□　胡耀文　曾有文　王富平
 

　　当前，我国已进入新发展阶段，推进碳达峰、碳中和(以下简称“双碳”)工作是破解资源环境约束突出问题、实现可持续发展的迫切需要，是顺应技术进步趋势、推动经济结构转型升级的迫切需要，是满足人民群众日益增长的优美生态环境需求、促进人与自然和谐共生的迫切需要。为落实“双碳”战略，坚持人与自然和谐共生，统筹发展和安全，协同推进降碳、减污、扩绿、增长，促进城乡建设绿色低碳发展和海南生态文明试验区建设，住房和城乡建设部与海南省决定利用三年时间(2022年—2024年)，共同建设海南博鳌零碳示范区，使之成为向世界展示中国绿色低碳发展理念、技术和实践的窗口。

　　主要建筑日照条件分析图　王富平　制图

　　改造后的新闻中心实景照片　孟　宁　摄

　　博鳌亚洲论坛会议中心及酒店阳台碲化镉发电玻璃　赵春龙　摄

　　示范区零碳综合管理中心　孟　宁　摄

　　东屿岛微气候模拟分析图　王富平　制图

　　•目标•

　　一“零”、二“降”、七“100%”

　　全世界范围内城市占全球碳排放总量的71%~76%，我国约70%的碳排放来自城市。城市建成区的绿色降碳更新改造是全球实现“双碳”目标的主战场。

　　零碳示范区项目之所以选址博鳌东屿岛，是因为东屿岛规模适宜，具备与城市建成区碳排放关系密切的建筑、交通、市政、人的行为活动等要素，且有城市建成区普遍存在的设备设施陈旧、建筑能耗高、资源循环利用率低、景观人工化痕迹重、智慧化运维能力不足等问题，具备通过系统的更新改造实现区域零碳的可能。

　　在住房和城乡建设部与海南省委、省政府的指导支持下，中国城市规划设计研究院(以下简称“中规院”)于2022年受海南省住房和城乡建设厅委托，作为牵头单位，联合多家技术团队开展博鳌零碳示范区的规划建设工作。中规院院长王凯、总规划师张菁作为主管院领导，中规院(北京)规划设计有限公司总经理张全、副总经理李利作为公司主管领导，带领海南分公司与绿色所、水务分院、风景分院的多专业技术骨干组成技术团队，协同推进博鳌零碳示范区的创建工作。

　　示范区以一“零”(全岛运行阶段零碳)、二“降”(建筑本体能耗下降、交通能耗下降)、七“100%”(岛内新能源车比例100%、可再生能源替代率100%、污水再生回用率100%、直饮水覆盖率100%、可堆肥垃圾就地资源化利用率100%、非侵蚀岸线生态化比例100%、智能化运维覆盖率100%)为建设目标，力争成为全国通过既有建筑和市政设施等更新改造实现区域零碳的典型案例。

　　按照“区域零碳、资源循环、环境自然、智慧运营”的思路，示范区形成了建筑绿色化改造、可再生能源利用、交通绿色化改造、固废资源化处理、水资源循环利用、园林景观生态化改造、运营智慧化建设、新型电力系统8大类19个项目的项目架构。目前一期16个项目的建设内容，可实现减碳67.4%和年供应清洁电力1510万度。

　　博鳌亚洲论坛2023年年会闭幕后进一步开展剩余项目的建设工作，计划博鳌亚洲论坛2024年年会前硬件改造全部完成，2025年实现零碳运行。

　　•措施•

　　专业引领、过程统筹、机制保障

　　系统设计，实现示范区整体零碳目标。示范区通过《海南博鳌零碳示范区创建方案》搭建总体技术框架、《海南博鳌零碳示范区技术导则》明确实施技术标准、《海南博鳌零碳示范区总体设计》确定项目空间落位、项目施工图设计落实具体工艺工法，开展了全生命周期的碳审计与碳管理等一系列工作，形成了一套可推广的零碳规划、建设、管理流程，实现建筑、交通、市政、人的行为活动等各要素的整体零碳。

　　专家领衔，建立全过程专家指导机制。示范区邀请国内外知名专家组成专家工作组，由中国工程院院士江亿和全国工程勘察设计大师李晓江任专家组组长，中国工程院院士黄卫、全国工程勘察设计大师赵锂，瑞典哈马碧生态城主设计师ULF Ranhagen和AnnaHessle等为专家组成员，多次召开大型专家调研会、咨询会，为示范区创建提供全程建设思路、工作方向、工作内容、技术咨询和技术指导等。

　　动态征集，突出示范区先进性和示范性。由海南省住房和城乡建设厅组织开展了国内外“博鳌零碳示范区零碳技术方案与产品”征集活动，经过多轮专家评选，共选出71项先进技术和产品，并印发各实施主体应用。根据后续工作需要，正在持续开展零碳技术方案与产品动态征集工作。

　　统筹调度，强化现场技术管理工作。整合海南省和琼海市两级工作专班，从各实施主体和技术支撑单位抽调业务骨干，组建现场工作指挥部，常驻东屿岛现场集中联合办公，通过日汇报和周例会等制度，统筹推进各项目建设。

　　机制保障，消除创建中的堵点难点。针对示范区同步开展16个项目建设、设计施工协调难度大、施工周期短、施工要求高等情况，采取了按实施主体开展工程总承包(EPC)的工作机制;针对项目周期紧张和审批衔接问题，形成了项目多个环节并联审批的工作机制，实现只走一次程序和上门审批;针对光伏发电量消纳认定和结算问题，形成开展分布式光伏市场化交易机制，采用发电方与用电方直接结算方式，解决光伏发电量消纳认定和结算问题。

　　•亮点•

　　方案精准、技术集成、效应明显

　　示范区采用了借力自然与因地施策相结合的精准方案。借助气候模型、能耗模型、负荷模型等现代数字化分析工具，因地施策，精准应用各类工艺工法，实现人与自然在零碳改造中的合力共生。首先，将建筑绿色化改造和可再生能源利用精准融合，最大化利用风、光、热资源，让自然做功。优先组织被动式、低成本的自然节能降碳技术，减少机械设备的使用;在此基础上，根据不同功能用房的冷负荷需求选择空调设备和使用方式，使空调负荷最小、能耗最低、投资最少;同时，最大化利用岛内建筑、地面、停车场、景观设施等外部空间铺设光伏发电系统，根据不同朝向、高度的得热特点及景观要求，选择不同光伏材料和组件铺设方式，实现光伏组件发电效率和景观效果整体最佳。其次，景观生态化改造和水资源循环利用项目因势利导，充分利用植被、土、水等自然元素提高自然碳汇能力，促进自然生态循环。最后，示范区所有拆改项目(如建筑空间改造、道路广场海绵化改造、景观生态修复等)，均严格控制拆改量，优先利用废弃空间，采用利废材料、可循环利用材料，减少新增建设对环境的扰动，同时注意为未来的新技术、新需求预留持续的改造升级空间，力争全生命周期减碳。

　　示范区成为组织贯通零碳领域先进性和适用性新技术的重要平台。结合热带海岛实际，紧扣“区域碳排放量整体下降”这一目标，运用碳排放清单分析、单位投资的减碳效益分析、技术的气候适应性分析等多种评估手段，综合研判，最终形成经济可行、先进性与适宜性并重、具有较高推广价值的热带城区零碳建设技术集成体系，集成应用了国际或国内领先的一批先进技术和产品，实现减碳效益、经济效益和社会效益的整体最佳。

　　示范区使用的先进技术主要有：示范区新闻中心所采用的“光储直柔”系统，在配变低压侧实现直流互联，能够有效提升多台变压器负载均衡度，使得配电系统供电能力提升约30%，达到国内领先水平;新闻中心对建筑外门、外遮阳、屋顶隔热层进行升级改造后，门窗气密性提高至6级，屋顶隔热性提高至0.48瓦特每平方米开尔文，结合高性能热回收机组，有效降低建筑负荷，助力实现“零能耗”建筑，达到国际领先水平;农光互补项目采用全自动哥特式温室工程设计，精准联动的智慧环境控制及智慧灌溉系统，实现作物生长需要的最佳温湿度，比普通温室增产20%~ 30%;新型电力系统采用数字配电网先进技术，在实现示范区零停电的基础上，支撑分布式光伏、储能、充电桩等新能源设备与用户可靠接入实现全额消纳;光储充示范电站采用先进的液冷技术，可让车辆在10分钟内充满电，达到行业领先水平;以柔性充电桩和智慧灯杆为智能终端的绿色交通系统，结合智慧云脑监管平台，有力支撑了国内较大规模且安全运营的无人驾驶系统;CIM+可视化零碳管理系统，将人工智能技术应用于能源管理系统，实现建筑光伏一体化、交直流微网架构、先进储能系统、园区碳汇碳排监测等系统的精细化管控。

　　示范区使用的先进产品主要有：高效能光伏直驱变频多联机，综合性能系数IPLV(C)达到8.8以上，达到了国际一流水平;新闻中心屋顶光伏板，光电转换效率可以达到21.4%，处于全国领先水平;示范区安装的花朵风机启动风速只需1.2米每秒，且无噪音;新闻中心“光储直柔”系统配备的全钒液流长时储能电池，采用行业领先的高功率密度电堆，过载能力提升至额定功率的40%，且充放电次数达到2万次，使用寿命较传统锂电池提升了接近4倍;具备自主知识产权的能源路由器通过构建直流互济模式，实现建筑与电网柔性互动，全面提高配电网的灵活性和可靠性;博鳌亚洲论坛大酒店屋面改造采用目前国内最先进的构件式BIPV(光伏建筑一体化)产品，无边框自散热设计，结构性能稳定可踩踏，且可以抵抗17级台风;酒店阳台采用国内较高水平的碲化镉发电玻璃，在阴天和建筑侧面等弱光条件下均能实现太阳能发电;示范区新型电力系统采用完全自主知识产权的非接触式微型电流传感器，利用物联网、北斗定位、可信WIFI等数字技术的专业物联网边端装置及智能传感终端，实现新型电力系统运行、巡检、管控全透明。

　　示范区采用了全要素智能化的零碳综合管理平台。为解决运行管理的系统、高效问题，示范区尝试通过国内首个全要素、智能化零碳管理平台建设，构建全要素整合、全域覆盖、全时数据监测、快速响应、动态调控的零碳运营管理智慧中枢，解决了运行管理系统效率问题。通过管理平台，示范区实现了对建筑用电、绿色交通智能化、市政用电、可再生能源供应、碳汇系统、新型电力系统、物资循环系统等零碳城区建设要素的全面监测与综合调控。比如，对博鳌亚洲论坛会议中心及酒店、东屿岛大酒店等建筑的空调进行AI智能调控，提高系统运行效率，预计可降低空调系统能耗15%~18%。同时，管理平台积累的能耗和碳排放实时数据、碳汇计量等，为示范区未来的碳资产管理和碳增值行动建立了基础。

　　示范区建立了市场投资与经营回报相联动的实施模式。积极探索市场参与机制，通过公开招选方式，选取自主投资企业，探索打通零碳示范区建设的技术环节、盈利模式、运营环节，做到企业敢投、市场愿投。示范区还将在零碳管理平台的数据支持下，开展多种形式的碳资产管理和增值行动，如通过参与国内外碳市场活动，探索更具经济回报价值的零碳资产运营方式。

　　示范区不仅是海南建设自由贸易港及国家生态文明试验区的标志性工程，还是贯彻落实住房和城乡建设部与海南省关于推动城乡建设绿色发展合作框架协议的重要内容之一。一方面，示范区以区域零碳为核心目标，通过对绿色创新技术的实施，综合运用零碳技术、零碳产品、零碳材料、零碳智慧管理等措施，探索实践减碳降耗的新理念、新技术、新模式，形成“可落地、可推广、可复制”的绿色化改造建设经验，便于在更多的城市更新零碳改造行动中推广应用。另一方面，示范区在建设过程中不断探索零碳运行管理政策和机制，通过对外展示、宣传引导和各类交互式的应用场景开发，将零碳生产和生活方式植入老百姓的思想意识，助力提升其节约能源、减少碳排放的环保意识，培养其低能量、低消耗的生活方式。