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实践优选 | 14个国际零碳园区案例分享(上)

时间: 2026-02-26 来源: 能碳视界 作者: 打印 字体


“零碳园区”代表了产业园区未来的发展方向,展现了经济发展与环境保护协同并进的可能。在全球范围内,零碳园区建设已成为推动绿色转型、应对气候变化的重要实践,并取得了显著成效。


国际上,零碳园区的探索起步较早,可追溯到20世纪70年代欧美兴起的生态工业园实验,通过探索园区生产设施和周边城市与农村的余料、废弃物和能量的循环利用,提高资源效率并减少环境影响。本文对全球已建成或在建的低碳、零碳、近零碳园区进行系统梳理,旨在为零碳园区建设提供可借鉴的参考范例。


01.

谷歌湾景园区

/美国



美国谷歌湾景园区((Bay View campus)是谷歌首个自主设计建造的总部园区,于2022年5月正式亮相。园区总占地约17万平方米,由三栋建筑组成,总建筑面积超过10万平米,包含8万平米的开放空间,两栋办公楼,一栋可容纳1000人的活动中心,以及240个短期员工居住单元。


作为谷歌的全球新总部,谷歌湾景园区以打造成为以人为本、贯穿可持续发展理念的未来办公园区为使命,目标到2030年全天候使用无碳能源。


能源供给:湾景园区完全依靠电能运作,是美国规模最大的全电建筑之一。其标志性的“龙鳞”太阳能屋顶系统不仅能高效捕获太阳光能,还可收集地面热量并实现冷却能量的储存与提取,年发电量达7000千瓦时,可满足园区40%的年度用电需求,并由附近的风力发电场作为补充。约13000平方米的屋顶铺设约2100块高性能玻璃太阳能板,这一规模在全球范围内亦属首创。此外,谷歌还签署了超过280兆瓦的储能承诺,并计划利用地热等“随时可用”的清洁能源,以支付全天候的电费。


供热制冷:园区拥有目前北美最大的地源热泵系统,管道总长近100英里,覆盖面积相当于12个美式足球场。该系统通过集成设计,利用土壤的地热特性来帮助加热和冷却建筑物,在冬季使用泵从地面吸收热量,并在夏季将热量输送到地下,该系统可在不使用化石燃料的情况下实现建筑群的供暖与制冷,全年保持舒适的室内温湿度,与传统冷却塔系统相比,湾景园区冷却建筑物的用水量可以减少90%,相当于年节水500万加仑。另外,地热为建筑物的整体系统供电时,预计每年可减少约50%的碳排放,并大量减少建筑物在冬天的碳足迹。


绿色建筑:作为LEED白金级认证的典范,谷歌湾景园区展示了建筑本身如何成为零碳解决方案的一部分。项目三栋建筑全部采用轻型顶棚结构,为室内采光、视野、协作和活动提供了保障。建筑采用健康的材料与自然采光策略,办公区日间大部分时间无须人工照明,并有效阻隔了多余热量,显著降低了能耗。楼内通过智能调控确保每个工作区域均能获得充足的自然光和新鲜空气。通风系统实现100%室外风利用,远高于传统办公楼20%~30%的水平。在设计和开发过程中,园区采用了ConXTech模块化钢结构建筑系统,可实现快速钢结构安装。同时,螺栓连接的ConX节点足够坚固,可以完全排除侵入式对角支撑。


交通规划:在1,300个停车位的停车结构设计中采用了场外预制混凝土板,现场安装面板只用了55天,同样建筑内的电气室也全部采用预制模块化结构。240员工公寓同样采用的模块化住房建筑,降低成本、减少材料浪费和碳排放。


资源循环:由于园区紧邻旧金山湾,水成为了设计中的一个重要焦点。为了在这个干旱地区提供足够的水资源,园区在场地内设计了雨水及污水的收集、处理和再利用系统,对项目内所有灰水和黑水进行处理和回收,以实现2030年“用水效益120%”的目标——即不仅100%补充自身用水消耗,而且将全部非饮用水替换为现场再生的废水,为社区和环境额外节省出20%的淡水。该处理系统包括一系列相互连接的地上池塘,全年收集雨水径流,并模拟海湾边缘自然形成的池塘及自然栖息地模式,雨水滞留池的水也被抽取并与建筑物的处理过的废水结合,形成一个可持续的现场再生水源。与此同时,顶篷也具有收集雨水的功能。园区有望成为LBC水花瓣认证的最大项目,意味着园区内所有的非饮用水需求都由现场产生的再生水满足,要求建筑项目在水资源的获取、使用和处理方面达到最高的可持续性标准。


运营管理:园区在2020年推出全球首个碳智能计算平台,通过人工智能计算可能产生碳排放的运营,提高清洁能源的使用效率。


02.

亨伯零碳工业集群

/英国



2021年11月,英国政府发布了其净零战略(Net Zero Strategy),战略明确提出在2025年左右部署2个工业集群CCUS,2030年前完成4个工业集群CCUS的部署,目标是到2030年实现每年可捕集碳排放2000万~3000万吨,占整个英国工业碳排放的50%。为此,英国政府采取支持措施包括:设立总额47亿英镑的产业战略挑战基金(ISCF),用于支持净零排放产业集群建设和投资;成立共同基金,加大CCUS技术设施的资本性支出分摊,并在设施投入运营后,为每吨碳减排提供差价合约;发展碳交易市场,完善相关基础设施。


伦敦的亨伯工业集群作为英国最大的工业集群,所在的东海岸集群涵盖亨伯和蒂赛德两大工业中心,产业以化工、钢铁、能源等高碳排放行业为主,每年排放超过 1200 万吨二氧化碳,是英国工业排放量最大的集群——比第二大产业集群多50%。由于更频繁的极端天气事件、海平面上升和平均气温升高,亨伯工业集群是最容易受到气候变化影响的地区之一。为了最大限度地减少气候变化对亨伯工业集群的影响,已采取行动利用区域工业的协作力量,这将通过实现大规模脱碳来引领低碳未来的发展方向。


项目以低碳氢与CCUS技术为核心路径,重点布局氢能和海上风电,并参与建设全球最大的海上风电项目HornSea One,目标是到2040年将亨伯工业集群转变为英国第一个净零碳集群,将英国的年排放量减少15%,并为行业节省约275亿英镑的碳税。通过实现脱碳并为新技术的增长创造机会,还将有助于确保亨伯工业集群的传统重工业和相关供应链的未来。它可以保障该地区现有的55,000个工作岗位,同时创造成千上万的新职位并发展技能、学徒制和教育机会。


能源供给:亨伯的零碳目标是使工业设施和发电厂改用氢燃料或捕集二氧化碳,成为世界上第一个大规模低碳制氢工厂之一。所有捕集的二氧化碳将被泵入北海下的天然咸水层,永久封存。目前,亨伯计划建设装机容量达0.6吉瓦的蓝氢项目。在北约克郡的塞尔比,Drax发电站将连接完整的二氧化碳管道网络,以生物能源与碳捕集和封存技术(BECCS)为项目提供支持。该管道网络还将通过SSE Thermal的Keadby站点运行。到2020年代中期,这可能成为英国首个配备碳捕集技术的燃气电站,提供脱碳的柔性电源,以补充间歇性可再生能源发电并维持供应安全。此外,未来还有其他计划进一步吸引外来投资,以及巩固亨伯工业集群作为英国的能源河口和世界领先的净零污染地区声誉的潜力,包括将海上风电整合到制氢中;使区域燃气网脱碳;为氢气运输提供加气枢纽;为其他产业集群提供二氧化碳储存服务;以及创建世界上第一个可持续的海上加气港。


交通规划:亨伯港口是英国首个应用氢能燃料电池卡车以减少温室气体排放的港口。


基础设施:亨伯工业集群由共享基础设施支持,该基础设施包括输送工业用户所用的氢气,以及将发电和工业排放所产生的二氧化碳输送到英国北海南部海床以下的离岸含水层中进行永久储存的管道网络。预计全面建成后,每年可捕集并封存近2000万吨二氧化碳,相当于处理英国工业集群约50%的碳排放。


03.

贝丁顿零碳社区

/英国



贝丁顿零碳社区位于英国伦敦南部萨顿区贝丁顿地区,建于一个荒芜废弃的污水处理厂原址上,于2000年动工2002年建成,是英国最大的零碳生态社区。贝丁顿社区设计理念是建造一个“零能耗发展社区”,即整个小区只使用可再生源产生满足居民生活所需的能源,不向大气释放二氧化碳,是一个“零碳”项目。


整个生态社区坐落在一片居民区中,占地1万平方米,共有99套住宅,1405平方米的办公区以及一个展览中心、一家幼儿园、一家社区俱乐部和一个足球场共有居民210人,工作人员60人。另外,每套住宅都配有露天花园或阳台体现了住宅高密度与舒适生活的完美融合。住宅采用被动通风和热回收装置,通过设置太阳能PV板、兴建热电联产装置、废水生物处理厂,以及雨水收集、垃圾回收等一系列技术手段,减少了对能源与资源的消耗,在保证生活质量的前提下,贝丁顿住户的采暖能耗降低了88%,用电量减少25%,用水量只相当于英国平均用水量的50%,因此该社区被称为“零化石能耗发展社区”。


能源供给:贝丁顿社区的综合热电厂(CHP)采用热电联产系统为社区居民提供生活用电和热水,由一台130Kw的高效燃木锅炉进行运作。木材的预测需求量为每年1100吨,其来源包括周边地区的木材废料和邻近的速生林。社区周围种植有一片三年生的70公顷的速生林,可以就近利用这种可再生能源进行发电和制暖,从而节约了对化石能源的使用,同时为低碳建筑建造提供材料,并增加碳汇。由于CHP不可避免噪声影响,不能够连续运行,2017年,社区安装了一个新的240千瓦生物质锅炉,燃烧木屑——一种接近零碳的燃料,辅以三台燃气锅炉一起发电。社区还通过购买绿电和绿证来作为补充,所有电力消耗均与零碳风力涡轮机和水电计划的发电量相匹配,并享有可再生能源原产地保证证书。


供热制冷:在政府的可再生热激励计划的支持下,生物质锅炉为社区的区域供热系统提供所有热量。生物质发电的热能产生热水,通过地下超保温管道送至每家每户。每户有大型热水箱,可24h不间断补充热水。


绿色建筑:贝丁顿社区中建筑的围护结构采用了特殊的处理方式。建筑外墙由三层组成,由外及内分别是150㎜厚的混凝土空心砌块、300㎜厚的岩棉、150㎜厚的石砖。混凝土空心砌块和石砖都具有高蓄热的性能,它能把室内热量储存起来,在无暖气和空调的情况下,夏季室温为20℃-25℃,冬季室温为10℃-15℃。每户住宅都设计有朝南的玻璃房,可以最大限度地吸收阳光带来的热量。朝南的部分玻璃窗和屋顶安装透明太阳能板,用于充电和电力入网,还能采集热能。建筑屋顶设置风帽(以风为动力的自然通风管道),这是住宅楼的通风设备。所有风帽随着风向不断转动,风帽的一个通道排出室内的污浊空气,另一个通道将新鲜的空气输送进来。在此过程中,废气中的热量对室外寒冷的新鲜空气进行预热,最多能挽回70%的热通风损失。


交通规划:社区每个停车场都有免费停电车和免费充电服务,驾车人只需提前预约车位即可。这些能源由小区内的所有家庭装配的太阳能光电板产生其峰值电量109千瓦时,可供40辆汽车使用。


资源循环:英国的丰富降雨对水资源的循环利用提出了较高要求,贝丁顿社区一方面利用各种节水设施,一方面还充分利用雨水和废水。屋顶的雨水部分流入阳台花园储水罐,用于花园浇灌,部分流入地下储水罐,经处理后用于厕所。停车场使用渗水砖,减少雨水流失,从空中花园、道路和人行道流走的水排入到开发区前面,既提高了沟渠的水位,又吸引了野生动物。小区的废水通过小规模生物处理系统过滤掉食物、植物等之后,进人地下水罐补充雨水,用于冲洗厕所,同时,滤出的“有机物”被保留在温室中作肥料,用来培养观赏植物。利用这些措施在地下大型储水罐收集的雨水和再循环水约占小区水消耗的1/5。此外,为了减少对环境的破坏,在建造材料的取得上,制定了“当地获取”的政策,以减少交通运输,并选用环保建筑材料,甚至使用了大量回收或是再生的建筑材料。项目完成时,其52%的建筑材料在场地56.3平方公里范围内获得,15%的建筑材料为回收或再生的。


运营管理:所有家庭安装的都是对环境危害程度最低的电冰箱、制冷设备和炊具;住宅内有各种节能“小机关”,如厨房的低水量水龙头、明晰醒目的电表、水表、天然气表等能源支出提示;使用低能耗的灯具和节能电器;细致的垃圾分类和循环使用。在保障民生活品质的同时,从居家生活的细节实现节能。


04.

魁北克省“40NetZero”工业园

/加拿大



加拿大魁北克省蒙特利尔市打造的“40NetZero”工业园,由Loracon Construction Inc.主导,将原有化工用地转化为绿能工业示范区,开发周期7~10年,实现土地资源的循环利用。该项目占地700万平方英尺,是目前北美规模最大的净零碳排工业园。


尽管前期建筑成本相较传统园区高出12%至18%,但其在能效与运营支出方面预计可实现可观的节约。该园区已吸引加拿大医药物流企业McKesson签约租赁40万平方英尺空间,显示出市场对绿色产业园区的高度信心与需求。


能源供给:园区计划全面采用100%清洁能源供应,并建设包括太阳能车棚在内的可持续设施。通过采用高效节能照明等系统,园区在能效与运营支出方面预计可实现约36%的节约。


绿色建筑:在建筑材料方面,园区全面选用低碳、可再生材料,采用抗鸟撞玻璃与雨水管理系统,建筑寿命预计超过30年,以满足企业对长期绿色租赁的需求。


05.

奥塔涅米创新园区

/芬兰



芬兰科技园区内形成了完善且繁荣的创新生态系统。以大学和研究机构为源头,源源不断地输出创新理念和科研成果。高校和研究机构与企业紧密合作,将科研成果快速转化为实际生产力。


阿尔托大学作为芬兰排名第一的高校,其艺术设计、建筑学、商学等专业在全球具有重要影响力。以阿尔托大学为核心,埃斯波市的奥塔涅米(Otaniemi)及周边地区逐渐形成了科技创新园区,集聚了芬兰创新中心、芬兰国家技术研究中心等著名科研机构,成为芬兰高科技研发活动的热点区域和高科技专利成果产出的高地。


能源供给:在能源科技领域,芬兰最大的能源企业富腾(Fortum)在此集聚,使埃斯波市在能源科技、电气化、清洁能源、区域供热等方面具有领先地位。它通过建设风力发电、太阳能等可再生能源设施实现了100%的能源自给自足,并利用智能能源管理系统实现能源的高效利用。


资源循环:园区通过工业共生网络,实现70%的资源循环利用,园区整体碳足迹较传统园区降低85%。


06.

柏林欧瑞府零碳科技园

/德国



柏林欧瑞府零碳科技园(EUREF-Campus)位于柏林舍嫩贝格(Schöneberg),占地5.5公顷,有25幢建筑,150家创新型企业,近3500人入驻,是德国知名的零碳示范园区。自2008年起,这片5.5公顷的前煤气厂旧址开始转型为能源与可持续发展的现实实验室。


作为德国能源转型的创意灵感的象征,先后获得联合国“全球城市更新最佳实践奖”和城市发展类别中的“不动产管理奖”。其在“源”、“端”、“管”及环境和产业上的全面能源管控助力其在2014年就实现了德国联邦政府制定的2050年二氧化碳减排的气候保护目标。


能效管理:通过帮助企业进行碳排放分析、工艺共享、回料处理,帮助企业实现零碳发展。根据碳足迹量化标准对产品进行产品全生命周期碳排放的分析、计算,为企业调整技术、工艺提供助力。园区内针对可进行工艺共享的环节统一规划和布局,降低企业运营成本和碳消耗。


能源供给:园区充分利用太阳能、风能等可再生能源,并结合智能电网实现高效配电。同时,园区外购清洁电力和农业沼气。其中,建筑空间设计为“能源正向型”(产能大于用能),光伏覆盖面积占园区总面积的35%,年发电量达2.1兆瓦时,可满足约1300户家庭用电,满足园区100%能源需求,余电并入城市电网。为增强能源调节能力,园区还利用退役电池组建了规模达1.9兆瓦时的储能系统。高科技能源中心利用储能系统、沼气热电联供、以及电转热、电转冷等技术实现能源平衡。能源设施的空间集中化使园区可再生能源渗透率达85%,较传统工业园降低碳排放70%。值得注意的是,德国成熟的“售电与输配电分离”体制为园区发展提供了关键支撑。电网公司的收入与售电量脱钩,主要源于网络使用费,因此不排斥园区的分布式能源接入;同时,园区内的产消者可直接参与电力批发市场与辅助服务市场,通过灵活调节获取市场收益。


供热制冷:发电过程中产生的余热用于园区供暖,地下区域供热管长2.5公里,90度的热水通过该管道泵送到房屋中,用于加热办公室。


绿色建筑:所有新建建筑均采用绿色节能设计,获得绿色建筑LEED白金认证。通过在园区内因地制宜地建设包含屋顶光伏、氢能在内的配套设施,利用天然采光、自然通风以及围护结构保温隔热等形式降低建筑的用能需求。建筑采用节能保温材料等绿色环保产品,满足质量要求前提下提高使用回收材料比例。


交通规划:园区是德国未来交通技术的重要试验场,涵盖电动汽车共享、无人驾驶班车、电动自行车等多种绿色出行方式。德国最大的太阳能充电站也在园区,双向充电(V2G)技术使电动汽车可反向为电网提供支持,实现能源与交通的深度融合。


资源循环:园区创新引入藻类生物反应器技术,将其安装于4-5号楼外墙,每年藻类产量达200公斤,通过光合作用每年可吸收400千克二氧化碳,有效增强碳汇能力。园区收集区域内全部生产物料,通过统一处理实现园区内生产物料100%回收利用。


运营管理:园区构建了能源管理与整体智慧园区云边端结合的智慧化运营体系,涵盖楼控产品,变频器,无六氟化硫中压开关设备,EBO楼宇运营系统,PME电能管理系统。同时,还落地了基于微网EMA的整体光伏、储能和充电方案,确保整个园区在运营阶段实现碳中和。利用数字化技术建立零碳智慧能源体系,涵盖楼控产品,变频器,无六氟化硫中压开关设备,EBO楼宇运营系统,PME电能管理系统、能耗监控系统。走廊、楼梯间、门厅、大堂、大空间、停车场等场所的照明系统采取分区、定时、感应等节能措施,构建整体节能系统。基于园区内各类能源数据进行综合调度和能耗管理优化,利用相关碳数据管理、碳核算模型、碳足迹溯源等指标助力决策者完成智慧决策。


07.

弗莱堡绿色工业园

/德国



弗莱堡位于德国最西南角,邻近法国和瑞士的地方。这个特殊的地理位置使得这座城市年平均日照时数超过1800个小时,年平均太阳辐射量为1117千瓦/平方米,这里的光照资源是德国最好的地区之一。


北部工业区是弗莱堡市规模最大、历史最悠久的工业园区,占地面积300公顷。园区内有300多家企业,涉及工业、贸易及服务业,从业人员数达1.5万。此外,还有多家能源服务商及科研机构,包括弗莱堡大学工程学院、五个弗劳恩霍夫研究所、一个生物技术园以及马克斯-普朗克免疫生物学研究所。弗莱堡展览中心和机场也位于该区域。调研显示,北部工业区电能消耗量占弗莱堡市电能消耗总量的20%,相当于该市二氧化碳总排放量的10%。大型工业企业是北部工业区内主要的二氧化碳排放者,其排放的CO2量占比为80%,其次是交通(10%)、小型企业(8%)以及住宅和办公建筑(2%)。


2013年,在市政府的牵头下,区域内规模最大的能源供应商巴登诺瓦(BADENOVA)、弗劳恩霍夫太阳能研究所(ISE)和弗莱堡市经济旅游会展促进署(FWTM)率先制定了德国首个工业园区气候保护方案,在北部工业区实施。该方案方案主要围绕供热与制冷、能效、交通、绿色能源四大行动领域制定了90多项措施。


能源供给:当地能源转型技术路线就是热电联产(CHP)+热泵+可再生能源。在地方能源系统中,垃圾焚烧厂、填埋场沼气和生物沼气厂等循环经济节点也都纳入成为能源系统网络,物尽其用,非常高效。减少一半本地能源消耗量,稳步提高私人和工商业的能源使用效率,逐步过渡到全部使用可再生能源。整个城市现在有13家集中式和90家分布式CHP,过去二十年已经成功减少了50%的核电使用,并且能够提供全市30%的供热。最早到2035年,天然气、燃油等化石能源都将从地方能源结构当中脱去。核电的比重也由60%降至5%以下。此外,自2011年起,生态电已被作为标准能源提供给私人用户,超过50%的城市用电均来源于热电联产(CHP)方式。


供热制冷:北部工业区内建成了从一家较大规模企业生产基地到会展中心及新体育馆的余热管道。该管道可将5000多千瓦的工业余热经由园区内两家能源供应企业提供给大量客户群体。该措施取代了传统的供热中心以及化石燃料的使用,使得工业区每年减少920吨二氧化碳排放量。


交通规划:北部工业区内企业于2017年发起了“工业之鹰”倡议,旨在让园区内的通勤方式变得更加环保。各企业选派代表组成了“工业之鹰”委员会,制定了诸多新颖有趣的激励措施,例如,每月举行抽奖活动,未驾驶私家车通勤的员工可抽取丰厚奖品。


基础设施:工业区内大部分照明设备已更换为LED技术。多个仓库因此已节约20万千瓦时电能,相当于每年减少80.2吨二氧化碳排放量。绿色工业园方案的目标是逐步将该措施落实到工业区内所有机构。


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