绿电直连与零碳园区：路径与挑战

绿电直连与零碳园区：路径与挑战2025年9月零碳园区：新发展阶段新能源发展新模式零碳园区：新发展阶段新能源发展新模式2绿电直连与零碳园区建设：政策与路径3国家级零碳园区建设：面临的挑战2(1)IEA关于新能源发展六阶段最新论断IEA最新研究提出：根据新能源电量渗透率和发电出力占比不同，可将接网新能源的发展分为六个阶段，不同阶段新能源发展面临的挑战不同，需要有针对性的采取措施。第1阶段：电量渗透率低于3%,新能源接入对电力系统没有明显影响；第2阶段：电量渗透率3-15%,新能源接入对电力系统影响不太大，通过加强功率预测、充分利用系统已有调节资源和优化调度，可以实现新能源充分消纳。第3阶段：电量渗透率20-25%,鸭子型曲线开始显现，净负荷波动性加剧，新能源对电力系统的运行产生较大影响，供需大幅波动直接影响系统平衡，这一阶段灵活性需求往往超出系统能力；第4阶段：电量渗透率25-40%,一些时段新能源出力几乎与负荷需求相等，系统运行安全面临挑战，新能源发电高占比时段出现供电可靠性风险。第5阶段：电量渗透率超过40%,新能源发电量持续增加，一年中近50%的时段新能源出力超过负荷，新能源导致供需失衡将十分严重，电力供应短缺/过剩时段增加，新能源弃电风险激增。第6阶段：电量渗透率超过80%,几乎所有电力需求都由新能源满足，新能源对电力供应安全的影响加剧，新能源导致季节性/跨年度的供应短缺/过剩，对具第1阶段；新能原接入对电力系统几乎设有影响第2阶段：新能源液入对电力系统产生轻微至中等影响第3阶段：新能源接入开始决定电力系统的运行方式Laed第4阶段：新能原接入部分时期几乎能够满足全部需求第5阶段：全年出现大量新能源发电盈余第6阶段：几平所有电力需求都由新能源满足(2)一些国家已成功实现了新能源高比例并网消纳德国、丹麦新能源电量渗透率超过40%,这些国家在某些时段新能源出力占比超过70%,部分甚至接近100%。二到了2023年，全年约有70%的时段新能源电量渗透率超过30%。100%70%50%40%30%20%10%GermanySpainGreatBritainGermanySpainGreatBritainIrelandAustralagenerationshareTexasGermany45从全球范围来看，新能源发展模式可分为两类：一是以集中式新能源开发主要接入大电网消纳，另一类新能源以分布式开发就近利用为主。口丹麦、西班牙属于第一类。其特点是风电光伏集中开发，大型太阳能光伏或风力发电厂接入输电网络。通常，这些发电厂位于远离需求中心的地方。为解决这些系统中的拥堵问题，避免可再生能源发电受限，通常会采取加强电网、提高电网互联裕度以及实施潮流控制等措施。由于规模庞大，这些新能源场站需要提供系统服务，例如故口德国属于第二类。以分布式新能源为主的系统，其特点是大量小型太阳能光伏或风力发电厂分散接入电力系统中。比较常见的用户侧接入的光伏系统，比如户用屋顶光伏系统。不同规模和配置的大量分布式光伏系统使得对其进(二)从低碳园区到零碳园区我国工业园区、经济技术开发区等数量众多，既是集聚要素资源推动经济增长的主要载体，也是能源活动和碳排放的重要来源。初步统计，我国工业园区产值占全国工业总产值的比例超过一半，碳排放超过全国碳排放总量的30%。低零碳园区是国家低碳示范区、碳达峰试点建设的重要内容。近年来，国家出台了一系列政策文件，积极推动园区绿色低碳转型。工业和信息化部、国家发展和改革委员会下发《关于组织开展国家低碳工业园区试点工作的通知》,启动了国家低碳工业园区试点。国家科技部出台《关于推进国家生态工业示范园区碳达峰碳中和相关工作的通知》。要求“将碳达峰、碳中和作为示范园区建设的重要内容，推动示范园区先于全社会在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和”国务院关于印发《2030年前碳达峰行动方案的通知》,提出：“组织开展碳达峰试点建设。选择100个具有典型代表性的城市和园区开展碳达峰试点建设”。《国家发展改革委国家能源局关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》出台。提出“绿色能源消费促进机制将为追求零碳低碳的绿色工厂、绿色园区、绿色社区等提供实现途径”2013.92021.22021.82021.92021.102022.12022.22023.11《国务院关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》出台，提出探索建设“碳由和”示节园区《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰开屏碳达峰试点园区建设”全国信标委智慧城市标准工作组发布《零碳智慧园区白皮书(2022)》,指出“贯彻碳中和理念、整合零碳应用已成为零碳国家发展改革委印发《国家碳达峰试点建设方案》的通知，提出“在全国范围内选择100个具有典型代表性的城市和园区开展碳达峰试点建设”6(2)零碳园区建设：从消费侧推动新能源开发利用口零碳园区的能源供给必须主要由非化石能源满足，需要通过源网荷储一体化、绿电直连等模式设计建设，实现能源供需的智慧高效对接。发展零碳园区模式，将显著提升可再生能源就地消纳规模和比例，缓解电网消纳压力和外送通道制约，有力促进有条件的地区以更大力度发展可再生能源，进而加快提升可再生能源消费占比、加速新旧能源有序替代。口零碳园区演进过程分为三个阶段：低碳园区、近零碳园区和零碳园区。近零碳园区近零碳园区◆碳排放总量接近零·节能技术+减碳技术净零碳：零碳智慧园区·从源头实现零碳排放·综合协同能源网络·零碳技术+负碳技术●数据驱动碳管理2025年2月，江苏省发改委印发《关于创新开展绿电直连供电试点项目建设工作的通知》(苏发改能源发〔2025〕115号),在全国率先启动由电网企业统一规划建设连接电池企业和绿电电源的绿电专线的创新试点，首批确定5个绿电直连供电试点项目均涉及动力电池业务。2025年5月，国家发展改革委国家能源局印发《关于有序推动绿电直连发展有关事项的通知》(发改能源〔2025〕650号，探索创新新能源生产和消费融合发展模式，促进新能源就近就地消纳，满足企业绿色用能需求。中华人民共和国国家发展和改革委员会NationalDevelopmentandReformCommissin自热设盟自热设盟关于有序推动绿电直连发展有关事项的通知(发改能源〔2025〕650号)国家发展改革委国家能源局关于有序推动绿电直连发展有关事项的通知绿电直连定义：指风电、太阳能发电、生物质发电等新能源不直接接入公共电网，通过直连线路向单一电力用户供给绿电，可实现供给电量清晰物理溯源的模式。采用直连线路向多用户开展绿色电力直接供应的，具体办法由国家发展改革委、国家能源局另行规定。按负荷是否接入公共电网分为并网型和离网型两类。规范项目建设。新增负荷可配套建设新能源项目，有降碳刚性需求的出口外向型企业利用周边新能源资源探索开展存量负荷绿电直连。加强规划统筹。项目风电和太阳能发电规模计入省级能源主管部门制定的新能源发电开发建设方案，用电负荷规模应有依据和支撑。鼓励模式创新。绿电直连项目原则上由负荷作为主责单位。项目电源可由负荷投资，也可由发电企业或双方成立的合资公司投资，直连专线原则上应由负荷、电8(2)国家级零碳园区建设为绿电直连供电发展提供新机遇开展零碳园区建设，推动绿色能源更有效匹配制造业升级发展，既有利于促进新能源高水平开发和消纳利用，还有利于提升产业绿色竞争力，增强应对国际各类“绿色壁垒”的底气和能力。要实现“零碳”,园区必须综合采取绿色电力直接供应、科学配置调节性资源、强化需求侧管理等多种方式，大幅提高非化石能源消费比重，这将为新能源供给消纳提供新模式新实践。仓首面国家发属改革委工业和信息化部国家能源局关于开展零碳园区建设的通知0;除此之外的电力，电力排放因子按照全国化石能源电力排放因子(0.8325kgCO2/kWh)计算。园区用电应优先通过绿色电力直接9零碳园区：新发展阶段新能源发展新模式2绿电直连与零碳园区建设：政策与路径3国家级零碳园区建设：面临的挑战(一)国家级零碳园区建设相关要求零碳园区是指通过规划、设计、技术、管理等方式，使园区内生产生活活动产生的二氧化碳排放降至“近零”水平，并具备进一步达到“净零”条件的园区。2024年中央经济工作会议要求“建立一批零碳园区”,2025年政府工作报告再次作出明确部署。零碳园区建设是党中央、国务院对“双碳”工作的最新部署，也是深入推进绿色转型的重要抓手。国家级零碳园区建设指标体系(试行)指标类型指标名称指标类型指标名称核心指标单位能耗碳排放≤02吨吨标准煤标准菜的因区)≤0.3吨/吨标准煤标准煤的园区)引导指标清洁能源消费占比园区企业产出产品单位能耗工业固体废弃物综合利用率余然/余冷/余压综合利用率零碳园区建设基本条件一、建设主体为省级及以上开发区，视情可拓近年来新建设的省级新兴产业园区或高新技术园区；至边界的“园中园”(一)加快园区用大力推进园强化园区资源节约集约完善升级园用技术应用提升园区能加强园区及周边可再生能源开发利用，因地制宜发展绿电直连、新能源就近接入增量配电网等绿色电力直供模式。推动园区建立用能和碳排放管理制度，深入推进企业能效碳效诊断评估，鼓励企业建设极致布局发展低能耗、低污染、高附加值的新兴产业，支持高载能产业有序向资源可支撑、能源有保障、环境有容量的园区转移集统筹规划园区及企业空间布局，提高土地资源集约利用水平，推进工业固体废弃物、余压余热余冷、废气废液废渣资源化利用。系统推进电基础设施的建设改造。推动新建建筑按照超低能耗建筑、近零能耗建筑标准设计建造，完善园区绿色交加强科技成果转化应用，围绕低碳零碳负碳先进适用技术打造示范应用场景，形成具有商业价值的技术解支持园区建设覆盖主要用能企业的能碳管理平台，强化园区及企业用能负荷监控、预测与调配能力。支持地方政府、园区企业、发电企业、电网企业等各类主体参与零碳园区建设，围绕实现高比例可再生能源供给消纳探索路径(二)国家级零碳园区建设核心指标从国家级零碳园区建设的核心指标来看，供给侧必须在可再生能源自消纳、绿电直供、燃料原料替代技术等方面取得突破，以电为中心提高园区绿电自给率是降低单位能耗碳排、满足核心指标要求的关键。分能源品种低位发热量能源品种单位平均低位发热量来源焦炭TJ/万t284.35《省级温室气体清单编制指南》天然气TJ/亿m33893.1液化天然气TJ/万t514.34汽油TJ/万t430.7柴油TJ/万t426.52液化石油气TJ/万t501.79润滑油TJ/万t413.98汽油柴油流化无晶怎电力：加强园区及周边可再生能源开发利用，支持园区与周边非化石能源发电资源匹配对接，科学配置储能等调节性资源，因地制宜发展绿电直连、新能源就近接入增量配电网等绿色电力直接供应模式。核心指标电力天然气能源消费总量碳排放强度绿电直供绿电占比占比实物量情景一200.250%情景二200.250%85.5%00情景一0.350%情景二0.350%78.30%00√因地制宜发展绿电直连、新能源就近接入增量配电网等绿色电力直接供应模式，√鼓励参与绿证绿电交易，√探索氢电耦合开发利用模式。热力。推动园区积极利用生物质能、核能、光热、地√因地制宜发展绿电直连、新能源就近接入增量配电网等绿色电力直接供应模式，√鼓励参与绿证绿电交易，√探索氢电耦合开发利用模式。热力。推动园区积极利用生物质能、核能、光热、地热、工业余热等热能资源，实现供热系统清洁低碳化。建筑：推动新建建筑按照超低能耗建筑、近零能耗建筑标交通：完善园区绿色交通基础设施，加快运输工具低碳零高等院校农重机械、灌既系统等纺纱、浆纱、织布等工序生产设施和辅助设备的运行生产设施和辅助设备的运行照明、空调、电梯等基础设施仓库照明、制冷设备、叉车充电等照明、办公设备运行以及空调系统教学楼等器设备热温室种植、烘干农作物等。染色机、整经、浆纱等工序加热炉、淬火设备等设备加热/仓库供暖和烘干货物烹饪过程中的加热，集中供热冷1冷却站、空调系统冷却塔、空压机站等设备/中央空调系统冷库和冷却系统中央空调或多联机空调系统储存食材和食品等冷藏设备蒸汽11工艺流程中加热和蒸汽驱动设备///大型公共建筑工艺用热实验室需要少量其他1油料等辅助能源；余热回收天然气、柴油、液化气；余热回收余热回收利用天然气/!1典型案例：德国柏林欧瑞府工业园区典型案例：德国柏林欧瑞府工业园区德国欧瑞府能源科技园位于柏林市区西南部，占地5.5公顷，建筑面积16万平方米，是一个商务办公型园区，是德国首个按照2050年德国气候目标实现可再生能源、应用智慧能源(灵活用电)三项措施。其能源供应以电网输送的风光电为主的可再生能源电力为主，小部分来自沼气热电联供。主要亮点：一是建筑能效和节能，有24栋按照德国KFW55(德国复兴银行)绿建标准建设(符合该标准的建筑比一般建筑至少节省45%用能),多栋建筑通过了"LEED绿色建筑认证白金标准。二是沼气热电联供电站，园区有一个保障热、电供应的沼气热电联供电站(发电功率400千瓦，制热功率431千瓦)。能源站由柏林天然气公司投资、运营，气源主要采用100公里外的沼气，可以保障园区的用热和制冷的自给自足。三是储能系统。除了利用建筑物几乎零成本储热储冷外，园区还建设了2个容积为22立方米的储水罐储存冷和热。在电力储能方面，除了利用电动汽车慢速智慧充电零成本储能外，还利用奥迪退役的电动汽车电池(电池组仅使用了2～3年),共1.9MWh,可供应园区2个小时用电。四是电动汽车充电系统。园区充电系统采用快慢充结合的方式，建有风光储充一体化的电动汽车充电站，是柏林最大的充电站。五是既有资源的再利用。将集装箱改造为储存食物的冷柜(箱顶上装有光伏发电),充分体现了资源的循环利用理念。欧瑞府园区平面图西北部地区：具备可再生能源资源富集的先天条件，有能力实现“低成本+低碳”能源供给。东部沿海地区：有条件依托海上风电资源建设零碳园区，吸引绿色电力需求迫切的企业项目落地。东中部内陆地区：有条件依托“分布式光伏、分散式式风电、生物质热电联供”+“大电网绿电”建设零碳园区，留住部分绿电需求迫切、低能耗、高附加值的新兴产业·构建本地化、高比例可再生能源(风电、光伏、生物质、储能)供应体系，加大园区内部及周边地区可再生能源开发，探索多元化绿电供应模式，建立园区绿电直供示范平台，推动园区供给侧能源绿色转型。·产业深度降碳，强力推动重点企业能效提升，通过清洁生产改造及电代实现“以绿制绿”,引导供应链整体绿色化转型。支持基础好的园区企业加快零碳工厂建设。·提高终端电气化、绿电化水平，通过提升工业终端用能电气化水平实现产业深度降碳，通过建设“光储超充一体化”设施构建绿色交通系统，推动超低能耗/近零能耗建筑改造，升级园区配电网，提升可再生能源就地消纳能力，参与绿证绿电交易。形态1:分布式新能源+储能+电制冷热形态2:新能源+储能+电制氢+电/氢制冷热电网绿电(绿电交易)冬季供热夏季制冷冷水机组储冷园区电热冷用能需求园区电热冷用能需求电锅炉光伏电网绿电(绿电交易)电制氢→储氢燃氢机组冷水机组园区电热冷用能需求园区电热冷用能需求风电(蓄热)电锅炉√构建零碳能源系统。零碳产业园区建设要以可再生能源开发利用为核心，充分利用区域风能、太阳能、水电、生物质能等可再生能源，同步配套高效储能设施、建设分布式智能电网/微电网，构建源网荷储一体化绿电直供模式。加强用电基础设施建设，最大程度地推进终端用能电气化。√提升能源系统综合集成能力。零碳产业园区建设需要在能源系统、建筑、交通、基础设施、管理模式等领域开展全方位综合集成，主要创建路径包括构建碳零碳能源多元供应体系、提升基础设施低碳化水平、推行绿色建筑和低碳建筑等，实现园区资源能源的智能化调控。√建设数字化能-碳管理平台。依托人工智能、物联网、大数据、云计算等新一代数字技术，搭建智能化生产体系和智慧化管控平台，对企业生产、运输、存储和消费过程进行实时监测、数据分析和流程优化，全面推进数字化赋能和开展能-碳管理模式创新。√加强利益相关方的协调合作。零碳产业园区的落地需要企业承担社会责任、开展技术创新；需要政府发挥跨部门、跨区域的协调优势，从财政、招商、人才引进等方面给予政策配套；需要金融机构发挥碳减排支持工具的撬动作用，引导社会资本和绿色金融向低/零碳产业园区倾斜。√强化政府统筹协同和政策支持。零碳产业园区建设涉及产业、能源、交通、建筑等诸多领域，需要政19(四)国家级零碳园区建设主体和管理责任支持地方政府、园区企业、发电企业、电网企业、能源综合服务商等各类主体参与零碳园区建设，围绕实现高比例可再生能源供给消纳探索路径模式。地方政府地方政府园区企业园区企业发电企业发电企业电网企业电网企业能源综合服务商能源综合服务商√国家发展改革委：统筹推进零碳园区建设