北京2021年12月20日 /美通社/ -- 在地球生態環境的嚴峻挑戰之下，如何推動人類社會與自然環境的和諧發展，成為我們每個人必須面對的時代命題。全球多國已陸續明確了碳中和的時間表，中國也積極實施應對氣候變化的國家戰略，并率先采取了調整產業結構、優化能源結構等方式來提高能效，以壯士斷腕的勇氣擺脫對傳統經濟發展方式的路徑依賴，以一往無前的決心推動碳達峰、碳中和（以下簡稱“雙碳”）變革落地。
ABB作為全球電氣化和自動化的領先企業，將可持續發展理念貫穿于價值鏈始終，并在邁向碳中和的進程中積極擔負自身使命和責任，利用技術專長，共同推動這項全球性的事業向前發展。日前，基于深耕電氣化與數字化行業的長期經驗與洞察，ABB重磅推出《ABB電氣碳中和白皮書》，通過深度剖析碳排放占比靠前的園區、建筑、交通、數據中心四大領域當前與未來的減碳關鍵、解讀提升能源效率的底層邏輯并結合提升工藝、更新設備等數字化手段，為行業低碳轉型提供了切實可行的路徑參考。
《ABB電氣碳中和白皮書》正式發布
《ABB電氣碳中和白皮書》：賦能低碳社會，從目標、挑戰到實現路徑
宏大的頂層設計之下，碳中和目標對于正處于工業化進程的中國而言實際上是個巨大的挑戰和考驗。當前，中國在全球二氧化碳及溫室氣體排放中的占比分別約為30% 和26%，是2019 年全球排放占比最高的單一國家。如果將中國的直接碳排放量細化到具體行業，會發現電力和工業這兩大高排放領域占據了超過70%的份額，而交通、建筑占比約為11%和7%，可見推動能源結構演進是實現高碳排放行業中短期內脫碳的重要舉措。
因此，踐行“3060”戰略，能源轉型是關鍵，電力是主力軍，需要不斷深化電力改革和持續推進技術創新，以解決新型電力系統發展在“源-網-荷”側帶來的主要挑戰。
不過，正如ABB電氣中國負責人趙永占在本次發布的《ABB電氣碳中和白皮書》白皮序言中提到的，“隨著中國減碳按下‘加速鍵’，深入分析并挖掘重點行業的減碳潛力無疑是實現碳中和目標的關鍵舉措。” 以產業園區、建筑、交通和數據中心行業應用場景為代表，城市這一巨大的能源消費端減少碳排放對實現雙碳目標意義非凡。
放眼全球，加快打造城市綠色生態、推動雙碳目標下的綠色發展和生態文明建設成為包括中國在內多國未來城市建設的重中之重。人工智能和數字化經濟是智慧城市轉型與結構調整的新藍海，對打造綠色生態、提升城市可持續化發展具有重要意義。智慧城市的建設需要由創新來驅動，而創新則需由技術來主導，本文將聚焦智慧城市的上述行業應用場景，探討ABB是如何不斷推進產業智能化、數字化變革升級，打造更高效、更舒適、可持續的未來。
時代藍圖下，綠色生態引領智慧城市“雙碳”協同發展
聯合國人居署數據顯示，到2030年全球60%的人口都將聚集在城市。智慧城市思維順應了這種城市化浪潮迫切而復雜的需求，其核心目標是讓我們的城市實現更加蓬勃、穩健和可持續。因此，城市場景為進一步實現碳中和，就需要充分考慮自身特性，在以下四大領域實現低碳發展。
雙碳理念下產業園區規劃的新思考是智慧城市的微觀呈現，讓園區實現碳排放與吸收平衡以構建智慧城市的先鋒項目落地。由于園區是眾多企業工作的載體，同時也是能源消耗大戶，與傳統園區不同的是，未來的碳中和園區在自身規劃、建設、管理等方面將系統性地融入低碳理念。如何通過數字化、智能化手段實現園區發電、配電、用電的協同運作，從而讓多種能源互補利用、加強園區內各機構間能源共享，以此讓園區更智能化、經濟效益最大化，成為全球諸多大型園區關注的焦點。
園區能源微網架構圖（來源：《ABB電氣碳中和白皮書》）
ABB于2019年在德國打造了集團首個碳中和生產基地 -- ABB Busch-Jaeger工廠，通過2年時間對園區進行低碳建設，升級了包括分布式光伏、儲能、充電設施以及智慧能源管理系統。在天氣晴朗時光伏發電可滿足工廠100%的日常運營電力需求。為了滿足高峰時段的用電需求，工廠額外輸入的能源也是經過認證的零碳電力，項目預計每年可減少CO2排放超過630噸，并且降低4.2% 的能源成本。
依托成功經驗的同時，為進一步探索智慧園區綠色化轉型，ABB正在對廈門工業中心智慧園區實施升級建設項目，升級包括屋頂光伏和車棚光伏發電系統，配套儲能和交直流充電設施。智慧能源柔性調節系統將為現有園區能源管理、樓宇自控系統、充電樁系統進行統一聯接，部署多策略柔性調控系統。
建筑是微縮的城市，塑造著城市的風貌。便捷舒適美好的城市生活如今正離我們越來越近，對建筑物的需求也變為更加宜居和可持續，并朝著實現建筑凈零碳目標邁進。而現階段建筑行業全過程碳排放的總量龐大，約占全社會碳排總量的二分之一。提高能源使用與運營效率以減少運行階段碳排放，被普遍認為是建筑行業目前亟需解決的問題，也是實現凈零碳的路徑。
ABB打造的智慧能源管理中臺采用“能源路由器”設計理念集成了新能源接入的功能。例如光伏建筑一體化（BIPV）方案提升建筑自身清潔能源生產能力，與汽車充電樁以及建筑和家居控制系統，形成多元電源支撐，根據負荷預測調配能源并進行存儲，大大增加用電靈活性。方案還能實現清潔能源的最大化就地消納，并對建筑運行中產生的大量數據進行深度透視，達成能效提升并智能給出對設備運維的階段性建議。此外，ABB智慧樓宇自動系統可對樓宇的通風、配電、照明等系統進行控制并無縫對接ABB 智慧能源管理中臺，可節省30%的用電運營成本和25%的能源成本。
ABB攜手天津大學建筑學院打造的R-CELLS被動式太陽能新型建筑，便代表了綠色建筑的發展方向，將未來愿景照進現實。作為太陽能零碳建筑原型，R-CELLS提出了“一生的健康生態住居”理念，R代表可持續建筑的特征，CELLS 借鑒生物細胞自組織、自適應、自循環及多樣復制的特點，創造能夠智慧化響應環境變化，能源自給自足，可復制、可擴展的模塊化建筑原型。
交通是城市的脈絡，是城市發展的基礎設施，是推動智慧城市落地的前提條件。未來交通如果實現全面電氣化，要解決來自能源端、負荷側、配電網及終端設備本身的挑戰，需從全局考慮，打破以往多個系統孤島運行方式，實現“源、網、荷、儲、端”的協同運行。
具體而言，可以通過數字技術實時感知各個發電設備、儲能設施、傳輸通道以及用能設施的狀態，多策略精準柔性調控，建立科學負荷側管理系統，解決大容量充電設施擴容難題和降低電網的沖擊，提高系統運行效率來減少全生命周期的碳排放。ABB在分布式能源接入、充電基礎設施建設以及環保電氣設備部署等多個領域均能有效助力交通領域的電氣化未來。
分布式能源接入應用上，ABB依托ZEE600智慧能源管理中臺為用戶容量規劃、系統設計、運維管理提供一站式解決方案，讓微電網建設更容易、系統架構更加經濟可靠、運維更簡單、效益更顯著，并通過構建以新能源為主體的微電網，提升交通行業綠電使用比例，助力行業碳減排。
新型交直流混合微網在高速公路上的應用示例（來源：《ABB電氣碳中和白皮書》）
充電設施領域，ABB端到端的閉環解決方案，帶來直流、交流及電網協同V2G充電方案，助力智慧交通行業能源安全可靠供應，高效使用清潔能源，推進交通領域的源網荷儲一體化和多能互補發展。
電氣設備維度，ABB參與研發的加強型空氣AirPlus是目前交通行業大量使用的SF6替代環保介質研究中最有前景的技術之一，ZX2 AirPlus 氣體絕緣開關柜在保持安全、可靠和相同尺寸的前提下，能夠直接助力軌道交通配電設備領域的環保化。
智慧城市融合了物聯網等新一代信息技術，而支撐這種多體系智慧應用的數據中心，是保障智慧城市建設的“基石”。數據中心建設的快速發展，能源需求也會持續攀升，需從數據中心的碳足跡出發，探索低碳數據中心的長遠發展路徑。
在數據中心行業，過高的用電量致使其成為“產碳大戶”，非IT設備的耗能成為數據中心的痛點。若采用多源分布式10kV 柔性直流智能配網為數據中心供電，可比交流配電系統節能5%~15%。將多個電源系統互聯時, 其各端的交流電網無需進行同步調整，便可以按各自的頻率和相位運行，加強了區域電網的互聯互通，有助于實現清潔能源高效安全接入。ABB 最新推出了采用基于 IGCT 的靜態變流器，構建配電網柔性直流互聯解決方案，實現了異源互聯、閉環運行、潮流可控和互濟、均衡負載等功能，有助于減少系統冗余并加速變電站建設，充分釋放電網 100% 的容量。
同時，策略性地部署儲能系統可提高電網的運行性能和可靠性，更好地整合可再生能源、平衡供需。應用多端口能量交互設備及柔性綜合調控，可構成數據中心以直流為主的交直流混合微網，最大化利用清潔能源、電網容量。ABB Ability?綜合能源管理系統以柔性直流配網技術為主，結合傳統交流配電采用分布式及模塊化設計，支持微網的分期部署需求以及未來可擴展、可復制的長遠目標。
技術驅動“雙碳”戰略，共行共創可持續電氣化未來
思之深，方能行之遠。“雙碳”戰略已拉開序幕，應對氣候變化的本質是從資源依賴轉向技術驅動，這股“低碳”浪潮將帶來電氣化與數字化的萬億級產業發展機遇。《ABB電氣碳中和白皮書》的重磅發布，既是ABB電氣的又一次“低碳”技術宣言，也重申了ABB的創新價值主張 -- 未來，ABB電氣仍將通過不斷迭代的數字化創新技術，助力客戶實現低碳減排，共同譜寫安全、智慧和可持續的電氣化未來。
