随着全球气候变化的加剧和“双碳”目标的提出,农业作为国民经济的基础产业,其绿色低碳转型显得尤为重要。现代农业产业园作为农业科技创新和示范推广的重要平台,承担着推动农业绿色低碳发展的重要使命。根据《未来智慧园区白皮书》数据显示,未来我国城市居民中有超过九成将工作与生活融入各类园区之中。超过80%的GDP和90%以上的创新成果均源自园区,它们是我国产业升级和经济建设的重要引擎,但同时也带来了庞大的能源需求和碳排放压力。最新数据显示,全国25000余家园区碳排放量占比已高达31%,成为实现我国双碳目标的关键领域。通过双碳转型,现代农业产业园区可以实现农业生产方式的根本性变革,提高农业资源利用效率,减少温室气体排放,促进农业可持续发展。
01 实施路径
1.1. 清洁能源的广泛应用:以清洁能源为核心,如太阳能、风能、生物质能等,以降低园区内的化石能源消耗。通过建设光伏发电站、风力发电设施、生物质能发电厂等,实现能源的自给自足,并减少碳排放。同时,清洁能源的利用还可以为农业生产提供稳定的电力供应,推动农业现代化进程。
1.2. 低碳农业技术的推广:在农业生产过程中,应大力推广低碳农业技术,如精准施肥、节水灌溉、病虫害生物防治等。这些技术可以有效减少化肥、农药的使用量,降低农业生产过程中的碳排放。同时,通过改善土壤结构、提高农作物抗逆性等方式,提高农业生产的效率和品质,实现农业生产的可持续发展。
1.3. 循环经济模式的构建:构建循环经济模式,实现资源的循环利用。例如,通过建设畜禽养殖废弃物资源化利用设施、农作物秸秆还田等方式,将农业废弃物转化为有机肥料、生物能源等资源,降低废弃物的排放量,提高资源利用效率。同时,推动农业产业链上下游企业之间的合作与协作,形成循环产业链,促进农业产业的绿色发展。
1.4. 智能化管理的实施:借助现代信息技术手段,实施智能化管理,提高零碳农业园区的运营效率和管理水平。通过建设智慧农业平台、物联网系统等,实现对农业生产过程的实时监控和数据分析,为农业生产提供精准决策支持。同时,通过智能化管理,降低园区的能耗和运营成本,提高园区的综合竞争力。
02 未来发展前景
2.1. 政策支持与市场需求:随着全球对气候变化和环境保护的重视,各国政府纷纷出台相关政策支持低碳农业园区的发展。同时,随着消费者对绿色、环保产品的需求不断增长,低碳农业园区的市场前景广阔。这将为园区的发展提供有力的政策保障和市场支撑。
2.2. 技术创新与产业升级:随着科技的不断进步和创新,低碳农业园区将不断引入新技术、新工艺和新材料,推动农业产业的升级和转型。例如,利用人工智能、大数据等技术手段,提高农业生产的智能化水平和精准化程度;利用生物技术等手段,培育高产、优质、抗病的农作物新品种等。这些技术创新将为低碳农业园区的可持续发展提供强大的动力支持。
2.3. 国际合作与交流:面对全球气候变化和环境问题的挑战,各国需要加强合作与交流共同应对。低碳农业园区作为一个开放的平台可以吸引国内外企业和研究机构共同参与推动技术创新和产业升级。通过国际合作与交流可以借鉴国外的先进经验和技术促进低碳农业园区的快速发展。
2.4. 示范引领作用:低碳农业园区作为绿色低碳发展的典范可以发挥示范引领作用推动更多地区和企业向绿色低碳方向转型。通过示范引领可以带动更多资源投入到绿色低碳领域促进全球绿色低碳经济的发展。
03 政策激励措施
3.1. 财政补贴与税收优惠
3.1.1. 财政补贴:政府设立专项基金,对在农业园区内实施双碳转型的项目给予财政补贴。补贴范围包括购置低碳设备、采用节能技术、实施碳汇项目等。通过财政补贴,降低农业园区内企业和个人进行双碳转型的成本,提高其积极性。
3.1.2. 税收优惠:对于在农业园区内积极推动双碳转型的企业,政府给予税收减免或优惠政策。例如,对节能减排设备投资给予加速折旧或税前扣除,对低碳农产品生产给予增值税减免等。这些税收优惠政策直接减轻企业负担,激励其加大在双碳转型方面的投入。
3.2. 政策引导与标准制定
3.2.1. 政策引导:政府通过制定相关政策,明确农业园区双碳转型的目标、任务和路径。例如,制定农业园区绿色低碳发展规划,明确节能减排、碳汇建设等具体指标和要求。同时,政府通过表彰奖励、示范推广等方式,引导农业园区内企业和个人积极参与双碳转型。
3.2.2. 标准制定:建立健全农业园区双碳转型的相关标准体系,包括低碳农业技术标准、碳排放核算标准、碳汇计量标准等。通过标准制定,规范农业园区内企业和个人的行为,确保双碳转型工作有序进行。
3.3. 金融支持与市场机制
3.3.1. 金融支持:政府引导金融机构加大对农业园区双碳转型的金融支持力度。例如,鼓励银行、保险等金融机构为低碳农业项目提供贷款、保险等金融服务;支持符合条件的低碳农业企业通过资本市场融资。通过金融支持,解决农业园区内企业和个人在双碳转型过程中面临的资金问题。
3.3.2. 市场机制:建立健全农业碳交易市场,允许农业园区内企业和个人通过碳交易实现碳资产的保值增值。政府制定相关政策,明确碳交易的主体、规则、价格等要素,推动农业碳交易市场的健康发展。通过市场机制的作用,激励农业园区内企业和个人积极参与双碳转型。
3.4. 科技创新与人才培养
3.4.1. 科技创新:加大对农业绿色低碳技术的研发投入,支持农业园区内企业和科研机构开展低碳技术研发和创新。通过科技创新,提高农业资源利用效率,减少温室气体排放,推动农业园区向绿色低碳方向发展。
3.4.2. 人才培养:加强农业绿色低碳领域的人才培养工作,培养一批具有创新精神和实践能力的专业人才。通过设立奖学金、提供实习机会等方式,吸引更多优秀人才投身农业绿色低碳事业。同时,加强农业园区内企业和个人的培训和教育工作,提高其低碳意识和技能水平。
04 绿色能源是关键
4.1. 实现园区绿色能源转型,需重点从能源供给、能源综合管控两方面着手:
4.1.1 能源供给清洁化:通过建设分布式能源系统,高比例采用光伏、风力等绿色电力,特别是光伏技术作为主力,实现能源供给清洁化。然而,绿电比例的提升也带来电网运行稳定性的挑战,因此,引入储能系统成为确保电网稳定的关键。
4.1.2 能源管控智慧化:引入数字能源监控平台,实时监控绿电生产消费,灵活调整分配,提升能效。该平台还助力园区参与绿色权益交易,实现能源资产增值。未来,二氧化碳管理依赖智能物联网和AI系统,以实现精准计量、分析、优化、交易与认证。
4.2. 储能系统作为关键一环,与智能电网等形成绿色组合拳,实现园区能源供给安全化、高效化。业内专家指出,储能系统在零碳园区的转型过程中将发挥至关重要的作用。
4.2.1 平衡用电高峰:储能系统低峰充电、高峰放电,有效缓解工业园区企业用电压力,实现电力负荷平稳。
4.2.2 节省能源成本:我国工商业执行分时电价政策,储能系统可以利用峰谷电价差,削峰填谷,在电价低谷时,企业从电网购买低价电或者直接将光伏的余电储存起来,而在电价高峰时,将储存的电力释放用于生产,实现能源成本优化。
4.2.3 优化资源配置:储能系统灵活调度,助力企业高效协同利用园区内的能源资源。
4.2.4 构建智慧园区:储能系统的智能化功能助力园区打造智能化管理体系,提升管理效率。
4.2.5 应急供电保障:作为备用电源,确保园区关键设备和生产线在紧急情况下的正常运行。
4.2.6 改善电力质量:储能系统助力太阳能、风电等可再生能源的集中储存与管理,提高园区可再生能源利用率。
4.2.7 提供能源调度灵活性:储能系统实现电力资源的分时、分地应用,提高能源调度效率。
05 案例分析
5.1. 氢光储充一体化打造“负碳”数字化农业园:东郁果业打造“负碳”数字化农业园样本,启动新型能源系统示范工程一期建设,依托作为浙江省首个农业经济开发区的创新载体优势,2020年,平湖农业经济开发区在毗邻上海的城镇北部重点打造了3平方公里的高端农业国际合作园区——国际科技农业合作示范区。目前,该示范区已经招引种子种源、数字应用、农业服务等新型科技农业项目38个,总投资43.16亿元,其中与美国、德国、荷兰、以色列等国开展的合作项目10余个。
5.1.1. 打造微电园区:电力部门联合政府、农企组建“阳光共富能源合作社”,交给供电公司进行能源托管,主要包括光伏发电、综合能源、电动汽车充电站的投资与运营,双方按协议优惠电价结算电费。通过租赁园区内农户、农企的闲置屋顶集中安装光伏电站,不断增加清洁能源比重,调整能源结构。企业不仅通过微电网共享清洁能源,还能通过屋顶租金增加收入。
5.1.1.1. 项目构建以氢光储充微能源网为主、农村电网为支撑的能源系统新形态,将园区内的高能耗农企“化零为整”,进行集中能源托管,并通过数字化手段统一集中调配,用清洁电满足示范区企业50%以上的用能需求。
5.1.1.2. 新型能源系统示范工程一期投运后,年发清洁电量预计34.6万千瓦时,减少二氧化碳排放预计170.6吨,每年节能收益预计146万元。
5.1.2. 以氢光储充一体化为特色,来降低植物工厂碳排放和企业用电成本。植物工厂打造完全独立于外界环境的大型室内栽培模式,光、温、水、气、肥由人工环境控制,完成育苗、成长、收获的植物生长全过程。
5.1.2.1. 在植物工厂的玻璃大棚顶部,1717平方米深蓝色的光伏电池板好似一大片向日葵田在尽情吸收着金色的阳光,继而源源不断地输出清洁电能,为蔬菜的生长注入勃勃生机。
5.1.2.2. 利用植物工厂碳捕集、碳封存技术的应用,供给植物生长光合作用所需要的二氧化碳,年均可消耗约36吨二氧化碳,真正让‘负碳’数字化农业园照进现实。
5.1.2.3. 东郁果业的研发集装箱,打开箱门,暖红的灯光充斥着整个空间,每一层栽培架的顶部都布满了LED灯,栽培架上种植着整齐的羽衣甘蓝、罗勒等蔬菜,蔬菜根部浸泡在营养液里,看起来十分新鲜茁壮。
5.1.2.4. 植物工厂年种植蔬菜12茬以上,亩均年产量可达5万斤。植物工厂年种植蔬菜12茬以上,亩均年产量可达5万斤。
5.2 海信江门零碳智慧园区位于广东江门市的海信信息产业园,正通过能源和应用转型,打造综合性的零碳智慧园区。园区实施智慧能源管理,进行节能改造,实现绿色生产。
5.3 鄂尔多斯零碳产业园利用当地丰富的可再生能源,构建“风光氢储车”绿色能源体系,实现100%零碳能源供给。园区已建成现代化动力电池工厂,支持风光储等综合智慧能源项目。
5.4 青岛中德生态园作为中德合作示范项目,致力于建立零碳试验区。园区通过多元化清洁能源供给、零碳建筑和数字化转型,推动可持续发展。
5.5 重庆AI city园区通过打造零碳建筑和智慧化管理,实现能源自给和减少碳排放,刷新多项绿色科技纪录。
06 结论
6.1 零碳农业园区作为实现农业生产与生态环境和谐共生的有效途径具有广阔的发展前景和巨大的社会价值。通过清洁能源的广泛应用、低碳农业技术的推广、循环经济模式的构建以及智能化管理的实施等实施路径可以推动零碳农业园区的快速发展。同时政策支持与市场需求、技术创新与产业升级、国际合作与交流以及示范引领作用等因素也将为零碳农业园区的未来发展提供有力的保障和支撑。