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1、智慧能源与碳中和2022上篇概述第一章智慧能源发展要抓住“碳中和”机遇21.1 相关概念浅释31.2 智慧能源系统构成31.3 智慧能源技术特征41.4 智慧能源政策背景41.5 智慧能源市场规模51.6 “十四五”时期智慧能源发展机遇6第二章“碳中和”背景下智慧能源体系建设72.1 智慧能源体系建设的必要性82.2 智慧能源体系建设102.3 智慧能源体系建设在“碳中和”背景下的重要意义11第三章“碳中和”背景下绿色金融发展133.1 国内减碳目标预测143.2 工业、建筑业、交通运输业减碳规划路径143.3 绿色金融规模预测163.4 绿色金融支持智慧能源案例173.5 绿色金融政策是实现
2、碳中和的基础18第四章“碳中和”催生“碳”经济194.1 能源格局调整204.2 碳排放权交易市场现状214.3 碳配额制度促进碳经济发展224.4 碳经济将成为新的经济增长点22第五章“碳中和”背景下创新技术发展245.1 能源大数据技术255.2 智慧云平台技术255.3 智能控制技术265.4 区块链技术265.5 碳汇区块链275.6 玷于区块链的碳排放权交易系统275.7 碳中和生态系统285.8 创新技术是实现碳中和目标的重要基础28第六章智慧供热是实现清洁低碳采暖的重要途径306.1 清洁低碳采暧的发展现状316.2 智慧供热在清洁低碳采暖中的作用326.3 智慧供热是实现清洁低
3、碳采暖的有效途径336.4 智慧供热推动采暖市场高质量发展34第七章智慧储热实现采暖近零排放367.1 智急储热的定义377.2 国外智慧储热技术的应用377.3 国内智慈储热技术的应用387.4 智慈储热技术的发展潜力397.5 移动式智慈储热采暖系统407.6 智怒储热技术在高海拔极寒地区的应用407.7 “碳中和”背景下智慧储热技术的发展41第八章智慧能源推动生态工业园区低碳化发展438.1 生态工业园区智慈能源的发展现状448.2 生态业园区智慈能源技术的应用458.3 智栽能源在生态工业园区的作用478.4 智修能源促进工业园区低碳化发展48第九章多能互补综合智慧能源推动能源绿色低碳
4、转型5()9.1 多能互补综合智怒能源国外发展历程519.2 多能互补综合智慈能源国内发展历程529.3 多能互补综合智悲能源应用形式539.4 多能互补在“碳中和”背景下的作用54第十章“碳中和”背景下区域能源的发展5610.1 发展区域能源的必要性5710.2 国内外区域能源的发展现状5810.3 区域能源的适用性6010.4 区域能源的技术类型6010.5 区域能源的社会效益63第十一章“碳中和”背景下储能产业的发展6511.1 储能产业的发展前景6611.2 储能产业的发展现状6711.3 储能产业的应用范围6811.4 空气动力储存系统的技术原理6911.5 空气动力储存发电系统的发
5、展前景7111.6 空气动力储存发电系统推进碳中和目标的实现72第十二章光储热泵在高寒高海拔地区的应用7412.1 西藏地区清洁采暖技术应用前景7512.2 光储热泵采暖技术原理及系统特征7612.3 几种采暖形式技术性能及经济对比分析77第十三章动态控制模型在智慧能源控制系统中的应用8013.1 动态控制模型概述8113.2 动态控制模型分类8113.3 动态控制模型在智慧能源系统中的应用83下篇案例案例一某大型医院智慧能源系统86案例二某城市综合体智慧能源系统92案例三某职教城智慧能源系统：100案例四某大型工业园区智慧能源系统103案例五某大学校区智慧能源系统108案例六某国家级新区智慧
6、能源规划112案例七某工业园智慧能源规划117附录“十四五”绿色能源发展规戈J（摘录）119参考文献130上篇Chapterone第一章智慧能源发展要抓住“碳中和”机遇“2030年碳达峰，2060年碳中和”目标的提出，必将使智慧能源产业迎来跨越式发展。大数据、云计算、区块链、人工智能等前沿技术也将日益融入智慧能源产业，重塑智慧能源业态。“智慧能源大脑”的提出，势必推动能源系统与信息技术深度融合，加速能源清洁化、智慧化、可持续化发展，助力“碳达峰、碳中和”目标的快速实现。1.1 相关概念浅释碳达峰是指在某一个时间点，二氧化碳的排放达到峰值不再增长，之后逐步回落。碳中和是指企业、团体或个人在一定时
7、间内测算直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式抵消自身产生的二氧化碳排放，实现二氧化碳的“零排放二智慧能源是指将先进的信息技术、通信技术、智能控制技术与能源生产、供应、消费相融合的一种能源应用技术。针对地热能、太阳能、空气能、污水源、工业废水废热、天然气等多种可再生能源与清洁能源，运用冷热回收、蓄能、热平衡、智能控制等新技术对各种能量流进行智能平衡控制，实现能源的循环往复利用，一体化满足制冷、供热、热水、冷藏、冷冻、发电等多种需求功能。1.2 智慧能源系统构成智慧能源系统主要由供能网络（如供电、供气、制冷、供热、热水网络）、能源交换环节（如燃气发电机组、余热回收机组、热
8、泵机组等）、能源存储环节（储电、储气、储热、储冷等）、终端综合能源共用单元（如微网）和大量终端用户共同构成。智慧能源系统能有效促进各类能源互通互济、源网荷储协调互动，具有梯级利用、综合效率高以及无污染、无排放、清洁、低碳、高效等特征，属于国家支持的清洁能源范畴。1.3 智慧能源技术特征智慧能源可实现制冷、供热、电力、热水、蒸汽等多能协调和源网荷储协同，实现不同能源的规划设计、优化配置、协同建设、智能运营，提升能源使用效率，提高能源综合服务能力和水平。同时，还可以充分利用自然资源禀赋进行清洁能源生产方式、区域内能源总量和结构的优化，最大限度地利用清洁能源，实现就地生产、消纳、平衡，并使其具有数字
9、化、自动化、信息化、互动化、智能化、精准计量、广泛交互、自律控制等功能，进而实现能源的优化决策及广域协调。1.4 智慧能源政策背景2016年2月，国家发展和改革委员会、国家能源局、工业和信息化部联合出台了关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见，该意见提出“鼓励用户侧建设冷热电三联供、热泵、工业余热余压利用等综合能源利用基础设施，推动分布式可再生能源与天然气分布式能源协同发展，提高分布式可再生能源综合利用水平”。2016年7月，国家发展和改革委员会、国家能源局在关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见中提出“建设多能互补集成优化示范工程是构建互联网+智慧能源系统的重要任务之一，推动能源
10、清洁生产和就近消纳，减少弃风、弃光、弃水限电，促进可再生能源消纳”“十三五”国家战略性新兴产业发展规划提出“大力发展互联网+智慧能源。培育基于智慧能源的新业务、新业态，建设新型能源消费生态与产业体系。到2020年，产值规模达到10万亿元以上。”“十四五”规划和二。三五年远景目标纲要明确提出了建设智慧能源系统，提升新能源消纳和存储能力。支持有条件的地方率先达到碳排放峰值，制定二。三。年前碳排放达峰行动方案。2016年以来，国家相继出台了多部支持智慧能源发展的法规文件，充分彰显了国家对智慧能源发展的重视程度。智慧能源发展将有助于碳中和目标的实现，并在经济发展过程中形成新的经济增长点。1.5 智慧能
11、源市场规模新世界研究中心发布的2019-2024年中国智慧能源市场调查及行业分析报告显示，2018年，我国智慧能源市场规模已经达到850亿元以上,其中，城市能源综合服务达到65%。智慧能源是解决我国现有能源问题的重要方式，但行业仍处于起步阶段，随着国家与资本的重视力度不断增加，智慧能源行业未来市场空间巨大。预计到2024年，我国智慧能源市场规模将达到1600亿元以上，行业发展前景广阔。我国智慧能源发展具有较明显的区域特征，已建或核准的项目按区域可分为长三角、珠三角、京津冀鲁、川渝等几个重点区域市场，各地受经济条件和政策条件等因素的影响，发展动力及发展现状均存在差异。从分布地区来看，长三角地区依
12、靠地方政策强势推动产业良性发展，智慧能源项目数量较多；珠三角区域经济可承受性高，综合能源需求量大，开发智慧能源的内在动力充足：京津冀鲁地区因地区性环保压力增大，治理大气污染的压力也成为发展智慧能源的最大动力；随着成渝双城经济圈的发展，两地共同提出打造具有全国影响力的能源绿色高效利用示范区和重要清洁低碳能源生产基地等，经济环境、人才策略等优势逐步凸显，川渝地区将成为智慧能源产业发展的后起之秀，发展潜力不容小觑。从目前市场的主要用能情况分析，城市综合体、工业园区、大型工厂、医院、学校等公共建筑，由于用能集中、能耗高、能源成本比例增加、环保责任意识增强等多种因素，自发建设智慧能源系统已成为智慧能源行
13、业发展的新动向，开启了真正意义上的“自发自用、就近消纳”分布式能源利用之路。1.6 “十四五”时期智慧能源发展机遇近年来，全球主要国家不约而同地加快了低碳化乃至“去碳化”能源体系的发展步伐，能源正在向高效、清洁、多元化的特征方向加速转型推进，全球能源供需格局正进入深度调整的阶段。世界各国对新能源的发展主要集中在生物质能、太阳能及风能方面，旨在加快能源转型进程、提高能源安全及减少对化石能源的依赖。中国作为世界应对气候变化组织的缔约国，正通过加快技术创新和体制改革来推动清洁能源可持续发展。集中力量在可再生能源开发利用，特别是新能源并网技术和储能、储热、微网技术.上取得突破，以及数字化、智能化在能源
14、应用领域的不断加强，智慧能源呈现了快速发展的态势。中共中央关于制定第十四个五年规划和二O三五年远景目标的建议日前重磅发布，其中十一次提到能源，强调推进能源革命，建设智慧能源系统。智慧能源作为能源系统的前沿技术，涵盖包括可再生能源、清洁能源、能源装备、能源规划、数字管控、信息化建设等多产能发展，其核心任务是实现能源“低碳化、多元化、智慧化、去中心化”的目标。为实现“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的目标，“十四五”期间，智慧能源将作为实现“目标”的主要路径，大力推动绿色可再生能源发展。同时，国家及地方政府将从综合能源系统全局角度进行统筹规划，通过多能互补、
15、源网荷储协调支撑清洁能源消纳以及协调优化，推动“云大物移智链”等数字信息技术在智慧能源领域的应用，助力能源数字化转型，建设综合智慧能源系统。可以预测，“十四五”期间，智慧能源开发利用将呈现集中式与分散式相结合的趋势，推动去中心化的新模式、新业态发展，支撑智慧能源规模化开发利用。CHAPTERTWO第二章碳中和”背景下智慧能源体系建设2021年中央经济工作会议明确将做好碳达峰、碳中和工作确定为八大重点任务之一，充分体现了党中央对做好这项工作的高度重视。实现碳达峰、碳中和中长期目标，既是我国积极应对气候变化、推动构建人类命运共同体的责任担当，也是我国贯彻新发展理念、推动高质量发展的必然要求，系统的
16、体系建设将是推动智慧能源高速发展的重要保障。2.1 智慧能源体系建设的必要性1 .政策导向按照党中央、国务院关于建立推动经济绿色低碳转型和可持续发展体系建设有关要求，推进能源体系清洁低碳发展，稳步推进水电发展，安全发展核电，加快光伏和风电发展，加快构建适应高比例可再生能源发展的新型电力系统，完善清洁能源消纳长效机制，以推动低碳能源替代高碳能源、可再生能源替代化石能源为突破口，加快推动能源数字化和智能化发展，加快提升能源产业链智能化水平。积极发展战略性新兴产业、高新技术产业和先进制造业。着力提升能源利用效率，完善能源消费双控制度，严格控制能耗强度，合理控制能源消费总量，建立健全用能预算等管理制度
17、，推动能源资源高效配置、高效利用。加速低碳技术研发推广，更大力度推进节能低碳技术研发推广应用，加快推进规模化储能、储热技术的利用，推动数字化、信息化技术在能源领域的融合创新和应用。2 .清洁能源转型升级的需求我国煤炭占一次能源消费的比重高达60%以上，清洁能源发展直接关系到国家能源安全、经济发展和人民生活。近年来，我国清洁能源产业不断发展壮大，己成为推动能源转型发展的重要力量，为建设清洁低碳、安全高效的能源体系做出了突出贡献。但同时，清洁能源发展不平衡、不充分的矛盾也日益凸显，特别是清洁能源消纳问题，已严重制约行业健康可持续发展，引起了国家的高度重视和社会各界的广泛关注。智慧能源作为提高能源效
18、率和优化能源结构的先进技术，在传统能源向清洁能源转型升级的过程中占有重要的优势。但在发展过程中也遇到一些问题，一是行业主管部门对智慧能源缺乏认知度；二是宣传和推广力度不够：三是智慧能源利用化程度不高。随着碳达峰、碳中和目标的提出，以及“十四五”规划纲要提出“建设智慧能源系统，提升新能源消纳和存储能力”，智慧能源将引领传统能源向清洁能源发展，以期提高能源使用效率，降低污染物的排放。3 .地方政府的需求面对“2030年碳达峰、2060年碳中和”的压力，地方政府作为“碳达峰”“碳中和”的重要单元和载体，正在抓紧制定各大领域切实可行的减碳路径，特别是能源、交通、工业、建筑等部门，由于能源耗能大、排放量
19、分散、节能减排成本高、治理难度大等因素，增加了实现“碳达峰、碳中和”目标的不确定性。能源部门正在积极推动发电侧能源转型，扩大可再生能源、清洁能源的消纳能力，加大在综合能源开发、建设、利用上的力度，持续探索去碳空间。工业部门正在积极促进碳捕捉、碳封存技术的发展，推动高能效企业实施节能技术及改造和循环利用，促进生产工艺流程的优化配置和管理。交通部门将大规模减少燃油车，鼓励新能源电动汽车、氢燃料公共交通工具，以及绿色出行等措施。建设部门正积极推动零碳建筑、绿色建材、装配式建筑、低碳取暖等技术的发展，实现建筑低碳或近零排放。4 .企业发展的需求“碳达峰、碳中和”目标的提出，意味着自工业革命以来，能源结
20、构、产业结构以及整个发展方式全局性、系统性的重大变革。面对2030年前二氧化碳排放达到峰值目标，全国各地企业也纷纷采取措施，加大节能减排力度，制定“碳达峰”实施路径和时间表：国家电投计划到2023年实现碳达峰；华能集团表示在2025年实现碳达峰；大唐集团提出到2025年实现碳达峰。国家大型企业围绕国家政策要求，正进一步完善“十四五”规划和新能源相关专项规划，完善企业绿色发展行动计划。互联网企业也正在加紧制定行动方案，力争提前5年实现碳达峰。随着建筑碳排放计算标准中央和国家机关能源资源消耗定额等相关政策的实施，中小型企业、政府机关、学校、公共场所等严格按照约束性指标实施节能减排措施，在碳排放指标
21、范围内开展生产经营，以切实履行减碳目标。2.2 智慧能源体系建设1 .技术体系智慧能源技术体系是先进能源技术整体性的表现形式。一般把能源技术、控制技术、大数据技术、人工智能等有机联系起来，形成具有智慧能源特定功能的联合应用技术，不断地进行技术创新和变革，在能源规划、设计、系统集成等方面具有先进性和可靠性。智慧能源在技术应用上需多学科、多专业共同配合，用系统的技术手段降低能源消耗、提高能源利用效率。建立并完善智慧能源技术路径、利用方式、梯级利用策略、管控措施、设计标准、验收标准、运行管理等一系列标准和法规，是促进智慧能源健康、有序、规模化发展的重要保障。2 .规划体系智慧能源规划体系是指在一定区
22、域内，通过自然资源禀赋、建筑业态、功能定位等因素，系统性地明确能源利用形式、标准要求等，有针对性地提出近期和远期规划的一种方式。规划遵循系统化、差异化、绿色化、低碳化原则，利用不同区域的自然资源禀赋制订不同的技术路径和供能范围。规划体系的核心要素是优先使用可再生能源和新能源，不足时用电能或天然气作为补充能源，以满足区域内的制冷、供热、电力、热水、蒸汽等综合能源服务。规划在智慧能源发展中起着战略引领和刚性控制的重要作用。例如能源的清洁化利用关乎碳中和的现实和未来，因此在智慧能源规划过程中，要对用能区域自然资源的禀赋进行充分、详细的调查、分析预测，最终提出清洁能源利用方案。同时，规划要兼顾前瞻性、
23、严肃性和连续性，并以测量数据、历史数据为基础进行编制，数据的真实性、减碳能力、经济指标、安全稳定性决定了智慧能源规划的合理性。3 .市场体系智慧能源市场体系分为能源建设体系和能源供给体系两大类。能源建设体系是指在一定区域内，适合智慧能源技术特征及建设条件，通过合理的市场行为获得建设准许和建设授权。能源供给体系是指具有供给能力（包括制冷、供热、电力、热水、蒸汽），并通过市场行为获得向用户提供能源服务的条件，满足用户用能需求。市场体系是在智慧能源充分发展的基础上，由建设体系和供给体系组成的有机联系的整体，能源投资者获得市场投资的准许条件，为用户提供综合能源服务，并建立完善的供需体制，推动清洁能源、
24、可再生能源快速发展。智慧能源市场体系的建设，是培育和发展统一、开放、竞争、有序的市场行为，建立智慧能源市场经济体系的必要条件。2.3 智慧能源体系建设在“碳中和”背景下的重要意义智慧能源是“十四五”时期我国能源发展的重要方向，是推动经济绿色低碳转型和可持续发展的重要支撑力量。能源系统的安全和清洁低碳的高效应用，是碳达峰、碳中和背景下迫切需要解决的问题。智慧能源应用物联网、大数据、云计算等技术，建立区域能源互联网信息基础，使之达到优化及调节能源结构，提升区域能源利用效率的作用，是保证能源供给及使用，实现能源需求侧和供给侧平衡，优化资源配置，提升能源利用效率，增强能源供应安全性、降低碳排放、实现绿
25、色可持续发展的重要途径。我国提出碳达峰、碳中和的目标和愿景，意味着我国将更加坚定不移贯彻新发展理念，构建新发展格局，推进产业转型和升级，走上绿色、低碳、循环的发展路径，实现高质量发展。这也将引领全球实现绿色、低碳复苏，是全球经济技术变革的方向，对保护地球生态、推进应对气候变化的合作行动具有非常现实和重要的意义。全球长期碳中和目标导向将加剧世界经济技术革命性变革，重塑大国竞争格局，也将改变国际经济贸易规则和企业发展业态。在低碳化的导向下，企业产品和原材料的碳含量指标将成为与成本、质量和服务同等重要的竞争要素。全球低碳金融的投资导向，也将使高碳排放行业和企业面临融资困难。智慈能源创新技术发展将成为
26、碳中和的核心竞争力，也是现代化国家的重要标志。加快建设智慧能源和碳中和的技术体系、规划体系、市场体系是实现碳中和目标的重要支撑，使智慧能源和低碳技术成为大国竞争的高科技“桥头堡”。从目前情况来看，世界主要经济体都在加速这方面的布局。CHAPTERTHIRD4re-第二早“碳中和”背景下绿色金融发展大力发展低碳经济，加快建设资源节约型、环境友好型社会，是我国的基本国策，是推动实现经济高质量发展的重要手段。加快绿色金融的体制创新、技术创新，提高政策制定的科学性、合理性，对于更好地服务于碳中和背景下的行业发展具有重要的现实意义。3.1 国内减碳目标预测当前，我国能源产业格局中，产生碳排放的化石能源包
27、括煤炭、石油、天然气等，占能源消耗总量的84%,而不产生碳排放的水电、风电、核电和光伏等仅占16%按照工业能耗计算，仅2019年中国碳排放就达到了100亿吨，约占全球的30%。预计2025年，碳排放将超过300亿吨。如此庞大的排放量，要在2060年实现碳中和，对于我国来说是非常艰巨的任务。按照国家制定的2030年碳达峰、2060年碳中和的目标愿景，根据目前能源消耗推测，到2050年，工业部门需较现状实现约60%的减排量，交通运输业较现状需实现约65%的减排量,建筑业较现状需实现75%的减排量。如果在2060年之前实现碳中和，在实体经济层面必须加速推动电力、交通、建筑和工业的大规模去碳化，争取大
28、多数产业实现自身的近零排放，较小比例难以消除或降低的碳排放由碳汇林业来吸收。3.2 工业、建筑业、交通运输业减碳规划路径1 .工业减碳路径1）加速产业结构的升级根据发达国家的经验，随着人均收入水平的提高，低附加值产业占工业增加值的比重会逐步下降，预计到2050年，我国高附加值产业增加值占工业产出的比重将从目前的35%上升到60%左右，工业能耗也会因此比目前下降60%左右。2）提高工业体系能源和资源利用效率能效提升是降低工业碳排放的重要路径，各种资源的循环利用也有助于降低原料生产过程中的碳排放。通过大规模使用高能效、低排放甚至零碳技术,到2050年,我国单位工业增加值的能耗预计比目前下降65%左
29、右。3）电气化和低碳燃料/原料的推广利用目前，我国工业行业仍然大量使用燃煤锅炉，电气化率约为26%,未来，可以通过提高电气化率并使用绿电来大幅降低碳排放，预计2050年提升到70%左右。2 .建筑业减碳路径从用能结构分析，建筑用能占我国总能耗的20%左右，主要用于建筑物的照明、制冷、采暖、家电能耗等，而这些能源大部分来自高碳的火力发电。建筑业要想实现近零排放，主要有两个路径：一是建筑节能，二是加大绿色能源、可再生能源的应用。自2005年可再生能源法发布以来，我国建筑绿色化水平逐年提高，特别是近年来推行的绿色建筑星级评定标准，要求新建公共建筑不得低于绿色二星标准，有条件的公共建筑须按照绿色三星标
30、准执行。因此，建筑业实现低碳甚至零碳的技术已经基本成熟，只要相关部门和地方政府组织资源，加大有关工作的推动和协调力度，有望成为我国最早实现零碳化的行业。在欧洲，己有若干零碳示范园区，园区中所有建筑物已经实现近零排放，且不需要政府补贴。我国的一些试点项目也证明了零碳建筑在技术和经济上的可行性。零碳建筑的核心任务是提高新建建筑物的节能标准，尽早制定和实施超低能耗和零碳建筑标准体系，研究制定零碳建筑技术体系。同时，基于低碳路径建筑业将会按照“目标”要求提升建筑能效，降低建筑能耗，大量应用可再生能源，实现室内舒适环境近零排放标准。同时，采用光电建筑一体化技术，使建筑自身产生能源，并通过建筑微网输出和储
31、存清洁能源提高绿电使用率占比,剩余碳排放则可通过碳汇和固碳等技术实现碳中和。3 .交通运输业减碳路径交通运输业一直是碳排放大户，据有关数据统计显示，交通运输业占全国终端碳排放的15%,过去九年以年均增速5%以上发展，预计到2025年会增加至50%o作为能耗和碳排放的三大行业之一，交通业的低碳发展势在必行而又任重道远。加快新能源汽车、高铁、城市轨道交通、氢能源汽车的发展，利用新技术赋能基础设施，促进交通能源动力清洁化，引导使用电动汽车、绿色出行等相关措施，是实现碳中和的有效途径。目前随着汽车保有量的增长以及新能源汽车的逐渐普及，以及其他运输工具低能耗应用推广，预计在2025年交通运输业实现碳达峰
32、，以后逐年下降。3.3 绿色金融规模预测在碳达峰、碳中和目标愿景下，各级政府正在加紧制定减碳政策和实施路径，特别是工业、建筑、交通运输等部门制定了详细的减碳路径，大规模开展减碳目标建设，并通过多种途径落实减碳投资。据央行货币政策委员会委员、中国金融学会绿色金融专业委员会主任马骏在理论周刊刊发的研究报告称，实现碳中和需要大量的绿色、低碳投资，其中，绝大部分需要通过金融体系动员社会资本来实现。关于碳中和所需要的绿色低碳投资规模，许多专家和机构有不同的估算。比如中国长期低碳发展战略与转型路径研究报告提出了四种情景构想，其中实现1.5C目标导向转型路径,需累计新增投资约138万亿元人民币,超过每年国内
33、生产总值(GDP)的2.5%。中国投资协会和落基山研究所估计，在碳中和愿景下，中国在可再生能源、能效、零碳技术和储能技术七个领域需要投资70万亿元。基于这些估算，未来三十年内，我国实现碳中和所需绿色、低碳投资的规模应该在百万亿元以上，也可能达到数百万亿元，因此将为绿色金融带来巨大的发展机遇。3.4 绿色金融支持智慧能源案例近年来，绿色金融在全国“五大”金改试点区对支持绿色经济的快速发展起到重要的作用。某新区绿色金融改革创新试验区自2017年6月获批以来，以搭建平台载体为关键，以创新金融产品为支撑，以释放生态价值为路径，以服务绿色产业为目标，推进“大数据+绿色产业+绿色金融”融合发展，致力于探索
34、具有地方特色、新区亮点的绿色金融创新发展路径。新区云谷、龙山多能互补智慧能源中心项目总投资3.2亿元，清洁能源占比46%,可再生能源占比54%,能源利用率达到85%,节能率为45%,是典型的绿色能源示范项目。2018年7月成为中国人民银行绿色资产证券化融资的首批典型案例，通过绿色资产证券化融资方式，将两个多能互补智慧能源站未来15年的能源收益权提前变现，由中国建设银行提供10亿元的信贷支持。由于减排效果显著，碳排量符合国际环境标准，北京环境交易所与新区电子信息产业投资有限公司签订了碳排放权交易协议，将新区减少的碳排量在北京环境交易所挂牌交易，预计可带来上亿元的收益。围绕绿色金融产品创新推动绿色
35、金融发展，新区正在建立一支超过50亿元的绿色产业环保母基金，并通过设立若干子基金引导和支持绿色环保产业在新区做大、做强，建立针对新区污水处理、绿色交通建设、绿色产业发展等领域进行综合投资开发的新型融资模式。充分结合生态优势和高端产业发展优势，牢固树立“大数据+绿色产业+绿色金融”的融合发展理念。同时，着力构建以绿色金融为主体，绿色制造、绿色建筑、绿色能源、绿色交通、绿色消费为支撑的绿色金融改革创新试验区“1+5”工程体系，打通绿色金融支持绿色生产、绿色生活、绿色消费无缝衔接通道，真正实现以绿色金融驱动绿色发展。3.5 绿色金融政策是实现碳中和的基础2021年中央经济工作会议要求金融业加大对绿色
36、、低碳、零碳产业的支持力度，重点支持企业能源结构调整的实体企业。一方面要满足实体企业能源结构转型带来的巨额绿色低碳投融资需求；另一方面也要防范由于转型所带来的各种金融风险，包括高碳产业的违约风险和减值风险，以及某些高碳地区所面临的系统性金融风险。2021年中国人民银行工作会议也提出了完善绿色金融政策框架和激励机制。做好政策设计和规划，引导金融资源向绿色发展领域倾斜，增强金融体系管理气候变化相关风险的能力，推动建设碳排放交易市场为排碳合理定价。逐步健全绿色金融标准体系，明确金融机构监管和信息披露要求,建立政策激励约束体系，完善绿色金融产品和市场体系，持续推进绿色金融国际合作。2021年3月1日，
37、我国首部绿色金融法律法规，同时也是全球首部规范绿色金融的综合性法案一深圳经济特区绿色金融条例正式实施，标志着绿色金融体系建设步入新的发展阶段。绿色金融作为破中和重要的金融工具，将会为实现碳中和目标提供强大的金融支撑。建立和完善绿色金融政策体系、绿色金融标准、绿色金融基础设施建设、绿色金融人才培养机制，有助于各行各业在碳达峰、碳中和的目标时间内加大能源结构调整、提升能源效率、淘汰高能耗生产设备、智慧化管控等方面的投入，带动碳排放权交易、碳量信息化、碳捕集、碳咨询等相关产业发展。CHAPTERFOUR第四章“碳中和”催生“碳”经济碳中和是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策，事关中华民族永续发展和
38、构建人类命运共同体。在碳中和目标愿景下，将促进生产、生活、消费方式的转变，推动各行各业在低碳环境中的发展，催生新的经济发展格局。4.1 能源格局调整在目标期内实现箧中和，首先改变的将会是能源产业格局。我国的能源产业主要由化石能源（煤炭、石油、天然气）和清洁能源（水电、核电、太阳能、风能等）构成。据有关资料显示，当前化石能源占能源消耗总量的84%,水电、核电、太阳能、风能等新能源和可再生能源占能源消耗总量的16%o换句话说，化石能源“贡献”了84%的排放量，水电、核电、太阳能、风能直接减少了16%的碳排放。要在2060年前实现碳中和，就要大幅发展可再生能源，降低化石能源的比重，因此，能源格局的重
39、构必然是大势所趋。中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要（以下简称纲要）提出“推进能源革命，建设清洁低碳、安全高效的能源体系，提高能源供给保障能力。加快发展非化石能源，坚持集中式和分布式并举，大力提升风电、光伏发电规模，加快发展中东部分布式能源，有序发展海上风电，加快西南水电基地建设，安全稳妥推进沿海核电建设，建设一批多能互补的清洁能源基地，使非化石能源占能源消费总显的比重提高到20%左右”。纲要强调，在“十四五”时期，单位GDP能源消耗降低13.5%,单位GDP二氧化碳排放降低18%,推动煤矿、油气田、电厂等智能化升级，开展用能信息广泛采集、能效在线分析，实
40、现源网荷储互动、多能协调互补、用能需求智能调控。实施重:大节能低碳技术产业化示范工程，开展近零能耗建筑、近零碳排放、碳捕集利用与封存（CCUS）等重大项目示范。4.2 碳排放权交易市场现状中国自2011年起，依据“总量控制”与“配额交易”的原则，先后在北京、上海、天津、重庆、深圳、广东、湖北、福建等八个省市建立碳排放权交易市场，在将传统高耗能产业（电力、水泥、钢铁、石化、造纸、民航）纳入碳排放管理与交易的前提下，分阶段引入更多行业主体。目前，破排放权交易市场已覆盖30亿吨的二氧化碳当量碳排放，约占中国碳排放总量的33%。国际能源署署长法提赫比罗尔曾评价，中国碳排放权交易市场全面建成后将成为世界
41、最大的碳排放权交易市场，为全球其他发展中国家树立榜样，并为它们建立碳排放权交易市场提供灵感。从国际上来看，欧盟碳排放权交易市场是启动最早的温室气体减排市场，曾经历过配额过剩导致市场运行和碳价都不乐观的局面。低碳发展的重要性正在被提到一个前所未有的高度，这也将成为全国碳排放权交易市场发展的根本动力。尽管各试点碳排放权交易市场的行业范围、配额分发原则有所不同，但伴随着碳减排目标分解、碳排放权交易市场建设的完善，互联网科技企业特别是数据中心领域作为碳排放增长大户，将逐步被纳入碳市场监管中。深圳碳排放权交易所对机制设计的尝试丰富，管控碳配额的单位较多，其中，任意一年的碳排放量达到3000吨二氧化碳当量
42、（包括其外购电力、热、冷或蒸汽产生的间接排放）以上的企业将被纳入管控单位。在全国碳排放权交易市场建立之初，碳排放权交易价格约为49元/吨，到2030年有望达到93元/吨，并于本世纪中叶超过167元/吨。2019年，碳排放权交易市场试点区域的交易均价最高的是北京，约为83元/吨，而重庆仅为6.91元/吨。截至2020年11月，碳排放权交易试点市场的累计配Znl智慧能源与碳中和额成交量约为4.3亿吨二氧化碳当量，累计成交额近100亿元。4.3 碳配额制度促进碳经济发展2021年2月20日，国家机关事务管理局、中共中央直属机关事务管理下发了中央和国家机关能源资源消耗定额的通知，明确要求“对于上年度实
43、际能源资源消耗大于约束值的部门和单位，按照每年不小于4%的降幅下达年度能源资源消耗指标；对于上年度实际能源资源消耗小于约束值但大于基准值的部门和单位，按照每年不小于2%的降幅下达年度能源资源消耗指标；对于上年度实际能源资源消耗小于基准值但大于引导值的部门和单位，维持上年度能源资源消耗指标不变；对于上年度实际能源资源消耗小于引导值的部门和单位，按照不大于2%的增幅且小于定额引导值下达能源资源消耗指标”。碳排放配额、碳量指标、碳排放权交易方式等均通过相关政策约定并予以实施。可以预见，在今后经济发展过程中，碳排放权交易将逐渐商品化，由碳排放权交易产生的经济效益会让各行各业受益。小到一个家庭、大到发电
44、企业，都会受到碳排放配额和碳排放量指标的约束，能源消耗越大，碳排放量越多，超过碳排放指标后，要么购买指标，要么通过各种途径提高能源使用效率或增加可再生能源应用能力，降低能源消耗、减少排放，否则可能会限制能源的使用。4.4 碳经济将成为新的经济增长点2021年2月1日，碳排放权交易管理办法（试行）（以下简称办法）正式实施。办法明确规定了“重点排放单位应当控制温室气体排放，报告碳排放数据，清缴碳排放配额，公开交易及相关活动信息，并接受生态环境主管部门的监督管理在2030年碳达峰、2060年碳中和大背景下，与碳减排量相关的高能耗设备设施、高能耗产品等均会被淘汰，只有通过提高设备设施的能源效率,使用新
45、能源、可再生能源、人工智能等技术手段，才能实现碳排放量的下降。为此，低能高效的设备制造商、工程承包商、系统运营商、技术服务机构等一大批企业会增加市场份额和提高收入水平。按照目标及纲要预测，中国在2060年实现碳中和，新能源，可再生能源，能源装备，信息化建设，碳捕集、利用与封存技术将会得到广泛的应用，一个巨大的低碳产业发展空间将会被打开，而在产业链的细分领域将产生众多的新兴产业，创造大量的就业机会。碳交易、碳核准、碳计量、碳管理等一大批新兴行业也会快速兴起，“碳”经济将成为新的经济增长点。CHAPTERFIVE第五章“碳中和”背景下创新技术发展科学和技术的创新发展直接关系到碳中和目标的实现，采用
46、新技术降低能源消耗、提升综合能源效率是解决当前高耗能、高污染的有效办法。同时，在绿色发展、循环利用的基础上，开发利用更多的新能源、可再生能源技术以及大数据、人工智能、碳汇区块链等新一代技术，是实现能源清洁化、智能化、信息化的有效途径，也是实现碳中和目标的强大支撑技术。科学和技术创新也将进一步推动更多的新技术、新材料、新设备、新工艺快速发展。5.1 能源大数据技术能源大数据技术是指在能源生产和消费过程中，从生产端和消费端获得有价值数据信息的技术。能源大数据一般包括数据采集、数据预处理、数据存储及管理、数据分析及挖掘、大数据展现和应用等。能源系统的安全稳定运行依托数据分析、数字模型构建，助力实现能
47、源系统在线预测、实时监测、设备预警和诊断，为异质能调度、交易以及需求响应等提供重要决策依据；在消费端能效提升方面，依托大数据聚类、先进的算法等技术，可实现对用户负荷特性的精确感知，为消费端动态优化方案的制定及用户侧综合能效的提升提供数据支撑。5.2 智慧云平台技术智慧云平台技术是指在广域网或局域网内将硬件、软件、网络、控制等资源统一起来，实现数据的计算、存储、决策、处理和共享的一种托管技术。智慧云平台是集“能源伺服器”与“智慧能源管控软件”于一体的智慧管控平台，可实现对水、电、气、制冷、采暖等能源的实时数据采集、Inl智慧能源与碳中和监测、分析、预测预警、设备优化管理、.控制等功能，并通过智慧
48、管控平台进行能源协同应用、专业化服务、多视角管控、多层次的能源信息查询、处理以及大数据挖掘分析、预测分析、能源订购、能源交易、结算等自助式服务。5.3 智能控制技术智能控制技术是指在无人干预的情况下能自主地驱动智能设备实现控制目标的自动控制管理。常用的智能控制技术包括模糊逻辑控制、神经网络控制、专家系统、决策系统、自学习、自适应、自组织等。智慧能源的智能控制是以智慧云平台、大数据分析技术为基础，以能源伺服器为核心,控制包括太阳能集热器、燃气内燃机、水地源热泵机组、循环水泵、终端设备等硬件设施，有效接入风电、光伏发电、光热发电等多种可再生能源输入信息，链接用户需求，利用其内嵌的微电脑智能控制系统实时跟踪负荷需求，根据储量自动调节、切换负荷，从而衔接整个智能控制系统。智能控制系统借助能源管理器、智慧云
