创新型企业、金融机构以及主管部门，在“双碳”目标下，分别从绿色低碳生产线、智能电力、绿色金融、碳足迹认证等几个方面进行了创新性实践。

1.打造绿色低碳生产线

（1）低碳工厂

杭州市萧山欣美电气公司主要生产和销售高低压开关柜及配套元器件，是第一个已落地行动的城市级新型电力系统示范企业。自2016年搬迁至新厂区以来，为响应节能降碳号召启，欣美电气公司启用“双碳”大脑平台，积极推行绿色低碳、降本增效、人文关怀理念，加快建设智慧化、低碳化厂区。

欣美电气通过大型工装设备与精益产线双驱动，有效提升工厂产能；建设了“光、储、充”一体化系统，两期光伏总计装机容量达1750kWp，确保生产厂房用电全自给自足。公司园区内安装了5G风光电智慧灯杆，能实现监控、电视屏幕、充电桩多重功能。还配备了150千瓦储能站，为削峰填谷提供重要保障。欣美电气借助数字技术搭建微电网智能管控平台，提高发电消纳降低企业用电电费，并参与需求侧响应，调节内部负荷获取需求侧响应收益。利用人工智能进行生产分析，结合天气和电价等影响因子，实现了厂区温控系统经济运行与春秋季零碳排放运行。欣美电气2020全年共节约用电182万千瓦时，减碳829.5吨。2021年6月18日，中国节能协会和中国质量认证中心共同为欣美电气颁发浙江省首张“碳中和”证书。

（浙江大学电气工程学院董树锋为本章节提供案例支持）

（2）铝压铸节能减碳技术，助力汽车轻量化

汽车轻量化是应对碳排放的行业措施，其趋势是以铝代钢和以铸代锻。全球约20%的铝产品由压铸制造，其中汽车行业使用约七成。我国是全球最大的铝压铸件生产国，面对行业体量大、需求持续增加、工艺高耗能和高排放的现状，铝压铸行业亟须向绿色低碳转型升级，降低铝压铸件制造的碳排放。汽车零部件轻量化设计与制造规划阶段需要评估铝压铸件的全生命周期影响，但铝压铸件制造工艺流程长、节点多、专业知识复杂，在节能减碳时很难找到关键点。为解决此问题，需要开展系统性的资源消耗和排放分析，通过量化分析定位节能减碳的关键点并给出有效建议，避免“盲目蛮干”。建立准确的资源消耗和排放清单，提供适合我国企业/行业数据是量化分析的重要基础。浙江大学工业工程研究所团队自2015年起，先后围绕铝压铸过程的资源消耗和排放分析、熔化和保温的节能方法等节能减碳技术开展了基础研究和应用，取得三个代表成果。

①补全了铝压铸件制造过程的资源消耗和排放清单数据，识别了多个节能减碳关键点。详细划分了铝压铸件制造全过程的子过程，通过现场实采、调研整理了相较于国内外研究更完整、可配置的清单数据。运用敏感性分析方法、全生命周期评估等方法识别出熔化、保温等多个节能减碳关键点。

②提出了分布式熔化模式下熔化和保温工艺参数的节能调控方法，开展了案例应用。全面分析了该模式下工艺参数、典型事件对能耗的影响，建立了工艺参数与熔化能耗、熔化烧损、保温能耗的总成本数学模型，提出了典型事件驱动的节能调控方法，实际产线的案例应用表明可减少最高9.2%的成本。

③提出了集中式熔化模式下熔化和保温工艺参数的节能调控方法，开展了案例应用。重点分析了该模式下熔化和保温工艺参数、典型事件对能耗的影响，建立了工艺参数与熔化能耗、熔化烧损、运输能耗与人力、保温能耗、生产暂停损失的总成本数学模型，提出了基于离散事件仿真的关键模型参数计算，实际车间的案例应用表明可减少最高17.0%的成本。

在此基础上，浙江大学工业工程研究所团队正针对碳排放监控、核算、评估、优化等节能减碳关键技术深化研究，持续助力相关行业绿色发展。

（浙江大学机械工程学院彭涛为本章节提供案例支持）

2.智能电力赋能绿色生产

除调整企业生产方式、优化能源供给之外，随着数字技术的不断发展，在能源供给方面，新一代信息技术亦能为企业的低碳转型赋能。

（1）互联电网智能调度

近年来，我国新能源快速发展，出现了较为严重的弃风、弃光问题，2017年西北电网新能源消纳率为78.7%。我国电网负荷也屡创新高，用电峰谷差呈现逐年增加的状态，威胁电网安全。为充分利用特高压输电通道，提出计及源荷双侧不确定性的新型互联电网智能调度技术，精准刻画新能源和负荷不确定性对调度计划安排的影响，在保证电网安全的前提下，合理安排各类型机组出力，最大限度地将西北地区新能源输送至东部负荷中心，从而降低火电机组出力，减少发电系统的碳排放量。

新型互联电网智能调度技术基于预测的新能源出力和负荷水平边界，滚动计算能够覆盖考虑电网不确定性因素的最优调度计划集合，即电网经济运行域，精细刻画各类型机组运行边界。然后基于人工智能算法，在经济运行域内实时匹配适用于当前电网运行状态的最优机组出力计划。不仅能够使电网始终处于最经济的运行状态，还能确保当新能源实际出力远大于预测出力时，电网有足够备用资源来消纳新能源。

相关技术已在国家电网公司华东、西北、江苏、上海、宁夏、新疆调控中心进行部署。相比于传统方法，计及源荷双侧不确定性的新型互联电网智能调度技术可在保证电网安全前提下减少火电开机量，实现跨区消纳西北地区新能源，促进西部经济发展。通过西北电网2020年全年的负荷及新能源实测数据，进行模型回测，2020年全年可提升西北电网新能源消纳88.5亿千瓦时，相当于减少碳排放约790万吨。

（2）虚拟电厂

近年来，在新的能源生产和消费形式下，我国同时存在着临时能源短缺和长期新能源浪费的结构性问题。一方面，能源消费随着社会经济发展呈现出一定波动性，每年用电峰谷差逐渐增加，电网承受的压力不断升高；另一方面，我国快速发展新能源的同时，对新能源的消纳利用仍有不足，严重时曾出现弃风率高达 17.2%、弃光率达 13.0%的情况，部分地区的新能源浪费比率甚至超过两成。

虚拟电厂通过先进通信技术和软件架构，能以相对较低的成本有效地解决上述两个问题。虚拟电厂将区域内的可控机组、分布式能源、储能设备、负荷、电动汽车、通信设备等进行聚合和协调优化，从而大幅提升能源生产消费效益及大幅提高可再生能源利用率。简而言之，当面临电网中绿电比例升高、用电价格降低、用电负荷较少等情况时，虚拟电厂会自动调节企业扩大生产、储能系统开始充电，反之则调节企业减少生产、储能系统进行放电，对电网呈现出虚拟发电的特性。

据统计，我国各地的一年用电高峰时段基本在50h之内，如果都通过建设化石能源电厂来应对的话，至少需要5000亿元以上规模的投资，而借助虚拟电厂技术，则只需要1/10-1/7的资金。虚拟电厂通过智能调度区域内的能源生产消费，替代化石能源电厂稳定电网供需平衡，除了减少兴建化石能源电厂带来的投资和碳排放外，在实际运行过程中也能持续节能降碳。目前我国浙江、江苏、上海等地均已建成区域性的虚拟电厂，仅浙江建成的虚拟电厂就已超过10000MW，预计每年减少二氧化碳排放量可达1380万吨，减少标煤消耗510万吨。

（浙江大学电气工程学院蒋雪冬为本章节提供案例支持）

3.碳足迹认证助力绿色出口(www.daowen.com)

杭州华聚复合材料有限公司专注于从事热塑性复合材料的研发、生产、销售，并致力于整体应用解决方案的提供。公司目前的主要产品是热塑性复合材料，这些材料都具有轻质高强、绿色环保等优异特点，其应用领域无处不在，从厢式货车、高铁到航空航天；从家居、运动休闲用品到军工产品。

碳足迹是基于全生命周期评价方法而量化出产品及技术所造成的温室气体影响，确定碳足迹是减少碳排放行为的第一步, 它能帮助企业辨识自己在产品生命周期中主要的温室气体排放过程, 以利于制定有效的碳减排方案。本场景是阿里云—企业云服务—能耗云团队联合亿科环境、杭州华聚复合材料有限公司共同实现的面向新材料领域的产品碳足迹认证，通过对最具有代表性的20mm厚的热塑性蜂窝板的碳足迹计算和认证实现场景落地。本场景基于全生命周期建模理论，实现了对产品的碳足迹模型建立、数据收集、碳足迹评价、报告编制和产品碳足迹报告认证，帮助企业实现产品碳足迹的全面评价，为后续为企业实现减排目标和持续减排方案提供了基础，通过碳足迹帮助企业在同类产品形成区别，对于企业声誉提升和引导绿色消费提供帮助，在外贸场景下，能够为企业避免碳关税带来的出口困难。

工作的流程和方法：

①产品碳足迹调研与数据收集

◇ 选取试点企业产量最大、最具有代表性的20mm厚的热塑性蜂窝板为研究对象，对其生产过程进行线上调研/线下调研；

◇ 对企业生产全过程进行线上调研/线下调研，划分生产过程，包括蜂窝板生产、压机、涂装、雕刻、包装等过程，以及环保处置等过程，直到产品出厂为止；

◇ 通过人工和IOT设备收集调查各过程的工艺技术、能耗物耗和排放数据，整理为清单数据，并与企业确认。

②热塑性蜂窝板生命周期模型建立

◇ 利用在线碳足迹核算软件，将收集到的热塑性蜂窝板生命周期碳足迹清单数据建立为模型；

◇ 在系统中，利用中国本土碳足迹数据库，添加产品生产过程消耗的各项原材料和能源的上游生产过程碳足迹结果，完善产品的碳足迹核算模型。碳足迹核算软件系统需要支持依据标准的全生命周期过程分析，并可以内置中国生命周期基础数据库（CLCD）、欧盟ELCD数据库和瑞士的Ecoinvent数据库等国内外主流数据库。

◇ 对建立的模型进行碳足迹计算分析、数据质量评估及灵敏度分析，确定热塑性蜂窝板生命周期各过程重要的数据清单，未来应对重要数据清单进行上游供应商调查和完善，最终建立生命周期各过程数据收集模版和模型模版；

◇ 形成数据收集模版和模型模版，可便于以后企业产品碳足迹评价工作的更新，更加高效、准确的完成碳足迹评价工作。

③产品碳足迹报告编制

按照ISO14040、ISO14067国际标准，编写产品碳足迹报告，包括灵敏度分析、不确定度分析，可为内部产品设计、工艺技术研发、生产过程管理、供应链管理的改进提供分析依据

④产品碳足迹报告认证

线上发送/线下联系国内外行业权威的第三方机构对报告进行审核认证，根据审核意见修改报告，直到获得产品碳足迹证书/碳足迹标签。

产品进行碳足迹核算和认证，对于企业带来以下价值：

①发掘企业节能减排的潜力：分析产品碳足迹能够明确产品生命周期的温室气体排放情况，可以帮助企业识别能耗高、碳排放量大的生产环节，并针对减排潜力高的环节采取改进措施，实现节能，降低成本。

②提高声誉强化品牌：企业应对气候变化所做的努力是企业履行社会责任的一部分，能够影响企业声誉。企业可以将产品碳足迹作为长期战略的组成部分，并以此与市场上同类产品形成区别。

③引导绿色消费：低碳产品对消费者具有吸引力。如企业公布的碳足迹认证证书等，使消费者了解到碳足迹认证产品，引导消费者的绿色采购理念，促进可持续的生产和消费市场。

碳足迹核算建模

④应对绿色贸易壁垒：碳足迹认证能够帮助企业克服此关税问题，促进国际贸易。碳足迹标识也是企业向其利益相关方展示应对气候变化的信心和努力的有效途径，可以帮助企业和合作伙伴更好地做出决策。

碳足迹结果与分析

（华聚复合材料有限公司刘宏生、四川大学王洪涛、阿里云计算有限公司袁灿为本章节提供案例支持）