在“双碳”战略背景下,智慧零碳园区作为产业绿色转型的核心载体,正通过“规划-建设-运营”三维一体闭环体系,构建全生命周期低碳发展模式。这一体系打破传统园区建设各环节割裂的现状,以数字化技术为纽带,形成目标协同、数据贯通、持续优化的新型发展路径。
一、规划阶段:顶层设计与目标锚定
智慧零碳园区的规划需以系统性思维构建发展蓝图。需开展全要素资源普查,通过激光雷达扫描、建筑信息模型(BIM)等技术,建立园区地形地貌、建筑结构、管网分布的三维数字底板。在此基础上,结合区域气候特征、产业定位及能源禀赋,设定阶梯式减排目标。
空间布局规划需遵循“产城融合、功能复合”原则。通过交通流量模拟、日照辐射分析等工具,优化建筑朝向与间距,降低热岛效应。例如物流园区采用“蜂巢式”布局,将仓储设施与光伏车棚、充电桩立体组合,实现土地集约化利用与清洁能源覆盖双重目标。在产业规划层面,建立“绿色准入-碳效评估-动态调整”机制,优先引入低碳技术企业,并设置单位产值碳排放强度红线。
二、建设阶段:数字孪生与绿色施工
进入建设阶段,数字孪生技术成为贯通虚实空间的核心工具。通过BIM+地理信息系统(GIS)集成,构建包含70余类设施参数的数字孪生园区,实现施工进度模拟、管线碰撞检测、材料用量优化等功能。在绿色施工方面,采用装配式建筑、光伏建筑一体化(BIPV)幕墙、海绵城市透水铺装等技术,实现建设期碳排放较传统模式降低40%。
能源基础设施是建设阶段的重点。构建“光储充放”一体化微电网,部署分布式光伏、全钒液流储能、V2G充电桩等设备,形成局域能源互联网。配套建设智能微网控制系统,具备孤网运行、黑启动等应急能力,保障能源供应安全。
三、运营阶段:智慧管理与持续优化
园区投入运营后,智慧能源管理系统(EMS)成为碳管理中枢。该系统整合电、气、热、冷等12类能源数据,通过物联网传感器实现秒级采集,结合AI算法构建碳流追踪模型。
碳交易与生态价值实现是运营阶段的重要创新。园区可对接全国碳市场,将减排量转化为可交易的碳资产。某生态园区通过出售林业碳汇与绿电凭证,年收益超800万元,形成“减排-创收-再投入”的良性循环。此外,构建园区级虚拟电厂(VPP),聚合可调节负荷参与电力市场交易,某商业综合体通过该模式季度收益达120万元。
四、闭环协同:数据驱动与动态迭代
三维一体闭环的核心在于数据流的贯通与反馈。规划阶段的碳基线数据为建设目标提供依据,建设期的设备参数与能源网络拓扑为运营模型提供基础,运营阶段的实际排放与能效数据又反向优化规划模型。某园区每季度更新数字孪生体,使负荷预测准确率提升至92%,设备能效提升8%。这种动态迭代机制推动园区碳排放强度年均下降7.8%,形成“规划指导建设、建设支撑运营、运营反哺规划”的螺旋上升路径。
捷瑞数字园区级智慧零碳管理系统,对零碳园区进行数字孪生管理,实现以三维可视化的方式直观地对整个园区内部多种实体进行管控,包括园区整体建筑、光伏发电系统、储能系统、充电桩、园区照明系统、空调通风系统等进行数字孪生呈现。数字孪生系统手动设置天气后,系统会根据零碳园区基础设施情况,自动协同优化整个园区的基础控制系统的使用情况和能流变化情况。通过对生产产线的数据分析,确认数据异常状态,并对当前的异常状态进行告警以及提报工单,工单的工作流程可视化展现。
智慧零碳园区的“规划-建设-运营”闭环方案,本质是数字化与绿色化的深度融合。通过三维数据贯通与智能决策支持,园区正从“单点突破”向“系统变革”演进,为产业集群低碳转型提供可复制的解决方案。随着技术迭代与模式创新,这一闭环体系将持续释放减碳潜力,助力城市级碳中和目标实现。