中國工業(yè)領(lǐng)域的碳排放占整體碳排放的70%，工廠作為工業(yè)領(lǐng)域綠色轉(zhuǎn)型的最基本單位，如何實現(xiàn)碳中和?
本文將為大家梳理零碳工廠概念、等級分類、建設(shè)路徑、實施流程、評價標(biāo)準(zhǔn)、常見誤區(qū)、創(chuàng)建難點(diǎn)等內(nèi)容。
1、零碳工廠概念等級
1、什么是零碳工廠
所謂“零碳工廠”是在一定范圍時間內(nèi)從事生產(chǎn)、經(jīng)營過程中直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量為“零”的生產(chǎn)工廠，即從原料生產(chǎn)到廢棄物處理的全生命周期生產(chǎn)過程中碳排放量為零。
“零碳工廠”可視為綠色工廠的升級版本，其通過節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用、可再生能源替代及負(fù)碳技術(shù)，最大程度實現(xiàn)“應(yīng)減盡減”。同時在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的碳排放全部得到了消除，意味著二氧化碳“零排放”。
2、零碳工廠等級分類
《零碳工廠評價規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)對零碳工廠的分類和評估辦法做了明確指示。根據(jù)核算邊界內(nèi)中和的溫室氣體源類型，零碳工廠分為Ⅰ型及Ⅱ型兩種類型，其中：
Ⅰ型零碳工廠針對直接排放及移除的溫室氣體、輸入能源導(dǎo)致間接排放的溫室氣體這兩種工廠溫室氣體源，實施零碳工廠策略。
Ⅱ型零碳工廠在Ⅰ型零碳工廠基礎(chǔ)上，增加來自交通運(yùn)輸、組織所使用產(chǎn)品等導(dǎo)致間接排放的溫室氣體源，實施零碳工廠策略。
兩種類型的零碳工廠根據(jù)評估結(jié)果，可分別進(jìn)一步細(xì)分為四個等級，其中六星是最高等級。對于六星評估，Ⅰ型零碳工廠的要求是100%采用可再生能源電力，以及實現(xiàn)100%抵消;Ⅱ型零碳工廠的要求則是100%采用可再生能源電力，以及實現(xiàn)100%清除。
每種類型根據(jù)評估結(jié)果，分別進(jìn)一步細(xì)分為不同等級。
2、零碳工廠建設(shè)路徑
1、零碳工廠創(chuàng)建路徑
▲ 國內(nèi)外企業(yè)零碳工廠創(chuàng)建案例
國內(nèi)企業(yè)實現(xiàn)“零碳”工廠路徑可根據(jù)國情分為三步走。
(1)快速減碳：我國2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值的能耗約為0.49 tce/萬元，是世界平均水平的1.4倍、發(fā)達(dá)國家的2.1倍，提升能源效率是企業(yè)實現(xiàn)碳中和目標(biāo)最直接、最快速、最經(jīng)濟(jì)的方式。能效提升技術(shù)主要包括采用工業(yè)通用節(jié)能設(shè)備、能源梯次利用、實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)等。國際能源署(IEA)研究表明，能效提升的累計碳減排貢獻(xiàn)率約為20%。
(2)強(qiáng)力減碳：能源系統(tǒng)的快速“零碳”化是實現(xiàn)碳中和愿景的必要條件之一，“零碳”能源主要包括可再生能源電力(光伏、風(fēng)能、水力)、核能、氫能、生物質(zhì)能等。近年來，光伏、風(fēng)能、水能、氫能、生物質(zhì)能等“零碳”能源技術(shù)成本大幅下降，在價格上相對于化石能源已形成較強(qiáng)的競爭力，尤其是光伏，具備大規(guī)模開發(fā)的潛力。預(yù)期碳減排貢獻(xiàn)最顯著的依次為氫能、風(fēng)電、光伏，這三種能源到2050年的減排貢獻(xiàn)率總計可達(dá)70%左右。
(3)深度減碳：當(dāng)減碳潛力充分釋放后，剩余部分不可避免的碳排放只能通過深度脫碳行為來中和。碳捕集、利用與封存(CCUS)是目前唯一能夠?qū)崿F(xiàn)化石能源大規(guī)模低碳化利用的減排技術(shù)。通過植樹造林、森林管理、植被恢復(fù)等碳匯措施，同樣是實現(xiàn)深度減碳“最后一公里”的有效途徑。國際能源署(IEA)預(yù)測，到2050年，CCUS將貢獻(xiàn)約14%的CO2減排量。
2、零碳工廠實施流程
(1)確定目標(biāo)和策略
在開始創(chuàng)建零碳工廠之前，需要明確目標(biāo)和策略。設(shè)定零碳工廠的目標(biāo)，比如要在未來幾年內(nèi)實現(xiàn)碳中和，并制定相應(yīng)的實施策略。策略應(yīng)包括采用哪些技術(shù)、如何管理能源消耗、如何減少或中和碳排放等。
(2)進(jìn)行能源規(guī)劃
為實現(xiàn)零碳目標(biāo)，需要對能源進(jìn)行規(guī)劃。這包括根據(jù)工廠的能源消耗情況，制定可再生能源和清潔能源的利用計劃，如使用太陽能、風(fēng)能等。同時，需要考慮如何建設(shè)配套設(shè)施，如儲能設(shè)施、智能電網(wǎng)等，以保障能源供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性。
(3)建設(shè)智能控制系統(tǒng)
通過建設(shè)智能控制系統(tǒng)，可以更好地監(jiān)控和控制能源供應(yīng)、能源使用和能源儲存。這些系統(tǒng)可以通過實時數(shù)據(jù)監(jiān)測和優(yōu)化算法，提高能源利用效率，降低能源消耗和碳排放。
(4)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)協(xié)同
零碳工廠不僅需要關(guān)注自身的碳排放，還需要考慮整個產(chǎn)業(yè)鏈的碳排放。因此，需要與供應(yīng)商、制造商等建立協(xié)同機(jī)制，共同減少碳排放。例如，可以通過供應(yīng)鏈優(yōu)化、共同采購等方式，降低整個產(chǎn)業(yè)鏈的碳排放。
(5)系統(tǒng)建設(shè)
為實現(xiàn)零碳目標(biāo)，需要對工業(yè)園區(qū)進(jìn)行改造和升級。這包括建設(shè)系統(tǒng)化的能源管理和環(huán)?？刂葡到y(tǒng)，如能源管理中心、智能環(huán)保設(shè)施等。這些系統(tǒng)可以提高園區(qū)的環(huán)境質(zhì)量，降低能源消耗和碳排放。
(6)建設(shè)能源供應(yīng)設(shè)施
為了實現(xiàn)可再生能源的利用，需要建設(shè)相應(yīng)的能源供應(yīng)設(shè)施。例如，可以安裝太陽能電池板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)等，以提供清潔、可再生的電力。同時，還需要建設(shè)儲能和調(diào)峰設(shè)施，以保障電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性。
(7)環(huán)?？刂?/p>
在實現(xiàn)零碳目標(biāo)的過程中，環(huán)?？刂剖遣豢苫蛉钡囊画h(huán)。需要建設(shè)相應(yīng)的環(huán)保設(shè)施，對園區(qū)內(nèi)的廢氣、廢水、固廢等進(jìn)行處理和處置。例如，可以安裝二氧化碳捕集裝置、廢水處理設(shè)施等，以實現(xiàn)園區(qū)的環(huán)?？刂啤?/p>
3、零碳工廠評價指標(biāo)
零碳工廠評價應(yīng)本著“高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求、重合規(guī)”的原則，依據(jù)《零碳工廠評價規(guī)范》(T/CECA-G0171-2022)，從合規(guī)要求、管理要求、基礎(chǔ)設(shè)施、能源和碳排放智能信息化管理系統(tǒng)、能源和資源使用、產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計、溫室氣體減排實施、碳抵消實施八項一級指標(biāo)對企業(yè)各項條件進(jìn)行綜合評評分，對企業(yè)創(chuàng)建結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和建議，并頒發(fā)第三方授權(quán)評價機(jī)構(gòu)認(rèn)證的零碳工廠證書。
4、零碳工廠持續(xù)改善
根據(jù)企業(yè)的評價結(jié)果，提出進(jìn)一步改善建議，實現(xiàn)節(jié)能減排，提高經(jīng)濟(jì)效益，推動可持續(xù)發(fā)展，發(fā)揮可持續(xù)經(jīng)驗優(yōu)勢，帶動上下游伙伴進(jìn)行綠色低碳轉(zhuǎn)型，持續(xù)探索全產(chǎn)業(yè)鏈減碳途徑，共筑綠色的端到端價值鏈，引領(lǐng)行業(yè)綠色發(fā)展，加速全行業(yè)節(jié)能減排步伐，共同奔赴零碳未來。
3、零碳工廠常見誤區(qū)
1、零碳工廠創(chuàng)建三大誤區(qū)
隨著國內(nèi)“零碳"工廠創(chuàng)建的火熱，很多企業(yè)在零碳工廠創(chuàng)建時爭做”第一"，各種媒體上不斷出現(xiàn)”XX行業(yè)第一家零碳工廠““XX省市第一家零碳工廠"等報道，但往往企業(yè)在零碳”工廠創(chuàng)建的路上走入了誤區(qū)，主要有：
(1)碳排放核算誤區(qū)
企業(yè)的碳排放包含范圍1、范圍2、范圍3.我們所謂的零碳工廠至少包含范圍1和范圍2.而有些企業(yè)僅僅關(guān)注了范圍2中的電力，而忽略了范圍1及范圍2中的蒸汽。
其次，對于電力的碳排放因子選擇有很多方法，有省市級碳排放因子、區(qū)域級碳排放因子、國際通用碳排放因子，不同的碳排放因子對碳排放量及評價結(jié)果影響很大。
(2)購買碳匯誤區(qū)
在碳中和規(guī)則下，允許企業(yè)通過購買碳信用方式中和其多余的碳源，致使部分企業(yè)在自身節(jié)能隆碳工作還有很大空間的情況下直接通過購買綠電、CCER等方式進(jìn)行中和，以達(dá)到“漂零”的宣傳效應(yīng)。
(3)短期行為誤區(qū)
“零碳工廠創(chuàng)建是個短期目標(biāo)，而持續(xù)保持碳減排及“零碳 是個長期的過程，尤其涉及碳信用的購買成本，往往一些企業(yè)僅拿到一年的"零碳認(rèn)證之后就不再持續(xù)開展節(jié)能降碳工作，不再保持證書的有效性。
2、零碳工廠創(chuàng)建兩大難點(diǎn)
(1)快速減碳具有普遍適用性，強(qiáng)力減碳主要依托于國家“零碳"能源的整體轉(zhuǎn)型，深度減碳需要依托技術(shù)的進(jìn)步和成本的下降，因此，對企業(yè)而言，在實現(xiàn)快速減碳后，可以通過直接購買相應(yīng)的碳信用的方式來實現(xiàn)碳中和，在全球范圍內(nèi)實現(xiàn)共同環(huán)境效益。
(2)不同規(guī)模的企業(yè)在實零碳的過程中面臨的困難不同。
從能耗規(guī)模分析，低能耗企業(yè)實現(xiàn)“零碳較容易，可快速實現(xiàn)零碳，重點(diǎn)用能單位以下的企業(yè)通過一定時間的創(chuàng)建及購買碳匯，也在短期內(nèi)實現(xiàn)“零碳，重點(diǎn)用能單位尤其是萬噸標(biāo)媒企業(yè)有80%以上的碳排放需要購買碳匯來實現(xiàn)中和，每年帶來的經(jīng)濟(jì)支出占能源費(fèi)用的15%左右，隨著碳市場價的持續(xù)增長，費(fèi)用可能成倍增加，實現(xiàn)“零碳”難度較大，需要依托我國新能源的低碳轉(zhuǎn)型。
4、零碳工廠建設(shè)案例
下文將以某機(jī)械工廠為例，帶大家了解零碳工廠建設(shè)的具體路徑。
本項目一期工程占地面積2256898㎡，約338畝。一期建設(shè)油套管加工制造車間、電氣設(shè)備集成制造車、電集成制造車間、人工舉升設(shè)備制造車間、透平維修測試車間和食堂等建筑物。
1、工廠碳排放核算
(1)碳核算標(biāo)準(zhǔn)
機(jī)械設(shè)備制造業(yè)包含了金屬制品業(yè)、通用設(shè)條制造業(yè)、專用沒備制造業(yè)、汽車制造業(yè)、鐵路、船觸、航空航天及其他運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)、電氣機(jī)械和器材制造業(yè)2191.本項目屋于C制造業(yè)-37鐵路、船舶、航空航天和其他運(yùn)輸設(shè)金制造業(yè)-3737海洋工程裝備制造 應(yīng)按照《機(jī)械設(shè)備制造企業(yè)溫室氣體核算方法與報告指南(試行》核算其溫室氣體排放。
(2)核算邊界
本次碳排放核算影響評估的邊界為項目一期基地內(nèi)所有的生產(chǎn)裝置及面套系統(tǒng)工程產(chǎn)生的溫室氣體排放。該算范用為邊界內(nèi)化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放、工業(yè)生產(chǎn)過與碳排放、凈購入使用電力及熱力產(chǎn)生的二氧化碳排放、電力排放量。
(3)排放源和氣體種類
通討分析本項目的化石燃料燃燒，生產(chǎn)工藝過程，采購由力和熱力的情況，識別出木項目二氧化碳的排放源。
(4)碳排放量計算
▲ 本項目化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放量
對上述分項計算進(jìn)行匯總，得出本項目達(dá)產(chǎn)后核算指南邊界內(nèi)年度總排放量。
2、零碳工廠實施方案
考慮工廠的資源稟賦、低碳技術(shù)發(fā)展等多重因素，根據(jù)碳核算結(jié)果和零碳工廠總體框架，提出零碳工廠實施方案。
(1)近期(2023-2025年)
方案一：建設(shè)分布式光伏電站，一期項目可利用屋頂光伏發(fā)電的建筑物有5個，可安裝光伏組件面積約2.25萬m²。
根據(jù)場址區(qū)太陽能輻射量，氣象局提供的氣象資料，同時考慮系統(tǒng)組件總功率、系統(tǒng)總效率等數(shù)據(jù)，計算年理論發(fā)電量，考慮不同的電池組件效率隨著時間也存在著衰減，可以計算運(yùn)營期25年發(fā)電期間的每年發(fā)電量，由于太陽電池組件的轉(zhuǎn)換效率成逐年遞減狀態(tài)，因此隨著時間的推移，實際發(fā)電量在不斷減少。
單面組件按照“首年衰減率不超過2%，每年衰減率不超過0.55%”的原則進(jìn)行計算。
本工程采用固定式安裝，單晶硅光伏組件可安裝8424片550W的光伏組件，安裝容量為8420x550=4.632MWp。年均發(fā)電量611.2萬kWh。
25年年均發(fā)電量611.1萬kWh，總發(fā)電量15277.0萬kWh。
方案二：采用土壤-空氣源熱泵系統(tǒng)替代購入的熱力和天然氣輻射采暖。
利用堆場敷設(shè)地埋管采用土壤源熱泵和地上設(shè)置空氣源熱泵供熱供冷，該系統(tǒng)可提供熱負(fù)荷約為4523kw該部分比外購熱力可減少采暖碳排放的74.2% ，外購熱力部分 年減排約2023.1t二氧化碳，替代的天然氣輻射采暖可減排1372.86t。
(2)中遠(yuǎn)期(2026-2050年)
中遠(yuǎn)期 進(jìn)一步拓展光伏、光熱和光伏光熱一體化(PV/T)及儲能設(shè)施;進(jìn)一步利用土壤源熱泵進(jìn)行制冷和供暖;通過“綠電”交易，引入可再生能源電力;利用綠氫，替代部分天然氣;完善園區(qū)能源和碳排放計量管控平臺，推動企業(yè)能效升級;對透平測試集中排放的二氧化碳采用捕集和封存技術(shù);通過碳交易，降低工廠剩余碳排放。
3、降碳效果分析
通過實施各項減排方案，碳減排量將和碳排放量持平，預(yù)計2040-2050年該工廠可實現(xiàn)零碳工廠，各項減碳措施和預(yù)計的減排量如下。
工廠通過不斷采取上表的各項措施進(jìn)行減碳， 可得出如下圖所示的碳排放曲線預(yù)測。
預(yù)計在2023 年項目達(dá)產(chǎn)碳排放達(dá)峰后，于近期(2023-2030)分期實施屋面光伏、熱泵采暖及能效平臺建設(shè)，快速減排至4000t/年;在遠(yuǎn)期(2030-2050年)，根據(jù)可實施項目的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)情況，繼續(xù)實施太陽能利用、熱泵替代、綠氫應(yīng)用、綠電替代以及CCUS等措施，可緩速減排直至2050年左右實現(xiàn)碳中和，完成零碳工廠目標(biāo)。
零碳工廠服務(wù)
作為中國節(jié)能協(xié)會授權(quán)批準(zhǔn)的第一批零碳工廠評價認(rèn)證服務(wù)機(jī)構(gòu)之一，CTI華測認(rèn)證將使用《零碳工廠評價規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)(T/CECA-G 0171-2022)開展零碳工廠相關(guān)評價認(rèn)證服務(wù)工作，助力企業(yè)助力實現(xiàn)可持續(xù)商業(yè)發(fā)展目標(biāo)。
作為專業(yè)的第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)，CTI華測認(rèn)證一直秉持專業(yè)、可靠、高效的服務(wù)理念，為客戶提供了卓越的服務(wù)體驗。截至目前，CTI華測認(rèn)證已累計完成近30個省市國家碳交易碳排放核查報告超過3000份，CDM/VCS/GS/CCER/GCC等溫室氣體減排項目審定/核證減排量超2千萬噸，組織/產(chǎn)品/活動層面溫室氣體核查項目超過500個，為超過300家企業(yè)發(fā)放能源管理體系認(rèn)證證書，政府級/企業(yè)級碳達(dá)峰碳中和規(guī)劃超過30家，評價的國家級綠色制造示范項目超過50個。
中企檢測認(rèn)證網(wǎng)提供iso體系認(rèn)證機(jī)構(gòu)查詢，檢驗檢測、認(rèn)證認(rèn)可、資質(zhì)資格、計量校準(zhǔn)、知識產(chǎn)權(quán)貫標(biāo)一站式行業(yè)企業(yè)服務(wù)平臺。中企檢測認(rèn)證網(wǎng)為檢測行業(yè)相關(guān)檢驗、檢測、認(rèn)證、計量、校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，儀器設(shè)備、耗材、配件、試劑、標(biāo)準(zhǔn)品供應(yīng)商，法規(guī)咨詢、標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)、實驗室軟件提供商提供包括品牌宣傳、產(chǎn)品展示、技術(shù)交流、新品推薦等全方位推廣服務(wù)。這個問題就給大家解答到這里了，如還需要了解更多專業(yè)性問題可以撥打中企檢測認(rèn)證網(wǎng)在線客服13550333441。為您提供全面檢測、認(rèn)證、商標(biāo)、專利、知識產(chǎn)權(quán)、版權(quán)法律法規(guī)知識資訊，包括商標(biāo)注冊、食品檢測、第三方檢測機(jī)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)檢測、環(huán)境檢測、管理體系認(rèn)證、服務(wù)體系認(rèn)證、產(chǎn)品認(rèn)證、版權(quán)登記、專利申請、知識產(chǎn)權(quán)、檢測法、認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)等信息，中企檢測認(rèn)證網(wǎng)為檢測認(rèn)證商標(biāo)專利從業(yè)者提供多種檢測、認(rèn)證、知識產(chǎn)權(quán)、版權(quán)、商標(biāo)、專利的轉(zhuǎn)讓代理查詢法律法規(guī)，咨詢輔導(dǎo)等知識。
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