的发展面临巨大挑战，因此全球碳 中和实现路径上的难减排领域往往都在工业部门等。钢铁、水泥、石化、化工等重点高碳工业行业减排路 径差异显著，短流程工艺、氢冶金、电气化、二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）等技术路线亟需系统性 突破与统筹推进。推动庞大工业体系实现深度脱碳，必须在颠覆传统发展模式的同时，平衡技术演进与经 “ 济可行性，以 技术 - 路径 - ” 政策 为分析框架， 年）：该阶段是打破高碳路径依赖、推动工业体系深度重构的关键期。氢能技术、电气化耦合 清洁电力替代以及 CCUS 等技术规模化部署，持续扩大在重点行业中的应用覆盖。（3）碳移除托底技术深 度应用期（2051—2060 年）：电力、交通、建筑等部门已经基本实现净零排放，为工业领域突破关键技术 瓶颈争取时间。工业部门将依托 CCUS 等技术对难减排环节进行兜底，稳步推进全行业深度碳中和。通过 碳中和技术 转炉系统节能改造和废钢 - 电炉短流程发展为主；2035—2040 年 厚 间，氢基直接还原炼铁有望在成本突破后进入大规模应用阶段，成为深度脱碳的核心路径；2050 年后，钢 铁 CCUS 将成为实现碳中和的关键托底技术。水泥行业在 2030—2040 年进入技术结构转型期，大批旧窑 系统退出， 固废、生物质燃料等替代技术全面推广， 绿氢、电力煅烧工艺逐步成熟；2040 年以后燃料替

术的发展面临巨大挑战，因此全球碳 中和实现路径上的难减排领域往往都在工业部门等。钢铁、水泥、石化、化工等重点高碳工业行业减排路 径差异显著，短流程工艺、氢冶金、电气化、二氧化碳捕集利用与封存（CCUS）等技术路线亟需系统性 突破与统筹推进。推动庞大工业体系实现深度脱碳，必须在颠覆传统发展模式的同时，平衡技术演进与经 济可行性，以 “技术 - 路径 - 政策” 为分析框架，建立关键技术的发展路线图，形成可落地的碳中和技术 年）：该阶段是打破高碳路径依赖、推动工业体系深度重构的关键期。氢能技术、电气化耦合 清洁电力替代以及 CCUS 等技术规模化部署，持续扩大在重点行业中的应用覆盖。（3）碳移除托底技术深 度应用期（2051—2060 年）：电力、交通、建筑等部门已经基本实现净零排放，为工业领域突破关键技术 瓶颈争取时间。工业部门将依托 CCUS 等技术对难减排环节进行兜底，稳步推进全行业深度碳中和。通过 碳中和技术创新、供给需 - 转炉系统节能改造和废钢 - 电炉短流程发展为主；2035—2040 年 摘 要 间，氢基直接还原炼铁有望在成本突破后进入大规模应用阶段，成为深度脱碳的核心路径；2050 年后，钢 铁 CCUS 将成为实现碳中和的关键托底技术。水泥行业在 2030—2040 年进入技术结构转型期，大批旧窑 系统退出，固废、生物质燃料等替代技术全面推广，绿氢、电力煅烧工艺逐步成熟；2040 年以后燃料替代

关键特点 碳排放强度为零，不包括前期建设或改造过程中的 碳排放 能源 综合能源系统运行全过程减碳 建筑 节能材料与智能能源管理 交通 全面推动电气化与充电站配置 碳汇 CCS/CCUS、藻类生物反应器等 管理 数字化、精细化、智能化管控 低碳园区 通过绿色规划、节能以及固碳等技术，有效控制碳排 放总量，使园区碳排放量小于其碳配额量 近零碳园区 园区净碳排放量几乎为零，可允许小幅波动 管理对建筑碳排放进行控制。 交通 全面推动电气化，配置充电站，实现灵活储能和需求侧响 应。"网"、"荷"及"储"端与交通系统交相融合成为园区低碳减排的 重要趋势。 碳汇 通过CCS/CCUS、藻类生物反应器、林业碳汇等抵消园区碳排放， 并通过碳汇与市场交易策略实现园区低碳性与经济性协同发展。 管理 实现数字化、精细化、智能化能源管控和运营物流管控，为园区综 合管理和调控提供一体化决策方案。 低碳规划 运行管控 效益实现 园区通过低碳规划和运行管控，提高能源效率，降低减碳成本，提 高绿色工艺水平，以运行结果体现零碳 零碳园区优化规划 源侧规划 新能源电源规划 传统能源减碳（CCS/CCUS） 可再生能源安全并网 网侧规划 能源网络建设与扩容 降网损、提效率、促消纳 能量转换设备建设 荷侧规划 用能设备终端电气化 分布式发电资源规划 用户减排潜力挖掘 储侧规划 传统储能设备建设与扩容

3 / 18 零碳园区的定义与发展 阶段 零碳园区的三个发展 阶段 零碳园区 定义 碳汇 CCS/ CCUS 、 藻 类 生 物 反 应 器 等 交通 全面推动电气化与充电站配置 能源 综合能源系统运行全过程减碳 管理 数字化、精细化、智能化管控 建筑 节能材料与智能能源管理 能源 主要从 交通 全面推动电气化，配置充电站，实现灵活储能和需求侧响 应。 " 网 " 、 " 荷 " 及 " 储 " 端与交通系统交相融合成为园区低碳 减排的 重要趋势。 碳汇 通过 CCS/CCUS 、藻类生物反应器、林业碳汇等抵消园区碳排放， 并通过碳汇与市场交易策略实现园区低碳性与经济性协同发展。 管理 实现数字化、精细化、智能化能源管控和运营物流管控，为园区综 合管理和调控提供一体化决策方案。 件，确定选址、定容、开工、改造等规划方案。 零碳园区运行调度 优化目标 碳交易成本 a 碳排放量最小 乡 能源 利用效率 调度特点 减碳设备多样（ CCS/CCUS 、 P2G 等） 需求响应潜力大，多能源耦合 系统不确定性，多主体博弈 通过碳交易机制将环境效益转化为经济效 益 网侧规划 . 能源网络建设与扩容 降网损、 提效率、促消纳

年使用可持续燃料占比达 6%；日本修订《绿色转型推进战略》， 计划通过碳循环冶金技术实现钢铁业 2050 年碳中和，并发行 20 万亿日元转型债 券支持传统产业升级；加拿大《碳管理战略》计划 2035 年通过 CCUS 技术实现年 封存 1500 万吨 CO2，并设立 50 亿加元基金支持碳捕集商业化；这一轮全球政策 迭代表明，碳中和竞赛已从减排目标比拼转向负碳技术主导权争夺，各国正通过 立法强制、资本杠 燃煤发电和燃气发电领域是我国碳排放和绿色减碳的主力。燃煤发电主要通 过以大换小、燃机替代、生物质掺烧、绿氨掺烧以及碳捕集、利用与封存（CCUS） 等煤电节能和煤电低碳化改造技术降低供电标准煤耗和污染物排放量，实现煤电 清洁化发展，燃气发电主要通过 CCUS 等实现燃气发电清洁化发展。2023 年 4 月，皖能铜陵发电有限公司 300MW 燃煤机组实现燃煤掺氨比例 10-35%多种工 况的锅炉安全平稳运行，最大掺氨量大于 划正在推进中。国电电力国家 CCUS 研发中心重点实施的“能源金三角地区 600MW 等级煤电 400 万吨级全烟气 CCUS 关键技术研究与工程示范”项目列入 国家发展改革委 2024 年第二批“两重”建设项目清单（重点领域节能降碳改造）。 2024 年 11 月，中国华能、中国石油牵头成立的中央企业 CCUS 创新联合体正式 启动，通过融合优质资源，加速 CCUS 市场化、商业化步伐。

的排放[64]。对于已经排放的 CO2，是否能被有 效捕捉送往 P2G 装置用于合成燃气是零碳的 关键[65]。 碳捕集和封存利用(carbon capture，utilization and storage ，CCUS)，是指一种能够将排放的 CO2 和其他气体进行分离，使得其浓度达到 95%以上的 技术。现有的关于低碳园区 IES 的碳捕集系统的研 究主要集中在技术研究、系统优化、可持续发展和 运营管理等方面，如图 ，从 而使得燃烧产物中 CO2 的含量达到 95%以上，容易 进行分离。文献[36]采用燃烧后捕集技术，提出了 一种基于 CCUS 和 P2G 的新型 CHP 模型，利用 CCUS 技术捕获 CHP 装置产生的 CO2 将其运送至 P2G 装置完成减排。CCUS 捕获的 CHP 机组 CO2 排放 2 E1CO ,t 可表示为 2 2 2 2 e, v1 h, 1CO , CO 题就是以何种方式进行封存。文献[70]认为地质 CO2 储存是 CCUS 项目的最终目标，也是 CO2 捕获 的驱动力。进一步提高地质封存 CO2 的计量-监测- 验证技术的准确性、减排和安全是当前优先发展的 方向。此外，降低 CO2 捕获的能耗和化学吸收剂的 消耗，提高燃烧后 CO2 捕获系统的运行效率和稳定 性，已成为制约 CCUS 大规模部署的关键因素。 运营管理方面，基于燃烧前捕集技术，文献[71]

零碳五步法：为客户提供零碳全流程服务 ，包括碳排放 / 碳核查服务 ，建设能源管理和碳能管理平 台 ， 因地制宜开发分散式风电、 分布式光伏、 地热等新能源 ， 开展节能降碳改造和新技术应用 ， 制订 CCUS 技术方案 ，代理客户电力 / 碳交易 ，购买绿电或 CCER ，并申请相关证书。通过“知碳、减碳、 固 碳、 管碳、易碳”，实现零碳全流程管理及服务 ，助力客户“双碳”目标达成。 清洁能源替代：利用屋顶 压改造、余热余压利用等， 实现节能减碳， 已在中海 商业、华润医疗、华润置 地、华润化学等开展。 碳捕集：碳捕集利用 （ CCUS ）测试平台 ，年 捕集二氧化 碳 2 万吨， 协同华润水泥 合浦、封 开厂开展 CCUS 可研报 告。 生态固碳：与江西广昌、 贵州沿河签订战略合作协 议 ，开发其林业碳汇资产。 绿电交易：为企业提供 电力交易策略及碳 碳能平台、碳普惠平台建设与运营 第三方碳 核查机构 主要 业务 双碳解决方 案实施项目 广东华润碳能科技有限公司 （华润碳能） 广东润碳科技有限公司 （润碳科技） CCUS 测试 产品研发 工程服务 碳金融与气 候投融资 l 政府委托第三方碳核查业务 l 服务碳能科技的相关业务 碳咨询业务 碳资产开 发与管理 19 建设分布式光伏的好处

要更多明确具 体的举措来提高气候雄心，加速绿色转型进展。 绿色技术 亚洲在新兴绿色技术领域进展迅猛，有望成为先进电池材料、 生物基可降解塑料、潮汐能、绿色氢气、碳捕获利用与封存（CCUS） 以及数字碳管理等领域的领头羊。强大的工业能力和政策支持为这 些创新的规模化生产应用奠定了基础。 例如，锂离子电池技术是交通电气化的关键推动者，其全球供 应链主要由中、日、韩三国主导。与此同时，在印度尼西亚的锂离 河（Fortescue）的钢铁行业脱碳进程显示出氢气在减排困难行业 的发展潜力。CCUS 在亚洲也逐渐起势，大规模项目正在规划和开 发中。东南亚加快布局 CCUS，利用地质储存能力建立跨国二氧化 碳储存中心。目前的年二氧化碳捕获能力为 720 万吨，预计到 2030 年将增至 5,040 万吨。沙特基础工业公司（SABIC）的碳捕获和利 用（CCU）工厂世界领先，展示了 CCUS 在化工行业脱碳中的应用。 中国领先的光伏制 的部分地区——尤其是东南亚、南亚和西亚——仍然在资源使用效 率和可持续性方面面临挑战。 绿色制造和能源方面的进步正在重塑行业格局。中国目前 85% 的新能源产能来自可再生能源，印度尼西亚和新加坡在 CCUS 方面 处于领先地位。然而，规模化部署需要更多的研发投资、区域合作以 及融资模式创新，绿色债券和混合融资便是融资模式创新的代表。 解决贸易壁垒也是实现低碳技术全球推广的关键，有助于国际气候目

考虑 碳捕捉与封存(carbon capture and storage, CCS)/碳 捕获、利用与封存(carbon capture, utilization and storage，CCUS)、藻类生物反应器、林业碳汇等抵 消园区碳排放；在管理方面，需实现数字化、精细 化、智能化能源管控和运营物流管控。其中，能源 部分涉及源-网-荷-储-市场各环节，与交通、建筑、 碳汇交相融合，共同由零碳操作系统(2 信息交互 模拟仿真平台 调度管理平台 交易分配平台 互联监管平台 碳商品-能源耦合市场 碳配额交易市场 绿电交易市场 绿证交易市场 能源交易市场 商品 交易 政府引导 政策保证 CCUS\CCS 碳汇 藻类生物反应器 林业碳汇 碳交互 建筑 建筑选材 建设方案 物理承 载形式 碳表安装 系统管理 图 1 零碳园区减排体系 Fig. 1 Zero-carbon 目前园区的碳减排在目标函数中主要体现在 增加碳交易成本[56]或多目标函数中的最低碳排放 量目标[57]；约束条件中增加碳排放约束，规划运行 设备中考虑可再生能源发电、P2G[58]以及 CCUS 等 减碳技术。此外，通过荷侧需求响应、多能协同规 划运行、多方博弈[59]等技术手段，与减排目标和约 束相互配合，促进园区低碳性与经济性共同发展， 整体结构见图 5。 6.1 零碳园区优化规划