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摘要：我國工業園區個性共性兼具、千園千面，做好碳達峰面臨諸多挑戰。本文針對園區發展特點，提出做好碳達峰路徑規劃要明晰物理空間、管理范圍、經濟統計、物質能量流分析等四大邊界，從多流多過程和系統視角建立園區減污降碳協同增效認知鏈，揭示園區經濟- 能源- 土地- 碳排放多要素相互作用機理；在此基礎上，提出了“以地定產、以產見碳、以碳優產”的園區碳達峰“十二字方針”，對其內涵進行了深入剖析，并選擇四個園區開展了實證研究。實證應用研究進一步證實了“十二字方針”的可行性，為更多園區科學制定碳達峰路徑、推動高質量發展，提供決策參考。

關鍵詞：工業園區；碳達峰；“以地定產、以產見碳、以碳優產”模型

2020 年9 月，習近平在聯合國大會上提出，中國二氧化碳排放力爭于2030 年前達到峰值，努力爭取2060 年前實現碳中和。實現碳達峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革?！吨泄仓醒?國務院關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》明確要求“開展碳達峰試點園區建設”；《國務院關于印發2030 年前碳達峰行動方案的通知》提出要“選擇100 個具有典型代表性的城市和園區開展碳達峰試點建設”。2019 年以來，中央政府發布了70 余項與園區綠色低碳循環相關的政策文件，提出了14 類園區示范試點，以“雙碳”工作為引領，構成了“十四五”期間推動園區綠色低碳發展的整體戰略布局。

我國50% 以上的工業企業集中在園區，70% 的工業用能集中在園區，2543 家國家級和省級園區工業產值占全國的50%，溫室氣體排放占31%。與此同時，在深入打好污染防治攻堅戰過程中，抓好工業園區就抓住了重點、抓住了關鍵。二十大報告明確提出要協同推進降碳、減污、擴綠、增長，推進生態優先、節約集約、綠色低碳發展。工業園區是貫徹落實綠色發展任務的主力軍，應當大有所為。因此，以工業園區為抓手，推動綠色低碳轉型，實現經濟高質量發展，是我國經濟和社會進步的重大戰略需求。

一、 科學認識工業園區實施碳達峰的復雜性

工業園區在有限空間內，集聚了大量生產活動，園區內企業間地理距離臨近且能共享基礎設施，對降低生產成本、提高生態效率有積極意義。但園區產業集聚也帶來污染嚴重、碳排放高、風險源多等新問題。我國工業園區千園千面、個性共性兼具，環境壓力也各有特點?？傮w來說，園區污染與碳排放具有區域性、結構性、復合型、壓縮型等典型特征。做好園區“雙碳”工作，需要理清園區內產業活動與資源、能源、環境系統間的相互作用，進而針對園區資源能源提效、降碳減污協同措施，制定靶向調控方法及管理策略，這既是工業園區做好碳達峰的關鍵問題，也是指導實踐的重要依據。

園區內組成、結構、過程復雜，主要表現在四個方面：一是精準核算園區碳排放需明晰四大邊界；二是園區內多利益相關方集中，需明確劃定降碳減污責任；三是需自下而上分析更高精度的園區物質、能量流動的結構路徑；四是降碳減污系統優化需要統籌供應鏈、產業鏈、價值鏈。其中邊界問題又是摸清園區碳排放家底、量化碳減排潛力，并制定碳達峰路線圖的關鍵基礎，但實踐中又往往難以清晰界定，導致很多園區碳排放底數不明，不同園區間低碳發展水平難以比較和精準對標分析。

四大邊界主要指園區的物理邊界、管理邊界、經濟統計邊界和流分析邊界（見圖1）。物理邊界通常指園區不同區域的地理空間范圍，國家公布的省級及以上園區名錄中明確了其東西南北等四個方向的邊界（四至范圍），這也通常稱為園區的核心區。但經過三、四十年的發展，大量園區核心區已基本開發完全，實踐中衍生出拓展區、委托代管區、輻射帶動區、飛地等多種多樣的園區空間，如某國家級經開區成立之初核心區為38 km2，當前輻射帶動區已達到核心區面積的近10 倍。2016 年已有74% 的國家級經開區規劃了拓展區，面積是核心區的2.2 倍，實際管轄面積則達到核心區的2.8 倍，反映出園區物理邊界的多樣性和碳核算碳管理中潛在的巨大不確定性。管理邊界指園區與所在屬地行政區邊界越來越模糊，一方面園區產城融合發展的趨勢越來越明顯；另一方面一些發達地區的園區將安全、環保、社會公共事務等園區日常運營管理剝離，并與屬地政府聯合管理，促進園區與屬地經濟共同發展，但從碳管理角度又衍生出組織運營邊界難區分、碳核算邊界難確定等相關問題。經濟統計邊界主要源于園區執行法人注冊制，加之園區在發展過程中往往設立許多優惠政策吸引企業入園，使得部分企業在園區內注冊登記而在園區外經營活動，按統計規則其經濟產出、資源能源消耗與碳排放需計入園區，在實踐中進一步增加了碳核算難度?！傲鞣治鲞吔纭敝笀@區開展物質、能量、碳流動定量分析時相關的系統邊界劃定?！秶鴦赵宏P于印發2030 年前碳達峰行動方案的通知》明確“加強園區物質流管理”，這是支撐園區降碳減污工作的重要基礎和有效抓手，至少有五種基本形式（見圖1），但實踐中多見重復計算或遺漏。園區中直接與間接碳排放流、邊界內與邊界外碳流都需自下而上詳加識別，方能筑牢園區碳達峰碳中和之根基。

為此，需要建立園區多種邊界的界定原則，基于明確的邊界內涵開展物質流、能量流分析，形成園區碳流動圖，實現工業園區間物質、能量、碳排總量和碳排放強度可比。此外，園區物質能量流動既有動態流量演變，也有靜態存量鎖定，顯著增加了園區大樣本、長時序、空間化定量分析的難度。加之園區內產業產品門類多樣、規模技術不同、排放特征各異的特點，推進精細化定量化降碳減污面臨多對象交織、多主體互動等復合難題。因而園區做好“雙碳”工作是一項極為復雜的系統工程，需要在闡明四大邊界的基礎上建立園區經濟活動與碳排放關系的科學認知方法。

二、基于多流、多過程、多節點，建立園區降碳減污協同增效認知鏈

基于實踐，本文認為園區制定碳達峰路徑時應先清晰說明四大邊界，進一步建立邊界明晰的物質- 能量流動分析方法，從而構建基于多流- 多過程- 多節點融合模型的全生命周期碳足跡測算體系，建立園區降碳減污協同增效認知鏈，解決園區經濟、能源、環境綜合分析邊界不明確不統一問題（見圖2）。

首先要集成土地、經濟、能源、環境、水資源等不同要素，定量揭示園區產業系統和生態環境系統間的相互作用。為此需自下而上基于企業工藝過程解析高分辨物質流、能量流和水代謝，從園區企業、基礎設施、園區整體三個層面形成資源環境流動圖景，識別重點企業與關鍵工藝環節。建立園區本地化的活動水平和排放因子，全面解析園區局地、邊界內外、近程和遠程耦合互動的環境足跡。在此基礎上，開展園區價值流分析，闡明物質、能量流動相應的價值增值過程。統籌技術成熟度與技術經濟分析方法，甄別園區內主要降碳減污基礎措施與關鍵技術，量化園區實現降碳減污協同增效的成本效益。

其次要沿降碳減污協同增效認知鏈識別園區邊界統一原則下的物質、能量流動與損失，精準測算直接與間接碳排放。在企業微觀層面，運用元素流與能量流分析方法研究園區典型單元過程，理清園區多產品、多要素、多層級的物質、能量代謝結構、路徑、過程等特征，建立單元過程間多流融合的碳排放測算方法，揭示節點處工業企業元素- 能量- 碳流動轉化規律。在園區中觀層面，運用物質流- 能量- 水流動分析方法，集成園區內多企業、多過程（包括基礎設施與公用工程等）的物質、能量、碳流轉換關系，面向園區生態效率持續提升目標，解析園區企業間、基礎設施與園區整體的物質投入、經濟產出、資源能源消耗與碳排放的關聯關系與互動特征。在區域宏觀層面，從園區嵌套的供應鏈與產業鏈上下游視角，分析園區與周邊近遠程區域的物質能量交互作用，進而甄別沿產業鏈隱含的碳流動路徑。耦合全生命周期分析方法，統籌微觀- 中觀- 宏觀層面園區物質能量流動特征，分別以企業、園區、產業作為節點，研究多企業、多區域、多產業的碳足跡融合方法，支撐園區碳足跡量化表征。對關鍵降碳減污措施開展技術經濟分析，針對性提出園區靶向減排措施，調控園區經濟活動的物質能量流動過程，構建園區綠色低碳發展路徑。

三、工業園區碳達峰模型構建

工業園區實現碳達峰應統籌園區千園千面的生產運行與污染和碳排放特征，以“雙碳”目標為指導，構建數據驅動的工業園區碳達峰模型，量化“一園一策”的園區碳減排發展路徑，以高分辨數據精準支撐實踐管理決策?；谇逦吔缃缍ㄅc多流多過程園區降碳減污協同增效認知鏈，綜合園區典型特點，本文提出“以地定產、以產見碳、以碳優產”的園區碳達峰“十二字方針”。

園區碳達峰模型設計應基于存量產業特征、未來產業發展規劃、土地存量、可用余量、開發速度與碳排放歷史變化趨勢等，研究慣性產業發展結構與模式下園區的能源消耗、資源使用、全生命周期碳足跡，揭示基準情景下園區的碳排放峰值。根據在不同的工業規模與碳生產率提升情景下，園區內各個產業對標國內外資源能源使用效率先進水平的潛在提升空間，面向園區經濟發展預期、環境約束性指標、資源能源消耗與碳排放“雙控”目標，設置合適的園區總體碳配額優化配置算法，搭建多準則約束下碳排放與經濟增長脫鉤決策模型，設計碳配額在各產業部門間最合適的分配方案。

為實現上述目標，以工業園區碳達峰“十二字方針”為基本原則搭建園區碳達峰路徑優化分析模型（見圖3）。模型考慮園區的多樣性與復雜性，從園區最核心的生產要素土地空間切入，關注園區已開發存量土地和潛在增量土地，揭示園區經濟- 能源-土地- 碳排放多要素相互作用，統籌園區內已建與新增產業資源能源碳生產率“持續改進、整體提升、對標先進”原則，提出不同情景下工業園區“因園而宜”的存量產業碳生產率提升目標與增量產業碳生產率準入門檻。

以下分別剖析“十二字方針”的內涵，并在此指導下建立定量分析模型，模型相關變量和參數定義見表1。

（一） 以地定產

土地是工業園區承載經濟生產活動的基礎，也直接決定了園區未來的產業發展潛力。因而模型以土地為出發點，在確定園區四大邊界前提下通過土地利用矢量圖與土地集約利用情況評價報告等資料，精準識別園區總規劃土地、未來潛在新增的可供應土地、企業已建土地與已批待建土地面積等數據。園區在實踐管理中形成了多樣的園區空間，總規劃土地面積并不是可以全部用于基礎設施與產業項目的布局，而已開發土地又可細分為存量企業不同時期的開發項目、企業公用工程、未來增量企業的新型投產項目，因此需集成未來產業布局與土地開發政策目標，系統統籌園區未來土地利用與產業發展前景（見圖4）。

（二） 以產見碳

“以產見碳”指通過已建土地、潛在新增土地等土地開發帶動的產業發展，預見不同產業的碳排放水平?！稖厥覛怏w核算體系》提出碳排放可細分為三種核算范圍，其中范圍1 是直接碳排放，范圍2 是外購電力、蒸汽等能源的間接碳排放，范圍3 是其他間接排放。當前我國國家級經開區的85% 溫室氣體都為直接排放，但也有近百家園區間接排放超50%，排放特征各異。因此，研判園區碳排放時應明確其核算邊界，是園區物理空間內的直接與間接碳排放、或管理范圍內的全部碳排放、或從經濟統計延伸的園區工業產出伴隨的碳排放、或是物質能量流分析所揭示的沿產業鏈供應鏈引發直接與間接資源能源消耗和碳排放變化。園區制定碳達峰路徑時需明確碳來源于哪些范圍與邊界、碳僅指二氧化碳或還包含其他溫室氣體，方可有效指導減排決策。由于能源消費相關的碳排放占全球約60%，而園區當前能源結構依舊以煤為主，因此當實踐管理限于數據可得性與分析復雜性時，能源利用碳排放可作為當前推進園區碳減排的關鍵著力點。

“以產見碳”時不僅應綜合考量存量與增量產業維度，還需靶向針對園區內可變產業與固定產業設置不同的調控策略。制造業等工業行業在園區產業布局規劃中相對較為靈活，也是實現產業轉型升級的重要抓手。與之相對，園區內能源與環境基礎設施（如熱電聯產、污水處理廠與固廢處理企業等）會施加穩定的碳排放基礎負荷。一方面，園區基礎設施多為配套制造業企業設立，運行較為穩定且可以較好滿足園區內企業需求，壽命年限較長；另一方面，基礎設施已保持較高的運行效率，可視為未來鎖定排放納入模型，并通過整體煤氣化聯合循環發電替代傳統燃煤發電、分布式光伏發電與風電部署等舉措，量化基礎設施碳排放的存量提升潛力。

在這些原則指導下，識別園區高分辨企業與4 位代碼行業級土地利用水平后，基于不同產業發展特點與單位經濟產出二氧化碳排放多樣化賦值策略，設置不同情景測量未來園區高精度分行業碳排放總量與碳排放強度，為“以碳優產”反饋優化產業結構、提升資源能源效率與碳生產率，制定行業入園門檻奠定基礎。伴隨技術進步、工藝過程升級與生產管理規范，園區分行業碳排放強度

總量隨之變化，目標年各行業碳排放強度、總量與園區碳排放總量為（見式（6）～（7）所示）：

碳排放強度指行業某年碳排放總量與其工業產值的比值，園區企業鑒于各類行業排放特點差異巨大，碳強度各不相同，模型中碳排放強度參數化過程參考園區多樣化行業企業過去5 到10 年的碳排放強度變化態勢，依據行業碳排放績效縱向提升與橫向對標，評估未來園區不同碳排放總量預期水平，參數化賦值時要體現“持續改進、整體提升、對標先進”的原則，并考慮價格指數的變化?！俺掷m改進”指園區的畝均效益、能耗強度、碳排放強度、碳生產率（單位碳排放的工業產值）等指標，要實現企業和園區的整體性持續提升，不應低于歷史同期水平而需實現行業生態效率的縱向持續性躍遷?！罢w提升”指上述指標應優于園區所在區域的工業平均水平或行業內平均水平，體現園區推動工業綠色低碳發展的帶頭作用?！皩讼冗M”指上述指標應進一步對標國內外同行業先進水平，并統籌園區各行業適用的顛覆性技術沿時序演變的成本效益與減排潛力，面向國家碳達峰與碳中和精準繪制園區近中遠期碳減排路線圖。

（三）以碳優產

“以碳優產”指將以產業預見的碳排放作為園區碳總量基準配額，在此基礎上統籌工業總產值與增加值達預期增長、資源能源利用率提升等目標，反饋優化園區產業結構、提升其存量與增量行業碳生產率，并設置未來存量產業效率提升目標與新增產業效率準入門檻，科學制定園區碳達峰路線圖，以實現園區碳排放與經濟發展脫鉤。

伴隨園區經濟發展，依據其未來產業發展規劃與歷史增長慣性，已利用土地面積與其對應支撐的工業產出通常會不斷上升，而若不采取減排干預措施，各產業碳排放也會隨之增加。因此，在達成經濟預期增長愿景的同時，實現園區土地集約利用、能源消耗減量與碳排放降低，是園區深入推進綠色低碳發展的必由之路。為此，集成目標年園區高精度存量與增量分行業企業的土地利用與工業產值/ 增加值量化評估，綜合園區生產運行特點，面向“雙碳”目標構建“以碳優產”的園區靶向碳減排路徑優化分析模型，綜合產業結構優化與資源生產率提升措施實現園區資源提效減排，工業過程減排與結構調整減排。通過設置不同減污降碳情景促進園區產業結構平穩過渡的同時，實現碳生產率穩步提升，推動園區生態效率整體進步，支撐其未來產業規劃管理決策，優化過程示意見圖5。

基于基準年行業結構與其過去5 到10 年的演進規律，分析各行業資源能源及碳排放強度變化。綜合土地利用水平演化趨勢，可得出目標年園區按歷史慣性發展的經濟總量與相應資源能源消耗和碳排放水平。由于環境壓力通常隨經濟規模擴大而增長，此時的發展路徑較難持續。因而需通過經濟增長目標及碳排放總量約束下的結構優化和各行業效率提升，在滿足預期經濟產出目標的同時，設計園區目標年高質量發展的轉型策略。設置不同減污降碳情景，基于多準則決策，篩選出園區成本效益最優的碳達峰路徑（如產業結構調整幅度最小、碳減排潛力最大等），實現園區碳排放與經濟增長的脫鉤，具體闡述如下：

四、工業園區碳達峰“十二字方針”實證分析

將基于“十二字方針”搭建的園區碳達峰路徑模型應用于四個國家級工業園區開展實證研究，以支撐園區碳達峰路線圖的制定。所選案例園區均為驅動所在地經濟增長的關鍵動力，但也是碳排放的重要來源，其產業類型結構多樣且轉型升級潛力較高，其中既有發展超30 余年、工業產值高達數千億的超大規模園區，也有成立近10 年、工業產值達數百億級的新興園區，兼具典型性與代表性，可較好地揭示碳達峰方針的推廣適用性。

模型基于2016 年～ 2020 年面板數據，闡述了各園區綠色低碳發展現狀，并以2020年為基準年，解析針對2030 年前碳達峰的產業結構升級路徑。根據園區四大邊界界定并結合實際，本實證研究碳核算邊界劃定為園區物理邊界內的范圍一（直接排放）和范圍二（外購電力、熱力的間接排放），涵蓋邊界內所有能源相關碳排放源，溫室氣體核算種類包括制造業排放相對較高的CO2、CH4 與N2O， 以CO2 當量（CO2-eq）折記。2020年，甲、乙、丙、丁四家園區分別產生722.8萬噸、768.8 萬噸、680.2 萬噸和433.5 萬噸CO2-eq，碳生產率分別為7.01 萬元/ 噸、5.93萬元/ 噸、14.93 萬元/ 噸和16.69 萬元/ 噸CO2-eq，園區間資源能源利用效率差異顯著。在行業層面，四家園區中新興產業碳生產率最高，而傳統勞動密集型產業大多伴隨較低的碳生產率。

根據《國民經濟行業分類》標準，19個行業在四個園區中均有體現，四個行業存在于三家園區，五個行業存在于兩個園區，還有三個特異性行業僅存在于單個園區，體現出園區個性與共性兼具的復合特征。統籌兼顧“持續改進、整體提升、對標先進”的優化原則，應用模型調控園區產業結構并據此重新分配各行業間的碳排放配額， 圖6 揭示了各園區分行業2020年~2030 年間產業結構調整策略（以Ki 表示）。計算各行業的Ki 平均值后發現，19個常見行業Ki 值的方差為0.35，而其余行業Ki 的方差僅為0.03。與一般產業相比，特異性行業的產業結構調整幅度更小，主要源于一般性產業具有更高的可替代性，因而在園區產業結構升級時會有較大波動，需關注此類產業在園區深入推動綠色低碳發展進程中的平穩轉型。

模型優化后的各園區產業轉型低碳發展個性化路徑顯示，甲園區2030 年開發土地面積將達8408 公頃，仍低于園區總可利用面積，滿足園區進一步發展需求，園區總體碳生產率將較2020 年增長178%，至19.47 萬元/ 噸CO2-eq。對于乙園區，15 個重點行業結構升級后，其在2030 年碳生產率可達16.48 萬元/ 噸CO2-eq。對于丙園區，經17個行業深度轉型后其2030 年總體碳生產率相較基準年將提升一倍至31.01 萬元/ 噸CO2-eq，但此時將達到園區可利用土地面積上限，需進一步擴充發展空間。丁園區將于2025 年前達到土地發展上限，若此后該園區無空間擴張而注重存量行業提升，其在2030 年碳生產率仍可達61.82 萬元/ 噸CO2-eq，減碳效果最為顯著。

調控情景下，通過科學高效的產業結構轉型與各行業碳生產率穩步提高，四個案例園區均能在2030 年成本有效地達到碳排放峰值，其中甲、乙園區將在2020 年～ 2025 年間實現碳達峰，丙、丁園區將在2025 年～ 2030年間達到排放峰值。各園區土地利用、經濟發展、碳減排與碳生產率提升潛力如圖7 所示，以“雙碳”目標為引領，四家園區經濟發展與碳排放的脫鉤趨勢均將不斷增強。

由于模型中大多參數依據政府實際產業規劃或目標確定，不確定性分析主要針對源于各園區歷史慣性演化的參數?？紤]到實踐中各行業碳強度變化可能受到未來產品、技術、管理和市場等多方面的影響，假設2020 ～ 2030 年間參數以±10% 區間波動，對優化方案進行蒙特卡洛模擬。結果顯示，四家園區至2030 年碳減排和碳生產率預測偏差均小于5%，且各園區優化后的產業結構調幅極小，模型在不確定性條件下的穩健性良好。

五、結語

工業園區經過40 余年的發展，已成為中國龐大健全的工業體系中的關鍵組成部分，也是驅動各地工業發展的重要支撐。在“雙碳”目標下，國家層面正在逐步建立起完善的“1+N”政策體系，對園區而言，藍圖已然繪制，當實干向未來。然而，實踐中園區還面臨著千園千面、邊界不清晰，碳排放底數不清等復合型挑戰。在新時代新起點上，各級各類園區應勇擔重任，以排頭兵姿態和突擊隊擔當，將綠色低碳循環理念融入園區各項工作中，積極有為全面開創高質量發展的新局面。

本研究提出，為科學做好園區碳達峰，需在明晰園區四大邊界后，精準解析多流、多過程、多節點降碳減污協同增效認知鏈，面向國家2030 年碳達峰戰略目標，制定適用于園區生產運行管理的碳達峰路線圖。為此，應建立起一套園區四大邊界清晰的碳排放核算指南，形成碳核算統計標準，繪制全國各類園區間物質、能量、碳排總量和強度可比的碳流動圖景。在深入揭示園區碳排放現狀特征的基礎上，提出“以地定產、以產見碳、以碳優產”的“十二字方針”，統籌園區資源能源效率與碳生產率“持續改進、整體提升、對標先進”的目標原則，構建園區碳達峰路徑優化分析模型。精準分析園區用地結構，厘清園區已利用土地與未來開發潛力；從存量產業效率提升和增量產業準入門檻兩個角度，研究不同調控情景下園區碳排放及資源環境影響；以可預見的碳排放和土地面積為約束，反饋優化園區產業結構與資源生產率提升水平，推動園區碳排放與經濟增長脫鉤的新發展路徑?；诳茖W的認知和模型方法，樹立一批具有國際、國內示范意義的碳達峰碳中和標桿園區，引領中國工業綠色低碳轉型，深入推進經濟高質量發展，繪就更多美麗中國的新樣板。

作者簡介  

高晗博，清華大學環境學院博士生，主要研究方向為產業生態學、工業園區減污降碳路徑。