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2022年7月，工业和信息化部、发展改革委、生态环境部联合印发《工业领域碳达峰实施方案》，《方案》指出，引导绿色工厂进一步提标改造，对标国际先进水平，建设一批“超级能效”和“零碳”工厂。
零碳工厂概念
——来源《零碳工厂评价规范》T/CECA-G 0171-2022
零碳工厂的创建意义
认证机构平台
国际平台
国内平台
零碳工厂创建路径
1.零碳工厂类型
2.零碳工厂的创建及评价流程
零碳工厂（I型）认证证书 示意图
（1）确定目标和策略
在开始创建零碳工厂之前，需要明确目标和策略。设定零碳工厂的目标，比如要在未来几年内实现碳中和，并制定相应的实施策略。策略应包括采用哪些技术、如何管理能源消耗、如何减少或中和碳排放等。
（2）进行能源规划
为实现零碳目标，需要对能源进行规划。这包括根据工厂的能源消耗情况，制定可再生能源和清洁能源的利用计划，如使用太阳能、风能等。同时，需要考虑如何建设配套设施，如储能设施、智能电网等，以保障能源供应的稳定性和可靠性。
（3）建设智能控制系统
通过建设智能控制系统，可以更好地监控和控制能源供应、能源使用和能源储存。这些系统可以通过实时数据监测和优化算法，提高能源利用效率，降低能源消耗和碳排放。
（4）实现产业协同
零碳工厂不仅需要关注自身的碳排放，还需要考虑整个产业链的碳排放。因此，需要与供应商、制造商等建立协同机制，共同减少碳排放。例如，可以通过供应链优化、共同采购等方式，降低整个产业链的碳排放。
（5）系统建设
为实现零碳目标，需要对工业园区进行改造和升级。这包括建设系统化的能源管理和环保控制系统，如能源管理中心、智能环保设施等。这些系统可以提高园区的环境质量，降低能源消耗和碳排放。
（6）建设能源供应设施
为了实现可再生能源的利用，需要建设相应的能源供应设施。例如，可以安装太阳能电池板、风力发电机等，以提供清洁、可再生的电力。同时，还需要建设储能和调峰设施，以保障电力供应的稳定性和可靠性。
（7）环保控制
在实现零碳目标的过程中，环保控制是不可或缺的一环。需要建设相应的环保设施，对园区内的废气、废水、固废等进行处理和处置。例如，可以安装二氧化碳捕集装置、废水处理设施等，以实现园区的环保控制。
零碳工厂常见误区
1、零碳工厂创建三大误区
随着国内“零碳"工厂创建的火热，很多企业在零碳工厂创建时争做”第一"，各种媒体上不断出现”XX行业第一家零碳工厂““XX省市第一家零碳工厂"等报道，但往往企业在零碳”工厂创建的路上走入了误区，主要有：
（1）碳排放核算误区
企业的碳排放包含范围1、范围2、范围3，我们所谓的零碳工厂至少包含范围1和范围2，而有些企业仅仅关注了范围2中的电力，而忽略了范围1及范围2中的蒸汽。
其次，对于电力的碳排放因子选择有很多方法，有省市级碳排放因子、区域级碳排放因子、国际通用碳排放因子，不同的碳排放因子对碳排放量及评价结果影响很大。
（2）购买碳汇误区
在碳中和规则下，允许企业通过购买碳信用方式中和其多余的碳源，致使部分企业在自身节能隆碳工作还有很大空间的情况下直接通过购买绿电、CCER等方式进行中和，以达到“漂零”的宣传效应。
（3）短期行为误区
“零碳工厂创建是个短期目标，而持续保持碳减排及“零碳 是个长期的过程，尤其涉及碳信用的购买成本，往往一些企业仅拿到一年的"零碳认证之后就不再持续开展节能降碳工作，不再保持证书的有效性。
2、零碳工厂创建两大难点
（1）快速减碳具有普遍适用性，强力减碳主要依托于国家“零碳"能源的整体转型，深度减碳需要依托技术的进步和成本的下降，因此，对企业而言，在实现快速减碳后，可以通过直接购买相应的碳信用的方式来实现碳中和，在全球范围内实现共同环境效益。
（2）不同规模的企业在实零碳的过程中面临的困难不同。
从能耗规模分析，低能耗企业实现“零碳较容易，可快速实现零碳，重点用能单位以下的企业通过一定时间的创建及购买碳汇，也在短期内实现“零碳，重点用能单位尤其是万吨标媒企业有80%以上的碳排放需要购买碳汇来实现中和，每年带来的经济支出占能源费用的15%左右，随着碳市场价的持续增长，费用可能成倍增加，实现“零碳”难度较大，需要依托我国新能源的低碳转型。
零碳工厂建设案例
下文将以某机械工厂为例，带大家了解零碳工厂建设的具体路径。
本项目一期工程占地面积2256898㎡，约338亩。一期建设油套管加工制造车间、电气设备集成制造车、电集成制造车间、人工举升设备制造车间、透平维修测试车间和食堂等建筑物。
1、工厂碳排放核算
（1）碳核算标准
机械设备制造业包含了金属制品业、通用设条制造业、专用没备制造业、汽车制造业、铁路、船触、航空航天及其他运输设备制造业、电气机械和器材制造业2191，本项目屋于C制造业-37铁路、船舶、航空航天和其他运输设金制造业-3737海洋工程装备制造 应按照《机械设备制造企业温室气体核算方法与报告指南(试行》核算其温室气体排放。
（2）核算边界
本次碳排放核算影响评估的边界为项目一期基地内所有的生产装置及面套系统工程产生的温室气体排放。该算范用为边界内化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放、工业生产过与碳排放、净购入使用电力及热力产生的二氧化碳排放、电力排放量。
（3）排放源和气体种类
通讨分析本项目的化石燃料燃烧，生产工艺过程，采购由力和热力的情况，识别出木项目二氧化碳的排放源。
（4）碳排放量计算
▲ 本项目化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量
对上述分项计算进行汇总，得出本项目达产后核算指南边界内年度总排放量。
2、零碳工厂实施方案
考虑工厂的资源禀赋、低碳技术发展等多重因素，根据碳核算结果和零碳工厂总体框架，提出零碳工厂实施方案。
（1）近期（2023-2025年）
方案一：建设分布式光伏电站，一期项目可利用屋顶光伏发电的建筑物有5个，可安装光伏组件面积约2.25万m²。
根据场址区太阳能辐射量，气象局提供的气象资料，同时考虑系统组件总功率、系统总效率等数据，计算年理论发电量，考虑不同的电池组件效率随着时间也存在着衰减，可以计算运营期25年发电期间的每年发电量，由于太阳电池组件的转换效率成逐年递减状态，因此随着时间的推移，实际发电量在不断减少。
单面组件按照“首年衰减率不超过2%，每年衰减率不超过0.55%”的原则进行计算。
本工程采用固定式安装，单晶硅光伏组件可安装8424片550W的光伏组件，安装容量为8420x550=4.632MWp。年均发电量611.2万kWh。
25年年均发电量611.1万kWh，总发电量15277.0万kWh。
方案二：采用土壤－空气源热泵系统替代购入的热力和天然气辐射采暖。
利用堆场敷设地埋管采用土壤源热泵和地上设置空气源热泵供热供冷，该系统可提供热负荷约为4523kw该部分比外购热力可减少采暖碳排放的74.2% ，外购热力部分 年减排约2023.1t二氧化碳，替代的天然气辐射采暖可减排1372.86t。
（2）中远期（2026-2050年）
中远期 进一步拓展光伏、光热和光伏光热一体化（PV/T）及储能设施；进一步利用土壤源热泵进行制冷和供暖；通过“绿电”交易，引入可再生能源电力；利用绿氢，替代部分天然气；完善园区能源和碳排放计量管控平台，推动企业能效升级；对透平测试集中排放的二氧化碳采用捕集和封存技术；通过碳交易，降低工厂剩余碳排放。
3、降碳效果分析
通过实施各项减排方案，碳减排量将和碳排放量持平，预计2040-2050年该工厂可实现零碳工厂，各项减碳措施和预计的减排量如下。
工厂通过不断采取上表的各项措施进行减碳， 可得出如下图所示的碳排放曲线预测。
预计在2023 年项目达产碳排放达峰后，于近期（2023-2030）分期实施屋面光伏、热泵采暖及能效平台建设，快速减排至4000t/年；在远期（2030-2050年），根据可实施项目的技术和经济情况，继续实施太阳能利用、热泵替代、绿氢应用、绿电替代以及CCUS等措施，可缓速减排直至2050年左右实现碳中和，完成零碳工厂目标。
