效率的提升。 图 2-3. 含难减排产业的两种发展策略对比（以石化化工为例） 图 2-4. 园区电力及清洁能源占比 园区 A 石化化工为第一大产业，贡献了 超 50% 的工业产值 园区 B 石化化工产值贡献率低于园区 A，石化化 工产业与汽车及零部件产业几乎并驾齐驱 石化化工产业特色 园区石化产业上中下游全面发 展、园区石化产业关联度达 95% 精深发展为主，着力发展精细化工 低碳发展措施 • 进一步提升电子信息及汽车零 部件的产业规模，降低园区整 体排放水平 • 持续加强石化化工的安全环 保、绿色智能的生产和管理 体系 • 深化价值链间企业协同协作水平，通过 “石化 - 化工新材料 / 电子化学品新材料 等 - 汽车部件及动力电池”等协作实现 产业链稳链、延链、补链、强链和固链 • 尝试发展氢能，提高整体能源和经济产 出效率 园区能源消费强度绩效 “十三五”期间园区能源消费强 度降低 23%（除 2017 年新试车 的千万吨级炼化产能外） “十三五”期间园区能源消费强度降低 20% 31% 13% 53% 90% 90% 70%-90% 70% 50%-70% 50% 50% 3% 园区层面的电气化、气 代煤等能源清洁替代工 作已取得一定成效，基 于多联供与可再生能源 的多能互补园区微网建 设正在深入 表现力洞察 I 绿色之星 — 中国园区低碳之路的先行者 9 基于多联供与可再生能源的多能互补园区微网建设 正在深入。被调研园区中有 63% 已建设多联供能 源系统，以热电联产为主要形式。截至 2020 年， 园区可再生能源利用都是以企业为行动主体的清 洁能源替代与改造，政府部门提供部分补贴；截 至 2022 年 8 月，有 25% 的被调研园区开始以园区 为单位推进屋顶光伏建设。这一进展是国家能源局 2021 年发布的整县整市整区屋顶分布式光伏试点 政策的正向反馈。实际上，园区电力消费排放受区 园区循环化改造试点引领了中国产业园区的循环发 展进程。在 19 家试点示范园区（包括国家级、省 级循环化改造试点和生态示范园区试点）和 13 家 非试点园区中，试点园区的工业用水重复利用、固 废综合利用等资源循环平均水平明显高于非试点园 区。政府一方面为循环化改造试点提供资金支持， 另一方面又对园区的改造实施监督审核机制，这些 措施在促进了园区改造积极性的同时，也保障了改 造成效。 域大电网的清洁度影响，这部分能源结构园区难以 控制，建设园区多能互补微电网是园区管辖范围内 的必然发展方向。 未来园区将进一步通过就近大规模高比例消纳可再 生能源、能源系统优化和梯级利用等手段推动其综 合能源管理体系的发展，并加强跨园区间的能源互 补，园区将从单一的能源消费者转变成能源互联网 的综合参与者。 循环经济是碳达峰周期内工业领域深入落实减排 的重要出路之一，废弃资源循环再生利用等是 2.3 通过循环改造降低全生命周期碳排放，试点园区表现优于非试点园区 “十四五”时期园区循环化改造的重要内容。国家、 省、市级园区循环化改造试点已开展了十余年。 32 2015 50 30 2020 75% 50% “ ” 32 2015 50 30 2020 75% 50% 2025 2005-2007 2012-2015 2017-2020 2021-2025 2011-2021 200 2013 2003 图 2-5. 园区循环化改造政策发展进程 园区循环化改造试点引领了中国产业 园区的循环发展进程 表现力洞察 I 绿色之星 — 中国园区低碳之路的先行者 10 低排放产业主导的园区水资源循环表现略逊一筹， 园区整体对废弃物的综合利用水平还有提升空间。 被调研园区中，35% 的园区的工业废水重复利用率 超过了全国平均水平（92.5%）。在省级以上的被 调研园区中，园内有重点节水行业 7 的园区的工业 废水重复利用表现显著优于不含重点节水行业的园 区，且相关行业占比越高，园区相关表现越好。由 于政府监管的工业废水循环利用提升行动主要聚焦 用水强度高、用水量大的传统行业，用水强度小和 排放低的产业在生产实践中反而相对忽视了节水和 循环利用。 值得注意的是，被调查园区中也有重点节水行业占 比不高而工业用水重复利用率高的案例，这主要是 由于该园区主动在园区范围内建设产业共生与基础 设施共享，推动园内企业开展水资源管理。该园区 已成功申报为国家示范园区，产业共生与基础设施 共享是其提升资源循环表现的重要抓手。 89% 的园区目前已经在园区层面超过了全国平均一 般工业固废综合利用率水平（53%）。尽管这些被 调研园区运营水平处于较高水平，但是仍有部分园 区未在前述两个指标上达到全国平均水平，在提升 资源循环度方面仍需持续投入。 图 2-6. 各类试点和非试点园区在循环经济方面的表现 图 2-7. 重点节水行业与园区工业用水重复利用率的关系 工业用水重复利用率 示范 非示范 示范 非示范 一般工业固体废弃物综合利用率 70% 75% 80% 85% 90% 95% 100% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 70% 75% 80%