需求响应机制 碳商品-能源耦合交易市场机制 传统优化模型 不确定性模型 博弈模型 模 型 园区低碳管控技术研究体系 设备 研发 及规 划 储能技术 建筑材料 CCUS技术 图 5 园区低碳管控技术研究体系 Fig. 5 Research system of low carbon management and control technology trading，ET)等发达国家间的交易市场，考虑市场变 化同样是零碳园区规划的重中之重。 6.1.2 面向零碳园区的若干关键技术及装置研发 面向零碳园区的关键技术及装置研发至关重 要，本节对面向零碳园区的储能技术、建筑材料及 碳汇技术及相关装置进行分析介绍。 1）储能技术。 零碳园区的建设需要对传统园区内各环节进 行变革，这对园区的储能技术有了新的要求： ①园区储能需有效控制电压、频率稳定，平衡 陈艳波等：零碳园区研究综述及展望 5505 混合超级电容器结合了锂电池的存储能力和超级 电容器的功率性能，验证了混合储能有望解决可再 生能源的普及和应用问题。 2）建筑材料。 园区作为人们生活和生产的所在地，其内部分 布有大量建筑物，因而研究建筑材料的节能保温作 用对建设零碳园区具有重要意义。 园区建筑外墙材料是决定建筑节能水平的关 键因素，分为有机、无机和复合保温材料。有机保 温材料抗压性好，导热系数低，但该类材料燃点较

(冷热电联产) CHP (热电联产) P2G (电转气) 碳捕集技术 CCS (碳捕集与封存) CCUS (碳捕获、利用与封存) 碳捕集电厂 (FCCPP) 园区低碳关键技术：储能、建筑材料与CCUS 这些关键技术是构建零碳园区的重要支撑，需持续研发和推广应用 13 / 18 储能技术 零碳园区储能需求 有效控制电压、频率稳定，平衡电力电量波 动 电动汽车等再电气化装置对电池性能要求高 锂离子电池：应用广泛，但面临延长使用寿 命挑战 钠硫电池：寿命长、效率高，可用于削峰填 谷 超级电容器：短期存储，电压平滑 热储能：自放电率低，环境友好 氢储能：转化形式广，可大规模存储 机械储能：压缩空气、飞轮储能 建筑材料 外墙材料 有机保温材料： 抗压性好，导热系数低， 但燃点较低 无机保温材料： 保温性好，但吸水后性能 降低 有机无机复合材料： 强度高、保湿隔声性 能高且耐火性好，但成本较高 门窗材料

：寿命长、效率高，可用于削峰填 谷 超级电容器 ：短期存储，电压平滑 热储能 ：自放电率低，环境友好 氢储能 ：转化形式广，可大规模存储 机械储能 ：压缩空气、飞轮储能 建筑材料 外墙材料 有机保温材料 ：抗压性好，导热系数低， 但燃点较低 无机保温材料 ：保温性好，但吸水后性能 降低 有机无机复合材料 ：应用广泛，成本较低， 节能保温 效果较差 真空玻璃 ：节能效果好，但成本较高 低辐射玻璃 ：大幅降低热量传递，节能效果 极佳 园区低碳关键技术 ：储能、建筑材料与 CCUS 这些关键技术是构建零碳园区的重要支撑，需持续研发和推广应用

始就已经确定，即电力和热力的供应。任何翻新改造 也是使用阶段的一部分，这也与建筑材料息息相关。 4.废弃阶段：生命周期的终点，包括所有用于拆除、废 弃或回收的过程。 加上各阶段之间的运输和翻新，全生命周期可总结为如 图 2 所示。 对不同生命周期阶段的定义使得界定能源平衡成为可 能。一般情况下只考虑建筑或产品的使用阶段。对于建 “ 筑产品来说，建筑材料中所 ” 约束 的能源（即从生产 到 投入使用所需要的能源）通常被称为 凝土模块的回收共降低了 34%的二氧化碳排放、34% 的 内含（灰色）能源和 95%的原材料。 每个建筑的材料护照是一个重要的工具，可以通过它来 显示所使用材料的特点，以帮助后续的规划设计人员重 新配置建筑材料。荷兰政府最近对为其建筑注册材料护 照的开发商实行了税收优惠，并考虑将其作为所有新项 目的强制性要求，力争在 2050 年前实现循环经济。 2.2 能源园区的能源需求特点 在对空间划分和系统边界进行了定义之后，能源需求的 要纳入绿色债券的范围，必须满足欧盟的分类标准。最终 能源需求、二氧化碳排放、所有生命周期的废物处理等， 都被认为是必要的绩效指标。这种方法导致了一些创新， 例如通过铁路而不是公路运输来提供建筑材料。关于数 据收集，德国可持续建筑委员会（DGNB）的认证很有帮 助，因为许多性能指标已经在那里收集和调整。 该园区是一个生活、商业和办公的混合区，其土地已从以 前的铁路用地转变为现在的土地。建筑标准

6 环卫设施 7.6.1 园区应进行垃圾减量化设计，并应符合下列规定： 1 生活垃圾应分类收集，鼓励减少生活垃圾产生，推广日常生活使用绿色 包装与可降解材料； 2 应控制园区内建筑材料消耗和建筑垃圾产生，园区建设宜选用建筑垃圾 再生产品和可再循环材料； 3 应强化园林景观废弃物源头管控，规范园林景观垃圾就地处理，促进园 林景观废弃物的循环利用； 7.6.2 园区垃圾处理设施应符合下列规定： 全装修指建筑功能空间固定面装修和设备设施装修同步完成，达到建筑 使用功能和性能的基本要求。建筑全装修交付在能够确保建筑结构安全、降低 整体成本、节约项目时间的同时，减少不必要的拆除浪费，节约建筑材料，降 低建筑碳排放。 5.2 建筑设计与室内环境 5.2.8 透光围护结构是节能的薄弱部位，与保温直接相关的 K 值，与太阳辐射 相关的 SHGC 值都是节能降碳的重要参数，因此需要在应用之初就进行系统化 根据《住房和城乡建设部关于推进建筑垃圾减量化的指导意见》，应统 筹工程策划、设计、施工等阶段，从源头上预防和减少工程建设过程中建筑垃 圾的产生，有效减少工程全寿命期的建筑垃圾排放。从设计角度进行建筑整体 优化，用较少的建筑材料和能源投入达到园区开发建设目的，进而达到从源头 注意节约资源和减少碳排放。再生骨料等建筑垃圾再生产品可以制作混凝土砌 块、混凝土道路、混凝土构件、水泥制品、配制再生混凝土等可再循环材料， 建

来源: https://gresb.com/path-to-net-zero/ 场外可再生能源 ‒ 虚拟购电协议 可再生能源信贷 碳补偿 ‒ ‒ 隐含碳 ‒ 建筑材料的隐含碳 建筑建造过程中的隐含碳 ‒ 循环经济 ‒ 闭环系统 再生模型 自然生态系统循环 ‒ ‒ 电网电气化 ‒ 电动汽车充电站 建筑系统 ���% 使用电力

术可以通过智能预测供需、优化运输路线来帮助减少供应 链中的排放。 在建筑领域，BIM（建筑信息模型）、GIS（地理信息 系统）、5G等数字技术为建筑设计、施工和评估等工作提 供了便利的同时，减少了资源浪费和碳排放。在建筑材料 方面，数智技术可以用来开发需要更少原材料的产品来减 少碳排放量，并帮助重新设计材料的结构来帮助最大限 度地减少温室气体排放。在楼宇管理层面，数智技术可以 帮助选择适合各个楼宇的能源管理策略，降低排放。在城 周期，这不仅体现在建筑施工期消耗的钢铁、水泥等原材 料的隐含碳排放，还体现在建筑使用阶段的能耗，尤其是 供暖和制冷。未来建筑脱碳的核心关切一方面是在设计、 施工阶段使用全生命周期碳排放较低的建筑材料和效率高 的设备；另一方面，前期需要优化设计以提升建筑能效水 平。在使用阶段，聚合建筑用户行为模式、深度挖掘用户的 需求从而增强人与建筑物的互动联系也是建筑用户节能必 不可少的一环。 交通行业：高效整合，系统管理

的能源使 用和排放也应纳入园区的整体能源平衡计算中。 . 3. 使用阶段 所有确保建筑运行的过程在使用阶段一开始就已经确定，即电力和热力的供 应。任何翻新改造也是使用阶段的一部分，这也与建筑材料息息相关。 全生命周期各阶段概览 建筑全生命周期四个主要阶段 图：建筑物全生命周期流程 步骤二：定义城区 / 园区边界范 围 荷兰政府目标： 2050 年实现循环经济， 2030 年减少

表明，生物污染 可引发群体性健康事件。同时，微生物代谢产物可能加速设备绝 缘材料老化，形成隐性安全隐患。 数据中心空气污染源分类分布 数据中心空气污染源以外部大气污染为主 (35%)， 其次是建筑材料释放( 25%) 和人员活动 (15%)。 外部污染源包括工业排放、交通尾气等，需要重点防护。 4.2 治理成本与技术瓶颈 • 初期投资高：一套完整的化学过滤 + 智能监测系统成本达数百万 元，中小型数据中心难以负担。

量的多元投入格局。 本项目由能源基金会资助支持。 报告总召集人： 严 刚 生态环境部环境规划院 章节召集人： 李 冰 冶金工业规划研究院 何 捷 中国建筑材料科学研究总院有限公司 邵朱强 中国有色金属工业技术开发交流中心 有限公司 李永亮 吴立新 齐曙光 中国化工节能技术协会 煤炭工业规划设计研究院有限公司 中国信息通信研究院 报告作者： 清华大学地球系统科学系 蔡慈澜 清洁空气政策伙伴关系秘书处 张利娜 冶金工业规划研究院 员 晓 冶金工业规划研究院 崔敬轩 中国建筑材料科学研究总院有限公司 聂 卿 中国建筑材料科学研究总院有限公司 谢 刚 中国有色金属工业技术开发交流中心 有限公司 李 淼 中国石油和化学工业联合会 翁 慧 中国石油和化学工业联合会