未来智慧园区白皮书2022-华为&德勤.pdf

未来智慧园区白皮书 2022 探索智能世界 共创园区未来 华为技术有限公司 2022 年 06 月版权声明 本白皮书著作权属于华为技术有限公司所有。转载、摘编或以其他任何方式使 用本白皮书的全部或部分内容的，应注明来源，违反上述声明者，著作权方将追究 其相关法律责任。 特别顾问 吴志强 编写指导（按拼音姓氏排序） 蔡增宜 曹 勇 陈 昊 陈晓冬 葛培健 郭 安 林 珏 刘金萍 刘 宁 刘祥明 刘亚军 刘振华 刘正阳 马炯琳 麻延冬 马文彦 毛晓峰 邱 文 沈育祥 苏宝华 孙德强 孙 杨 仝 心 王结红 王作鹏 肖 敏 熊 江 杨 钦 翟 勇 张 亮 张 寅 朱 伟 主编人员 朱伟柱 冯春晓 刘耀耀 苏 峰 石 飞 李凯原 齐 磊 周 凯 刘 燚 潘 峰 徐 强 张 娟 苏金龙 主编单位 华为技术有限公司 参编单位 德勤管理咨询（上海）有限公司 指导单位（排名不分先后） 国家会展中心（天津）有限责任公司 深圳湾科技发展有限公司 深圳市建筑设计研究总院有限公司 华东建筑设计研究总院 中国建筑科学研究院有限公司建筑环境与能源研究院 中南建筑设计院股份有限公司 同济大学建筑与城市规划学院 北京航空航天大学计算机学院以大数据、人工智能、云计算等为代表的数字技术与城市的千行百业融合”发酵“，正在加速 城市主体的智能升级，伴随城市的不断生长、演进、迭代，驱动城市从物质文明走向物质与数字世 界共生共荣的数字智慧文明。智慧园区作为智慧城市的主要单元，是经济高效和高质量发展的核心 抓手，是实现双碳战略的主战场，是构建万物互联的智能世界的落脚点，是未来社会的发展缩影和 示范载体。 当前，园区逐步走上转型迭代的道路，中国智慧园区将迎来高速发展的浪潮，探索更集约、更 绿色、更高效的增长方式。在新技术和新需求的双重驱动下，园区业务场景和商业模式不断升级和 革新，向着一体化、生态化、定制化和可持续发展的智慧空间不断演进。 两年前，华为以“赋予园区生命，创造无限可能”为主题，发布了未来智慧园区白皮书 2020，定义了未来智慧园区的概念，判定了智慧园区的发展趋势。随着近年智慧园区从概念到 大规模实践， 园区的数字化转型逐渐进入深水区， 智能技术将给园区规划、 建设和运营带来新的模式。 在新的未来智慧园区白皮书 2022一书中，华为结合过往智慧园区建设和运营的成功经验， 探讨园区智慧化迭代之路，助力新发展阶段智慧园区建设开启新的篇章，共“营”未来。 序一 中国工程院院士 德国工程科学院院士 瑞典皇家工程科学院院士 2022 年 3 月 序二 华为轮值董事长 2022 年 3 月 人类正逐步迈入智能世界，数字化、智能化和低碳化是我们面临的重要课题。智能世界宛如在 空白的画布上创作，充满无限可能，各行各业的不懈努力为之点缀斑斓色彩，重构我们的生产模式 和生活方式。数字化技术的蓬勃发展为未来注入活力与希望，驱动社会的进步和文明的提升。 园区是城市的基本单元，是构建智能世界的落脚点。华为立志把数字世界带入每个园区，成 为使能园区数字化的领导者。 “博观而约取， 厚积而薄发” ， 我们依托华为三十年的 ICT 能力积累， 发挥端边管云的协同优势，重新定义园区，打造具有领先竞争力的解决方案。面向未来，华为持续 围绕联接、计算和云业务战略，大幅增加对根技术的战略投入，重构基础理论、架构和软件三大技 术底座，为园区数字化和智慧化提供持续的技术驱动力。 自己的降落伞自己跳华为以自已的园区为试验田，通过园区智慧化建设，办公效率提升 30、 行政效率优化 30、 综合能耗降低 10、 设备设施健康度提升 25。 日拱一卒， 功不唐捐。 三年多来，我们结合自身园区实践，不断深耕价值场景、沉淀经验，助力客户大幅降低联接成本、 实现数据高效流转、提升园区运营效率。 长风破浪，勇往直前。面对园区万亿级市场，华为愿与广大伙伴一起，共同探索园区数字化建 设的未来之路。优势互补，携手同行，共建安全、智慧、绿色的未来园区。让每个人、每个家庭、 每个组织、每个园区都能从 ICT 技术的进步中受益。 3 引言 从全球战略布局和经济发展来看，数字技术已经成为引领创新和驱动转型的先 导力量，5G 及 AI 的争夺战成为世界主要大国在高新技术领域竞争的焦点；数字 经济成为建立经济发展新结构、打造经济发展新机制的重要抓手，世界各国竞相制 定数字化转型战略，加速“数字蝶变”，通过数字化转型推动经济社会的可持续发 展。同时，人类面临着十分严重而紧迫的环境问题，“碳达峰 、 碳中和”已是当 今世界最为紧迫的使命，全球已有 110 多个国家相继承诺“碳中和”目标 ; 新冠 肺炎肆虐全球，深刻地改变着人们的生产和生活方式。 当今世界正处于大变局中，园区作为技术应用的创新地、经济社会的新动能、 人们生活的重要载体，面临深刻而复杂的环境变化。在两年前的未来智慧园区白 皮书 2020一书中，我们给出了未来智慧园区的定义智慧园区是指应用数字化 技术，以全面感知和泛在联接为基础的人机物事深度融合体，具备主动服务、智能 进化等能力特征的有机生命体和可持续发展空间。 过去几年，人们对智慧园区进行了深入的探索和实践，智慧园区建设逐渐进入 深水区。新时代、新环境和新技术的应用，对智慧园区提出新的要求和挑战。站在 “十四五”开局起势的关键节点上，智慧园区的转型如何更好地顺应全球数字化发 展趋势园区建设如何把握国家数据经济、双碳等战略导向，于变局中开新局、在 挑战中育先机、在数字浪潮中掌航向如何把握园区数字化转型机遇期、创造新价 值指导园区从规划、建设到运营的落地，是摆在我们面前的挑战。 智慧园区因技术而发展，因时代而改变。在此背景下，华为结合内外部智 慧园区建设实践经验，与客户、伙伴、行业专家一起编制未来智慧园区白皮书 2022 ， 共同探讨智慧园区面临的挑战和机遇， 探索智慧园区规划、 建设、 运营之路， 助力智慧园区转型升级。 人类正在迎来以数字技术为代表的第四次工业革命，人工智能、物联网、云计 算、5G、生物工程等技术融入到人类社会方方面面，加速了数字技术与经济社会 各领域的融合创新，推动了以万物感知、万物互联、万物智能为特征的智能世界蓬 勃发展。 图 1 数字技术驱动智能世界构建 引言 24 5 第一章 智慧园区宏观环境与发展趋势 放眼全球，数字化已经成为引领创新和驱动转型的先导力量，是国家综合实力 和现代化程度的重要标志；智慧城市承载国家数字化战略，成为全球竞争的重要着 力点。以纽约、新加坡、伦敦为代表的全球一流城市的数字化竞争力较强，整体数 字化水平遥遥领先。 其中， 纽约凭借最优质的数字创新资源、 数据开放的先行城市、 全球创新中心等标签，位列全球城市数字竞争力榜首。新加坡通过数字政府和智慧 城市建设，实现公共服务和社会治理的数字化，是数字化赋能社会突出的城市。 园区作为城市的基本单元， 已经成为全球一流城市迈向智慧城市的 “试验场” ， 扮演着领航者的角色。英国、新加坡、加拿大等各国都在积极尝试开展智慧园区建 设，践行要素创新、绿色低碳、敏捷感知、以人为本、实用至上等核心发展理念， 并取得良好的经济和社会效益。 第一章 1.1 智慧园区宏观环境 智慧园区宏观环境与发展趋势 表 1 全球重要城市智慧园区 / 城区建设理念 名称 国家 / 城市 核心理念 智慧园区定位及特征 伦敦科技创新园区 （Here East） 英国 - 伦敦 以人为本 敏捷感知 欧洲最大的科技创新园区，通过奥运服务功能 的转型升级，是公认的伦敦最成功的创新社区 之一，围绕智能办公、智慧环控等特色场景， 提升区内客群的交互体验，建立智慧感知的创 意工作园区，致力于发展成为伦敦乃至全球创 新发源地 榜鹅数码创新园区 Punggol Digital District 新加坡 - 榜鹅 要素创新 开放多元 产城融合 主导开发商裕廊集团在园区规划阶段，即采用 一体化总体规划法，秉承智慧园区建设理念， 打造 “商学互融” 新模式， 建设集 “研发、 办公、 居住及商业”于一体的智慧创新园区，并搭建 共享开放数字平台， 整合并开放区域公共数据， 激发全民参与，共建智慧园区 纽约曼哈顿智慧城区 Hudson Yards） 新加坡 - 裕廊 绿色低碳 以人为本 迎合城市数字化发展趋势，通过科技赋能整合 多领域数字化解决方案，打造融入科技元素、 可持续的智慧城区。配有智能制冷系统、智能 新风系统、雨水收集装置等智能城市花园，以 及打造符合数字经济企业和千禧一代办公居住 需求的智慧楼宇、智慧社区 多伦多滨水智慧城区 （Sidewalk Labs） 加拿大 - 多伦多 以人为本 敏捷感知 要素创新 由谷歌母公司发起建设的未来城市实验区，是 全球首个基于网络和数据建设运营的智慧城 区， 通过大型的感应系统和密集的传感器网络、 新型能源技术、 自动驾驶、 模块化住宅等设计， 解决城市运营、交通、住房、能源问题，意图 打造出以人为本的创新智慧社区 巴塞罗那智慧城市 先行试验区 （Barcelona’s 22 technological district） 西班牙 - 巴塞罗那 开放开源 内生创新 全球知名科技创新区，又称为“西班牙硅谷”， 是滨水工业区转型发展的全球典范，以巴塞罗 那 “智慧城市” 的先行试验区机遇为重要抓手， 成功转型“西班牙硅谷”全球创新区，依托智 慧路灯、智慧企业服务平台、5G 音乐节等多 元化智慧场景，将城市变成一个富有生命力的 城市实验室 图 2 全球重要城市数字竞争力指数6 7 第一章 智慧园区宏观环境与发展趋势 时间 发文 / 政策名称 相关内容 2021 年 12 月 中央网络安全和信息化 委员会“十四五”国 家信息化规划 规划指出推进新型智慧城市高质量发展，因地 制宜推进智慧城市群一体化发展， 稳步推进城市 数据资源体系和数据大脑建设，打造互联、开放、赋 能的智慧中枢，完善城市信息模型平台和运行管理服 务平台，探索建设数字孪生城市。 2021 年 12 月 国务院“十四五”数 字经济发展规划 规划指出推动产业园区和产业集群数字化转型。 引导产业园区加快数字基础设施建设，利用数字技术 提升园区管理和服务能力探索发展跨越物理边界 的“虚拟”产业园区和产业集群，加快产业资源虚拟 化集聚、平台化运营和网络化协同，构建虚实结合的 产业数字化新生态。 2021 年 12 月 工业和信息化部 “十四五”软件和信 息技术服务业发展规划 规划 指出 持续征集并推广智慧城市典型解决方案， 支持城市大脑、精准惠民、智慧政务、城市体检等城 市级创新应用，培育软件与智慧社会融合发展的新模 式、新应用、新业态 2021 年 7 月 工业和信息化部联合中 央网信办、国家发展和 改革委等 9 部门5G 应用“扬帆”行动计划 2021-2023 年 计划指出打造一批“5G”新型消费的新业务、 新模式、新业态，电力、采矿等领域 5G 应用实现规 模化复制推广，5G 车联网试点范围进一步扩大， 促进农业水利等传统行业数字化转型升级，打造一批 5G 智慧教育、5G 智慧医疗、5G 文化旅游样板 项目，5G 智慧城市建设水平进一步提升 2021 年 7 月 国家发展改革委 “十四五”循环经济 发展规划 建设资源循环型产业体系，通过推行重点产品绿色设 计、强化重点行业清洁生产、推进园区循环化发展、 加强资源综合利用和推进城市废弃物协同处置，提高 资源利用效率。 2021 年 7 月 中国煤炭学会智能化 煤矿 井工 分类、分 级技术条件与评价 评价指出煤矿评价指标体系由信息基础设施、 智能地质保障系统、智能掘进系统、智能开采系统、 智能主煤流运输系统、、智慧园区与经营管理系 统相关指标组成。 表 2 智慧园区相关政策汇总 名称 国家 / 城市 核心理念 智慧园区定位及特征 斯德哥尔摩智慧城区 （Hammarby Lake City） 瑞典 - 斯德哥尔摩 实用至上 绿色低碳 全球智慧绿色融合发展的标杆城区，以“12 条 绿色导则”、“6 条智慧导则”为指引，落地 实施低能耗社区、智能废物收集、智能路灯等 12 个智慧解决方案，推动智慧生态城区建设， 荣获全球智慧城市大会“城市奖” 维也纳阿斯波智慧小镇 （Aspern Smart city） 奥地利 - 维也纳 绿色低碳 全球智慧城市可再生和绿色能源的样板区，欧 洲未来城市 2.4 平方公里的“实验室”，围绕 智慧楼宇、智慧能源、智慧电网等领域，通过 多种智慧手段实现绿色可持续发展，并通过高 精度数据采集和集成化解决方案整合实现楼宇 能效管理可持续和楼宇自动控制全连接 立足国内，把握国家战略导向。中华人民共和国国民经济和社会发展第十四 个五年规划和 2035 年远景目标纲要明确提出，需加快建设数字经济、数字社会、 数字政府，以数字化转型驱动生产方式、生活方式和治理方式变革。党中央、国务 院 2021 年 10 月先后发布关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和 工作的意见和2030 年前碳达峰行动方案，作为碳达峰碳中和“1N”政策 体系中最为核心的内容，进一步明确我国实现达峰总体目标，以经济社会发展全面 绿色转型为引领，以深度调整产业和能源结构调整、交通和城乡低碳建设、生态系 统增汇为关键手段，以科技创新为核心驱动力，推行城市绿色低碳建筑和整个社会 经济的深度节能，园区作为人员生产生活的主要载体，是实现国家战略的主要落脚 点。 在国家战略指引下，近年来，国家各部委、各行业机构也颁布了一系列与智慧 园区相关的政策及指导意见，为园区的智慧化建设与数字化转型提供指引，以及良 好的政策环境。8 9 第一章 智慧园区宏观环境与发展趋势 图 3 我国数字经济发展情况 时间 发文 / 政策名称 相关内容 2021 年 4 月 国家发展改革委2021 年 新型城镇化和城乡融合发展 重点任务 任务提出建设新型智慧城市，建设“城市数 据大脑”等数字化智慧化管理平台，推动数据整合 共享，提升城市运行管理和应急处置能力，全面推 行城市运行“一网通管”，拓展丰富智慧城市应用 场景 2021 年 3 月 全国人大中华人民共和国 国民经济和社会发展第十四 个五年规划和 2035 年远景 目标纲要 纲要指出提升城市智慧化水平，推行城市楼 宇、公共空间、地下管网等“一张图”数字化管理 和城市运行一网统管。积极应对气候变化，制 定 2030 年前碳排放达峰行动方案。锚定努力争取 2060 年前实现碳中和，采取更加有力的政策和措 施。 2020 年 7 月 国务院关于促进国家高新 技术产业开发区高质量发展 的若干意见 意见指出加快产城融合发展，加强与市政建 设接轨，完善科研、教育、医疗、文化等公共服务 设施，推进安全、绿色、智慧科技园区建设，引导 企业广泛应用新技术、新工艺、新材料、新设备， 推进互联网、大数据、人工智能同实体经济深度融 合，促进产业向智能化、高端化、绿色化发展。 综合以上分析，在全球数字化浪潮和新冠肺炎疫情严重冲击的背景下，面对任 务艰巨繁重的“十四五”发展目标，国家对智慧园区的发展提出了更高的要求，对 智慧园区的建设赋予了更多的内涵。 从数字经济高质量发展的角度看，我国数字经济在 GDP 的贡献已超过三分之 一， 预计到 2025 年数字经济对 GDP 贡献率会超过 50 1 。 数字经济规模不断扩大， 成为驱动我国经济增长的核心动力。各行各业融入数字化、智能化进程，园区作为 社会经济发展的重要载体，对中国经济的贡献率达到 30 以上 2 ，园区经济已成 为中国经济发展的主要助推器。 1. 原中国保监会副主席周延礼在国际金融论坛全球年会上表示，预计到 2025 年，数字经济占我国 GDP 会超过 50。 2.IDC中国智慧园区市场现状与预测分析，2019 数字经济对智慧园区建设的诉求，本质是蓬勃生长的经济要素对新型基础设 施的需求，以及森林巨树（独角兽企业、瞪羚企业等）对肥沃数字土壤的需求。 “十四五”数字经济发展规划中提出，立足新发展阶段、构建新发展格局，以 数据为关键要素，以数字技术与实体经济深度整合为主线，加强数字基础设施建 设，协同推进数字产业化和产业数字化，培育新产业、新业态、新模式的指导思想。 2019 年 10 月，我国首次提出将数据作为生产要素参与收益分配，标志着中国正 式进入“数字红利”大规模释放时代。园区作为我国经济的主要载体，在数字基础 设施建设，推进产业数字化等方面居于重要地位，利用数据的力量开展产业 / 企业 服务、 赋能园区产业 / 企业转型升级、 提升公共服务水平， 充分挖掘数据要素的价值， 对推动我国数字经济高质量发展具有重大意义。 从人民美好生活需要的角度来看，中国特色社会主义进入新时代，我国社会 主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛 盾。“十四五”时期人民对美好生活的向往呈现多样化、多层次、多方面的特点， 在更好满足人民对美好生活的向往，推动人的全面发展、社会全面进步，不断提高 人民群众的获得感、幸福感、安全感等方面，园区作为人们生产生活的主要载体， 作为联接人与社会，家庭与国家的重要纽带，将承担着重要的作用和使命。 无论是瑞典哈马碧湖城以玻璃房子 GlashusEtt 为代表的绿色低碳建筑实践， 美国纽约 Hudson Yards 通过迎合城市化发展方式，打造数字化解决方案和量化10 11 第一章 智慧园区宏观环境与发展趋势 社区试验场，还是浙江省以人为本的“未来社区”模式探索，北京冬奥会中智能防 疫机器人、智能穿戴、高科技运动服、智慧化的观赛体验等都是践行以人为本、科 技服务于人的核心发展理论，充分运用数字技术，为广大人民提供高效、舒适、绿 色、安全、有温度的服务体验，是智慧园区建设的“初衷”。 从绿色低碳角度来看，在国家“双碳”政策大环境下，园区是实践“双碳”战 略的关键战场，也是主要碳排放来源之一。据统计，以工业园区碳排放为例，已达 全国总排放量的 31；北京、深圳等城市已碳达峰。截至 2020 年，全国已开展 51 个工业园区、400 余个社区的低碳试点，零碳城市、开发区的建设正在加速， 产业和基础设施绿色转型的部署不断完善。 科技部国家高新区绿色发展专项行动实施方案提出提升园区绿色发展治理 能力，降低能耗及碳排放，部分高新区率先实现碳中和。到 2025 年，局部建设零 碳园区被正式提上日程 4 ，绿色零碳已成为园区发展的硬约束。 从社会治理角度来看，十九大报告提出了打造共建、共治、共享的社会治理格 局的明确要求，深刻领会、准确把握建设现代化经济体系和社会治理的科学内涵和 内在联系， 是推进园区治理体系和治理能力现代化的基本前提。 园区治理是落实 “经 济治理、 社会治理、 环境治理” 的有机衔接， 推动治理体系向基层下移的重要支撑点。 党的十九届五中全会对加强和创新社会治理提出了新要求，指出“智治”是 社会治理方式现代化中体现新科技革命的重要标志，构建“智治”基础设施体系， 统筹规划政务数据资源和社会数据资源，完善基础信息资源和重要领域信息资源建 设，形成万物互联、人机交互、天地一体的网络空间。传统园区的治理模式已经无 法支撑国家“智治”的要求，在新冠疫情常态化的情况下，园区如何通过智慧化手 段提升整体治理水平和应对能力，有效应对内外部危机，确保园区基础物理安全、 数据安全、产业安全和业务连续性，是智慧园区发展的基础。 3. 公开数据显示 4. 科技部，2021 年 2 月，国家高新区绿色发展专项行动实施方案 1.2 智慧园区发展趋势 人类经济经历了农业经济、工业经济和数字经济三个重要阶段，对于每一种不 同的经济形态， 主要的生产要素不一样， 对应所需要的基础设施形态也会发生变化。 农业时代，主要的基础设施是交通和水利；工业时代，在农业时代基础上增加能源 相关基础设施；到了数字经济时代，在工业经济时代的基础之上需要增加 ICT 基 础设施，以数据、算力等核心生产要素引发产业变革，以 ICT 基础设施驱动新经 济形态发展，智能感知、智能交互、智能服务等功能在智慧园区内融为一体，未来 智慧建筑将变为智能终端，可感知人的生理、心理、行为状态，并提供相应的物理 环境、心理环境和安全行为需求，实现价值导向模式创新、平台赋能产业生态共生 共荣发展、数据支撑卓越运营、全要素聚合、全场景智慧的极致体验。 图 4 技术驱动新经济形态发展 随着数字技术的发展和经济社会新需求的驱动下，智慧园区也一直在发展和演 进着，我们从智慧化程度的视角，把智慧园区的发展总结为“三阶四级”。智慧园 区 1.0“初始级”的特征是智能化基础设施基本构建，实现基于垂直系统打通的 单点智能，如基于人脸识别的闸机通行、基于摄像头的安防监控等，它们可以基于 单系统提供相应的智慧化功能服务，目前我国大多数园区还处在智慧园区 1.0 阶 段。12 13 第一章 智慧园区宏观环境与发展趋势 园区 1.0 向园区 2.0 跃迁的本质是从传统垂直系统架构向基于数字平台的分层架 构演进的过程，数字平台是园区“发展级”的先决条件；而“发展级”向“成熟级” 的发展过程是依托数字平台， 不断积累数据、 使用数据、 完善服务的过程， 当平台能力、 数据积累和应用发展到高级阶段，AI 融入园区的方方面面后，智慧园区将再次迎来质 变，发展到智慧园区 3.0 阶段，智慧园区将进入全新的阶段，实现园区全要素聚合和 全场景智慧，成为一个基于数据自动决策、自主学习、自我进化的有机生命体，为人 们的生产生活带来全新的服务体验，为社会带来新的价值。 智慧园区的发展与演进是一个持续发展的过程，随着数字技术与经济社会各领 域全面应用与深度融合，智慧零碳园区、全场景智慧园区、全生命周期生态共建等 成为园区发展新趋势。 图 5 智慧园区演进阶段 1.2.1 智慧零碳园区 智慧零碳园区是建立在数字化全面赋能的智慧园区基础上， 在园区规划、 建设、 运营全生命周期中系统性融入碳中和的理念，以数字化技术赋能节能、减排、碳监 测、碳交易、碳核算等碳中和措施，推动园区“源、网、荷、储”云化统一管理和 调度，促进园区低碳化发展、能源绿色化转型、资源循环化利用、设施集聚化共享， 实现园区内部碳排放与吸收自我平衡， 生产、 生态、 生活深度整合的新型智慧园区。 在“双碳”战略的推动下，智慧零碳园区将成为未来智慧园区发展的重要形态 特征，基于智慧园区数字化转型基础上，贯彻碳中和理念、创新零碳场景、整合零 碳应用已成为智慧零碳园区建设的主流方向。智慧零碳园区的建设将催生数字技术 与“零碳”的深度结合与应用，加速节能环保低碳技术与产品的推广与普及，推动 绿色技术、绿色设备、绿色服务等新技术开发和新产品应用的发展，形成低碳绿色 产业集群，引领产业供给侧变革；同时，智慧零碳园区作为生产生活的主要载体， 推进战略性新兴产业集聚、企业低碳化改造、低碳生活创新场景等，优化园区宜居 环境、增强市民的幸福感和城市的可持续发展，实现能源供给低碳化、信息基础实 施低碳化、居民生活方式低碳化的有效实践。 图 6 能源革命和信息革命发展趋势 此外，随着智慧零碳园区在全国范围内的广泛建设，生产方式绿色化、生活方 式低碳化、绿色发展制度化已经成为智慧园区发展的重点，大家都在积极探索数字 化技术赋能园区碳中和发展路径，使能园区智慧化和低碳化发展，并呈现出如下 特征 能源基础设施低碳 / 零碳化传统能源基础设施呈现排放量大、持续期长的 特征，如燃煤发电和供热等能源基础设施产生的排放占我国排放总量的比重约 45，且火电机组在正常服役周期将持续消耗能源，传统能源基础设施对碳排放 的锁定效应明显，智慧零碳园区的新能源基础设施零碳转型亟待推进。 能源基础设施方面，充分运用光伏、微电网、氢能、储能等技术，构建以可再 生能源为主的零碳能源系统，并配套智能电网等基础设施，整体上优化园区能源结 14 15 第一章 智慧园区宏观环境与发展趋势 构，实现源头减碳。交通方面，构建以新能源车为主的交通工具，配套合理布局的 充换电与加氢等基础设施，充分应用 V2G、无线充电等技术；同时，构建多模式 便捷的园区公共交通网络，探索打造园区内无人驾驶微循环接驳路线。环境方面， 将“减量化、资源化、再利用“理念充分融入固废、废水等废弃物处理处置领域， 建设共建共享的园区内污水处理、中水回用、固废处理处置等公共基础设施。其他 基础设施方面，建筑建设积极采用绿色建筑材料，充分结合“光储直柔”、建筑光 伏一体化等技术对建筑本体进行优化改造，充分采用高效节能设备对建筑内部环境 进行节能改造，最大幅度降低建筑供暖、空调、照明等能耗。 ◆ 光伏发电技术是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能 的一种技术，光伏发电已经成为我国可再生能源发展中的一个亮点，国家 能源局发布的数据显示，截至 2020 年底，我国光伏发电装机已达 2.53 亿千瓦，成为全球能源发展主力军。 ◆ 微电网技术指使用分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和 保护装置等组成的小型发配电系统。智能微电网系统可减少园区对电厂的 统一供电采购，实现园区能源部分自给，园区用电成本可下降超 30。 如新加坡榜鹅数码园区打造东南亚首个具有智慧微电网和区域制冷系统的 园区，提高能源效益、降低碳排放量，并节省入驻企业能耗成本。 ◆ 氢能技术是推动实现能源领域碳中和的重要选择，在交通、工业、建筑领 域具有广泛的应用前景。现阶段而言，我国氢能以传统化石能源制备得到 的“灰氢”为主、化石能源配备 CCUS 技术制备得到的“蓝氢”为辅， 可再生能源制氢得到的“绿氢”占比非常小。随着太阳能、风能等可再生 能源的快速发展，“绿氢”将成为氢能源发展的关键。 ◆ 储能技术可实现多余能源的储存与有需求时的能源释放，储能技术能够抑 制间歇性可再生能源输出功率的波动，解决可再生能源在极端天气下无法 灵活供电的问题，是实现碳中和目标的必要组成。根据储能技术原理及存 储形式差异，可将储能系统分为电气式储能、机械式储能、化学式储能、 热能式储能等类型，具体包括储电、蓄冷、蓄热、储氢。 ◆ “光储直柔”建筑是太阳能光伏、储能、直流配电和柔性交互等多项技术 的融合。“光”和“储”分别指分布式光伏和分布式储能，这将成为建筑 配用电系统重要组成部分；“直”指建筑配用电网的形式发生改变，从传 统的交流配电网改为采用低压直流配电网；“柔”则是指建筑用电设备应 具备可中断、可调节的能力，使建筑用电需求从刚性转变为柔性。“光储 直柔”建筑将成为零碳园区的重要支撑。 信息基础设施低碳 / 零碳化随着信息技术的发展，越来越多的人可以享受到 ICT 基础设施带来的便利， 依靠发达的网络、 迅捷的网速， 人们可以享受在线办公、 在线学习、在线医疗等便利。这背后，要靠越来越多的海量计算、越来越大的数据 存储及快速增长的能源消费来支撑。据加拿大麦克马斯特大学的研究预测，2040 年，ICT 的碳排放占全球碳排放比例将从 2007 年的 1.6 上升至 14，其中 2020 年数据中心占全行业碳排放比例最大（45），其次是通信网络和终端设备。 在全社会各领域数字化转型的背景下，信息化基础设施作为用电大户将迎来新一轮 的“绿色革命”，设施能效提升、绿色新型基础设施建设将成为重点。对此，华为 2021 年首次提出“零碳网络”，发布了数字能源零碳网络解决方案，包含了“极 简站点、极简机房、极简数据中心、无处不在的绿电”四大解决方案，再融合智慧 能源云。 ◆ 极简站点指的是站点形态的极简化，从以前的室内发展到室外，再进一步 缩减其占地空间。即让房子变柜子、柜子变杆子，全面“杆站化”，实现 降低能耗、省电费、省租金。 ◆ 极简机房是指以机柜替代机房， 在保证扩容的情况下， 免增机房、 免改线缆、 免增空调，从而节省能耗、空间并避免大量施工。 ◆ 极简数据中心是指通过全预制化、模块化建设重构架构；通过高效节能方 案重构供电，提升效率，并实现预测性维护；通过间接蒸发冷却等解决方 案节省能耗，相比传统冷冻水方案可节能 17；通过智能运维解决方案重 构运维，使效率提升 35。16 17 第一章 智慧园区宏观环境与发展趋势 ◆ 生活方面，数据显示我国 2019 年度建筑运行阶段产生的排放占全国比重 约为 22，其中 60 来源于居民生活，绿色生活方式的形成对于居民生 活领域减排尤为重要。生活领域的零碳转型需实现绿色生活理念的普及与 贯彻，宣传与支持绿色、环保、可循环产品，购置节能照明、节水器具， 开展光盘行动，减少使用一次性筷子、纸杯、塑料袋等制品并推广全生物 降解塑料包装，普及垃圾分类回收，优先步行、骑车或乘坐公共交通工具 出行，倡导以上各类绿色生活方式将为建设智慧零碳园区提供重要支撑。 ◆ 生产方面，我国当前生产呈现产业结构偏重、能源结构偏煤、排放量大占 比高的特征，双碳目标将推动生产领域产业变革、技术革命。生产领域的 零碳转型是一项多维、 立体的系统工程， 除生产相关基础设施转型升级外， 还涉及绿色低碳技术装备应用、能源资源利用效率提升、终端电气化清洁 化等重点任务。以传统行业为例，生产企业需推动厂内锅炉、电机、风机 等重点用能设备系统节能改造、电气化转型，针对高炉炼钢、熟料烧成等 传统高耗能高排放环节开展煤炭替代、氢能应用等技术创新，而对于能源 与资源利用，需推动废钢、污泥等固废作为原料实现资源循环利用、生产 余热余压实现能源梯级利用。 1.2.2 全场景智慧园区 新一代 ICT 技术与知识深度创新融合，将产生裂变效应；5G 高速率、低延时 和大容量网络让联接无缝覆盖，使得万物互联成为可能；云计算的成熟与普及，让 算力、AI 触手可及，业务上云与运营运维更敏捷；AI 使得海量的数据、算力和行 图 7 单点智能到全场景智慧 ◆ 智慧联接通过 5G、F5G、Wi-Fi 6、IP 等物理联接，联通物理世界和 数字世界，实现无缝覆盖，万物互联； ◆ 智慧平台在智慧联接的基础上，构建支撑智慧园区“数字世界”的统一 底座，赋能应用，使能数据、普惠 AI，支撑全场景智慧应用； ◆ 智慧大脑（IOC） 园区的“神经中枢”，通过实时渲染园区 2D/3D 场景， 叠加运行和运营数据，实现一图览全势、一图知全局、全域高效管控，全 面直观掌握园区运行和经营状态； 生产生活低碳 / 零碳化实现碳达峰碳中和是广泛而深刻的经济社会系统性变 革，不仅是生产者的责任，也是全社会成员的共同责任，要从生产方式绿色化与生 活方式绿色化两个方面着手。 业知识充分结合， 创造出新的业务体验、 新的场景应用和新的产业形态； “5G、 云、 AI、计算”多技术融合与协同创新，使园区从单点智能到全场景智慧成为可能。 全场景智慧是智慧园区发展的新阶段，智慧园区的全场景智慧，不是一时一地 的局部创新与智能，而是随时随地的全流程联动；不是单兵突进的孤立应用，而是 融合贯通的聚合服务，体现在数据融合、场景联动、敏捷创新等方方面面，让智慧 可以呈现在园区的每个角落，实现对园区全域的精准分析、系统预测、协同指挥、 科学治理和场景化服务；全场景智慧实现的核心支撑离不开智慧大脑、智慧应用、 智慧平台、智能联接等层面的协同。 ◆ “无处不在的绿电”指的是将绿电引入站点、机房、数据中心等，打造绿 色联接和绿色计算。 ◆ “智慧能源云”，通过“源、网、荷、储”一体化智慧管理，最终大幅降 低用电成本，提升能源效率。 ◆ 智慧应用各项新兴数字技术与行业的融合，重构体验、优化流程、使能 创新，以新兴技术在智慧场馆、智慧产业园区应用为例18 19 第一章 智慧园区宏观环境与发展趋势 图 8 新兴技术在智慧场馆的应用 新兴技术在智慧产业园区的应用 赋能智慧产业园区产业共生共融发展， 依托大数据、区块链等技术汇聚产业数据、行业数据、全国及区域产业 优惠政策，通过数据融合