习近平总书记指出,“实现碳达峰碳中和,是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求”,并强调“要狠抓绿色低碳技术攻关”。“十五五”规划纲要提出,“加快构建清洁低碳安全高效的新型能源体系”,要求“建设零碳工厂和园区”。在国家“双碳”战略目标指引下,工业园区(包括经济技术开发区、高新技术产业开发区等)作为我国工业集聚与能源消耗的核心载体,其绿色低碳转型迫在眉睫。

我国能源转型与零碳园区建设的现状与挑战

新时代以来,我国能源发展不断迈上新台阶,但转型之路任重道远。一方面,能源结构持续优化,风电、光伏发电装机容量稳居世界首位,为低碳发展奠定了坚实基础;另一方面,“富煤、贫油、少气”的资源禀赋决定了煤炭在能源安全保障中的“压舱石”作用短期内难以根本改变。能源系统整体呈现“新旧交织、大而不强”的特征,具体表现为新能源发电的间歇性、波动性与电网安全稳定运行的要求存在矛盾,电力系统资源调节灵活性不足,能源消费端与生产端的互动能力薄弱。

工业园区因其能耗与排放集中,已然成为能源转型的关键场域。推动园区零碳化,不仅能直接削减大量碳排放,更能通过系统集成创新探索更大范围的能源体系变革路径。然而,当前零碳园区的实践探索普遍面临三大瓶颈:一是“源—网—荷—储”系统协同不足,综合能效偏低。许多园区内的分布式光伏、分散式风电、储能设施及充电桩等,缺乏统一的数据感知平台和智能协同调控系统,导致可再生能源发电与负荷用电在时间、空间上不匹配。这不仅造成绿色电力的浪费,也未能最大化利用储能设施进行削峰填谷,系统整体运行经济性和安全性未达最优状态。二是初期投资与收益模式不清晰,经济性约束显著。风光储充一体化系统涉及多类高昂资产投入,尽管远期收益可观,但项目前期资本开支巨大,投资回收周期较长。当前商业模式单一,主要依赖电费差值和政府补贴,缺乏参与电力辅助服务市场、碳交易市场等多元化价值变现渠道。园区管委会、能源投资商、入驻企业之间的利益分配与风险共担机制不健全,导致项目融资难。三是机制体制壁垒待破除,跨领域协同治理缺位。园区能源管理涉及能源、住建、工信、交通等多个部门,但现行管理体制条块分割,如充电桩建设归属交通部门,屋顶光伏须符合住建安全规范,储能电站的审批与并网标准尚在完善。此外,园区微电网与公共大电网之间的交互关系(如并网/孤网切换、电量交易、备用支撑)缺乏清晰、灵活的政策与价格机制界定,制约了一体化系统的独立运营与价值发挥。

以风光储充一体化驱动园区零碳转型的可行路径

破解上述瓶颈,必须坚持系统观念,将风光储充一体化系统视为一个有机整体进行规划、建设与运营。

强化顶层设计,构建智慧协同的园区级新型能源系统。园区应从规划源头进行能源系统重塑,园区管委会应牵头,联合电网企业、主要用能单位和科技公司,共同制定园区智慧能源系统建设与管理规范。首先,开展全面的资源与负荷普查,运用数字化手段绘制园区“能源碳地图”,精准预测未来可再生能源潜力与用能需求。其次,摒弃“堆砌设备”的思路,以“系统最优”为目标,利用人工智能、物联网技术,构建集监控、预测、调度、优化于一体的智慧能源管理平台。该平台应能够实时协调光伏发电的波动、储能电池的充放、电动汽车充电桩的柔性负荷及园区内可调节的工业负荷,实现分钟级甚至秒级的动态平衡。如在光伏出力高峰时段,智慧平台可自动指令储能系统充电、鼓励电动汽车集中充电、调整部分非紧急生产工序用电,有效提升绿电就地消纳率。

创新商业模式,探索可持续的投资运营范式。经济可行是项目成功的关键,建议推广“多元投资、专业运营、利益共享”的市场化模式。投资主体多元化:鼓励采用“园区平台公司+专业能源服务商+社会资本”的合资模式,分散投资风险,积极争取国家绿色发展基金、基础设施领域不动产投资信托基金等政策性金融工具支持。合同能源管理机制升级:针对用能企业,设计“节能效益分享型”“能源费用托管型”等多种模式,降低企业初期投入门槛,通过长期节能收益分成锁定各方利益。收益渠道多元化:除了基础的电费差价,应积极推动一体化系统应用于更广阔的市场。依据国家能源局《电力辅助服务管理办法》,支持符合条件的园区储能设施为电网提供调峰、调频等服务并获得收益。同时,推动园区内绿色电力交易,鼓励企业自愿购买绿色电力以完成消纳责任权重或实现自身碳中和目标。未来,随着全国碳市场扩容和国家核证自愿减排量(CCER)机制重启,一体化系统产生的碳减排量可开发为碳资产进行交易。

完善政策保障,营造有利于一体化发展的制度环境。建立跨部门协调机制:设立零碳园区建设工作专班,负责统筹协调规划、建设、并网、运营等各环节审批流程,实现“一窗受理、并联审批”,为项目落地开辟绿色通道。出台精准激励政策:借鉴多地成功经验,制定针对风光储充一体化项目的容量补贴、投资补贴或贷款贴息政策。更重要的是,推动电网企业为园区微电网提供公平、便捷的接入服务,并研究制定适应微电网发展的两部制电价、容量电价或可靠性电价机制,以更好发挥其对大电网的支撑价值。试点先行与标准引领:选取一批基础好、意愿强的园区作为国家级或省级风光储充一体化零碳园区试点,给予其更大的改革自主权,在隔墙售电、分布式发电市场化交易等方面进行突破性尝试。及时总结试点经验,形成可复制推广的技术标准、管理规范和商业模式,带动全国园区整体升级。

工业园区向零碳转型,非一朝一夕之功,亦非单一技术或政策所能成就,它是一项复杂的系统性工程。以推动风光储充一体化为核心抓手,实质上是将国家层面的能源革命战略,在园区这一微观尺度上进行集成化、场景化的创新实践。通过技术上的智慧一体协同、商业上的持续创新、政策上的有效保障“三管齐下”,能够切实打通绿电生产、存储、消纳的“最后一公里”,将园区从能源成本的负担者转变为绿色价值的创造者。这不仅是应对气候变化的责任担当,更是培育能源领域新质生产力、提升产业竞争力、保障国家能源安全的深远布局。当无数个实现了“一体协同、零碳转型”的绿色园区星罗棋布于中国大地时,它们将共同构成更具韧性、更清洁低碳、更安全高效的现代能源体系,为我国高质量发展注入强劲的绿色动能。

(作者单位:陕西省测绘地理信息学会社会治理与人机共生工作委员会)