降碳 路径创新的多方探索——2024山西碳谷碳索未来大会综述

近日，2024山西碳谷碳索未来大会在太原举行。省内外政、产、学、研多方创新力量围绕加快构建绿色低碳循环发展的经济体系、因地制宜发展新质生产力等话题，为山西现代化建设和高质量发展凝聚智慧、建言献策。与此同时，一系列产创融合典型案例和实用技术成果惊艳亮相，其中，科创城1号绿色能源岛、ISOMAX零能耗建筑中试基地、风光惠民——灵丘案例等创新应用项目，展示了我省在绿色低碳技术领域的最新进展。

 

零能耗实验 探路行业未来

 

在绿谷碳中和园区，尚风科技与德国ISOMAX团队共建的零能耗试验基地分外引人瞩目，该基地建筑面积约400平方米，设计为两面全景落地窗，夏吸热、冬抗寒，目前建筑已运行两个多月，实测系统24小时用电量仅2.4千瓦时，设计的光伏板为15千瓦时每天，完全能满足系统用电需求。相比中央空调，每年大约节省3.8万千瓦时电。 尚风科技股份有限公司国际业务总监孟雅歌介绍说：“为了助力实现碳达峰、碳中和的目标，国家发改委和住建部发布了一系列政策，绿色建筑、低碳建筑、零能耗建筑以及现有建筑的节能改造，是建筑行业未来的方向。尚风科技多年来一直关注这个行业，并与国内外许多团队进行了深度交流。最终，我们选择了与德国的ISOMAX团队进行深度合作。ISOMAX技术已在国际上实行多年，并在多个国家获得专利及应用。此项技术的核心在于给建筑加了一个温障，将太阳能通过地下储热系统储存在地下，并利用逆温原理和土壤恒温特性进行冷热交换，通过设置在墙面、地面及屋面的温度调节系统形成建筑温障，中央智能控制系统根据不同区域、不同季节的气候特点进行智能调节控制，并利用太阳能光伏发电满足整个系统的用电需求，从而实现建筑内部恒温恒湿和近零能耗的目的。”

 

晋中开发区管委会副主任王高峰表示：“绿谷碳中和环保科技园是开发区在绿色低碳领域的重要布局和积极探索，园区汇聚了众多先进的理念和技术人才，在绿色低碳技术的研发、应用和推广方面发挥着重要作用。绿色低碳循环和可持续发展是当今时代的必然要求，也是我们共同的责任。我们也将持续优化营商环境，为开发区各类企业提供更为广阔的空间和更为优质的服务，提升开发区的影响力和创新能力，让更多的创新成果在这里落地生根、开花结果。”

 

多能互补 构建智慧新系统

 

省综改区科创城1号能源岛项目是山西双良再生能源产业集团在科创城建成的全国实现清洁能源利用种类最多、能源互补优化技术最先进、供热系统智能化管理程度最高和单体供热面积超过百万的全国最大的能源岛。同时，该集团在山西临汾隰县在建的一个同规模、同等级的能源岛，将用于替代隰县200万平方米的燃煤锅炉。目前，该公司1000万平方米地热能开发项目每年可节约标煤20万吨，减少二氧化碳排放53万吨，让30万居民、5万工商用户和300万人口享受了绿色清洁能源。 山西双良再生能源产业集团常务副总裁杜彦青在发言中说；“加强供热产业新体系的构建，对于实现全面绿色转型意义重大。我省地热资源利用空间很大，浅层地热能年可开采资源量约1.28亿吨标准煤，占全国可开采总量的18.28%，预期可制冷面积12.27亿平方米、供暖面积6.67亿平方米。中深层地热能年开采量是1.35亿吨标准煤，占全国可开采总量的7.25%。近日，我省发布了加快城市地热能发展的实施方案，要用5年到10年的时间达到1亿平方米的供热面积。山西双良再生能源产业集团有限公司开展以新技术、新能源、数字化为特色的八供服务，构建起地热加多能互补联合能源低碳供热系统，即以地热能为主，加工业余热、加太阳能、风能等可再生能源进行组合匹配，通过数字化赋能，形成地热加多能互补智慧供热的新系统，克服了低碳能源受日照、风力、季节、地域资源等单体可再生能源先天不确定因素的困扰，提高了地热能的应用场景。

 

针对新能源开发实践，太原理工大学教授寇子明认为：“目前，全球的碳排放一直在增加，我国的碳排放也在逐步增加。来自能源领域的碳排放占全国排放总量的77%；工业过程碳排放量占14%；农业及废弃物碳排放占比分别为7%和2%。一吨碳燃烧一般产生3.67吨的二氧化碳，一吨标煤燃烧产生2.646吨的二氧化碳。一个三口之家每个月大约产生0.53吨的二氧化碳，相当于0.2吨的标煤，这意味着降碳低碳涉及所有人，所有生产生活系统都存在降碳的任务，系统的运行优化显得尤为重要。”

 

寇子明建议：“现在有风能、太阳能、地热能等多种新能源应用开发，但如何集约化利用这些能量呢？最重要的是如何进行系统的运行优化，这就要求必须对负荷侧发电、分布式发电、储能系统进行整体评估预测，找到其变化规律，依据多变量模型实现电力供需匹配。这是实现节能减排的关键。为此，可以建构虚拟电厂运营管理平台，将负荷侧规律、电源资源规律、储能技术集成起来，将供电负载规律、供电资源及电价规律相结合，找到平衡点，才能使企业、用户、发电厂自觉遵循规律，实现显著节能减碳效果。”

 

风光惠民 收益实实在在

 

“灵丘一年只刮一次风，从春刮到冬。”可以看出其风光资源非常丰富。近年来，灵丘可再生能源装机持续增长，随着设备不断完善，特别是储能设备的更新，为当地经济带来了活力，带动了新兴产业。例如，灵丘的气候条件接近北京，加上丰富的风光资源，吸引了算力中心落户，其中一个数据中心一期已投产，去年一年贡献了全县利税的四分之一。目前，灵丘县的村庄主要采用租赁屋顶光伏的方式，租赁光伏的总体收入每户每年约为1400元。

 

自然资源保护协会北京代表处首席代表张洁清介绍说：“灵丘风光惠民案例就是我们与中国建筑研究院在山西共同开展的一个项目成果。灵丘县在2019年以前一直是一个贫困县，当地矿产资源丰富但没有煤炭等因素，2012年因环保因素关闭了采矿业和冶炼业，一直没有找到新的增长点。2019年脱贫后，灵丘一直在寻找新的经济增长点。我们在灵丘的工作主要是推动当地可再生能源的发展，聚焦发电和供热两个方面。发电方面主要看可再生能源潜力及其如何惠及当地居民，提升他们的福祉；供热方面主要是推广示范光伏加热泵的冬季采暖技术。

 

一方面，可再生能源确实在为当地人民的福祉和经济注入新的活力，另一方面也为企业带来了新的商机。”

 

中国工程院院士太原理工大学学术委员会主任金智新表示：“要把能源的饭碗，牢牢地端在中国人的手中，那我们面临的是如何尽快实现各种相关技术的突破。我国能源结构将因为碳排放的双控举措而改变，作为煤炭大省，我们应该树立与多种能源长期共存或深度融合的战略思想，有序替代，平稳过渡，多能互补。在‘双碳’目标约束下，强化煤炭煤电企业的优势互补，加强矿井乏风瓦斯与各种新能源利用，实现经济发展的节能降碳、协同增效。”