零碳工廠建設(shè)五大路徑
1、能源效率提升：通過采用高效節(jié)能設(shè)備和優(yōu)化生產(chǎn)流程，可以減少能源消耗并提高工廠的能源利用效率。例如，可以選擇具有較高能效比的電機(jī)、照明設(shè)備和加熱系統(tǒng)，以及采用先進(jìn)的自動控制系統(tǒng)來監(jiān)測和優(yōu)化能源使用。此外，改善維護(hù)和操作實踐也是提高能源效率的關(guān)鍵。
2、清潔能源供應(yīng)：將傳統(tǒng)的化石燃料替換為可再生能源是實現(xiàn)零碳目標(biāo)的重要途徑。光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是常見的清潔能源解決方案。根據(jù)工廠的需求和條件，可以選擇合適的清潔能源技術(shù)，并考慮與電網(wǎng)連接或獨立運行的方式。
3、廢棄物管理與資源回收利用：工廠廢棄物的管理對環(huán)境影響至關(guān)重要。通過建立有效的廢物分類、回收和再利用系統(tǒng)，可以最大限度地減少廢物的產(chǎn)生，并將廢物轉(zhuǎn)化為可再利用的資源。這可以包括有機(jī)廢物的堆肥、廢紙張的回收再生、廢水的處理和回用等。
4、碳捕集與儲存技術(shù)：碳捕集與儲存（CCS）技術(shù)是將工廠產(chǎn)生的二氧化碳捕獲并儲存起來，以減少其排放到大氣中。
這可以通過將二氧化碳注入地下儲層、利用于生產(chǎn)化學(xué)品或直接利用于其他工業(yè)過程中實現(xiàn)。選擇適當(dāng)?shù)腃CS技術(shù)需要考慮工廠的特點和地理條件。
5、產(chǎn)品生命周期管理：在產(chǎn)品設(shè)計階段考慮環(huán)境友好因素可以降低產(chǎn)品的碳足跡。
這包括選擇可再生材料、減少能源和資源消耗、延長產(chǎn)品使用壽命等。同時，還可以鼓勵和推動客戶對產(chǎn)品進(jìn)行回收和循環(huán)利用，以減少廢棄物的產(chǎn)生。
以上路徑僅為建設(shè)零碳工廠的一般方法，但具體的實施策略應(yīng)根據(jù)工廠的特定情況和需求進(jìn)行定制。同時，需要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性評估，綜合考慮投資成本、能源成本節(jié)約以及相關(guān)收益，以確保零碳工廠建設(shè)是經(jīng)濟(jì)可行的。
零碳工廠建設(shè)實踐案例
1、寧德時代“零碳工廠”獲得認(rèn)證
2022年3月，全球知名認(rèn)證機(jī)構(gòu)SGS為寧德時代全資子公司四川時代頒發(fā)PAS2060碳中和認(rèn)證證書，寧德時代宜賓工廠成為新能源產(chǎn)業(yè)首家零碳工廠。
四川時代多措并舉，全力減少碳排放。自主研發(fā)的CFMS智慧廠房管理系統(tǒng)，通過對廠房系統(tǒng)及設(shè)備運行數(shù)據(jù)的自動獲取，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，系統(tǒng)化的廠務(wù)設(shè)施管理平臺幫助實現(xiàn)廠房系統(tǒng)安全可靠、高效節(jié)能、綠色低碳運行。在能耗較大的群組設(shè)備中，先進(jìn)系統(tǒng)運用全局最優(yōu)化算法，計算當(dāng)前負(fù)荷條件下系統(tǒng)總能耗最小時的各子設(shè)備的運行參數(shù)，實現(xiàn)主動式優(yōu)化控制。
在綠色制造方面，四川時代搭建了數(shù)字化生產(chǎn)中控管理系統(tǒng)，全局化目視管理可大幅降低工序損失，AI視覺檢測系統(tǒng)可以自動學(xué)習(xí)和提取缺陷特征，在模切分條、卷繞等多環(huán)節(jié)提升檢出率。制造過程中產(chǎn)生的廢料將全部投入回收利用，鎳、鈷、錳等貴金屬回收率可達(dá)99.3%。
四川時代對物流鏈條以及廠區(qū)交通進(jìn)行全面升級，廣泛使用無人駕駛物流車、電動叉車等，實現(xiàn)供應(yīng)商工廠、原料倉庫、加工工廠、成品倉庫、客戶工廠之間零碳運轉(zhuǎn)。同時鼓勵員工電動出行與共享出行，將減碳融入到生產(chǎn)與生活的方方面面。
寧德時代宜賓工廠坐落于四川省宜賓市，宜賓地處云貴川三省結(jié)合部，金沙江、岷江、長江橫貫市境北部，自然環(huán)境優(yōu)越，水資源豐富，得天獨厚的地理位置使宜賓工廠80%以上能源來自于可再生能源水電，每年可減少40萬噸碳排放。
2、伊利乳業(yè)雪糕工廠實現(xiàn)“零碳”
雪糕作為消暑“利器”如今也與“零碳”搭邊。伊利集團(tuán)浙江伊利乳業(yè)有限公司已獲得全球權(quán)威國際檢驗認(rèn)證機(jī)構(gòu)——必維集團(tuán)（Bureau Veritas）頒發(fā)的碳中和核查聲明，成為金華開發(fā)區(qū)首個“零碳工廠”。
該公司共配置了10條全自動化生產(chǎn)線，其中6條長缸線，主要是以生產(chǎn)常規(guī)類的雪糕和冰棒為主。另外4條隧道線，主要生產(chǎn)異形的產(chǎn)品，如冰淇淋、火炬等。
所謂“零碳工廠”是在一定范圍時間內(nèi)從事生產(chǎn)、經(jīng)營過程中直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量為“零”的生產(chǎn)工廠，和普通工廠的區(qū)別在于從事經(jīng)營活動的過程中“零碳工廠”不會因溫室氣體影響環(huán)境。
“自動化程度更高是‘零碳工廠’的一大特點，自動化程度高意味著生產(chǎn)效率和能源利用效率更好，同時我們的生產(chǎn)用能基本為風(fēng)能、太陽能等清潔能源，生產(chǎn)工藝更加低碳?！痹摴鞠嚓P(guān)負(fù)責(zé)人介紹，“在‘零碳工廠’建設(shè)方面，我們計劃一方面進(jìn)一步提升設(shè)備運轉(zhuǎn)效率及能源利用率，削減能源消耗量，另一方面計劃增大綠色清潔能源利用占比?！?/span>
“零碳工廠”從原料生產(chǎn)到廢棄物處理的全生命周期生產(chǎn)過程中碳排放量為零，以浙江伊利乳業(yè)有限公司為例，每年能減少直接溫室氣體排放559.93噸，減少間接溫室氣體排放5115.36噸，全年共計減少5675.29噸碳排放量，全年相當(dāng)于種植了31.13萬棵樹。
3、施耐德北京工廠實現(xiàn)凈零排放
作為承諾零碳排放的全球企業(yè)，工廠一直注重從源頭上減排，將綠色節(jié)能的理念融入到生產(chǎn)運營的方方面面。在新能源方面，工廠部署了施耐德電氣在中國最大的光伏項目基地，實現(xiàn)綠色能源占到全廠能源使用的30%，每年可減少約2026噸碳排放。在提高能源利用效率方面，通過節(jié)能改造和能源系統(tǒng)的優(yōu)化，過去三年能源消耗降低了10%。與此同時，工廠持續(xù)改進(jìn)包裝的循環(huán)利用，減少了約1606噸碳排放。結(jié)合豐富的減排措施與碳交易，工廠已成功實現(xiàn)碳中和，為施耐德電氣2025年實現(xiàn)公司運營層面碳中和目標(biāo)做出貢獻(xiàn)。
以環(huán)境管理國際標(biāo)準(zhǔn)ISO14064-1以及國際公認(rèn)碳中和標(biāo)準(zhǔn)PAS2060為評判準(zhǔn)則，認(rèn)可施耐德工廠通過購買3347噸經(jīng)核證的二氧化碳減排量的方式，實現(xiàn)對2020年度3346.57噸二氧化碳當(dāng)量的溫室氣體排放的碳中和。至此，施耐德工廠不僅是施耐德電氣全球“智慧工廠”項目中的樣板工廠，也是工信部認(rèn)證的國家級“綠色工廠”，此次再獲認(rèn)證，成為施耐德工廠綠色發(fā)展之路上的新里程碑。
4、美的打造碳中和園區(qū)
美的經(jīng)過了四個步驟：一是做碳盤查，首先摸清家底，了解項目碳排放情況如何；二是開源節(jié)流，主動降低碳排放；三是智慧運維，使能效提高；四是實現(xiàn)碳中和認(rèn)證。
美的重慶中央空調(diào)工廠有5個廠房、13條生產(chǎn)線，主要生產(chǎn)冷水機(jī)組中央空調(diào)。該廠2022年被定為美的集團(tuán)的零碳標(biāo)桿工廠，成為零碳工廠的試點，并取得了零碳認(rèn)證PAS2060碳中和證書。
為了能夠讓工廠的碳排放量降下來，首先第一步是需要排查整個工廠的碳排放情況。“碳管理從數(shù)字化角度，一方面是指組織碳，針對一個園區(qū)、一個企業(yè)或者一個集團(tuán)；第二方面是活動碳；第三方面則是產(chǎn)品碳。”美的樓宇科技研究數(shù)字化業(yè)務(wù)架構(gòu)中心負(fù)責(zé)人王坐中介紹，針對產(chǎn)品的碳足跡排查是一件非常痛苦的工作。以熱泵為例，產(chǎn)品生產(chǎn)所需的原料最終盤查下來將近兩千種?！皟汕ХN的原料需要找到碳排放因子，再結(jié)合用量算清楚碳排放量，是一個非常復(fù)雜過程?！?/span>
這樣的碳排查方式不能復(fù)制到每一個產(chǎn)品上，否則工作量將無比龐大。未來怎么應(yīng)對？一定是需要數(shù)字化和線上化，把數(shù)據(jù)全部沉淀在系統(tǒng)里面，碳排查效率就會逐步提高。綜合了所有生產(chǎn)要素的碳排查數(shù)據(jù)后，減碳工作則相繼開展。
在自有辦公樓宇墻面和廠區(qū)屋頂，該工廠應(yīng)用了美的工業(yè)技術(shù)旗下合康新能開發(fā)了分布式光伏+儲能一體化項目。年度發(fā)電210萬度，讓園區(qū)綠電的占比提升到了19%，抵消碳排17.3%，也讓整座園區(qū)實現(xiàn)了碳達(dá)峰。
?“碳中和的投入是一個動態(tài)工作，每年根據(jù)產(chǎn)能的變化會有相應(yīng)的減碳目標(biāo)。”王坐中表示，每年美的都會對上一年的碳排放量做盤查，然后根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)做本年度的碳中和。比如，上一年工廠的碳排放總量假設(shè)為1000噸，本年度通過技術(shù)改進(jìn)、能源替換、碳排放交易等方式，減少了1000噸的碳排放，就實現(xiàn)了工廠的碳中和。
文章來源：生態(tài)設(shè)計與綠色制造
