Page 125 - 碳中和视角下环保产业的发展研究

第四章 零碳工业园区建设发展

物理层由生产环节、交通环节、消费环节、能源环节以及信息环节的实体设
备构成，包含车间、设备、电动 / 燃气汽车、充电桩、用户终端、智能楼宇、发电机、
输能管道、输电线路、能量耦合设备、路由器和数据中心等。物理层接收上层调

控命令后对各实体设备的运行状态进行调整，并为上层网络提供实时运行状态数
据。信息层由传感器与通信网络构成，通过 5G、人工智能与云计算等技术实现
信息采集、信息传输及信息处理三大功能。信息层以园区碳排放核算贯穿始终，
整合园区生产信息网、交通信息网、消费信息网、上下游信息网等环节时空分布

的能流信息，汇总各环节历史及当前的碳排放量、碳排放因子及运行数据，进而
核算每一个环节的时空碳排放强度曲线分布和实时碳排放强度信息，并进行碳排
放量合理预测，形成以碳流信息网为主、多信息网为辅的园区信息感知层。

平台层包括园区低碳管控平台和低碳经济平台。其中，低碳管控平台负责根
据信息层提供的信息进行模拟仿真与优化调度，并将优化结果反馈给信息层进行
采集和监视，同时将其传达给经济平台进行交易与分配，并通过信息层对物理层
下放运行指令；低碳经济平台负责根据管控平台确定的优化运行结果，进行能源
交易、碳配额交易、绿电交易及绿证交易，并结合实际运行状态和交易结果，进

行园区碳潜力评估，同时，此平台还将通过低碳管控从市场交易中所得的效益转
化为碳资产进行合理分配，最后将各环节碳减排潜力的量化结果反馈给管控平台，
进而为管控平台下个周期的运行指明方向。应用层是园区系统架构的顶层环节，

它整合物理层的实时运行状态、感知层的信息分析结果及平台层的系统调控结果，
对园区末端用户的生产活动、用能活动和出行活动等进行合理引导，并反馈用户
响应情况进行系统调整，实现园区环境效益、经济效益与社会效益的最大化。
（三）园区低碳管控技术
园区低碳管控的过程为：将环境效益、经济效益、能源效率、运行可靠性作

为规划目标，考虑零碳园区整体负荷水平和装置设备在全生命周期内的优化运行
条件，确定选址、定容、开工、改造等规划方案。园区通过低碳规划和运行管控，
提高园区能源效率，降低园区减碳成本，提高园区绿色工艺水平，以运行结果体

现零碳。目前园区的碳减排在目标函数中主要体现在增加碳交易成本或多目标函
数中的最低碳排放量目标；约束条件中增加碳排放约束，规划运行设备中考虑可
再生能源发电、P2G 以及 CCUS 等减碳技术。此外，通过荷侧需求响应、多能协
同规划运行、多方博弈等技术手段，与减排目标和约束相互配合，促进园区低碳

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