零碳产业园区数字化发展白皮书-《华夏时报》、华夏双碳能源研究院&明源云.pdf

零碳产业园区数字化报告 2022 零碳产业园区数字化报告 2022 前 言 伴随工业化及科技领域的高速发展，全球平均气温上升， 温室效应及气候变暖问题已成为社会可持续发展面临的主要 挑战之一，控制及降低以二氧化碳为代表的温室气体排放已 成为了国家间的共识，世界各国也透过巴黎协定等方式努力 推动碳中和实现。 中国自 2020 年 9 月在第 75 届联合国大会上承诺 2030 年二氧化碳达到峰值，2060 年实现碳中和后，“双碳”目标成 为国内各行业重点关注对象，其中建筑及不动产行业由于横 跨钢铁、水泥、煤电等多个高碳产业，碳排总量已超过全国 碳排总量的一半，属于行业的重点碳排大户。若要实现 双碳 目标，建筑业碳减排至关重要。随着国内外建筑工业技术的 革新，民众环保意识的提升，各地已经相继建筑节能、低碳 等转型实践，其中像园区等公建类资产，由于涉及到大量的 运营工作和产生大量的电煤消耗，在现阶段已然成为发展零 碳建筑的典型代表。 目前针对园区的碳中和实现路径仍在不断探索中，除了 新能源、负碳技术的运用外，借助数字化工具也同样非常关键， 建筑云计算、大数据、人工智能、IOT 等手段去衡量、监控、 分析园区在开发及运营阶段所产生碳排放数据，并提出对应 优化方案调整园区管理方式，最终实现资源配置及运营效率 最大化，本报告围绕目前整个建筑 不动产领域所面临的低 碳减排的环境与市场现状，并特别面向产业园区这类特殊资 产，梳理数字化助力零碳 / 低碳园区的几种方式。 01 零碳产业园区数字化报告 2022 一、行业背景建筑不动产行业面临四大驱动力， 碳减排诉求愈发明显 1、行业驱动碳排大户正值减排窗口期，减排需求将稳步增长 建筑行业是中国碳排大户，减排压力明显。中国已在 2020 年承诺“2030 年达到碳达峰，2060 年达到碳中和”的宏伟目标，各行各业都将节能减排和 实现碳中和的目标提上日程。 从存量视角看，根据中国 2030 年前碳达峰研究报告表明，2019 年能源生产与转换、工业、交通运输、建筑领域碳排放占所有行业的比重达 到 47、36、9、8，如果算建筑行业大范畴（涵盖建材），建筑行业 可以横跨钢铁、水泥等多个高碳产业，则建筑行业全生命周期加总碳排放为 49.97 亿 tCO ₂，占全国碳排放总量的 51。 从增量视角看，国内经济发展和城镇化水平还有提升空间，意味着建 筑开发远未达到峰值且会进一步促使建筑行业碳排放量增加，建筑行业需要 面临比其他行业更明显的减排压力，根据中国建筑节能协会能耗统计专委会 2019 预测，按照现有的减排力度下，中国建筑行业的碳排放预计到 2039 年左右才达到峰值，比计划中 2030 年全国整体实现碳达峰晚 9 年。 其它 49 建筑全过程 51 建材生产 28 建筑施工 1 建筑运行 22 2019年中国各行业碳排放比重图 02 零碳产业园区数字化报告 2022 碳排总量大，改善窗口期短，意味着未来建筑减碳需求将稳步增长。 从 2020 年双碳目标提出到 2030 年行业满足碳达峰标准，只给出了 10 年 的改善窗口期，而建筑行业仍处于增量扩张的阶段，这意味着既要对增量项 目的碳排标准进行约束，还要给存量项目完成碳排改造，虽然目前建筑企业 还不属于控排企业，但如果现在不加大碳减排措施，则建筑行业会大大拖累 国家整体的碳中和进程。我们认为，建筑行业的碳中和政策将会在接下来几 年不断加码，针对建筑的碳减排技术需求将会集中增长，按照技术研发 - 中 试 - 量产的周期来算，体现效果至少要给予行业 5 年以上的技术运用期，则 在 2025 年之前布局建筑碳中和技术是较为合适且并不超前的决策。 2、政策驱动行业碳减排强制指标开始实施，政策约束不断提升 由于中国建筑碳中和还处在从普通建筑到低能耗绿色建筑的发展阶段， 政策主要集中在以绿色建筑替代传统高耗能建筑方面，主要是以鼓励性或引 导性政策为主。除了国家层面的政策法规，地方政府也陆续出台了有关绿色 建筑的评价体系和法律法规，在制定发展目标的基础上，颁布强制措施及激 励措施。目前约束性较强的全国性文件是 2021 年 10 月份住建部发行的强调 通用规范文件建筑节能与可再生能源利用通用规范 GB 55015-2021。 其一，该文件明确新建建筑的碳排放强度，新建的居住和公共建筑碳 排放强度分别在 2016 年执行的节能设计标准的基础上平均降低 40， 即 建筑不动产行业碳达峰时间节点 03 现有减排按照强度和增量开发，建筑行业 碳排将严重拖累全国双碳目标 2039 年 建筑碳达峰 2025 年 全国新增建筑绿建标准 2030 年国家碳达峰 2030 年 国家碳达峰 零碳产业园区数字化报告 2022 3、资本驱动企业践行ESG社会责任，有利于通过低碳获得更低成 本的资金 目前上市类企业普遍存在 ESG 约束，尤其是港股企业在 ESG 侧具有强 制披露要求，企业必须要关注并参与低碳环保的活动中来。甚至在部分领域 的龙头企业还要求供应商达到低碳标准，例如化妆品业的龙头企业欧莱雅宣 平均降低 7 kgCO ₂ / ㎡ .a 以上。其二，要求做碳排放分析，新建、扩建和 改建的项目可行性研究报告、建设方案和初步设计文件应包含建筑能耗、可 再生能源利用及 建筑碳排放分析报告。 该文件已于 2022 年 4 月 1 日正式施行，一方面强制性减排指标倒逼建 设单位需要提供相应的碳减排措施，另一方面由于未来建设项目都需要交付 碳排放分析报告，因此间接抬升了第三方碳管理、碳咨询公司的业务量。虽 然目前建筑业碳达峰碳中和的路径还没有正式的法规及标准文件进行衡量， 但不可否认的是采用建筑能耗降低、被动技术、可再生能源利用将成为建筑 碳中和路径的重要组成部分。 绿色低碳相关政策文件（建筑节能与可再生能源利用通用规范 GB 55015-2021） 04 零碳产业园区数字化报告 2022 布 2030 年碳中和，还要求他所有的几百家供应商在 2030 年之前碳披露的 CDP 评级必须达到 A。 建筑领域的上市企业在 ESG 报告中的举措以约束自身为主，资本更青 睐专注可持续发展的企业，给予其更多绿色金融支持，例如一些打造绿色地 产的房企可以发行绿债作为开拓低成本融资的重要渠道。传统公司债为例， 房企国内的融资成本平均为 5.5-7.5；海外发债的融资成本也明显上涨， 截至 2019 年上半年中国房企海外债的票面利率均值已达到 8.8。相反， 近几年中国开发商在境内所发行的绿债的平均票面利率约在 4.5 左右，相 比国内其他传统融资渠道优势明显。此外，根据中央结算公司的分析，在国 内市场上贴标绿色债券的超额认购率亦高于普通债券，反映了其市场需求。 4、市场驱动建筑企业实施低碳战略有利于在品牌溢价、碳排市场 上获取额外收益 短期可产生品牌溢价低碳理念可以作为房企的抓手赋能到对应业务 环节，例如在运营阶段经 LEED 环保认证的项目租赁客单价及项目整体溢价 水平较高，高品质的租户们会愈加认可在建筑碳中和领域的努力和投入。优 质的租户以及租金的绿色溢价，将对物业的资本价值及投资回报带来积极影 响。数据显示，2018 年第三季度，全上海市非绿色甲级写字楼的平均资本 价值为每平方米 69,680 元，而通过绿色认证的甲级写字楼的资本价值达到 了每方米 76,411 元，溢价率为 9.7。 远期可在碳排市场谋利建筑行业还尚未被纳入全国碳交易市场 （CEA），但在碳减排方面具备优势的企业可以通过参与自愿核证减排量市 场（CCER），将多余减排量卖给控排企业获取额外碳收益，例如在 2021 年 底方兴地产售出中化金茂物业公司每年 1000 吨碳排放指标给中国节能环保 集团下属中节能绿碳，这是由于方兴地产持有的项目完成大规模节能改造， 根据技术方案将节能 25，每年产生 2000 吨碳减排量，意味着方兴地产每 年将产生 2000 吨配额剩余并成功将上述配额出售获利。目前欧美市场的碳 05 零碳产业园区数字化报告 2022 价格目前在 400 元 / 吨，国内在 80 元 / 吨，随着未来国内碳交易市场不断 规范，碳中和需求量不断扩大，碳价可能还会有较大涨幅。因此，对于建筑 类的企业而言，提前采纳碳减排技术有利于在实现项目高溢价甚至在未来通 过碳交易市场获取额外收益。 二、市场现状建筑全周期碳排放呈“两头大，中间小” 结构，市场有三类减排技术为主，园区等公建类资产 是未来减排应用的主要市场 1、市场空间建筑行业全周期碳排放呈现“两头大，中间小”结构 据中国建筑节能协会统计，2018 年全国建筑全过程碳排放总量为 49.3 亿吨 CO ₂，其中在建材生产阶段碳排放 27.2 亿吨 CO ₂， 占行业碳排放的 比重为 55；建筑施工阶段碳排放 1 亿吨 CO₂，占行业碳排放的比重为2； 建筑运行阶段碳排放 21.1 亿吨 CO ₂，占行业碳排放的比重为 43。从结构 上可辨别出减排需求集中在前端建材生产和后端运营管理场景中，虽然建筑 施工阶段仅占碳排放比重为 2.0。但施工阶段在全生命周期中所占的时间 要远远小于使用阶段，我国建筑使用年限一般为 50 年，而施工阶段时间仅 1-2 年甚至几个月，因此建筑施工阶段的单位时间内的碳排放量更高，这类 集中式的碳排放也更容易控制。 建筑全生命周期碳排放比重（） 06 建筑全 生命周 期与碳 排比重 （） 市场一 建材生产 （55） 市场二 建筑建造 （2） 市场三 建筑运维 （43） 建材生产排放 建材运输排放 传统规划、设计理念 设备、人力能源消耗 材料废弃 运营监控 热力供应 电力供应 零碳产业园区数字化报告 2022 2、减排技术目前市场已有大量技术助力不动产建筑实现低碳化， 作用机制各不相同 目前零碳 / 低碳建筑的发展集中在绿色建筑的推广 , 随着新技术和新能 源出现，建筑碳中和技术革新开始加速，针对建筑全生命周期不同阶段，目 前共梳理出14类与建筑碳减排相关的技术手段，按照减排途径差异的不同， 可将 14 类技术分为新能源、负碳及提效类技术。 新能源技术，是替换建筑开发和运行阶段所消耗的热能和电力能源， 在 2019 年，中国建筑运行的化石能源消耗相关的碳排放约 22 亿吨 CO ₂。 其中直接碳排放约占 29，电力相关的间接碳排放占 50，热力相关的间 接碳排放占 21。若使用太阳能光伏和风能代替传统化石能源发电，能进一 步在和环保和经济上达到最优解。例如目前的光电建筑技术，通过使用分布 式光伏解决了光伏长距离输电难题和储能难题，有望实现光伏发电的分散式 柔性消纳。 负碳类技术，是将建筑全生命周期中所产生的二氧化碳进行封存或者 再利用的技术，目前主要运用于在绿色环保建材领域，能够使建筑排放的有 毒化学物质和气体减少。据统计，水泥工业碳排放占建材碳排放的 83， 水泥的碳排放量很大程度上取决于每吨水泥的熟料比例、生产过程的燃烧类 型以及设备功率，若采用 ccus 等负碳类技术后，可以将水泥生产过程中所 产生工业固废注入二氧二碳形成固封低碳建材，既能够降低二氧化碳的排放 也能够形成废料的二次循环利用。 提效类技术，是借助数字化或者工艺革新等手段，从而更加高效地配 置人、物等资源，节省多余的资源使用，间接降低二氧化碳的排放，例如在 建筑的运营阶段，通过合理用电规划和引入智能管理系统能够进一步实现节 能和资源的合理利用。 3、业态布局产业园区等公建类的资产未来低碳改造的潜力较大 在新增建筑的绿建减碳改造越发完善的背景下，建筑碳排放的重灾区 07 零碳产业园区数字化报告 2022 集中在既有存量建筑改造中，根据清华大学建筑节能研究中心编写的中国 建筑节能年度发展研究报告显示，在 2019 年，中国建筑运行的化石能源 消耗相关的碳排放约 22 亿吨 CO ₂。按照四个建筑用能分项的碳排放占比分 别为农村住宅 23，公共建筑 30，北方采暖 26，城镇住宅 21。其 中城镇住宅和北方采暖由于涉及民生，单个业主较为分散，改造阻力较大， 因此目前具备减碳改造潜力的业态在公用建筑上。特别是目前各地产业园区 的开发和管理方面，“零碳化”概念提及愈发深入，其中工业和化工园区是重 要的改革领域，针对碳排放监测及计量技术是必要发展配置。 三、数字化赋能智慧/低碳园区实践 1、实现零碳 / 低碳园区离不开数字科技的加持 从泛行业视角看，数字化助力企业或项目实现碳中和目标主要分为三 个步骤 一是“查家底”，摸清企业 项目层面的碳排放数据，实施碳排放数据监测、 统计、核算、核查，分析碳排放源； 积累到一定程度后，可以由“碳管理”升级为“碳资产管理”，包括企业碳 资产的保值、增值管理、运营过程中的碳核查、碳绩效管理，以及碳资产管 我国建筑运行阶段碳排放强度和总量构成 08 零碳产业园区数字化报告 2022 理领域的人才培养、品牌建设等工作，甚至还可以成为此领域的服务者（管 理输出），从而实现新的商业模式的创新。 二是“做预测”，基于碳排放现状和目标，对双碳进程进行模拟预测； 三是“常回溯”，根据模拟值与实际值之间的差异提出相应的碳排放优化 方案，在此过程中，类似5G、大数据与云计算、人工智能、物联网、数字孪生、 区块链等数字技术用数据逻辑强化了企业对生产、运营的管控，提高价值创 造的效率，成为碳中和业务的“决策大脑”角色。 2、零碳 / 低碳园区的数字化实践 a、基于零碳 / 低碳园区要求，以及园区设计场景，除了在智能楼宇、 智能微网等领域发力以外，还可采用 BIM 等工具提前优化设计方案，降低 材料损耗，以及返工成本 园区设计时，除了按智能建筑、绿色建筑等相关标准进行设计以外， 还可以考虑按“零碳 / 低碳园区”要求，引入新的设计理念和方法。比如，引 入智能微网系统（是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷 和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、 保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行）， 通过分布式光伏等技术和设备，满足园区内的企业用电需求； 09 零碳产业园区数字化报告 2022 再比如，引入 BIM 相关工具，进行设计方案的提前优化，智能计算材 料数量，降低材料损耗，并降低返工成本；将绿建设计标准固化在绿建设计 工具 SaaS 产品中，帮助设计师高效进行绿建设计及相应碳计量工作等。 b、基于园区建造场景，AIOT 串联现场工地设备，动态提升管理效能 市面上大量存在智慧工地管理平台，减碳价值可以体现在针对工地现 场能耗监测管理上，通过智能摄像头、传感器设备监控工地安全、文明施工， 以及工地现场的空气湿度、污染度、建筑垃圾堆积等指标，用数据反向约束 施工流程标准化，降低不必要的资源浪费。 c、基于园区的运营场景，实现园区安全、节能、高效运营的同时，推 动智慧园区碳资产全生命周期管理机制的落地，实现碳资产的保值增值 智慧园区的数智化管理包括一个中心（指挥中心）、两个门户（对外 展示与互动类门户、对内业务赋能类门户）、六大体系（园区建设体系、招 商管理体系、业务运营体系、企业服务体系、个人生活服务体系、园区运营 管理体系），在多个运营场景中，均可按零碳 / 低碳的要求进行数字化建设。 10 零碳产业园区数字化报告 2022 在传统的园区招商管理中，园区介绍、沙盘、企业资质信息、意向书等， 仍然是以实物的纸质物料为主，而数智化较高的园区，已经全面采用电子物 料，即方便客户行政人员“携带方便”，又可以“一键转发”给公司决策层；当 园区配套设施、企业服务标准、优惠政策有了动态更新后，也方便园区招商 人员及时更新电子物料，提高园区优势，增加园区招商能力。 为园区企业服务搭建的交易商城平台，园区运营方可以将会议室、广 告点位、临摆、法律咨询服务、税务筹划服务、金融服务等服务发布在交易 平台上，入驻企业也可以将自己公司可提供的产品或服务发布在交易平台上， 园区内的企业就可以在线下单、支付、交付、关闭、评价，形成交易商城平 台的完整闭环，即可以很好的服务于园区内的客户，又可以实现园区创新业 务的不断探索，提高了园区运营效率。 利用智慧园区IOC大屏，可以实时了解园区的综合态势，以及安防、消防、 人行车行、环境、能源能耗、设备管理等各维度的态势感知和预警信息，还 可以及时处理智能工单提高客户满意度、按计划定期维护园区设备延长设备 使用年限等内容。 最后，推动企业碳资产的全生命周期管理机制落地，拉通碳交易平台， 盘活碳资产，实现碳资产的保值增值。 举例1 举例2 举例3 11